Hoe data-acquisitiesystemen verschillen tussen draadloze technologieën

Voorheen werden in industriële automatiseringsomgevingen veel data-acquisitiesystemen ontworpen met behulp van wireline-protocollen zoals MODBUS. Tegenwoordig zijn er twee klassen van data-acquisitiesystemen:

• Direct-to-IP-systemen :Deze data-acquisitiesystemen zijn relatief nieuw, waarbij het sensorknooppunt zelf rechtstreeks verbinding maakt met een IP-netwerk.
• Gateway-gebaseerde systemen :In dit type data-acquisitiesysteem maakt een eigen of korter bereik draadloos protocol verbinding met sensoren. De gegevens worden vervolgens via een gateway naar het IP-netwerk verzonden, vaak via een mobiel modem.

Hieronder bekijken we hoe draadloze data-acquisitie plaatsvindt op WiFi-, Bluetooth- en Zigbee-netwerken.

Hoe draadloze data-acquisitiesystemen verschillen

WiFi-gegevensacquisitiesystemen

Het grootste voordeel van op wifi gebaseerde systemen is dat de sensor direct verbinding kan maken met het IP-netwerk, een IP-adres kan krijgen en die gegevens via internet kan verzenden.

Voordelen

• Er is geen gateway voor protocolconversie betrokken bij WiFi-data-acquisitie.
• WiFi is alomtegenwoordig , dus toevoegen aan bestaande systemen is relatief goedkoop. NodeMcu (gebaseerd op ESP8266) is bijvoorbeeld een voorbeeld van een goedkoop, open-sourceapparaat dat helpt bij het verzamelen van WiFi-gegevens.

Overwegingen

• WiFi heeft nogal wat stroom nodig wanneer deze is aangesloten. Zelfs het proces van het verkrijgen van een DHCP-vernieuwing kan de batterij verbranden - en u kunt een continu verbruik van maximaal 100 mA gebruiken om alleen maar verbonden te blijven met het netwerk. Hoewel dit voldoende is voor een systeem dat niet vaak wakker wordt en weer in slaap valt, is het niet ideaal voor een toepassing die veel gegevens moet verwerken terwijl hij op batterijen werkt.
• WiFi-voorziening is een enorme hoofdpijn en belangrijke overweging voor elke onderneming of industriële klant die aan derden verkoopt. Sensoren voor data-acquisitie zijn apparaten zonder hoofd en hebben geen toetsenbord, en uw klant heeft een manier nodig om gebruikersgegevens in het systeem in te voeren.

Bluetooth-gegevensacquisitiesystemen

We zien tegenwoordig interesse in Bluetooth-naar-IP-apparaten voor diegenen die willen profiteren van de lage kosten en de lange batterijduur van Bluetooth 4.0, maar een architectuur van industriële kwaliteit nodig hebben voor gegevensbackhaul.

Voordelen

• Bluetooth-systemen zijn zeer energiezuinig voor sensorapparaten die een zeer laag stroomverbruik vereisen.
• Bluetooth-eindapparaten zijn niet duur , maar vereist een Bluetooth-brug (zoals een smartphone) of BLE-gateway.

Overwegingen

• Er is geen direct-to-IP draadloze data-acquisitiemodel voor Bluetooth . Bluetooth is een PAN-technologie (Personal Area Network), wat betekent dat er geen directe IP-gebaseerde transportlaag is met Bluetooth. Om gegevens in TCP/IP-verkeer te laten stromen, moeten deze eerst via een draadloos randapparaat naar een app gaan die is geïnstalleerd op een IP-verbonden apparaat.
• Bereik kan een groot probleem zijn voor op Bluetooth gebaseerde sensornetwerken.

ZigBee data-acquisitiesystemen

Net als Bluetooth is er bij ZigBee geen direct-to-IP-protocol beschikbaar. Daarom heb je een ZigBee-toegangspunt nodig dat verkeer naar IP overbrugt. (Merk op dat er Zigbee IP-protocollen zijn die kunnen worden gebruikt zonder gegevens door de applicatielaag te laten gaan.)

Voordelen

• ZigBee's datasnelheid is erg snel.
• ZigBee-systemen kunnen zeer energiezuinig zijn .

Overwegingen

• Je hebt een relatief alomtegenwoordige en dicht netwerk van mesh-knooppunten om overal dekking te krijgen waar je het nodig hebt. ZigBee werkt dus alleen in bepaalde implementatiemodellen.
• Beschikbaarheid van de ZigBee-sensor kan een probleem zijn, afhankelijk van uw toepassing.

Tot slot

Voordat u een data-acquisitiesysteem selecteert, overweeg uw bedrijfsmodel . Als het gebruik van een op Bluetooth gebaseerd data-acquisitiesysteem betekent dat u verbinding moet maken met de smartphone van een werknemer, vergeet het dan maar. Evenzo, als WiFi niet overal beschikbaar is waar u uw applicatie wilt verkopen of als u niet van plan bent om WiFi-authenticatie af te handelen, zult u tegen een aantal problemen aanlopen.

Vanwege deze zorgen zien we dat meer bedrijven die apparaten verkopen in instellingen van derden afstand nemen van deze opties. Sommigen neigen naar mobiel - omdat er geen infrastructuur nodig is - en anderen gaan in de richting van een "breng je eigen infrastructuur" -model zoals Symphony Link. Als u vragen heeft over welk data-acquisitiesysteem het beste bij uw oplossing past, neem dan contact met ons op.