Buněčné sítě (3G/4G/5G)

Buněčné sítě, které jsou na spotřebitelském mobilním trhu dobře zavedené, nabízejí spolehlivou širokopásmovou komunikaci podporující různé hlasové hovory a aplikace pro streamování videa. Jejich nevýhodou jsou velmi vysoké provozní náklady a nároky na napájení.

Ačkoli buněčné sítě nejsou životaschopné pro většinu aplikací internetu věcí poháněných senzorovými sítěmi na baterie, dobře se hodí pro specifické případy použití, jako jsou připojené automobily nebo správa vozového parku v dopravě a logistice. Například infotainment v automobilech, směrování dopravy, pokročilé asistenční systémy řidiče (ADAS) spolu s telematickými službami a sledováním vozového parku se mohou opírat o všudypřítomné a širokopásmové mobilní připojení.

Buněčné sítě nové generace 5G s podporou vysokorychlostní mobility a velmi nízkou latencí mají předpoklady stát se budoucností autonomních vozidel a rozšířené reality. Očekává se také, že 5G v budoucnu umožní video dohled v reálném čase pro veřejnou bezpečnost, mobilní poskytování souborů lékařských dat v reálném čase pro propojené zdravotnictví a několik časově citlivých aplikací průmyslové automatizace.

Doporučujeme vám také:

Zigbee a další protokoly mesh

Zigbee je bezdrátový standard s krátkým dosahem, nízkou spotřebou energie (IEEE 802.15.4), běžně nasazovaný v topologii mesh pro rozšíření pokrytí přenosem dat ze senzorů přes více senzorických uzlů. Ve srovnání s LPWAN poskytuje Zigbee vyšší rychlost přenosu dat, ale zároveň mnohem nižší energetickou účinnost kvůli konfiguraci mesh.

Vzhledem k jejich fyzickému krátkému dosahu (< 100 m) se Zigbee a podobné mesh protokoly (např. Z-Wave, Thread atd.) nejlépe hodí pro aplikace internetu věcí se středním dosahem a rovnoměrným rozložením uzlů v těsné blízkosti. Typicky je Zigbee ideálním doplňkem Wi-Fi pro různé případy použití domácí automatizace, jako je inteligentní osvětlení, ovládání HVAC, zabezpečení a správa energie atd. – využívající sítě domácích senzorů.

Do nástupu LPWAN byly sítě mesh implementovány také v průmyslovém kontextu a podporovaly několik řešení vzdáleného monitorování. Nicméně pro mnoho průmyslových zařízení, která jsou geograficky rozptýlená, nejsou zdaleka ideální a jejich teoretickou škálovatelnost často brzdí stále složitější nastavení a správa sítě.

Bluetooth a BLE

Bluetooth, definovaný v kategorii bezdrátových osobních sítí, je komunikační technologie krátkého dosahu, která má dobré postavení na spotřebitelském trhu. Bluetooth Classic byl původně určen pro výměnu dat mezi spotřebitelskými zařízeními typu point-to-point nebo point-to-multipoint (až sedm podřízených uzlů). Technologie Bluetooth Low-Energy, optimalizovaná z hlediska spotřeby energie, byla později představena s cílem řešit malé spotřebitelské aplikace internetu věcí.

Zařízení s technologií Bluetooth se většinou používají ve spojení s elektronickými zařízeními, typicky chytrými telefony, které slouží jako centrum pro přenos dat do cloudu. V současné době je BLE široce integrováno do fitness a lékařských nositelných zařízení (např. chytrých hodinek, glukometrů, pulzních oxymetrů atd.) a také do zařízení Smart Home (např. dveřních zámků) – přičemž data jsou pohodlně předávána a vizualizována na chytrých telefonech.

Vydání specifikace Bluetooth Mesh v roce 2017 má umožnit škálovatelnější nasazení zařízení BLE, zejména v maloobchodním kontextu. Sítě majáků BLE, které poskytují všestranné funkce lokalizace uvnitř budov, byly využity k uvolnění nových inovací služeb, jako je navigace v obchodě, personalizované propagační akce a doručování obsahu.

Wi-Fi

Vysvětlovat Wi-Fi prakticky není třeba, vzhledem k její zásadní roli při zajišťování přenosu dat s vysokou propustností pro podnikové i domácí prostředí. V oblasti internetu věcí je však díky svým zásadním omezením v oblasti pokrytí, škálovatelnosti a spotřeby energie tato technologie mnohem méně rozšířená.

Vzhledem k vysokým energetickým nárokům není Wi-Fi často proveditelným řešením pro rozsáhlé sítě snímačů internetu věcí napájených z baterií, zejména ve scénářích průmyslového internetu věcí a inteligentních budov. Místo toho se spíše týká připojení zařízení, která lze pohodlně připojit k elektrické zásuvce, jako jsou chytré domácí gadgety a spotřebiče, digitální nápisy nebo bezpečnostní kamery.

Wi-Fi 6 – nejnovější generace Wi-Fi – přináší výrazně zvýšenou šířku pásma sítě (tj. <9,6 Gb/s) pro zlepšení datové propustnosti na uživatele v přetížených prostředích. Díky tomu je tento standard připraven zvýšit úroveň veřejné infrastruktury Wi-Fi a změnit zkušenosti zákazníků s novými digitálními mobilními službami v odvětvích maloobchodu a hromadné zábavy. Očekává se také, že sítě v automobilech pro infotainment a palubní diagnostiku budou nejzásadnějším případem využití Wi-Fi 6. Přesto bude vývoj pravděpodobně ještě nějakou dobu trvat.

RFID

Rádiofrekvenční identifikace (RFID) využívá rádiové vlny k přenosu malého množství dat ze štítku RFID na čtečku na velmi krátkou vzdálenost. Dosud tato technologie umožnila velkou revoluci v maloobchodě a logistice.

Připojením tagu RFID na nejrůznější výrobky a zařízení mohou podniky sledovat své zásoby a majetek v reálném čase – což umožňuje lepší plánování zásob a výroby i optimalizaci řízení dodavatelského řetězce. Současně s rostoucím zaváděním internetu věcí se technologie RFID nadále prosazuje v maloobchodě, kde umožňuje nové aplikace internetu věcí, jako jsou chytré regály, samoobslužné pokladny a chytrá zrcadla.

Krátce shrnuto, každá vertikála a aplikace internetu věcí má svůj vlastní jedinečný soubor síťových požadavků. Výběr nejlepší bezdrátové technologie pro váš případ použití IoT znamená přesné zvážení kritérií z hlediska dosahu, šířky pásma, QoS, zabezpečení, spotřeby energie a správy sítě.