Leiðbeiningar um val á þráðlausum stigskynjara: NB-IoT vs LoRa vs WiFi vs 4G fyrir fjareftirlit með tanki

Inngangur

Með hraðri þróun iðnaðar IoT (IIoT) er hefðbundnum hlerunarbúnaði stigi eftirlitskerfi smám saman skipt út fyrir þráðlausa stigskynjara. Fyrir fjartanka, vatnsgeyma, eldsneytisgeyma, efnabirgðageyma og vatnskerfi í landbúnaði gerir þráðlaus tækni kleift að fylgjast með-rauntíma stigi án flókins uppsetningar raflagna.

Hvað er þráðlaus stigskynjari?

A þráðlaus stigskynjarier iðnaðarmælingartæki sem sameinar stigskynjunartækni og þráðlausa samskiptagetu til að senda gögn um tankhæð fjarstýrt án líkamlegra snúra.

Dæmigert þráðlaust eftirlitskerfi samanstendur af:

• Stigskynjari (þrýstingur, radar, ultrasonic osfrv.)
• Þráðlaus samskiptaeining (NB-IoT, LoRa, 4G, WiFi)
• Cloud pallur
• Mobile APP eða eftirlitshugbúnaður

Það er mikilvægt að velja rétta þráðlausa samskiptaaðferðina vegna þess að mismunandi tækni hefur mismunandi kosti hvað varðar umfang, orkunotkun, uppsetningarkostnað og umsóknarumhverfi.

Fjórir algengustu þráðlausu samskiptamöguleikarnir fyrir fjareftirlit með tanki eru NB-IoT, LoRa/LoRaWAN, WiFi og 4G.

1. NB-IoT þráðlaus stigskynjari

Best fyrir: Fjarvöktun með lítilli orkunotkun og breitt farsímaumfang

NB-IoT (Narrowband Internet of Things) er IoT-tækni fyrir farsíma sem er hönnuð fyrir lítil-afl og víða-svæði. Það notar núverandi farsímakerfi, sem gerir þráðlausum stigskynjara kleift að hafa samskipti beint við skýið án þess að þurfa viðbótargátt.

Kostir NB-IoT:

Lítil orkunotkun
ATH-IoT-skynjarar eru tilvalin fyrir rafhlöðuknúin forrit-. Skynjari getur starfað í mörg ár með fínstilltu mæli- og sendingarbili.

Breið umfang
Vegna þess að það notar farsímainnviði getur NB-IoT veitt áreiðanleg samskipti á mörgum afskekktum svæðum þar sem erfitt er að nota hefðbundnar netlausnir.

Engin hlið krafist
Hver skynjari tengist beint við farsímakerfið, sem dregur úr uppsetningu og viðhaldskostnaði.

Dæmigert forrit:

• Vöktun vatnstanks
• Snjöll vatnsstjórnun
• Fjarlæg lón
• Neðanjarðar tankar
• Vöktunarkerfi veitu

Takmarkanir:

Krefst NB-IoT netkerfi

Hentar ekki forritum sem krefjast tíðrar-rauntímagagnaflutnings

2. LoRa / LoRaWAN þráðlaus stigskynjari

Best fyrir: Stóra aðstöðu með mörgum skynjurum og þráðlausum einkanetum

LoRa (Long Range) er lítil-þráðlaus samskiptatækni sem er hönnuð fyrir langa-gagnasendingu. LoRaWAN net eru almennt notuð í iðnaðaraðstöðu, bæjum og snjallborgum þar sem margir skynjarar þurfa að hafa samskipti í gegnum staðbundna hlið.

Kostir LoRa:

Langt sendingarfjarlægð
LoRa veitir framúrskarandi samskiptasvið, sérstaklega í opnu umhverfi eins og bæjum, lónum og iðnaðarsvæðum.

Ofur-lág orkunotkun
Lítil orkuþörf þess gerir það að verkum að það hentar fyrir rafhlöðu-knúna þráðlausa stigskynjara.

Margar skynjaratengingar
Ein LoRaWAN gátt getur stutt marga þráðlausa skynjara, sem gerir það -hagkvæmt fyrir stór eftirlitsnet.

Dæmigert forrit:

• Vöktun margra geymslutanka
• Áveitukerfi í landbúnaði
• Vöktun frárennslis
• Verksmiðju-vítt IoT net

Takmarkanir:

Krefst LoRa gátt

Uppsetning netkerfis gæti þurft frekari skipulagningu

3. Þráðlaus þráðlaus stigskynjari

Best fyrir: Inniforrit með núverandi þráðlausum netum

WiFi er ein algengasta þráðlausa samskiptatæknin. Það veitir-háhraða gagnaflutning og er víða aðgengilegt í byggingum, verksmiðjum og íbúðaumhverfi.

Kostir WiFi:

Hár gagnaflutningshraði
WiFi styður hröð samskipti og hentar vel fyrir forrit sem þurfa tíðar gagnauppfærslur.

Auðveld samþætting
Flest aðstaða er nú þegar með WiFi net, sem dregur úr viðbótarkröfum um innviði.

Lágur samskiptakostnaður
Engin farsímagagnaáskrift er nauðsynleg þegar núverandi netkerfi eru notuð.

Dæmigert forrit:

• Vatnstankar innanhúss
• Byggja vatnskerfi
• HVAC eftirlit
• Snjall heimilisforrit

Takmarkanir:

Meiri orkunotkun samanborið við NB-IoT og LoRa

Takmörkuð fjarskiptafjarlægð

Merkjadeyfing af völdum veggja og málmmannvirkja

4. 4G þráðlaus stigskynjari

Best fyrir: Rauntímavöktun- sem krefst skjótra samskipta

4G veitir-háhraða farsímasamskipti og hentar vel fyrir forrit sem krefjast tíðrar gagnasendingar, fjarstillingar og rauntímaviðvörunar.

Kostir 4G:

Raun-gagnaflutningur
4G gerir hröð samskipti milli skynjara, skýjapalla og eftirlitskerfa.

Breitt framboð

4G net eru víða dreifð um allan heim, sem gerir þau hentug fyrir mörg iðnaðarforrit.

Engin staðbundin hlið áskilin

Líkt og NB-IoT geta 4G skynjarar tengst beint við internetið í gegnum farsímakerfi.

Dæmigert forrit:

• Vöktun eldsneytistanks
• Vöktun efnageymslu
• Fjarlægur iðnaðarbúnaður
• Neyðarvatnsveitukerfi

Takmarkanir:

Meiri orkunotkun

Krefst SIM-korts og farsímagagnaáætlunar

NB-IoT vs LoRa vs WiFi vs 4G Samanburður

Hvernig á að velja réttan þráðlausan stigskynjara?

Besta þráðlausa samskiptaaðferðin fer eftir nokkrum þáttum:

1. Uppsetningarstaður

Fyrir afskekkt svæði án innviða með snúru er NB-IoT eða 4G venjulega valinn.

2. Fjöldi eftirlitsstaða

Fyrir tugi eða hundruð skriðdreka á einum stað getur LoRaWAN dregið úr dreifingarkostnaði.

3. Aflframboð

Fyrir rafhlöðuknúna-skynjara, NB-IoT og LoRa eru betri kostir vegna minni orkunotkunar.

4. Gagnatíðnikröfur

Fyrir tíðar uppfærslur og rauntíma-viðvörun veitir 4G eða WiFi hraðari samskipti.

Niðurstaða

Það er engin ein þráðlaus tækni sem hentar fyrir hvert ytra skriðdrekaeftirlit.

• NB-IoT er tilvalið fyrir lítil-afl og langtíma fjarvöktun.
• LoRa/LoRaWAN er besti kosturinn fyrir stór-skynjaranet.
• WiFi virkar vel fyrir innanhússforrit með núverandi netum.
• 4G LTE veitir hröð og áreiðanleg samskipti til að fylgjast með-rauntíma.

Með því að sameina mælitækni með mikilli-nákvæmni og réttu þráðlausu samskiptaaðferðina, veita þráðlausir stigskynjarar sveigjanlega,-hagkvæma og áreiðanlega lausn fyrir nútímavöktun iðnaðartanka.

Topp 5 algengar spurningar um þráðlausa stigskynjara

1. Hver er besta þráðlausa samskiptatæknin fyrir stigskynjara?

Það er enginn alhliða besti kosturinn vegna þess að tilvalin samskiptaaðferð fer eftir umsókninni. Valið ætti að taka mið af staðsetningu, framboði á afli, gagnatíðni og netaðstæðum.

2. Hversu langt getur þráðlaus stigskynjari sent gögn?

Sendingarfjarlægðin fer eftir samskiptatækni og uppsetningarumhverfi.

Dæmigert einkenni:

ATH-IoT: Víðtækt farsímaumfang í gegnum núverandi net

LoRaWAN: Nokkrir kílómetrar á opnum svæðum eftir loftneti og umhverfi

Þráðlaust net: Hentar venjulega fyrir stutt-samskipti innandyra

4G: Notar farsímakerfi og getur náð yfir stór landsvæði

Fyrir ytri skriðdreka er farsímatækni eins og NB-IoT og 4G oft ákjósanleg vegna þess að þær þurfa ekki staðbundnar hliðar.

3. Hvað endist rafhlaða þráðlauss stigskynjara lengi?

Ending rafhlöðunnar fer eftir nokkrum þáttum:

Mælingartíðni

Gagnaflutningsbil

Þráðlaus samskiptaaðferð

Umhverfishiti

Orkunotkun skynjara

Fyrir lítil-aflforrit sem nota NB-IoT eða LoRa samskipti geta rétt stilltir þráðlausir stigskynjarar venjulega starfað í nokkur ár án þess að skipta um rafhlöðu.

4. Er hægt að nota þráðlausa stigskynjara utandyra?

Já. Þráðlausir iðnaðarstigskynjarar eru hannaðir fyrir útiumhverfi þegar þeir eru búnir viðeigandi vörn.

5. Ætti ég að velja ultrasonic stigskynjara eða radarstigskynjara?

Valið fer eftir miðli og vinnuskilyrðum. Að velja rétta skynjunartækni er jafn mikilvægt og að velja þráðlausa samskiptaaðferð. Sjá fyrri greinhér.

Um höfundinn

Senior Application Engineer hjá MACSENSOR

Wang Lei er Senior Sensor Application Engineer hjá MACSENSOR, sem sérhæfir sig í iðnaðarþrýstingsmælingum, stigi eftirliti og þráðlausum IoT skynjunarlausnum. Með 12 ára reynslu af vinnslutækjabúnaði hefur hann hjálpað viðskiptavinum að þróa meira en 300 sérsniðnar mælilausnir þvert á atvinnugreinar eins og vatnsmeðferð, jarðolíu, eldsneytisstjórnun, landbúnað og sjálfvirkni í iðnaði.

Sérþekking hans nær yfir val á þráðlausu stigskynjara, fjarstýrð eftirlitskerfi fyrir tanka, þrýstings- og ratsjárstigsmælingartækni og iðnaðarsamskiptalausnir. Hann hefur tekið þátt í að hanna vöktunarkerfi fyrir fjarlæg lón, geymslugeyma og iðnaðarbúnað þar sem áreiðanleg gagnasending og langtímanotkun eru mikilvæg.

Wang Lei er með BA gráðu í sjálfvirkniverkfræði og leggur áherslu á að beita skynjaratækni og iðnaðar IoT lausnum til að bæta mælingaráreiðanleika, rekstrarhagkvæmni og stafræna umbreytingu fyrir alþjóðlega viðskiptavini.