Kablosuz Seviye İzleme: Uzak Tanklarda LoRa, NB-IoT ve 4G

Çok uzak bir tanktaki seviye cihazının, kablolu cihazın karşılaşmadığı belirleyici bir kısıtı vardır: enerji. Ölçüm sıklığı, iletim mesafesi ve çalışma ömrü dahil her özellik pil tüketimiyle dengelenir. Bu yüzden radyo teknolojisi seçimi önemsiz bir teknik ayrıntı değil, tüm güç bütçesini belirleyen karardır. Yanlış seçim, altı yıl yerine altı ayda pili tükenen sensör demektir.

Üç radyo seçeneği ve kullanım alanları

LoRa / LoRaWAN. LoRa radyo modülasyon teknolojisidir; LoRaWAN ağ protokolünü ve mimarisini tanımlar. LoRaWAN uygulamasında özel kurulabilen veya hizmet olarak sunulabilen ağ geçidi ve ağ sunucusu kullanılır. Küçük mesajlar ve enerji tasarruflu raporlama için uygundur; kapasite ve gecikme bölge, havada kalma süresi, ağ yükü ve cihaz sınıfıyla sınırlıdır.

NB-IoT. Bu hücresel IoT teknolojisi, ağın desteklediği enerji tasarrufu işlevleriyle düşük enerjili cihazları destekleyebilir. Operatörü, bandı, sahadaki gerçek kapsamayı, SIM hizmetini ve gecikmeyi doğrulayın. Yalnız birkaç saatte bir okuma ile sınırlı değildir; erişilebilir raporlama ve alarm yanıtı modüle, kapsamaya, uyku ayarlarına ve uygulamaya bağlıdır.

LTE-M ve diğer LTE kategorileri. LTE-M, yalnızca yüksek güçlü geniş bant radyo değil, düşük güçlü hücresel IoT seçeneğidir. Cat-1, Cat-1 bis ve diğer LTE cihazlarının veri ve güç özellikleri farklıdır. Tüm LTE modemlerini tek güç sınıfına koymak yerine ölçülen uyanma enerjisini, veri hızını, gecikmeyi, aygıt yazılımı güncelleme ihtiyaçlarını ve operatör desteğini karşılaştırın.

Teknoloji	Doğrulanacak altyapı	Temel enerji ve yanıt etkenleri
LoRaWAN	Özel veya genel ağ geçidi, ağ sunucusu ve omurga bağlantısı	Havada kalma süresi, yayılma faktörü, tekrar denemeler, bölgesel kurallar ve cihaz sınıfı
NB-IoT	Sahadaki gerçek operatör ve bant desteği	Kapsama, ağa kayıt, tekrarlar, PSM/eDRX ve mesaj aralığı
LTE-M	Gerçek operatör ve modül desteği	Kapsama, uyku davranışı, trafik ve gecikme
Diğer LTE kategorileri	Hizmet paketi ve saha kapsamı	Modül kategorisi, bağlantı süresi ve veri hacmi

Asıl teknik özellik güç bütçesidir

Pil ömrü; ölçüm enerjisine, radyonun uyanıp ağa kaydolmasına, iletim tekrarlarına, raporlama aralığına, uyku akımına ve kullanılabilir pil kapasitesine bağlıdır. Aralığı uzatmak daha az rapor ve genellikle daha uzun ömür demektir; kısaltmak genellikle daha fazla enerji harcar. Sabit ömür beyanını kabul etmek yerine gerçek sensör, kapsama ve sıcaklık için ölçüm verisi alın.

Temassız radarda ölçüm darbesi kayda değer enerji gerektirir; bu yüzden raporlama aralığı belirleyicidir. Birçok uzak sistem uyandır-ölç çevrimi kullanır: sensör uyur, zamanlayıcıyla uyanır, tek ölçüm yapar, iletir ve yeniden uyur. Mühendislik görevi, bu tek uyanmanın enerji maliyetini azaltmaktır.

MV-RD13S Braket Montajlı 80 GHz Radar Seviye Ölçer

Sahaya göre seçim

Aynı sahada çok sayıda tank → ağ geçidi kapsamı, omurga bağlantısı, ağ kapasitesi, bakım ve sahip olma maliyeti dahil özel veya genel LoRaWAN kurulumunu değerlendirin.

Dağınık uzak tanklar → gereken raporlama aralığı ve pil bütçesine göre gerçek sahalarda desteklenen NB-IoT ve LTE-M hizmetlerini karşılaştırın.

Hızlı alarm ihtiyacı → ölçüm aralığı, uyku, ağa kayıt, tekrarlar, sunucu ve alıcı dahil algılamadan bildirime kadar toplam gecikmeyi ve kullanılabilirliği belirleyin. Hiçbir radyo etiketi anında teslimi garanti etmez.

Diğer konu, okuma aralık dışına çıktığında ne olacağıdır. Uzak seviye sisteminin yararı alarm yolu kadardır: cihazın kendiliğinden uyarı gönderip göndermeyeceğini, bulut platformunun alarm üretip üretmeyeceğini ve kimin alacağını belirleyin. Çünkü alarm alamadığınız uzak tankı yine araçla gidip kontrol etmeniz gerekir.

Mühendislerin soruları

Soru1. Pil gerçekte ne kadar dayanır?

Bu sabit bir sayı değil, raporlama aralığının işlevidir. Üreticinin aralığa göre pil ömrü eğrisini alın; aralığı pazarlama sayısına değil uygulamaya göre tasarlayın.

Soru2. LoRa lisans gerektirir mi?

Birçok uygulama, ulusal frekans, güç, erişim ve ekipman onayı koşullarına tabi lisans muafiyetli spektrum kullanır. Hedef ülkenin kurallarını ve uygun LoRaWAN bölgesel parametrelerini kontrol edin. Özel ağ geçidi bu yükümlülükleri kaldırmaz; genel ağ hizmet aboneliği gerektirebilir.

Soru3. Kablosuz bağlantıyı güvenlik işlevinde kullanabilir miyim?

Sıradan kablosuz stok izleme, özel işlevsel güvenlik tasarımı ve doğrulaması olmadan bağımsız güvenlik durdurması olarak hesaba katılmamalıdır. Kablosuz teknoloji bütünüyle dışlanmaz; ancak tüm işlevin gecikmesi, kullanılabilirliği, arıza yanıtı, bütünlüğü ve bağımsızlığı kanıtlanmalıdır. Güvenlik değerlendirmesi aksini ortaya koymadıkça rutin izleme radyosunu güvenlik hesabına dahil edilen işlevin dışında tutun.

Soru4. Gerçek maliyet farkı nedir?

Radyo modülü küçük bir paydır; maliyet, yıllar boyunca pil değiştirme ziyaretlerinde, ağ geçidi sahipliğinde ve veri paketlerindedir. Sensör fiyatını değil toplam sahip olma maliyetini karşılaştırın.

İlgili teknik kılavuzlar

Ölçüm uygulamanızı METRAVON ile görüşün

Kablosuz Seviye İzleme: Uzak Tanklarda LoRa, NB-IoT ve 4G