Technologies sans fil appropriées pour l'IoT industriel haute densité

J'ai une exigence pour concevoir des dispositifs de communication M2M pour une usine qui a 1000 nœuds (machines) à moins de 100 mètres les uns des autres. Les appareils seront câblés pour être alimentés et transmettront une charge utile de 8 Kbps.

Quelle est la technologie sans fil la plus appropriée pour cela? J'ai considéré LoRa (433 MHz), BLE, Zigbee, Wi-Fi HaLow pour cela jusqu'à maintenant, chacun ayant des avantages et des inconvénients.

Modifié: chaque nœud enverra un paquet de données de 1 kilo-octet chaque seconde. La décision ne sera pas limitée par l'investissement.

— SamHW17
source

Vous devez penser au serveur, à la base de données, etc., ou simplement aux nœuds?

— Mawg dit réintégrer Monica

@Mawg: Aucune contrainte importante sur cet investissement. La technologie est la seule considération.

— SamHW17

Juste une double vérification, sommes-nous dans un rayon de 100 m / côtés d'un carré? Si oui, la solution doit-elle être sans fil? Étant donné que vous êtes déjà en train de lier la puissance, ne pouvez-vous pas envoyer de données sur le même fil, par exemple PoE

— hardillb

J'ai déplacé quelques commentaires pour discuter afin que les demandes de clarification ne soient pas enterrées et que les discussions puissent y être poursuivies plus facilement. Juste un rappel à tous que les commentaires ici ne visent qu'à suggérer des améliorations ou à demander plus d'informations; n'hésitez pas à poster vos solutions ci-dessous comme réponses. Vous pouvez également modifier toutes les mises à jour pertinentes des commentaires à la question.

— Aurora0001

Réponses:

Votre défi consiste à gérer les demandes de débit avec conflit de canal. Vos appareils sont tous suffisamment proches pour que vous supposiez qu'ils sont tous des interféreurs potentiels, vous devrez donc utiliser un protocole qui est robuste à cela - en utilisant probablement une sorte de coordination entre les appareils pour vous assurer qu'ils prennent tous une bonne part de la chaîne.

Vous avez une charge utile de 1 Mbps, mais vous devez également prendre en compte la surcharge de la liaison. Un protocole utilisant des codes d'étalement ou plusieurs canaux permettra plus de connexions simultanées. Comme point de départ, je pense que vous voulez rechercher une technologie qui culmine à près de 100 Mbps au minimum.

Vous devez également tenir compte de l'impact des données perdues. Voulez-vous abandonner ou réessayer (l'abandon est beaucoup plus efficace), en particulier s'il existe d'autres sources d'interférence.

C'est un peu incomplet comme réponse, mais je voulais signaler que je pense que c'est un problème relativement difficile à résoudre correctement. Je vous suggère de ne pas accepter cette réponse à moins que je ne vous donne beaucoup de détails.

— Sean Houlihane
source

you need to assume they are all potential interferers to each other so you will need to use a protocol that is robust to this

- peut-être un réseau maillé? Quelque chose avec store & forward, comme DTN? Btw, @ SamHW17 est-il essentiel que les données arrivent en temps réel total, ou pourriez-vous tolérer un petit retard?

— Mawg dit réintégrer Monica

Non, quelque chose de plus intelligent que «tout le monde transmet à un décalage temporel aléatoire», ou «il y a 10% de fenêtre temporelle dans le cadre pour que les clients demandent un créneau d'accès».

— Sean Houlihane

@Mawg référence tangentielle patents.google.com/patent/CA2373270C/en

— Sean Houlihane

@Mawg Non, la charge utile contiendra un horodatage donc la latence ne serait pas un gros problème. Je regardais également le réseau maillé. @ Sean: N'est-ce pas 1Kbps? Pas 1 Mbps? Sera abandonner les données perdues; la perte de données sera minimisée car la charge utile contiendra 3 ensembles de données mobiles.

— SamHW17

@ SamHW17 1k fois 1000 points de terminaison. Vous avez donc également besoin d'un protocole qui peut être configuré pour être avec perte / tirer et oublier. Jamais conçu avec un maillage, mais je suis douteux à moins que vous n'utilisiez des appareils à très courte portée.

— Sean Houlihane

Votre meilleur pari est DASH7 .

C'est assez inconnu même parmi les nerds, mais si vous voulez une pile industrielle solide, c'est DASH7. Si vous n'avez jamais entendu parler de DASH7 auparavant, c'est la norme IoT officielle de tous les pays membres de l'OTAN et du ministère de la Défense:

DASH7 a été mandaté par le département américain de la Défense (DoD) et l'alliance de l'OTAN. [1]

La beauté de DASH7 est qu'il spécifie toutes les couches du modèle OSI, ce qui est vraiment un soulagement dans le chaos actuel entourant les protocoles IoT. Il n'y a aucun problème à savoir si certaines couches s'accordent bien avec le protocole que vous avez choisi pour la couche ci-dessous, etc.

Et comme il est soutenu par des organisations aussi puissantes, vous pouvez vous attendre à ce qu'il soit là pendant longtemps. De plus, la pile est dérivée de la norme ISO / IEC 18000-7 (d'où le nom "DASH7") et la spécification complète est téléchargeable gratuitement.

Soit dit en passant, DASH7 a été utilisé pendant la guerre du Golfe pour la logistique. Certaines cartes de développement sont disponibles et sont également destinées au MSP430 de Texas Instrument.

— faute de frappe
source

Soutiendra-t-il la densité du trafic à 433 MHz?

— Sean Houlihane