A GHz alatti rádiók várhatóan a belátható jövőben is folytatni fogják dominanciájukat az okosotthoni eszközök piacán, mivel a teljesítmény, a megbízhatóság és a költséghatékonyság meggyőző kombinációját kínálják.
Bár a szabványos vezeték nélküli protokollok, mint a BLE és a ZigBee, kipróbáltak és teszteltek, nyilvánosan ismert üzenetformátumaik, jelmodulációs technikáik és adatsebességeik miatt sebezhetőek lehetnek a biztonsági fenyegetésekkel szemben. Ezért szükséges saját vezeték nélküli protokollokat fejleszteni az érzékeny IoT-alkalmazásokhoz, mint például intelligens otthon automatizálás, intelligens irodák és üzleti biztonsági rendszerek.
Az 1 GHz alatti, saját fejlesztésű vezeték nélküli hálózati protokollok használatának további előnyei is vannak. Ezeket egymás mellé helyezem a hátrányokkal/kihívásokkal szemben, hogy lássam, melyik útvonal a jobb az Ön IoT-megoldásai számára. Azt is megmutatom, hogyan. Roombanker segíthet megoldani ezeket a kihívásokat. Lássuk is!
Miért érdemes egyáltalán fontolóra venni a GHz alatti rádiókat?
Long Range
A GHz alatti protokollok nagyobb hatótávolsággal rendelkeznek, mint GHz-es megfelelőik, az alacsonyabb csillapítási sebesség, a jobb diffrakció (hajlítás) és a kiváló terjedés miatt.
Minden rádióhullám gyengül, amikor áthalad az akadályokon, például a falakon. Azonban a GHz-nél alacsonyabb jelek csillapítási aránya alacsonyabb, mint a GHz-es hullámoké, amikor minden akadályon áthatolnak, ami azt jelenti, hogy több falon is át tudnak hatolni.
A rádióhullámok hajlamosak meghajlani, amikor szilárd éleknek, például épületek sarkainak ütköznek. Az alacsonyabb, GHz- alatti jelek nagyobb diffrakciós szöggel rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy jobban meghajlanak az akadályok körül. Ez csökkenti a blokkoló hatást, növelve a hatótávolságot.
Még egyenes, akadálymentes vonalon történő átvitel esetén is a GHz-nél alacsonyabb frekvenciák kisebb útvonalveszteséget mutatnak, ami nagyobb átviteli hatótávolságot eredményez. Általában legalább 1 km-t érnek el, míg a GHz-es jelek csak néhány száz láb távolságra jutnak el.
Minimális interferencia
A GHz-es jelek, különösen a 2.4 GHz-es sáv, zsúfoltak, mivel olyan protokollok, mint a BLE, a WiFi és a ZigBee, ezen a frekvencián működnek. Mivel számos telefon, perifériális eszköz, mikrohullámú sütő és egyéb eszköz használja ezeket a frekvenciákat, nagyobb az interferencia valószínűsége.
De a GHz alatti protokollokat többnyire nagy hatótávolságú, alacsony kitöltési tényezőjű kommunikációhoz használják, így a rádiófrekvenciák nem annyira zsúfoltak, mivel nem sok eszköz futtatja őket. Ezért a jelátvitel megbízhatóbb.
Alacsony fogyasztás
A GHz alatti kommunikációs protokollok alacsony teljesítményszinten továbbítják a jeleket, miközben azonos összeköttetési költségvetést érnek el. Ráadásul a minimális interferencia ebben a sávban azt jelenti, hogy kevesebb újrapróbálkozásra van szükség az adatok sikeres továbbításához, ami energiát takarít meg az akkumulátorból.
Alacsonyabb költség
Az elemek drágák, és mivel a legtöbb GHz alatti eszköz rajtuk működik, ezek a tervezés legköltségesebb alkatrészei. Ezek a GHz alatti protokollok azonban kevés energiát fogyasztanak, így a hardvernek nincs szüksége nagy, drága elemekre. A legtöbb végponti csomópont olcsó gombelemekkel, AA vagy AAA elemekkel működik, ami csökkenti a költségeiket.
Minimális karbantartást igényel
Az alGHz-es eszközök akkumulátorai évekig, ha nem évtizedekig bírják. Ez minimalizálja a karbantartási költségeket és az akkumulátorcserével járó feladatokat a termék vagy az IoT-megoldás élettartama alatt.
Miért fejlesszünk ki saját fejlesztésű, GHz alatti vezeték nélküli kommunikációs protokollokat?
Használati eset eltérése
A szabványos vezeték nélküli kommunikációs protokollok, beleértve a GHz alatti tartományban lévőket is, esetleg nem illenek az Ön felhasználási esetéhez. Az olyan tényezők, mint az elégtelen átviteli sebesség és a korlátozott végponti támogatás, kizárhatják az összes protokollt az Ön konkrét IoT-megoldásából, ami szükségessé teheti egy saját megoldás fejlesztését.
Veleszületett biztonság
A szabványos protokollok sebezhetőbbek a támadásokkal szemben, mivel adatátviteli sebességük, csomagszerkezetük és jelmodulációs technikáik ismertek. A saját fejlesztésű Sub GHz-es protokollok azonban rejtve maradnak, így a behatolók számára nehezebb feltörni a hálózatot.
Alacsonyabb energiafogyasztás
Egy saját protokoll fejlesztésekor teljes kontrollal rendelkezik az összes olyan funkció felett, amely növelheti vagy csökkentheti az energiafogyasztást. Így optimalizálhatja a folyamatokat és az algoritmusokat az energiafogyasztás további csökkentése érdekében, mint amit a standard protokollok kínálnak.
Alacsonyabb költség
A szabványos vezeték nélküli kommunikációs protokollokat széles piac kiszolgálására tervezték, így számos olyan funkcióval rendelkeznek, amelyek növelik a memória- és feldolgozási igényeket. Azonban egy saját protokoll testreszabása az adott felhasználási esethez kiküszöböli a felesleges funkciókat, ami csökkenti a hardverkövetelményeket, lehetővé téve a karcsúbb, olcsóbb hardver telepítését.
Készülék kompatibilitás
Egy saját fejlesztésű vezeték nélküli kommunikációs protokoll kifejlesztése a készülékek kompatibilitását is növeli, mivel egyetlen szolgáltatóval lesz dolgod, aki vertikálisan integrált hardvereket épít.
Például, ha partnerként működsz együtt velünk a következő címen: Roombanker hogy fejleszd a otthoni automatizálás saját hálózatokon futó megoldások esetén biztos lehet benne, hogy a okos hub, érzékelők, intelligens termosztátok, okos dugók, fali kapcsolók, relékstb., mind zökkenőmentesen fognak működni és összekapcsolódni.
Erőforrások ehhez a részhez: https://www.silabs.com/support/training/sub-ghz-proprietary-and-connect-software-stack
Intelligens otthoni alkalmazások GHz alatti eszközöket használva
Energy Management
Energiagazdálkodási rendszerek úgy tervezték, hogy a felhasználókat naprakészen tartsák otthonuk energiafogyasztásáról valós idejű adatok, például az energiafelhasználás időpontja és helye, valamint korábbi jelentések, elemzések és több jelenetből álló integráció segítségével.
Ennek az alkalmazásnak három eszközkategóriája van.
- Hubok, mint például ez Roombanker otthoni biztonsági központKompatibilis a szabványos protokollokkal, mint például a ZigBee és a BLE, de támogatja a saját fejlesztésű RBF protokollA készülék akár 64 szobát is lefedhet, és akár 128 perifériát is csatlakoztathat hozzá.
- Intelligens energiaérzékelők, például egyfázisú és háromfázisú mérők.
- Automatizálási eszközök, amelyek magukban foglalják intelligens fali kapcsolók és okos konnektorok.
Otthoni automatizálás
Az otthonautomatizálás növeli az élettér kényelmét azáltal, hogy beépíti hőmérséklet- és páratartalom-monitorok, automatizálási eszközök, mint például relék, okos dugók, fali kapcsolókés vezérlőeszközök, mint például kulcstartókEnnek a hálózatnak a középpontjában az otthoni biztonsági központ áll.
Biztonsági riasztó (behatolásérzékelés)
Ez az IoT-megoldás meglehetősen kiterjedt, mivel magában foglalja PIR mozgásérzékelők 12 méteres érzékelési tartománnyal és akár 10 kg-os kisállat-immunitással, ami rendkívül praktikus. Ajtó mágneses érzékelők takarja le az ajtókat és ablakokat, hogy észlelje a behatolás első jeleit, miközben pánikgombok engedélyezze a manuális riasztás aktiválását az azonnali segítségkéréshez.
A rendszerhez olyan vezérlőeszközökre van szükség, mint a riasztó billentyűzetek és kulcstartók a rendszer élesítéséhez/hatástalanításához, és riasztó szirénák (benti és a szabadtéri), amelyet a felhasználók távolról is teljes mértékben konfigurálhatnak.
De a legfontosabb alkotóelem a hub. Ehhez az alkalmazáshoz több backhaul-lal kell rendelkeznie, például Ethernettel, LTE-vel és WiFi-vel, hogy maximális megbízhatóságot biztosítson, ha egy hálózat kiesik. Az intelligens hubunk rendelkezik ezekkel a backhaul-okkal, valamint egy beépített lítium akkumulátorral, amely akár 8 órás biztonsági mentést biztosít áramszünet esetén.
Beltéri környezeti monitorozás
Az okosotthonoknak a tűzzel, vízszivárgással és elektromos hibákkal szemben is biztonságosnak kell lenniük. Megoldásunk valós idejű felügyeletet biztosít a beltéri terek számára a következők segítségével: dohányzik és a vízszivárgás-érzékelők, amely aktiválhatja a beltéri riasztót, és riasztásokat küldhet a felhasználó telefonjára.
A megoldás távolról is vezérelhető relék a víz- és gázellátás elzárásához, valamint fali kapcsolókhoz az áramellátás kikapcsolásához.
A GHz- alatti eszközök fejlesztésének kihívásai saját hálózatokhoz
Bonyolult folyamat
Egy egyedi, saját fejlesztésű vezeték nélküli kommunikációs nyelv megtervezése és fejlesztése a nulláról bonyolult folyamat, amely hardveres szakértelmet igényel. A protokolltervezőknek ismerniük kell a rádiókommunikáció minden aspektusát, beleértve a PHY réteget (az átviteli jellemzők és a szabályozási követelmények tekintetében), a csomagszerkezetet és a hálózati időzítéshez való elemzést.
Időigényes folyamat
Mivel ezeknek a saját fejlesztésű vezeték nélküli protokolloknak a fejlesztése bonyolult, a folyamat időigényes, és késleltetheti a termék bevezetését.
Korlátozott támogatás
Minden olyan műszaki termék, amely ezeken a vezeték nélküli kommunikációs protokollokon fut, idővel technikai támogatást igényel ahhoz, hogy sikeres legyen a piacon. A legtöbb esetben a rendelkezésre álló támogatás korlátozott, és ez befolyásolhatja egy IoT-megoldás életképességét.
Hogyan lehet Roombanker Segítség a GHz alatti okosotthon-alkalmazásokhoz?
Specializált protokollfejlesztő csapat
At Roombanker, megoldásaink fejlesztése során a biztonság és az otthonautomatizálás területén széleskörű háttérrel és tapasztalattal rendelkező szakemberekből álló csapatunk kollektív vízióját követjük. Biztonsági riasztórendszereket használunk alapként, és számos alkalmazás, például energiagazdálkodás, eszközkövetés, otthonautomatizálás, állapotfelügyelet, környezetfelügyelet és egyebek felé fejlesztünk.
Ezért nem kell aggódnia a bonyolult fejlesztési folyamat miatt. Az egyszerűséget, a kényelmet és a személyre szabhatóságot helyezzük előtérbe, ezért képzett csapatunk kezeli ezeket a technikai részleteket, hogy használatra kész termékeket kínáljon, amelyek saját vezeték nélküli protokollokon futnak. Ezen kész eszközök használata lerövidíti a piacra kerülési időt.
Különböző, GHz alatti eszköztípusok fejlesztésének lehetősége
Szakértelmünk hardver részlegünkön is megmutatkozik, mivel különféle IoT-megoldásokhoz tudunk különböző alkatrészeket fejleszteni. Ilyenek például az érzékelők, relék, kapcsolók és csatlakozók, amelyek a többprotokollos hubjaink által létrehozott, saját fejlesztésű vezeték nélküli hálózaton működnek.
Fokozott biztonság
A biztonság a saját fejlesztésű vezeték nélküli protokollok egyik fő jellemzője, és olyan technikákkal tudjuk biztosítani, hogy a hub és a végpontjai biztonságosan kommunikáljanak egymással, mint az FHSS és az AES-CCM titkosítás.
Az RBF saját fejlesztésű vezeték nélküli protokollja például FHSS-t (frekvenciaugrásos szórt spektrum) használ, hogy megakadályozza a zavarást, amikor egy behatoló megpróbálja feltörni a kommunikációt ugyanazon a frekvencián lévő jelek használatával. Amikor az RBF folyamatosan interferenciába ütközik átvitel közben, egy másik frekvenciára vált, és 50 csatorna közül választhat.
A protokoll AES-CCM titkosítást is alkalmaz (véletlenszerű kulccsal), amely az FHSS-sel együttműködve blokkolja a jelinterferenciát, a replikációt és az elfogást.
Regionális szabványoknak való megfelelés
A kormányok és a regionális szabályozó testületek gyakran adnak meg vezeték nélküli szabványokat és irányelveket. Ezeket az utasításokat figyelembe vesszük a saját protokollok kidolgozásakor, hogy biztosítsuk a megoldás elfogadhatóságát és használatra kész állapotát a célpiacon.
Elérhető műszaki támogatás
Roombanker három támogatási dokumentumot kínál minden eszközhöz, amelyek leírják a saját vezeték nélküli protokollt, amelyen futnak. Ezek a következők: Termékleírás, felhasználói kézikönyvekés gyors üzembe helyezési útmutatók.
Ha érdeklik termékeink vagy szolgáltatásaink, és szeretné azokat az IoT-megoldásaiban használni, töltse ki ezt az űrlapot a kezdéshez. Partnerként működhetünk együtt, ha Ön forgalmazó, kereskedő, biztonsági cég, integrátor vagy telepítő.
Elvihető – Különbség az RBF Sub GHz-es rádiók és más vezeték nélküli technológiák között
| Összehasonlítási tételek | RBF | Zigbee | Lora |
| moduláció | DSSS/FSK | DSSS | CSS |
| Standard | IEEE802.15.4-hez hasonló MAC | IEEE802.15.4MAC | LoRa WAN |
| Spektrum | GHz alatti | 2.4GHz | GHz alatti |
| Sebesség | 2 kbps-1 Mbps | 250 kpbs | 0.3-50kbps |
| Távolság | 3.5 km | 0.1km | 1km-10km |
| Eszköz hozzáférés | Véletlenszerű hozzáférés + TDMA | Véletlen hozzáférés | FDMA véletlenszerű hozzáférés |
| Topológia | Csillag + Háló | Mesh | csillag |
| Fogyasztás | Készenléti energia | Készenléti fogyasztás: kb. 2 uA | Készenléti fogyasztás: kb. 2 uA |
| Titkosítás | AES-CCM + véletlenszám-kulcs | AES-CCM | AES-128 |
| OTA | Támogatás (Többes küldés, háttérfrissítések) | Támogatás | Támogatás |
| Érvek és ellenérvek | Valós idejű letöltéses adatátvitel alacsony energiafogyasztású módban: 2 másodperces letöltési adási ablak, kevesebb mint 15uA energiafogyasztással;FHSS frekvenciaugratás: interferencia elleni védelem és a spektrumkihasználás maximalizálása;TDMA: javítja a csatornakihasználtságot;OTA Multicast és háttérátvitel: egyszerűbb és hatékonyabb több eszköz firmware-frissítése esetén. | Gazdag ökoszisztéma;Rövidebb átviteli távolság: otthoni alkalmazásokhoz alkalmas;Kiterjedt Protocol Stack: több erőforrást és magasabb költségeket igényel. | Nagy Capacitás: Egy gateway chipset 8 független csatornával rendelkezik, amely lehetővé teszi az FDMA-t, és lehetővé teszi a csatlakoztatott eszközök széles skálájának kezelését.Sterjed Sspektrum Moduláció: nagy érzékenység, kiváló jel-zaj arány, jó frekvenciaeltérések vagy a kristályoszcillátorok változásainak toleranciája, valamint finom alkalmazkodóképesség a környezeti feltételekhez. |
Roombanker Vezeték nélküli biztonsági riasztórendszer A könnyű használatot professzionális szintű funkciókkal ötvözi, könnyedén telepíthető és beállítható saját kezűleg, miközben professzionális szintű funkciókat integrál, beleértve a fejlett érzékelőket, a dedikált biztonsági központot és a riasztás-vevőközpontokkal való integráció támogatását, így ez a legjobb választás egy megbízható vezeték nélküli biztonsági riasztórendszerhez, amely behatolásjelzőt, tűz- és vízszivárgás-jelzőt, pánikriasztót stb. támogat, és számos kisvállalkozás és lakóingatlan számára nyújt szolgáltatásokat.