IoT čidla a zařízení

Co je to IoT?

Co je to IoT?
Pojem "Internet věcí" (Internet of Things, IoT) se používá pro označení nejrůznějších počítačových i nepočítačových zařízení připojených k internetu.
Do kategorie IoT zařízení patří zejména různé senzory, čidla, měřiče, snímače pohybu, různé kontrolery atd. Tyto senzory umožňují shromažďovat nejrůznější data a na jejich základě automatizovat různé úkony.
IoT zařízení lze využívat v nejrůznějších oblastech jako je zemědělství, logistika, zdravotnictví, energetika, doprava, meteorologie atd. Kromě toho se tato technologie uplatňuje v oboru inteligentních elektroinstalací (např. chytrá města, chytrý průmysl apod.).
Příkladem IoT aplikace může být nasazení senzorů teploty, vlhkosti nebo úrovně osvětlení pro automatizované zavlažování pole nebo golfového hřiště, pro řízení větrání a osvětlení skleníku atd. 

Pro komunikaci IoT zařízení a jejich připojení k síti (Internetu) se používají různé technologie. Důležitým požadavkem je zejména nízká spotřeba a v případě bezdrátového přenosu také dostatečný dosah resp. pokrytí. Většina IoT zařízení (čidel) je totiž napájena z vnitřních baterií a jsou často instalována v místech bez elektrické nebo síťové přípojky. Níže jsou uvedeny některé v současnosti používané IoT technologie.  

LoRaWAN (Long Range Wide Area Network)

Jednou z nejrozšířenějších IoT bezdrátových technologií je LoRaWAN (Long Range Wide Area Network).Vzhledem k malému vysílacímu výkonu a občasnému vysílání třeba jen několikrát denně, může být životnost baterií v LoRa IoT zařízeních až 10 let. Díky využití bezlicenčních pásem v rozsahu metrových, resp. decimetrových vln může být dosah až několik desítek kilometrů, přičemž průchodnost signálu do staveb je relativně příznivá. V Evropě se pro LoRaWAN využívá okolí kmitočtu 868 MHz, přičemž datový tok se pohybuje v řádu stovek bitů až několika kilobitů za sekundu.

Propojení LoRaWAN sítě s internetem zprostředkovávají LoRaWAN brány (gateway), které přijímají data od koncových IoT zařízení. Tyto brány mohou být pro připojení k internetu vybaveny různou konektivitou (Ethernet / WiFI / 4G / 5G). LoRaWAN síť je spravována centrálním síťovým serverem (může být součástí brány), který pak předává data z IoT zařízení aplikačnímu resp. cloudovému serveru, který umožnuje vizualizovat naměřená data a na jejich základě provádět požadované automatizované úkony (řízení závlahy atd.).
Pomocí LoRa IoT zařízení lze vytvořit buď vlastní soukromou LoRaWAN síť, nebo lze využít LoRaWAN síť některého z poskytovatelů tohoto připojení (České radiokomunikace, Starnet atd.).

NB-IoT (Narrow Band Internet of Things)
NB IoT je úzkopásmová celulární radiová síť navržená pro Internet věcí (IoT). NB-IoT využívá pro svou komunikaci existující síťovou strukturu mobilních operátorů a patří do stejné rodiny mobilních standardů jako jsou GSM, 3G, 4G, 5G. NB IoT síť je provozována ve zpoplatněném licencovaném pásmu (700/800/900 MHz), přičemž využívá úzké pásmo 180 kHz. NB-IoT síť v ČR provozují O2 a Vodafone, kteří pokrývají prakticky celé území vč. vnitřních prostor budov. Výhodou NB-IoT je tedy dobré pokrytí, díky licencovanému pásmu nehrozí rušení nebo nenadálé výpadky. Ke zprovoznění IoT systému tedy nepotřebujete žádnout IoT bránu, stačí vám nainstalovat do NB IoT čidla SIM kartu a připojit ho k NB-IoT síti některého z mobilních oprátorů.

WiFi HaLow (WiFi High-efficiency Low-power)
Zdálo by se logické využít pro komunikaci IoT čidel standardní WiFi síť. WiFi síť je dnes takřka všude a stačí tak přidávat čidla do existujících sítí. Současné verze WiFi však mají příliš velkou spotřebu (baterie v čidle by nevydržela ani týden) a malý dosah okolo 100m.
Tyto nevýhody by měl odstranit poměrně nový standard WiFi HaLow (IEEE 802.11ah), který pracuje v pásmu pod 1GHz (obvykle v okolí 868MHz). Oproti standardní WiFi poskytuje HaLow nižší datový tok, který je však zcela dostatečný nejen pro přenos dat ze standardních IoT čidel, ale i pro přenos obrazu z IoT kamer. Signál s nižší frekvencí (868 MHz) se lépe šíří ve volném terénu i ve vnitřních prostorech a zajišťuje tak dobré pokrytí s dosahem cca 1 km. WiFi HaLow se vyznačuje malou spotřebou, takže baterie v IoT čidle mohou vydržet i několik let.
Připojení WiFi HaLow čidel k Internetu zajištují WiFi HaLow IoT brány vybavené Ethernet rozhraním případně mohou mít vestavěný 4G LTE modul pro připojení prostřednictvím mobilní datové sítě.

Ethernet
Na rozdíl od výše uvedených technologií se jedná o standardní technologii pro drátové lokální sítě. Ethernet je běžně používán pro propojování různých zařízení v domácnostech, kancelářích a datových centrech. Využití Ethernet připojení pro IoT zařízení je výhodné v místech s elektrickou přípojkou  a stávající LAN. Ehernet síť nelze zarušit, není třeba řešit problém s výdrží baterií (Ethernet IoT čidla lze napájet z externího zdroje, případně po Ethernet kabelu (PoE)).

IoT zařízení Milesight
Společnost Milesight patří k předním výrobcům produktů pro síťový video dohled (IP kamery, NVR aj.) a komponent pro internet věcí. IoT sortiment tohoto výrobce zahrnuje různá LoRaWAN čidla (senzory pro kontrolu kvality ovzduší, teplotní čidla, senzory vlhkosti, senzory úrovně osvětlení, detektory zaplavení, měřiče výšky vodní hladiny, ultrazvukové měřiče vzdálenosti, detektory vlhkosti půdy, senzory elektrické vodivosti, senzory tlaku v potrubí), dále LoRaWAN brány s různou konektivitou (Ethernet, WiFi, 5G), LoRaWAN kontroléry (vč. modelů se solárním dobíjením) a v neposlední řadě široký výběr průmyslových 5G/4G routerů (vč. verzí s GPS, WIFi, PoE atd.). K vizualizaci naměřených dat a k monitoringu a ovládání vzdálených zařízení poskytuje Milesight cloudovou službu, která je k dispozici jak v "lite" verzi zdarma, tak v placené profi verzi. Pro své IoT produkty používá Milesight označení AIoT, čímž odkazuje na využití těchto zařízení v chytrých aplikacích (AI - Artificial Intelligence). Kompletní IoT sortiment Milesight naleznete na našem e-shopu escadtrade.cz v sekci "IoT čidla a zařízení".