Главная > О технологии «ВАВИОТ»

О технологии «ВАВИОТ»

Развитие телекоммуникаций и интернета дало человечеству поистине безграничные возможности обмена знаниями и информацией, навсегда изменив окружающий нас мир.

В последние 20 лет возникло множество беспроводных стандартов и сетей, отвечающих требованиям постоянно растущего объема передачи данных между людьми — GSM, GPRS, 3G, LTE, Wi-Max, Wi-Fi.

Что такое LPWAN

LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) — новый подход в радиосвязи, применяемый для устройств и крупных распределенных беспроводных сетей телеметрии. Его особенность — низкое энергопотребление (low-power) и широкий территориальный охват (wide-area).

Любые существующие беспроводные технологии передачи данных обладают такими характеристиками как дальность, скорость и энергоэффективность, причем одновременно можно соответствовать лишь 2-м из 3-х.

Например, GPRS-модем, регулярно передающий показания счетчика воды или газа, будет совершенно нерентабельным даже при абонентской плате в 2-3 раза ниже минимальных тарифов сотовых операторов. Регулярная подзарядка или частая замена батарей также делают эксплуатацию дорогой и хлопотной.

Технология LPWAN обеспечивает энергоэффективную передачу данных на большие расстояния. «ВАВИОТ», используя подход LPWAN, создает устройства, способные передавать информацию на десятки километров и при этом работать в течение нескольких лет на одной батарее.

Существующие беспроводные технологии не способны обеспечить потребности отдельных приложений в передаче небольших по объему данных на дальние расстояния при высокой автономности и низкой стоимости подключения. Как правило, такие приложения относятся к области межмашинного взаимодействия и Интернета Вещей.

LPWAN — это технология, поддерживающая совершенно новый класс телематических устройств. Ее появление стало возможным благодаря развитию компонентной базы: радиомодулей и приемопередающего оборудования.

Как работает «ВАВИОТ»

Подход, используемый для передачи данных в сети «ВАВИОТ» очень похож на принцип работы сотовых сетей.

Счетчики и сенсоры, подключенные к модемам «ВАВИОТ», либо устройства с уже интегрированными радиомодулями, передают показания в интернет через базовую станцию. Далее на серверах «ВАВИОТ» данные обрабатываются и предоставляются в удобном виде в специально разработанном веб-интерфейсе. Обратный канал связи позволяет управлять отдельными приборами и устройствами удаленно.

Однако, в отличие от технологии мобильной связи, «ВАВИОТ» использует свой собственный протокол, который позволяет передавать данные на десятки километров и обеспечивает автономность работы датчиков свыше 10 лет без замены питания.

Преимущества беспроводной технологии «ВАВИОТ»

Низкая стоимость

Некоторые отрасли уже сегодня используют М2М-решения: банкоматы, охранные системы, торговые автоматы и др. Они, как правило, работают через сети сотовых операторов, потому что это рентабельно и окупается, несмотря на высокую стоимость.

В отраслях, где стоимость точки подключения является ключевым параметром, использование традиционных решений для построения сети будет слишком затратным. Однако, использование энергоэффективной сети дальнего радиуса действия становится экономически оправданным — с технологией «ВАВИОТ» стоимость точки учета и услуг связи в разы ниже.

10 км радиус действия сети

Имеет высокую проникающую способность и при этом не требует построения сложной сетевой архитектуры. Технология «ВАВИОТ» гораздо лучше подходит для построения М2М-сети, чем та же сотовая связь. Десятки квадратных километров могут быть покрыты одной базовой станцией. Построение такой сети проще, а обслуживание дешевле.

Подобный подход становится единственной альтернативой в случае, если датчики разнесены по большой территории. Как, например, счетчики воды в пределах одного микрорайона или датчики влажности почвы, размещенные сразу на нескольких полях.

10 лет работы от батареи

Подавляющее большинство телематических устройств требуют наличия автономного питания от батареи со сроком службы в несколько лет. Вы не сможете позволить себе менять батареи каждые несколько дней или месяцев в сотнях датчиков, расположенных в труднодоступных местах.

Устройства «ВАВИОТ» рассчитаны на потребление 50 мА во время отправки пакета данных, которая длится, в среднем, 1 000 мс. Все остальное время потребление не превышает нескольких мкА. В результате батарея, АА-типа служит в течение нескольких лет, экономя средства и время на обслуживание системы в целом.

Масштабируемость и универсальность

Максимальное количество точек учета, которое может одновременно обслуживать одна базовая станция, практически не ограничено. Одна станция «ВАВИОТ» может принимать данные с нескольких сотен тысяч устройств в пределах своего радиуса действия. Сеть «ВАВИОТ» масштабируется до нужного размера только за счет добавления новых датчиков, без промежуточного оборудования, mesh-архитектуры и снижения надежности.

Любой датчик или микроконтроллер может передавать данные в Интернет. В сети «ВАВИОТ» могут одновременно работать самые разные устройства. Например, одна базовая станция может принимать данные со счетчиков воды, электричества и тепла, датчиков протечек, открытия дверей или наличия задымления.

Простота использования

Для того, чтобы развернуть сеть и начать передавать данные с ваших устройств, не потребуется создание сложной архитектуры.  Возьмите подходящий модем, подключите его к вашему прибору учета или используйте уже готовое устройство «ВАВИОТ».

Традиционные решения требуют использования промежуточных концентраторов, ретрансляторов и другого коммуникационного оборудования, понижающего надежность сети и увеличивающего стоимость. С «ВАВИОТ» ничего этого не нужно!

Не требует лицензирования

Передача происходит на частоте 868 МГц при мощности до 25 мВт. На данном частотном диапазоне разрешено свободное и бесплатное использование радиопередающих устройств на основании Решений ГКРЧ.

Кроме того, сеть «ВАВИОТ» может быть адаптирована к диапазонам, находящимся в так называемой нелицензируемой зоне промышленных, научных и медицинских частот ISM (Industrial, Scientific and Medical Radio Band).

Телеметрия без GSM и Интернет

Теперь вы можете собрать данные с различных датчиков без интернета или мобильной сети. Простые примеры — аграрная промышленность с огромными площадями полей или лесные хозяйства вдали от городской инфраструктуры.

Канал связи между базовой станцией и сервером может быть выбран в зависимости от преобладающих условий: от обычного GPRS до спутникового VSAT.

Высокая проникающая способность

Особенность протокола радиосвязи «ВАВИОТ» — высокая проникающая способность. Конструкции зданий не являются серьезной преградой, а передача возможна из подвалов и через толстые стены.

Кроме того, сигнал невозможно заглушить, так как передача сигнала идет в широком диапазоне частот. Неоспоримое преимущество для систем безопасности.

Сравним конкретные цифры

Технология «ВАВИОТ» используется в самых разных отраслях, в то время как другие беспроводные решения просто не в состоянии соответствовать требованиям — Bluetooth, WiFi, ZigBee не обеспечивают связь на дальних дистанциях, а использование сотовых сетей оказывается невыгодно из-за большой стоимости оборудования, высокого энергопотребления и низкой проникающей способности сигнала.

Сравните первичные характеристики различных беспроводных технологий, и вы убедитесь, что у «ВАВИОТ» в таких случаях нет конкурентов.

 

Описание LPWAN (Low Power Area Network), 10 км и дальше Средняя дальность, 1-10 км Близкий
NB-Fi ВАВИОТ SIGFOX LoRa NB-IoT LTE-M GSM/GPRS Wi-Fi
Частота сигнала радиопередачи
(меньше лучше), MHz
868 868 868 868 1 800 1 800 2 400
Возможность работы в РФ да нет с ограничениями да с 2018 г. да да
Мощность передатчика в устройстве, mW 25 25 25 — 50 до 2 000 25 2 000 25
Мощность Базовой станции
(в РФ разрешено до 25), mW
25 2 000 25 до 200 40 40 25
Максимальный бюджет связи, dB 176 166 163 164 148 138 120
Необходимость получения лицензии на частоту нет да нет да да да нет
Минимальная скорость передачи данных
(ниже скорость = больше дальность), bps
от 50 100 150 от 20 000 64 000 1000+ 1000+
Вероятность возникновения коллизий сигналов низкая средняя высокая средняя средняя средняя средняя
Максимальная дальность передачи, км 30 10 10 10 5 1 0,1
Продолжительность автономной работы
передатчика в устройстве, лет
до 20 до 10 до 10 до 10 3 0,011 0,001
Чувствительность базовой станции, dBm -150
(очень высокая)
-142
(высокая)
-139
(высокая)
-127
(высокая)
-123,4
(выше средней)
-114
(средняя)
-96
(низкая)
Минимальная ширина радиоканала, Hz 50 100 125 000 200 000 192 000 200 000 20 000 000
Собственное производство
радиомодулей и базовых станций
да нет нет нет нет нет нет
Стоимость передатчика для устройства низкая низкая средняя низкая средняя высокая средняя

 

Таблица сравнения современных беспроводных технологий