ОИВ лекция 10 (ЭУ) (2)

ОСНОВЫ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ

ЛЕКЦИЯ 10. ТЕХНОЛОГИИ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ ДАЛЬНЕГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ (LPWAN)

Лектор: М.С. Степанов к.т.н., доцент кафедры ССиСК mihstep@yandex.ru

Москва, 2022

ОСОБЕННОСТИ МОБИЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

•Создавались для мобильных телефонов.

•В обжитых районах инфраструктура есть везде.

•В необжитых районах инфраструктуры нет и не будет.

•Развертывание без лицензии невозможно.

•Неэкономичны с точки зрения энергопотребления.

Пример: с использованием мобильных технологий невозможно организовать мониторинг нефтеили газопровода, так как его определенные участки могут проходить через районы, где нет мобильной связи не планируется её скорое развертывание.

2

«УМНЫЙ ДОМ», «УМНЫЙ ОФИС»

•Самоорганизующиеся ячеистые сети

•Дальность «точка-точка» – до десятков метров

•Количество устройств в сети – сотни штук

•Диапазоны 868 МГц, 915 МГц (бОльшая дальность), 2450 МГц (бОльшая скорость).

•Возможность создавать сети очень больших масштабов (в случае ZigBee, существуют корпоративные сети из более чем 400 устройств)

3

ТЕХНОЛОГИИ БЛИЖНЕГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ. Z-WAVE

Z-Wave. Полностью закрытый, проприетарный* протокол, требующий сертификации у владельцев технологии. который описывает все классические уровни – от физического до уровня приложений. Все уровни закрыты и требует лицензирования у сертификации владельцев технологии.

Преимущества: большая совместимость оборудования Недостатки:

•Проприетарность

•Низкая производительность

•Ограничение на количество устройств в сети (4 узла в одну сторону)

Чтобы организовать сеть Z-Wave для крупного офиса, необходимо установить большое количество роутеров и настроить между ними маршрутизацию

4

*Проприетарный - основанный на частной собственности и на идее коммерческого использования авторских и иных прав

ТЕХНОЛОГИИ БЛИЖНЕГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ. ZIG BEE

•Во многом схож с Z-Wave.

•Появился по причине излишней проприетарности Z-Wave.

•Не требует лицензии для использования

Преимущества:

Гибкостьвозможность вносить изменения на уровень приложения

Недостатки:

Проблемы с совмеcтимостью между устройствами разных производителей

5

ТЕХНОЛОГИИ БЛИЖНЕГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ. IP-BASED

•Стандарт 6LoWPAN устраняет недостаток ZigBee с точки зрения стандартизация сетевого уровня и уровня приложений

•6LoWPAN является адаптацией версии протокола IPv6 для низкоскоростных сетей с низким энергопотреблением.

•6LoWPAN определяется RFC и использует привычную ITспециалистам терминологию – IP-адреса, порты и т.д.

•6LowWPAN – это адаптация Ipv6 для низкоскоростных сетей.

•Протокол Thread, был разработан компанией Google как дополнение стандарта 6LoWPAN, однако не приобрел

6

широкого распространения.

ТЕХНОЛОГИИ ДАЛЬНЕГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ (LPWAN)

•LPWAN – Low-Power WideArea Network

•Базовая топология – «звезда», «звезда звезд», характерная для мобильных сетей

•Используемые диапазоны 868 МГц, 915 МГц

•Дальность связи измеряется в километрах.

•Количество устройств сети измеряется несколькими тысячами на одну базовую станцию (базовых станций также могут быть тысячи)

7

ПРОПРИЕТАРНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ ДАЛЬНЕГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ*

- определяется правообладателем технологии

8

*по материалам конференции InoThings++2018

СРАВНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ LPWAN*

*по материалам конференции InoThings++2018

ПРОБЛЕМА ТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ*

25 ppm от 868 МГц = 21,7 кГц

(погрешность, вызываемая воздействием на кварцевый резонатор)

*по материалам конференции InoThings++2018