Обнаружение утечек воды является важной частью современной домашняя автоматизация и оборудование систем безопасности. Помимо домашней автоматизации, он широко используется в коммерческой автоматизации и защите серверных помещений, центров обработки данных, кладовых и сантехнических систем.
По мере развития технологий возникает вопрос: какие беспроводные протоколы следует использовать для предотвращения утечки воды на основе Интернета вещей? В этой статье будет описана технология LoRa, а также вы познакомитесь с довольно перспективным аналогом этой технологии – RBF.
Что такое детектор утечки воды LoRaWAN?
Детекторы утечки воды — это современные системы LoRaWAN (глобальная сеть большого радиуса действия), которые представляют собой устройства IoT, которые используют датчики для обнаружения наличия воды там, где она нежелательна. Эти устройства работают в LoRaWAN — маломощной глобальной сетевой системе LPWAN, которая подходит для беспроводных устройств с батарейным питанием в региональной, национальной или глобальной сети LPWAN.
Детекторы утечек LoRaWAN обычно состоят из трех основных компонентов:
- Корпус датчика: здесь расположены основная схема и аккумулятор.
- Кабель: соединяет корпус датчика с зондом.
- Зонд: часто имеет две точки контакта для более точного обнаружения.
Всякий раз, когда вода касается зонда, возникает электрическая цепь и срабатывает сигнал тревоги. Технология LoRaWAN позволяет передавать это оповещение на большие расстояния в центральный смарт-хаб откуда он может передать информацию на смартфон пользователя или панель управления.
Зачем использовать LoRaWAN или аналогичную технологию?
Внедрение LoRaWAN и аналогичных технологий для обнаружения утечек воды дает несколько существенных преимуществ:
- Исключительная дальность действия: устройства LoRaWAN могут передавать данные на расстояние до 1–10 км, и этого вполне достаточно для домов или даже крупных коммерческих объектов.
- Превосходное проникновение: LoRaWAN работает в низкочастотных диапазонах, поэтому его сигналы могут легко проходить через стены, полы или любые другие конструкции по сравнению с частотами, используемыми Wi-Fi или Bluetooth.
- Увеличенный срок службы батареи. Таким образом, детектор утечки воды LoRaWAN может работать до двух и более лет от одной батареи благодаря режиму низкого энергопотребления.
- Масштабируемость: сети LoRaWAN могут поддерживать тысячи устройств; поэтому они идеально подходят для массовой интеграции в умных городах или крупных промышленных зонах.
- Экономичность: устройства LoRaWAN обладают большей дальностью действия при меньшем энергопотреблении, что может снизить стоимость инфраструктуры для приложений WAMS.
- Для такого случая системы обнаружения утечек воды на основе Интернета вещей с использованием LoRaWAN эти особенности можно рассматривать как сильные стороны метода.
Что такое РБФ? Сходства и различия между технологией RBF и LoRa
Хотя сообщество IoT тепло приняло LoRaWAN, другая технология, известная как RBF, также рассматривает возможность обнаружения утечек воды и других приложений для умного дома. Давайте рассмотрим сходства и различия между этими двумя технологиями:
Возможности дальнего действия
И LoRa, и RBF предназначены для связи на больших расстояниях, но есть некоторые различия в их радиусе действия:
- LoRa: Он может простираться на 1–10 километров, в этом смысле он идеально подходит для очень масштабных применений.
- RBF: Предоставляет до 3-х в предложении. 5 километров, чего достаточно для квартир, малого бизнеса и дачных домов, расстояния более чем достаточно.
Таким образом, хотя максимальный радиус действия LoRa немного выше, чем у RBF, последний больше подходит для рынков, на которые ориентирована разработавшая его компания – жилого и малого коммерческого сектора.
Свойства защиты от помех
Обе технологии работают в диапазоне частот субгигагерцового диапазона, что обеспечивает отличную защиту от помех:
- LoRa: используйте модуляцию с расширенным спектром, которая увеличивает его устойчивость к помехам.
- RBF: Также использует частоты субгигагерцового диапазона чтобы сигнал оставался чистым, несмотря на помехи от других устройств.
Эта общая характеристика гарантирует, что устройства LoRa и RBF могут легко поддерживать связь друг с другом, независимо от электромагнитных помех их непосредственного окружения.
потребляемая мощность
Низкое энергопотребление является критическим фактором для устройств с батарейным питанием, таких как датчики протечки воды:
- LoRa: Обеспечивает чрезвычайно низкое энергопотребление с током в режиме ожидания около 2 мкА.
- RBF: еще более низкое энергопотребление, ток в режиме ожидания менее 2 мкА.
RBF лишь немного более энергоэффективен и, следовательно, может немного продлить время работы от батареи, хотя оба являются энергоэффективными.
Скорость передачи данных
Хотя датчики утечки воды обычно не требуют высокой скорости передачи данных, скоростные возможности каждой технологии могут повлиять на общую скорость реагирования системы:
- LoRa: обеспечивает скорость передачи данных от 0 до 3 кбит/с.
- RBF: Предлагает большее количество скоростей, начиная с 2 Кбит/с до 1 Мбит/с.
Более высокая максимальная скорость передачи данных RBF может быть полезна в условиях, когда требуется дополнительная информация от датчиков или более частые обновления.
Экосистема и принятие
- LoRa: Имеет хорошо зарекомендовавшую себя экосистему с широким распространением в различных приложениях Интернета вещей.
- RBF: новая технология с растущей экосистемой, особенно мощная в приложениях для умного дома и малого бизнеса.
В то время как LoRa имеет преимущество более широкого внедрения на рынке, RBF позиционирует себя как специализированное решение для жилых и легких коммерческих случаев.
Читайте также: Почему беспроводные устройства охранной сигнализации предпочитают собственные протоколы?
Как работает детектор утечки воды на базе Интернета вещей в домашних условиях?
Среди наиболее распространенных и к тому же довольно дорогостоящих проблем для владельцев домов и квартир – протечка воды. Таким образом, детекторы утечек воды на базе Интернета вещей представляют собой сложные решения этой извечной проблемы, независимо от того, какая технология лежит в их основе — LoRaWAN или RBF. Вот как эти системы обычно функционируют в домашних условиях:
- Размещение датчика: Датчики утечки воды стратегически размещаются в местах, подверженных утечкам, таких как:
- Рядом с водонагревателями
- Под раковиной
- Вокруг туалетов
- Рядом стиральные и посудомоечные машины
- В подвалах или подвалах
- Рядом с кондиционерами или другим оборудованием HVAC.
- Непрерывный мониторинг: с помощью датчиков или электродов датчики всегда могут определить наличие воды.
- Обнаружение утечек: если влага присутствует, датчики подключаются, а затем подается сигнал тревоги.
- Беспроводная передача: это предупреждает центральный концентратор или шлюз, который может быть использован с использованием беспроводной сети LoRaWAN или RBF.
- Уведомление о тревоге. Некоторые типы оповещений включают в себя пересылку оповещения через шлюз в приложение для смартфона пользователя или на главную панель управления. Некоторые системы также могут вызывать локальная сигнализация или сирены звучать.
- Дистанционное действие: более сложные системы также могут позволять пользователю отключать подачу воды со своего устройства, чтобы избежать просачивания воды в помещения.
- Интеграция с системами «умного дома». Большинство детекторов утечек воды на базе Интернета вещей могут взаимодействовать с другими системами «умного дома», реагировать на них, а также предоставлять более полные отчеты.
Некоторые из заметных преимуществ использования системы Интернета вещей включают в себя; предлагая своевременные сигналы тревоги и позволяя контролировать и даже управлять системами на расстоянии. Эта возможность позволяет быстро решить проблему с водой, и это может иметь большое значение для предотвращения дальнейшего ущерба, особенно если домовладельцев нет рядом.
Структура детекторов утечек воды на базе Интернета вещей
Хотя конструкции могут различаться у разных производителей и моделей, большинство детекторов утечек воды на базе Интернета вещей имеют общую структуру, состоящую из трех основных компонентов:
1. Корпус датчика:
- Соединяет основную плату и батарею
- Вмещает модуль беспроводной связи (модуль LoRa или модуль RBF).
- Иногда также имеется светодиодная подсветка для индикации состояния.
2. Кабель:
- Соединяет корпус датчика с зондом для измерения уровня воды.
- Это позволяет с относительно большей легкостью исследовать объект в различных областях.
- Примечательно, что длина того или иного криминалистического документа может быть разной в зависимости от модели и области ее использования.
3. Зонд:
- Обычно он имеет как минимум две или более точек контакта, чтобы гарантировать, что наведенные токи соответствуют воде.
- Они изготовлены из коррозионно-стойких материалов, что позволяет оборудованию прослужить дольше.
- Основываясь на приведенном выше объяснении, некоторые модели могут содержать несколько зондов, чтобы обеспечить более широкий охват.
Такая конструкция обеспечивает гибкость в выборе места установки и надежную идентификацию метки NFC. Тот факт, что корпус датчика соединен с зондом кабелем, означает, что основной блок можно хранить в сухих и легкодоступных помещениях, а зонд размещать в местах, где возможны утечки.
Типичные области применения детекторов утечек воды на базе Интернета вещей
Интеллектуальные детекторы утечек воды с помощью Интернета вещей используются в различных аспектах человеческой жизни: дома, офисы и другие места. В домах их обычно устанавливают на кухне, в ванной и прачечной, в местах, где расположены гаджеты, использующие воду, например стиральные машины и холодильники. Они изолируют участки, чтобы избежать просачивания воды из раковины, унитаза, стиральной машины или водонагревателя, тем самым предотвращая появление влаги на шкафах, полу и других аксессуарах вокруг таких участков.
Помимо конкретных приборов, эти датчики важны для мониторинга водопроводных систем в следующих сооружениях. Их можно устанавливать рядом с основными точками водоснабжения или в технических помещениях, чтобы заранее уведомить о серьезном запоре в водопроводной системе. Они защищают от утечек из кондиционеров, тепловых насосов, а также котлов в зависимости от использования систем отопления, вентиляции и кондиционирования.
Таким образом, детекторы утечек воды в коммерческих помещениях очень необходимы для защиты ключевой инфраструктуры. Они применяются в центрах обработки данных и серверных комнатах для защиты дорогостоящего ИТ-оборудования от угрозы загрязнения водой. Они также полезны для отслеживания состояния крыш и подвалов, поскольку помогают выявить протечки из-за повреждения крыши или попадания воды из подвала.
Другие используемые приложения используются в холодильниках, льдогенераторах, а также в оборудовании для бассейнов. Эти устройства в режиме оповещения в режиме реального времени и как часть более крупных систем управления «умным домом» или зданием действуют как обязательные средства наблюдения за вредом, связанным с водой, во многих приложениях и, таким образом, помогают эффективно использовать воду, а также сохранять физические структуры.
Читайте также: обнаружение протечки воды в квартире
RoombankerМаломощный детектор утечки воды дальнего действия
Еще один продукт производитель IoT-устройств который, по-видимому, представляет собой довольно сильного противника для детекторов утечек воды на основе LoRaWAN. Roombanker с их технологией RBF. Детекторы утечек воды малой мощности и дальнего действия предназначены для жилых и легких коммерческих предприятий.
Ключевые особенности RoombankerДетектор утечки воды включает в себя:
- Беспроводная технология RBF: использование запатентованного компанией протокола функционирования связанных тел, который облегчает связь с низким энергопотреблением на большом расстоянии.
- Увеличенный срок службы батареи. Эти устройства имеют чрезвычайно низкую рассеиваемую мощность — менее 2 микроампер, а это означает, что эти устройства могут работать на одной батарее в течение многих лет.
- Адекватный диапазон: что касается LoRa, максимальный диапазон не достигается, но 3. Он слишком громоздкий для обычных домов и небольших офисов, потому что даже сигналы, для которых требуется расстояние передачи 5 км, могут с комфортом поместиться в это маленькое устройство.
- Более высокая скорость передачи данных: ее не требуется включать в нынешнюю конструкцию PLMN; однако он может обеспечить скорость передачи данных до 1 Мбит/с, если желает включить больше приложений для передачи данных.
- Возможность интеграции. Следует отметить, что среди этих датчиков все они могут быть легко интегрированы в другие системы управления «умным домом» или «умным зданием».
- Мониторинг температуры и влажности: на данный момент в разработке следующая линейка продуктов: Roombanker стремится интегрировать лучшие датчики температуры и влажности в свои детекторы утечек воды, поскольку зондирование окружающей среды является одной из основных новых тенденций, существующих на данный момент.
На самом деле, Roombanker активно ищу дистрибьюторов для концентраторов и датчиков Интернета вещей, некоторые из которых являются детекторами утечек воды. Он предлагает производственные решения, и в продукт также могут быть включены дополнительные изменения в дополнительные функции мониторинга окружающей среды.
