 |
Интернет вещей (IoT - Internet of Things) – это способы взаимодействия физических объектов, устройств и систем между собой и с окружающим миром с применением различных технологий связи и стандартов соединения. Сферы применения технологий Интернета вещей крайне обширны. CIoT (Consumer Internet of Things) направлен на конечного пользователя и применяется в таких продуктах, как умная бытовая техника, носимая электроника (фитнес-трекеры, умные часы) и в других умных гаджетах. |
 |
Промышленный интернет вещей (IIoT - Industrial Internet of Things) реализуется в различных отраслях экономики – промышленность, сельское хозяйство и имеет корпоративного потребителя. Иногда в роли потребителя выступает все общество в целом. Примерами могут служить умный город, умные электросети, автоматизация и роботизация производства. |
 |
Мы разрабатываем и производим оборудование для IIoT |
 |
Мы используем технологию LoRa |
В 2017 году в Севастополе нашей компанией создан R&D центр по разработке и внедрению решений интернета вещей в промышленности и сельском хозяйстве.
В настоящее время мы предлагаем собственные специализированные програмно-аппаратные комплексы, предназначенные для реализации задач полного цикла по сбору, передаче, обработке и хранению данных.
Сбор данных осуществляется на оборудовании, отвечающем требованиям IP68, затем данные передаются по радиоканалу на нелицензируемых частотах 868МГц в зашифрованном виде на расстояния до нескольких километров. В дальнейшем данные поступают в корпоративную сеть Заказчика или в публичное облако. При обработке и хранении данных используется свободное ПО с открытым кодом.
Нода (Node) - оконечное устройство, которое предназначено для сбора данных от сенсоров и передачи данных по технологии LoRa. Производится в пылевлагозащитном исполнении и имеет автономное питание.
Аппаратная часть использует микроконтроллер STM32L151CBU6 и трансивер SX1276
Язык разработки - С(Си)
Среда разработки CooCox + MinGW
В состав стандартной комплектации входят:
| Характеристика | Значение | ||||
| Частоты | 868MHz | ||||
| Мин. | По умолчанию | Макс. | Ед. Измерения | ||
| Передача | Мощность сигнала | 14 | 20 | dBm | |
| Чувствительность приемника | RSSI | -130 | - | dBm | |
| SNR | -15 | - | dB | ||
| Энергопотребление | Передача | 60 | mA | ||
| Прием | 9.9 | mA | |||
| Сон | 500 | nA | |||
| Дальность приема/передачи | 0,5 | 2000 | 15000 | м | |
| Автономная работа | 2 | год | |||
Поддерживаемые стандарты взаимодействия с датчиками и внешними устройствами по интерфейсам:
Наш программно-аппаратный комплекс позволяет не только собирать данные, но и совершать определенные действия. Модуль обратной связи является модификацией ноды, имеет постоянное питание от сети и позволяет управлять внешними устройствами. Команды передаются по радиоканалу от оператора комплекса в ручном или автоматическом режиме.
Шлюз выступает в качестве моста между узлами сети и сервером и обеспечивает межсетевое взаимодействие между LoRa и Ethernet или Wi-Fi.
Аппаратная часть основана на чипе Semtech SX1301 и представляет собой цифровой процессор канала радиосвязи для устройств ISM-диапазона, способный в условиях интерференционных помех обслуживать до 5 тыс. оконечных узлов на каждый км2
Язык разработки - С(Си)
Среда разработки - Eclipse + gcc
| Характеристика | Значение | ||||
| Частоты | 868MHz | ||||
| Радиоканалы | Прием | 1 | 8 | Ед | |
| Передача | 1 | 1 | Ед | ||
| Мин. | По умолчанию | Макс. | Ед. измерения | ||
| Передача |
Мощность сигнала |
14 |
23 |
dBm |
|
| Чувствительность приемника |
RSSI |
-138 |
- |
-142,5 |
dBm |
|
SNR |
-15 |
- |
dB |
||
| Энергопотребление |
Напряжение |
5 |
V |
||
|
Ток |
2 |
A |
|||
| Температура эксплуатации |
-45 |
25 |
85 |
С |
|
| Дальность приема/передачи |
0,5 |
2000 |
20000 |
м |
|
| Количество обслуживаемых оконечных устройств |
1 |
64000 |
Ед. |
||
В зависимости от потребностей Заказчика мы формируем наборы необходимых сенсоров, объединенных функциональным конструктивом. Подключение к ноде происходит через промышленный коннектор с разъемом стандарта IP68. Использование микросхемы EEPROM позволяет осуществлять присоединение в горячем режиме работы оборудования к любой стандартной ноде. Перечень возможных сенсоров очень обширен и зависит, прежде всего, от требований энергопотребления. К примеру, ряду сенсоров достаточно автономного питания (температура, давление, влажность и т.д.) , а некоторые требуют наличие постоянного питания (газоанализатор). В ряде случаев габариты устройства могут достигать нескольких метров, а количество сенсоров может измеряться десятками.
Все это вместе и составляет интеллектуальный датчик в нашем программно-аппаратном комплексе.
Любое современное оборудование немыслимо без программного обеспечения. В нашей разработке мы используем только свободное ПО с открытым исходным кодом.
Мы визуализируем и обрабатываем данные, предоставляем возможность оператору комплекса принимать решения, автоматически реагируем на заданные события. Все данные сохраняются в БД и могут быть в дальнейшем использованы для целей Data Mining или Machine Learning.
Неожиданный выход из строя сложного оборудования неизбежно приводит к простоям в работе и финансовым убыткам. Возможным выходом из данной ситуации может быть хранение на складе запасных частей, агрегатов для быстрой замены, а также наличие специалистов, способных выполнить работы подобного рода. Такой подход может быть оправдан в случае использования большого числа однотипного оборудования. В общем случае рекомендуется осуществлять регулярное техническое обслуживание и следить за состоянием оборудования. В случае отклонения показателей от штатных необходимо провести дополнительную диагностику и выполнить профилактические работы для предотвращения аварийных ситуаций. Ранняя диагностика проблем в работе оборудования позволит избежать простоя и дополнительных затрат на устранения последствий аварии.
Оборудование, расположенное в труднодоступных местах, в «поле», или мобильное оборудование сложно контролировать на регулярной основе и тем важнее делать это, поскольку устранение последствий для данного вида оборудования обойдется гораздо дороже.
Для мониторинга работы сложных узлов и агрегатов целесообразно применять удаленные средства измерения и контроля.
Решение
Наше устройство способно работать автономно длительное время, получать информацию о режиме работы оборудования и передавать собранные сведения. На ограниченной площади может находиться от десятков до сотен элементов, требующих наблюдения.
Предлагаемое решение позволяет разместить на оборудовании автономные устройства контроля. Если оборудование не имеет встроенных средств контроля и интерфейсов подключения, доступными для контроля являются показатели уровня вибрации в различных осях, характер звука работы оборудования, температура, внешние условия работы.
Данное устройство способно работать в автономном режиме до 2-х лет и передавать сведения от средств измерения в автоматизированную систему. Результаты измерений накапливаются и могут быть использованы для последующего анализа и прогнозирования.
Технические характеристики
Средство связи(радиоканал):
| Характеристика | Значение | ||||
| Частоты | 868/915 MHz | ||||
| Мин. | По умолчанию | Макс. | Ед. измерения | ||
| Передача | Мощность сигнала | 14 | 20 | dBm | |
| Чувствительность приемника | RSSI | -130 | - | dBm | |
| SNR | -15 | - | dB | ||
| Энергопотребление | Передача | 60 | mA | ||
| Прием | 9.9 | mA | |||
| Сон | 500 | nA | |||
Средства измерения (датчики):
| Параметр | Показатель | Min | Среднее | Макс | Ед. измерения |
| Влажность | Температура окружающей среды | -40 | 25 | 85 | С |
| Разрешение | 0.008 | %RH | |||
| Точность при 20..80%RH, 25 C |
+/- 3 | %RH | |||
| Атмосферное давление | Температура окружающей среды | -40 | 25 | 85 | С |
| Диапазон измерений | 300 | 1100 | hPA | ||
| Температурный коэффициент | 25..65 С, 900hPA | +/- 1.5 | Pa/K | ||
| +/-12.6 | cm/K | ||||
| Температура | Диапазон измерений | -40 | 25 | 85 | С |
| Точность 25 С | +/- 0.5 | C | |||
| Точность 0..65 С | +/- 1 | C | |||
| Шум | Диапазон частот | 100 | 15000 | Hz | |
| Чувствительность | -42 | dbV | |||
| SNR | 62 | dbA |
Всего несколько лет назад контроль за работой сложного инженерного оборудования, инженерной инфраструктуры осуществлялся с помощью автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ). Однако в настоящее время есть альтернативные решения, которые позволяют создавать недорогие эффективные системы контроля.
Решение
Предлагаемое решение способно осуществлять постоянный контроль наличия задымления, бытового газа в воздухе, наличие воды на поверхности и передавать сведения в систему сбора данных для отображения у оператора.
Помимо обнаружения факта задымления и возгорания, решение позволяет убедиться, что система пожаротушения сработала и осуществляется подача воды. В подобных ситуациях жизненно важно правильно оценить ситуацию и привлечь необходимое количество ресурсов для ликвидации пожара и минимизации потерь.
Технические характеристики
Средство связи(радиоканал):
| Характеристика | Значение | ||||
| Частоты | 868/915 MHz | ||||
| Мин. | По умолчанию | Макс. | Ед. измерения | ||
| Передача | Мощность сигнала | 14 | 20 | dBm | |
| Чувствительность приемника | RSSI | -130 | - | dBm | |
| SNR | -15 | - | dB | ||
| Энергопотребление | Передача | 60 | mA | ||
| Прием | 9.9 | mA | |||
| Сон | 500 | nA | |||
Средства измерения (датчики):
| Параметр | Показатель | Min | Среднее | Макс | Ед. измерения |
| Датчик наличия воды | Площадь контроля | 0.05 | 7.2 |
cm² |
|
| Рабочая температура | -15 | 55 | С | ||
| Датчик дыма/газа | Пропан | 0.2 | 5 | % | |
| Бутан | 0.3 | 5 | % | ||
| Метан | 5 | 20 | % | ||
| Водород | 0.3 | 5 | % | ||
| Пары спиртов | 0.12 | 2 | % |
Кроме задымления и наличия воды контролировать можно любые физические параметры в зависимости от установленных по желанию заказчика датчиков.
Выращивание агрокультур в тепличных условиях занимает прочную позицию в современной экономике. Важной составляющей успеха подобного предприятия является соблюдение климатических норм для каждого вида выращиваемой культуры. Для оптимизации работы систем поддержания климата необходимо использовать соответствующие системы контроля.
Решение
Обеспечить оптимальный микроклимат в теплице помогут беспроводные автономные устройства, контролирующие основные показатели:
На основании собранных данных происходит включение систем полива и вентиляции, управление температурным режимом и искусственным освещением. Возможен дополнительный автоматизированный учет расхода воды и электроэнергии.
Технические характеристики
Средство связи(радиоканал):
| Характеристика | Значение | |||||
|
Частоты |
868MHz | |||||
| Мин. | По умолчанию | Макс. | Ед. измерения | |||
| Передача |
Мощность сигнала |
14 | 20 | dBm | ||
| Чувствительность приемника |
RSSI |
-130 | - | dBm | ||
|
SNR |
-15 | - | dB | |||
| Энергопотребление |
Передача |
60 | mA | |||
|
Прием |
9.9 | mA | ||||
|
Сон |
500 | nA | ||||
Средства измерения (датчики):
| Параметр | Показатель | Min | Среднее | Макс | Ед. измерения |
| Влажность |
Температура окружающей среды |
-40 | 25 | 85 | С |
|
Разрешение |
0.008 | %RH | |||
|
Точность при 20..80%RH, 25 C |
+/- 3 | %RH | |||
| Атмосферное давление |
Температура окружающей среды |
-40 | 25 | 85 | С |
|
Диапазон измерений |
300 | 1100 | hPA | ||
| Температурный коэффициент | 25..65 С, 900hPA | +/- 1.5 | Pa/K | ||
| +/-12.6 | cm/K | ||||
| Температура |
Диапазон измерений |
-40 | 25 | 85 | С |
|
Точность 25 С |
+/- 0.5 | C | |||
|
Точность 0..65 С |
+/- 1 | C | |||
| Освещенность |
Температура окружающей среды |
-40 | 25 | 85 | С |
|
Точность измерений |
0.5 | 1 | 4 | lx | |
|
Диапазон измерений |
1 | 65535 | lx | ||
| Спектр Красный, Зеленый, Синий |
Температура окружающей среды |
-30 | 25 | 85 | С |
|
Диапазон измерений |
0 | 20000 | lx |
Одна из самых больших угроз сохранности урожая – ненадлежащие условия хранения и несвоевременное устранение очагов патогенных процессов. Существующие системы хранения сельхозпродукции: силосы, зерносклады, кагаты и т.д. - требуют контроля за состоянием урожая. Отклонение от рекомендуемых параметров хранения чревато значительным финансовым ущербом. Для мониторинга процессов внутри хранилища необходимо использовать конструкции, позволяющие контролировать весь объем хранимой продукции.
Решения
Для мониторинга хранения свеклы в кагатах используются устройства сбора показателей температуры. Длина таких устройств может превышать 3 метра. Датчики, расположенные внутри кагата, измеряют температуру свеклы на разной глубине. Устройства могут работать автономно от встроенных элементов питания на протяжении нескольких сезонов. Все собранные данные отправляются по радиоканалу на расстояние до нескольких километров и затем поступают оператору для анализа и принятия решений.
При выявлении очагов с повышенной температурой продукция направляется на переработку вне очереди, а само оборудование используется повторно.
Подобное решение было внедрено на пяти перерабатывающих заводах и продемонстрировало высокую эффективность.
Технические характеристики
Средство связи (радиоканал):
| Характеристика | Значение | ||||
| Частоты | 868MHz | ||||
| Мин. | По умолчанию | Макс. | Ед. Измерения | ||
|
Передача |
Мощность сигнала | 14 | 20 | dBm | |
| Чувствительность приемника | RSSI | -130 | - | dBm | |
| SNR | -15 | - | dB | ||
| Энергопотребление | Передача | 60 | mA | ||
| Прием | 9.9 | mA | |||
| Сон | 500 | nA | |||
Средства измерения (датчики):
| Параметр | Показатель | Мин. | Среднее | Макс. | Ед. измерения |
| Температура | Диапазон измерений | -55 | 25 | 125 | С |
| Точность 25 С | +/- 0.05 | С | |||
| Точность 0..65 С | +/- 2 | С |
Современные модели безопасности требуют неусыпного контроля доступа в помещениях. В большинстве случаев подобные задачи решаются широким спектром готовых систем учета и контроля. Но в ряде случаев необходимо осуществлять контроль доступа, помимо дверей, например, через окна или технологические проемы. При этом смонтировать проводные системы контроля доступа часто оказывается экономически нецелесообразным или технологически трудноосуществимым.
Логичным решением будет использование беспроводных систем контроля доступа. Однако большинство подобных систем нуждаются в постоянном подключении к электросети.
Решение
Предлагаемое решение способно осуществлять постоянный контроль открытия/закрытия дверей, окон, люков и других запорных механизмов в автономном режиме до двух лет, в зависимости от интенсивности использования.
Технические характеристики
Средство связи(радиоканал):
| Характеристика | Значение | ||||
| Частоты | 868/915 MHz | ||||
| Мин. | По умолчанию | Макс. | Ед. измерения | ||
| Передача | Мощность сигнала | 14 | 20 | dBm | |
| Чувствительность приемника | RSSI | -130 | - | dBm | |
| SNR | -15 | - | dB | ||
| Энергопотребление | Передача | 60 | mA | ||
| Прием | 9.9 | mA | |||
| Сон | 500 | nA | |||
Контроль открытия/закрытия: геркон с переключающим контактом
На рынке представлен широкий выбор устройств, оснащенных интерфейсом информационного обмена RS-485. К таким устройствам относятся счетчики электроэнергии, газовые и расхода воды. Данные устройства получили широкое распространение и могут быть использованы для автоматизации сбора результатов измерений в зданиях, на промышленных производствах.
Преимуществами использования таких устройств являются упрощение, ускорение и удешевление процесса сбора данных. Сбор измерений осуществляется в автоматическом режиме, выполняется регулярно с заданной периодичностью.
Решение
Предлагаемое решение способно осуществлять регулярный сбор данных через интерфейс RS-485 и передачу в службу хранения и учета данных. Инфраструктура, обеспечивающая сбор данных, не требует оплаты за передачу данных.
Технические характеристики
| Характеристика | Значение | ||||
| Частоты | 868/915 MHz | ||||
| Мин. | По умолчанию | Макс. | Ед. измерения | ||
| Передача | Мощность сигнала | 14 | 20 | dBm | |
| Чувствительность приемника | RSSI | -130 | - | dBm | |
| SNR | -15 | - | dB | ||
| Энергопотребление | Передача | 60 | mA | ||
| Прием | 9.9 | mA | |||
| Сон | 500 | nA | |||