Tecnologias sem fio adequadas para IoT industrial de alta densidade

Tenho o requisito de projetar dispositivos de comunicação M2M para uma fábrica que possua 1000 nós (máquinas) a menos de 100 metros um do outro. Os dispositivos serão conectados para obter energia e transmitirão uma carga útil de 8Kbps.

Qual é a tecnologia sem fio mais adequada para isso? Eu considerei LoRa (433 MHz), BLE, Zigbee, Wi-Fi HaLow para isso até agora, pois cada um tem prós e contras.

Editado: Cada nó enviará 1 pacote de dados de Kilo-Byte a cada segundo. A decisão não será restringida pelo investimento.

— SamHW17
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Você precisa pensar no servidor, banco de dados, etc. ou apenas nos nós?

— Mawg diz que restabelece Monica 30/08/18

@ Makg: Não há restrições significativas para esse investimento. A tecnologia é a única consideração.

— precisa saber é o seguinte

Apenas verificando novamente, estamos em um raio de 100m / lados de um quadrado? Em caso afirmativo, a solução precisa ser sem fio? Dado que já estão amarrando poder que você não poderia enviar dados sobre o mesmo fio por exemplo PoE

— hardillb

Eu já mudou alguns comentários para conversar assim que os pedidos de esclarecimento não se enterrado e as discussões podem ser continuado mais facilmente lá. Apenas um lembrete para todos os comentários aqui pretendidos apenas para sugerir melhorias ou solicitar mais informações; fique à vontade para postar suas soluções abaixo como respostas. Você também pode editar em qualquer atualização relevante dos comentários para a pergunta.

— Aurora0001

Respostas:

Seu desafio é lidar com as demandas de taxa de transferência com contenção de canal. Todos os seus dispositivos estão próximos o suficiente para que você assuma que todos são potenciais interferentes entre si; portanto, você precisará usar um protocolo que seja robusto para isso - provavelmente usando algum tipo de coordenação entre os dispositivos para garantir que todos tenham uma boa fatia de o canal.

Você tem uma carga útil de 1 Mbps, mas também precisa levar em consideração a sobrecarga do link. Um protocolo usando códigos de expansão ou múltiplos canais permitirá conexões mais simultâneas. Como ponto de partida, acho que você deseja procurar uma tecnologia que atinja mais de 100 MBps no mínimo.

Você também precisa considerar o impacto de dados perdidos. Deseja abandonar ou tentar novamente (abandonar é muito mais eficiente), principalmente se houver outras fontes de interferência.

Isso é um pouco incompleto como resposta, mas eu queria dizer que acho que esse é um problema relativamente difícil de resolver corretamente. Sugiro que você não aceite esta resposta, a menos que eu traga muito mais detalhes.

— Sean Houlihane
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you need to assume they are all potential interferers to each other so you will need to use a protocol that is robust to this

- talvez uma rede de malha? Algo com armazenamento e encaminhamento, como DTN? Btw, @ SamHW17 é fundamental que os dados cheguem em tempo real total ou você pode tolerar um pequeno atraso?

— Mawg diz que restabelece Monica 30/08/18

Não, algo que é mais inteligente do que 'todo mundo transmite em um deslocamento aleatório' ou 'há 10% de tempo no quadro para os clientes solicitarem um slot de acesso'.

— Sean Houlihane

@Mawg tangencial referência patents.google.com/patent/CA2373270C/en

— Sean Houlihane

@ Makaw Não, a carga útil conterá um carimbo de data / hora, portanto a latência não seria um grande problema. Eu também estava olhando para a rede de malha. @ Sean: Não é 1Kbps? Não é de 1 Mbps? Será abandonando os dados perdidos; a perda de dados será minimizada porque a carga útil conterá três conjuntos de dados contínuos.

— precisa saber é o seguinte

@ SamHW17 1k vezes 1000 pontos de extremidade. Portanto, você também precisa de um protocolo que possa ser configurado para ter perdas / disparar e esquecer. Nunca foi projetado com uma malha, mas sou duvidoso, a menos que você use dispositivos de alcance muito curto.

— Sean Houlihane

Sua melhor aposta é DASH7 .

É bastante desconhecido, mesmo entre os nerds, mas se você quer uma pilha industrial sólida, o DASH7 é. Caso você nunca tenha ouvido falar do DASH7 antes, é o padrão oficial da IoT de todos os países membros da OTAN e do Departamento de Defesa:

O DASH7 foi mandatado pelo Departamento de Defesa dos EUA (DoD) e pela aliança da OTAN. [1]

A beleza do DASH7 é que ele especifica todas as camadas do modelo OSI, o que é realmente um alívio no caos atual em torno dos protocolos de IoT. Não há nenhum problema em saber se algumas camadas se encaixam bem com o protocolo que você escolheu para a camada abaixo, etc. Também não está na banda ISM de 2,4 GHz, muito populada, mas pode funcionar em 433 MHz, por exemplo.

E como é apoiado por organizações tão poderosas, você pode esperar que ele esteja aqui por um longo tempo. Além disso, a pilha é derivada da ISO / IEC 18000-7 (daí o nome "DASH7") e a especificação completa é gratuita para download.

O DASH7 foi, a propósito, usado na Guerra do Golfo para logística. Existem algumas placas de desenvolvimento disponíveis e também são direcionadas ao MSP430 da Texas Instrument.

— erro de digitação
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Ele suportará a densidade de tráfego em 433 MHz?

— Sean Houlihane