So unterscheiden sich Datenerfassungssysteme bei drahtlosen Technologien

Früher wurden in industriellen Automatisierungsumgebungen viele Datenerfassungssysteme mit drahtgebundenen Protokollen wie MODBUS entwickelt. Heute gibt es zwei Klassen von Datenerfassungssystemen:

• Direct-to-IP-Systeme :Diese Datenerfassungssysteme sind relativ neu, bei denen der Sensorknoten selbst direkt mit einem IP-Netzwerk verbunden ist.
• Gateway-basierte Systeme :Bei dieser Art von Datenerfassungssystem wird ein proprietäres oder drahtloses Protokoll mit kürzerer Reichweite mit den Sensoren verbunden. Die Daten werden dann über ein Gateway an das IP-Netzwerk gesendet, oft über ein Mobilfunkmodem.

Im Folgenden sehen wir uns an, wie die drahtlose Datenerfassung in WLAN-, Bluetooth- und Zigbee-Netzwerken stattfindet.

So unterscheiden sich drahtlose Datenerfassungssysteme

WiFi-Datenerfassungssysteme

Der größte Vorteil von WiFi-basierten Systemen besteht darin, dass sich der Sensor direkt mit dem IP-Netzwerk verbinden, eine IP-Adresse erhalten und diese Daten über das Internet senden kann.

Vorteile

• Es gibt kein Gateway zur Protokollkonvertierung an der WLAN-Datenerfassung beteiligt.
• WLAN ist allgegenwärtig , daher ist es relativ kostengünstig, es zu bestehenden Systemen hinzuzufügen. NodeMcu (basierend auf ESP8266) ist beispielsweise ein Beispiel für ein kostengünstiges Open-Source-Gerät, das bei der WLAN-Datenerfassung hilft.

Überlegungen

• WLAN ist ziemlich stromhungrig wenn es verbunden ist. Sogar der Prozess der DHCP-Erneuerung kann den Akku verbrauchen – und Sie können eine kontinuierliche Stromaufnahme von bis zu 100 mA verwenden, nur um mit dem Netzwerk verbunden zu bleiben. Dies ist zwar ausreichend für ein System, das selten aufwacht und wieder in den Ruhezustand wechselt, aber nicht ideal für eine Anwendung, die im Batteriebetrieb viele Daten verarbeiten muss.
• WiFi-Bereitstellung bereitet große Kopfschmerzen und wichtige Gegenleistung für jeden Unternehmens- oder Industriekunden, der an Dritte verkauft. Datenerfassungssensoren sind kopflose Geräte und haben keine Tastatur – und Ihr Kunde muss die Benutzeranmeldeinformationen in das System eingeben.

Bluetooth-Datenerfassungssysteme

Wir sehen heute ein Interesse an Bluetooth-zu-IP-Geräten für diejenigen, die die niedrigen Kosten und die lange Akkulaufzeit von Bluetooth 4.0 nutzen möchten, aber eine industrietaugliche Architektur für den Daten-Backhaul benötigen.

Vorteile

• Bluetooth-Systeme sind für Sensorgeräte sehr energieeffizient die einen sehr geringen Stromverbrauch erfordern.
• Bluetooth-Endgeräte sind preiswert , erfordern jedoch eine Bluetooth-Brücke (wie ein Smartphone) oder ein BLE-Gateway.

Überlegungen

• Es gibt kein Modell für die drahtlose Direkt-zu-IP-Datenerfassung für Bluetooth . Bluetooth ist eine Personal Area Network (PAN)-Technologie, was bedeutet, dass es bei Bluetooth keine direkte IP-basierte Transportschicht gibt. Damit Daten in den TCP/IP-Verkehr fließen können, müssen sie zuerst über ein drahtloses Peripheriegerät zu einer App geleitet werden, die auf einem über IP verbundenen Gerät installiert ist.
• Die Reichweite kann ein großes Problem sein für Bluetooth-basierte Sensornetzwerke.

ZigBee-Datenerfassungssysteme

Wie bei Bluetooth ist bei ZigBee kein Direct-to-IP-Protokoll verfügbar. Daher benötigen Sie einen ZigBee-Zugangspunkt, der den Datenverkehr zu IP überbrückt. (Beachten Sie, dass es Zigbee-IP-Protokolle gibt, die verwendet werden können, ohne dass Daten durch die Anwendungsschicht geleitet werden.)

Vorteile

• Die Datenrate von ZigBee ist sehr schnell.
• ZigBee-Systeme können sehr energieeffizient sein .

Überlegungen

• Du brauchst ein relativ allgegenwärtiges und dichtes Netz von Mesh-Knoten um Abdeckung überall dort zu bekommen, wo Sie sie brauchen. Daher funktioniert ZigBee nur in bestimmten Bereitstellungsmodellen.
• Die Verfügbarkeit des ZigBee-Sensors kann ein Problem sein je nach Anwendung.

Zusammenfassung

Bevor Sie ein Datenerfassungssystem auswählen, Betrachten Sie Ihr Geschäftsmodell . Wenn die Verwendung eines Bluetooth-basierten Datenerfassungssystems bedeutet, dass Sie sich mit dem Smartphone eines Mitarbeiters verbinden müssen, vergessen Sie es. Wenn WLAN nicht überall verfügbar ist, wo Sie Ihre Anwendung verkaufen möchten oder nicht geplant haben, wie die WLAN-Authentifizierung gehandhabt wird, werden Sie auf einige Probleme stoßen.

Aufgrund dieser Bedenken sehen wir, dass immer mehr Unternehmen, die Geräte in Einstellungen von Drittanbietern verkaufen, sich von diesen Optionen entfernen. Einige tendieren zum Mobilfunk – da keine Infrastruktur erforderlich ist – und andere bewegen sich in Richtung eines „Bring Your Own Infrastructure“-Modells wie Symphony Link. Wenn Sie Fragen haben, welches Datenerfassungssystem für Ihre Lösung am besten geeignet ist, kontaktieren Sie uns.