Nové potřeby sítě internetu věcí IoT na příkladu LoRa WANTM

Výrobní linka protkaná senzory pomůže zvýšit objem výroby, prodlužuje a zlevňuje servisní cykly drahým výrobním zařízením. Další aplikací IoT je síť uzlů v inteligentním Smart městě, kde vytváří informační síť pro inteligentní dopravu a parkování ve městě či bezpečnost anebo síťové pokrytí pro obyvatelstvo. Zajímavé možnosti skýtá síť věcí také provozovatelům odběratelských sítí, jako jsou vodárenské, elektrifikační či plynofikační sítě. Sběr údajů z nich dokáže vytvořit detailní spotřebitelské modely o odběratelích pro vodárny, elektrárny a plynárny, a ty pak mohou poskytovat nové služby nebo optimalizované tarify v rámci svých služeb.

Ať už síť internetu věcí pokrývá jakoukoli doménu využití, musí reagovat na nové aspekty a požadavky. Například takový senzor je poměrně laciné zařízení za pár eur a dokážeme si tedy snadno odvodit, že jeho výpočetní kapacita je ve srovnání s relativně výkonným počítačem, tabletem nebo smartphonem za stovky eur mnohonásobně menší. Podobnými zdroji napájení internetu věcí jsou často baterie senzorů na těžko přístupných místech, kde šetření baterie a prodlužování jejího servisního cyklu je jedním z důležitých, ne-li přímo nejdůležitějších kritérií.

Za účelem vytvoření sítě internetu věcí se implementovaly nové typy sítí, vycházející z konceptu sítě s nízkým odběrem energií, s očekávaným relativně jednoduchým síťovým provozem, kde senzor či uzel posílá krátké síťové pakety s několika bity nesoucími naměřené hodnoty a přijímající relativně malé datové toky – jako příkazy ve formě řízení a zpětné vazby internetu věcí.

Srovnání síťových technologií s LoRaWANTM

Řešení sítí internetu věcí poskytuje několikero společností, konsorcií či poskytovatelů síťových služeb, jako řešení Low-Power, Wide-Area Networks (LPWAN). Pokusme se vybrat jeden ze stále ještě populárních konceptů LPWAN, jakým je síť LoRaWANTM. LoRaWANTM vznikla právě za účelem technologie sítě pro internet věcí, která by byla optimalizována s ohledem na životnost baterií, kapacitu, dosah a pokrytí vzdálenosti ruku v ruce s nízkými náklady. V neposlední řadě LoRaWANTM umožňuje každému vytvořit si takovou síť z vlastních komponentů v prostoru, kde je potřeba řešit své pokrytí ať už výrobního areálu, města, nebo jiné oblasti působnosti. LoRaWANTM využívá legislativně přidělené pásmo k realizaci takových sítí, jež v rámci EU zahrnují šířku pásma 863–870 MHz. Teoretické pokrytí jedné brány s průměrným dosahem 7 km závisí na jednotlivých překážkách, ale v městě se zástavbou je možné vybudovat hustší pokrytí v bodech, kde je to potřeba.

Topologie sítě LoRaWANTM

Jedním z významných výrobců bran internetu věcí je společnost Cisco. Směrovače Cisco 809 a 829 mohou být v blízké budoucnosti vybaveny LoRaWANTM modulem. Další směrovače Cisco řady 800 s M2M podporou (M2M Machine 2 Machine) mohou sloužit agregaci dat ze sítě internetu věcí a díky Cisco IOx a API je možné na nich spustit aplikace na bázi Fog computing, které procesují data ještě před odesláním do cloudu k centrálním analytickým nástrojům. Šetří tak propustnost sítě a náklady s tím spojené.