Apa Itu Jaringan Sensor Nirkabel Daya Rendah?
Kemajuan teknologi telah mempermudah pengumpulan data di rumah, di gudang dan di lantai produksi, dan di seluruh kota. Saat data ini dikumpulkan dan diinterpretasikan, pembuat keputusan sekarang dapat memanfaatkannya secara bermakna. Langkah-langkah ini menciptakan apa yang disebut Internet of Things (IoT), Internet of Everything (terima kasih Cisco!), atau seperti yang dulu dikenal, komunikasi Machine to Machine (M2M). Manajer kota, bisnis, dan warga adalah (dan akan) penerima manfaat dari informasi yang dibuat dari aliran data ini. Tetapi dalam sebagian besar kasus, orang-orang yang menginginkan akses ke data ini belum bisa mendapatkannya. Sampai saat ini, solusi yang ada terlalu terbatas dalam jangkauan jaringan, terlalu haus daya, atau keduanya. Namun, situasi ini berubah dengan cepat dengan terciptanya jaringan sensor nirkabel berdaya rendah. Sekarang semua data ini dapat dikumpulkan dan diberikan kepada orang-orang yang membutuhkannya.
Untuk memahami apa itu jaringan sensor nirkabel berdaya rendah dan bagaimana fungsinya, kami telah menyusun artikel ini. Ini menjawab pertanyaan kunci:dari mana semua data ini berasal, dan berapa banyak energi yang digunakan untuk mendapatkannya? Untuk memulai, kami akan mengambil langkah mundur dan menjelaskan apa itu jaringan sensor nirkabel, jadi kita semua berada di halaman yang sama.
Jaringan Sensor Nirkabel (WSN)
Jaringan sensor nirkabel (WSN) adalah sekelompok perangkat independen yang terdistribusi secara spasial yang mengumpulkan data dengan mengukur kondisi fisik atau lingkungan. Beberapa kondisi yang diukur adalah:suhu, tekanan, kelembaban, posisi, informasi penggunaan, pencahayaan, dan suara. Pembacaan ini, dalam bentuk data, dilewatkan melalui jaringan, disusun dan diatur, dan kemudian dikirimkan ke pengguna akhir. WSN sudah digunakan untuk banyak aplikasi seperti pemantauan dan kontrol proses industri, kontrol sistem kelistrikan, dan pemantauan kesehatan manusia.
Secara tradisional, WSN ini cenderung membutuhkan banyak daya untuk berfungsi, tetapi mengurangi kebutuhan daya sistem meningkatkan masa pakai perangkat sensor, dan menciptakan ruang untuk aplikasi bertenaga baterai. Perangkat bertenaga baterai memungkinkan untuk berbagai kasus penggunaan dan membuka peluang untuk aplikasi dengan ROI yang lebih rendah. Di sinilah jaringan sensor nirkabel berdaya rendah masuk.
Jaringan Sensor Nirkabel Daya Rendah
Kunci untuk mencapai masa pakai yang lebih lama untuk WSN adalah merancang jaringan sensor nirkabel yang meminimalkan konsumsi daya sensor nirkabel perangkat , maka nama "daya rendah." Untuk mengurangi konsumsi daya secara keseluruhan, jaringan sensor nirkabel berdaya rendah mengontrol waktu aktif atau "waktu bangun" perangkat (seperti radio atau mikrokontroler) dan membatasi penarikan arus saat perangkat "tidur". Jaringan ini melakukannya dengan memvariasikan mode pengaturan daya perangkat, seperti mode "selalu aktif", "siaga", atau "hibernasi".
Misalnya, pikirkan tentang sensor suhu jarak jauh dasar yang mengumpulkan data dalam jangka waktu yang lama. Dalam mode "aktif", perangkat menggunakan daya untuk melakukan pembacaan suhu dan memanipulasi data menggunakan algoritma penyaringan kebisingan yang canggih, tetapi perangkat tidak harus melakukan ini terus-menerus. Saat tidak dalam mode aktif, mikrokontroler dapat kembali ke mode tidur hingga lebih banyak sampel pengukuran diambil. Kemudian, secara berkala, Jam dan Kalender Waktu Nyata (RTCC) akan bangun dari mode tidur untuk melihat apakah ada tugas lain yang harus dilakukan. Jika tidak, perangkat akan kembali tidur, menghemat penggunaan daya. Bila jumlah waktu yang dihabiskan mikrokontroler untuk berjalan dikelola dan dikontrol dengan cerdas, jumlah konsumsi daya secara keseluruhan akan berkurang secara drastis.
Satu kasus penggunaan yang ideal untuk jaringan sensor nirkabel berdaya rendah adalah dalam aplikasi "kota pintar". Teknologi jaringan berdaya rendah optimal untuk memantau kondisi hal-hal seperti parkir, lampu jalan, pengatur lalu lintas, sistem transportasi kota (bus), pembajakan salju, pengumpulan sampah, dan keselamatan publik. Data dikumpulkan dari perangkat ini, kemudian diinterpretasikan menjadi informasi yang bermakna dalam format yang memungkinkan pegawai kota membuat keputusan yang tepat tentang mengalokasikan sumber daya dan memberikan layanan. Dalam banyak kasus, respons terhadap perubahan kondisi dapat dilakukan lebih awal dan otomatis, sehingga menghasilkan “kota pintar”.
Siapa yang Membangun WSN Berdaya Rendah?
Ada beberapa perusahaan mesin-ke-mesin (M2M) nirkabel yang sedang membangun jaringan sensor nirkabel berdaya rendah yang kuat. Berikut adalah beberapa:
SIGFOX
Modem SIGFOX Ready™ beroperasi dengan daya transmisi rendah dan tanpa sinkronisasi jaringan berkelanjutan, yang menghasilkan peningkatan efisiensi energi seiring dengan fungsionalitas bertahun-tahun. Konsumsi daya khas modem SIGFOX Ready™ bervariasi dari 20mA hingga 70mA dan hampir tidak ada konsumsinya saat tidak aktif. Saat ini SIGFOX menggunakan jaringan hanya uplink, dan mereka sedang mengembangkan fitur dua arah generasi berikutnya, tetapi teknologi yang mendasarinya berarti bahwa downlink tidak akan memiliki tautan simetris.
Teknologi Linier
Perusahaan lain yang menggunakan WSN berdaya rendah adalah Dust Networks, bagian dari Linear Technology. Produk SmartMesh IP dan SmartMesh WirelessHART dirancang untuk lingkungan industri keras yang membutuhkan daya rendah, keandalan, dan skalabilitas, serta sangat cocok untuk aplikasi industri umum.
Nirkabel OnRamp
OnRamp Wireless juga membuat kemajuan dengan jaringan RPMA berdaya rendah mereka. Jaringan ini memungkinkan komunikasi untuk pengukuran perumahan dan komersial, dan dapat mendukung kemampuan pengukuran cerdas pada infrastruktur jaringan yang sama yang mendukung otomatisasi jaringan, sambil memanfaatkan efisiensi energi.
Aktivitas
Aktilitas memiliki kakinya di pintu juga. Layanan M2M ujung-ke-ujung Actility, ThingPark Wireless, menawarkan jaringan daya rendah dua arah yang memungkinkan jangkauan pada jarak 2-5 km di daerah perkotaan yang padat dan hingga 15 km untuk aplikasi pedesaan.
Lab Tautan
Link Labs sedang membangun jaringan sensor nirkabel berdaya rendah. Dengan sensitivitas dan konsumsi daya terdepan di kelasnya, tumpukan protokol yang fleksibel, serta uplink dan downlink simetris, jaringan sensor nirkabel berdaya rendah Link Labs adalah platform yang ideal untuk semuanya, mulai dari parkir dan meteran air hingga lampu jalan dan pelacakan aset.
Kesimpulan
Jaringan sensor nirkabel berdaya rendah adalah solusi berbiaya rendah untuk mentransfer dan mengumpulkan data di ruang IoT. Dengan menghemat dan membatasi daya yang digunakan oleh perangkat jarak jauh, jaringan nirkabel berdaya rendah membuka ruang untuk berbagai aplikasi baru di ekosistem IoT. Dengan lebih memahami fitur manajemen daya pada WSN berdaya rendah, para insinyur sedang dalam perjalanan untuk mengembangkan solusi nirkabel ramah lingkungan dan hemat energi. Dengan mendengarkan pelanggan kami dan memberikan solusi yang fleksibel melalui Wide Area Low Power Protocol, Symphony Link, Link Labs memimpin dalam mengembangkan jaringan sensor nirkabel berdaya rendah.
