저전력 무선 센서 네트워크란 무엇입니까?

기술의 발전으로 가정, 창고, 생산 현장, 도시 전체에서 데이터를 더 쉽게 수집할 수 있게 되었습니다. 이 데이터가 수집되고 해석됨에 따라 의사 결정자는 이제 이를 의미 있게 사용할 수 있습니다. 이러한 진보는 사물 인터넷(IoT), 만물 인터넷(Cisco 덕분에!) 또는 예전에 알려진 M2M(Machine to Machine) 통신을 만들고 있습니다. 도시 관리자, 기업 및 시민은 이러한 데이터 흐름에서 생성된 정보의 수혜자입니다. 그러나 대부분의 경우 이 데이터에 액세스하기를 원하는 사람들이 얻을 수 없었습니다. 현재까지 기존 솔루션은 네트워크 범위가 너무 제한적이거나 전력 소모가 너무 크거나 둘 다였습니다. 그러나 이러한 상황은 저전력 무선 센서 네트워크의 생성으로 빠르게 변화하고 있습니다. 이제 이 모든 데이터를 수집하여 필요한 사람들에게 제공할 수 있습니다.

저전력 무선 센서 네트워크가 무엇이고 어떻게 작동하는지 이해하기 위해 이 기사를 작성했습니다. 핵심 질문에 대한 답을 제공합니다. 이 모든 데이터는 어디에서 왔으며 이를 얻는 데 얼마나 많은 에너지가 사용됩니까? 시작하기 위해 한 걸음 물러나서 무선 센서 네트워크가 무엇인지 설명하겠습니다. 그래서 우리는 모두 같은 생각을 하고 있습니다.

무선 센서 네트워크(WSN)

WSN(무선 센서 네트워크)은 물리적 또는 환경적 조건을 측정하여 데이터를 수집하는 공간적으로 분산된 독립 장치 그룹입니다. 측정되는 조건 중 일부는 온도, 압력, 습기, 위치, 사용 정보, 조명 및 소리입니다. 데이터 형태의 이러한 판독값은 네트워크를 통해 전달되고 대조 및 구성되어 최종 사용자에게 전달됩니다. WSN은 이미 산업 공정 모니터링 및 제어, 전기 시스템 제어, 인체 건강 모니터링과 같은 많은 애플리케이션에 사용되고 있습니다.

일반적으로 이러한 WSN은 기능을 수행하는 데 많은 전력이 필요한 경향이 있지만 시스템의 전력 요구 사항을 줄이면 센서 장치의 수명이 늘어나고 배터리 구동 애플리케이션을 위한 공간이 생깁니다. 배터리 구동 장치는 광범위한 사용 사례를 허용하고 더 낮은 ROI 애플리케이션에 대한 기회를 제공합니다. 저전력 무선 센서 네트워크가 여기에 있습니다. 들어오세요.

저전력 무선 센서 네트워크

WSN의 수명 연장을 위한 핵심은 무선 센서 네트워크를 설계하는 것입니다. 무선 센서 기기의 전력 소비를 최소화하는 , 따라서 "저전력"이라는 이름이 붙었습니다. 전체 전력 소비를 줄이기 위해 저전력 무선 센서 네트워크는 장치(예:라디오 또는 마이크로컨트롤러)의 활성 시간 또는 "활성화 시간"을 제어하고 "절전" 상태일 때 전류 소모를 제한합니다. 이러한 네트워크는 "항상 켜짐", "대기" 또는 "최대 절전" 모드와 같은 장치의 전원 설정 모드를 변경하여 이를 수행합니다.

예를 들어, 장기간에 걸쳐 데이터를 수집하는 기본적인 원격 온도 센서를 생각해 보십시오. "액티브" 모드에서 장치는 전력을 사용하여 온도 판독값을 얻고 정교한 노이즈 필터링 알고리즘을 사용하여 데이터를 조작하지만 장치는 이 작업을 지속적으로 수행할 필요가 없습니다. 활성 모드가 아닐 때 마이크로컨트롤러는 더 많은 샘플 측정이 수행될 때까지 절전 모드로 돌아갈 수 있습니다. 그런 다음 정기적으로 RTCC(실시간 시계 및 달력)가 절전 모드에서 깨어나 수행할 다른 작업이 있는지 확인합니다. 그렇지 않으면 절전 모드로 돌아가서 전력 사용량을 절약합니다. 마이크로컨트롤러가 실행하는 데 소비하는 시간을 스마트하게 관리하고 제어하면 전체 전력 소비량이 대폭 줄어듭니다.

저전력 무선 센서 네트워크의 이상적인 사용 사례 중 하나는 "스마트 시티" 애플리케이션입니다. 저전력 네트워크 기술은 주차, 가로등, 교통 통제, 도시 교통 시스템(버스), 제설, 쓰레기 수거, 공공 안전과 같은 사물의 상태를 모니터링하는 데 최적입니다. 이러한 장치에서 데이터를 수집한 다음 시 직원이 자원 할당 및 서비스 제공에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있는 형식으로 의미 있는 정보로 해석됩니다. 많은 경우 변화하는 조건에 미리 대응하고 자동화하여 "스마트 시티"를 만들 수 있습니다.

저전력 WSN은 누가 구축합니까?

강력한 저전력 무선 센서 네트워크를 구축하는 여러 무선 M2M(Machine-to-Machine) 회사가 있습니다. 다음은 몇 가지입니다.

SIGFOX

SIGFOX Ready™ 모뎀은 낮은 전송 전력과 지속적인 네트워크 동기화 없이 작동하므로 수년간의 기능과 함께 에너지 효율성이 향상됩니다. SIGFOX Ready™ 모뎀의 일반적인 전력 소비는 20mA에서 70mA까지 다양하며 비활성 상태일 때는 거의 소비하지 않습니다. 현재 SIGFOX는 업링크 전용 네트워크를 사용하고 있으며 차세대 양방향 기능을 개발하고 있지만 기본 기술로 인해 다운링크에는 대칭 링크가 없습니다.

선형 기술

저전력 WSN을 사용하는 또 다른 회사는 Linear Technology의 일부인 Dust Networks입니다. SmartMesh IP 및 SmartMesh WirelessHART 제품은 저전력, 안정성 및 확장성을 요구하는 열악한 산업 환경을 위해 설계되었으며 일반 산업 응용 프로그램에 적합합니다.

OnRamp 무선

OnRamp Wireless는 또한 저전력 RPMA 네트워크로 발전하고 있습니다. 이 네트워크는 주거용 및 상업용 계량기 모두에 대한 통신을 허용하고 에너지 효율성을 활용하면서 그리드 자동화를 지원하는 동일한 네트워크 인프라에서 스마트 계량 기능을 지원할 수 있습니다.

활동

활동성도 문에 있습니다. Actility의 종단 간 M2M 서비스인 ThingPark Wireless는 밀집된 도시 지역에서는 2-5km 범위, 시골 애플리케이션에서는 최대 15km 범위를 커버할 수 있는 양방향 저전력 네트워크를 제공합니다.

링크 연구소

Link Labs는 저전력 무선 센서 네트워크를 구축하고 있습니다. 동급 최고의 감도 및 전력 소비, 유연한 프로토콜 스택, 대칭적인 업링크 및 다운링크를 갖춘 Link Labs의 저전력 무선 센서 네트워크는 주차 및 수도 계량기에서 가로등 및 자산 추적에 이르기까지 모든 것을 위한 이상적인 플랫폼입니다.

결론

저전력 무선 센서 네트워크는 IoT 공간에서 데이터를 전송하고 수집하기 위한 저렴한 솔루션입니다. 원격 장치에서 사용하는 전력을 절약하고 제한함으로써 저전력 무선 네트워크는 IoT 생태계에서 다양한 새로운 애플리케이션을 위한 공간을 엽니다. 저전력 WSN의 전원 관리 기능을 더 잘 이해함으로써 엔지니어는 친환경적이고 에너지 효율적인 무선 솔루션을 개발할 수 있습니다. Link Labs는 광대역 저전력 프로토콜인 Symphony Link를 통해 고객의 소리에 귀를 기울이고 유연한 솔루션을 제공함으로써 저전력 무선 센서 네트워크 개발에 앞장서고 있습니다.