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看好高可靠度/低功耗連線需求 SmartMesh進軍智慧城市

文‧陳妤瑄 發布日期:2017/06/26 關鍵字:亞德諾凌力爾特物聯網智慧城市

以SmartMesh IP技術為基礎所打造的控制器與節點,具備了省電與高可靠度的特性。此外,該技術的傳輸距離與藍牙5相近,可達300公尺,且因充分運用雙向控制,使其在節點的省電性上,大勝藍牙與Zigbee。亞德諾半導體(ADI)於去年收購的凌力爾特(Linear)日前正式推出SmartMesh IP技術,現階段應用市場將以智慧停車場為主。

ADI與凌力爾特近期展出DUST無線網路產品SmartMesh IP開發套件。該開發套件透過完整的軟硬體組合,可快速建置SmartMesh網路。由於不同的頻率、位置,在不同時間干擾的程度都不同,SmartMesh透過時間同步通道跳頻(Time Synchronized Channel Hopping, TSCH)技術,可解決環境干擾問題,且其耗電量低,可靠度更高達99.999%。

凌力爾特應用工程經理陳柔文分析,該開發套件可支援WirelessHART和網際網路協定(IP)兩種規格,WirelessHART目前最大的應用領域是在工業自動化,包括煉油廠、儲存槽、油管等較為嚴峻的工業環境,其主要是用來感測壓力、溫度、容量等,透過在廠區安裝好幾萬個感測器,可大幅減少過去巡廠的人力資源。而IP則是SmartMesh的另一產品線,可直接與網際網路做連結。在工廠外的應用環境,例如智慧城市,IP的需求是相當普遍的。

陳柔文進一步表示,雖然IP有很多商業及消費性的應用,但針對物聯網,ADI將強調其可靠度、低功耗特性。像是Zigbee便沒有辦法達到很高的省電效率,可靠度也不會像SmartMesh網路這麼好,但在現行市場中,確實有許多須要省電、不被周圍訊號干擾的應用。由於在智慧停車場中,必須感測車子是否有停在停車格中,但車停在車格上就會形成屏蔽,使得訊號傳送的可靠度下降,現已有客戶透過運用SmartMesh網路,使訊號狀況有效改善。

除了Zigbee外,藍牙也將會是SmartMesh的競爭技術之一。相較之下,SmartMesh網路在戶外可以傳輸距離可以達300公尺,與新一代的藍牙5是差不多遠的。不過,由於藍牙5的傳輸速率(Data Rate)相當高,這將使省電性受影響。因此,在省電的部分,SmartMesh網路是較具有優勢的。

該SmartMesh網路採用了時間同步(Time Synchronized),因而可以大幅省電,也就是在須要使用的時候啟動節點,不需要的時候關閉節點。陳柔文進一步分析,此一開發套件中包含了控制器(Manager)與節點(Node),在某個時間點,這兩項裝置必須同時啟動,並進行溝通,因此時間的精準度是非常重要的。為了做到時間同步,控制器可以充分運用下指令,來控制各感測器開關的時間點,因而其省電程度可達10m/A,也就是電池可以持續使用達5~10年,進而延長了更換電池的時間。

除此之外,一般節點在收集資料時,往往是單向的。但SmartMesh網路的節點,除了可以收集資料,還可以透過控制器傳送指令,來有效控制某一節點要如何運作,以及當有多個節點時,要如何運作。

而在可靠度的部分,低功耗的無線網路與一般網路傳輸的可靠度定義,是有些不同的,因其必須長時間穩定傳輸資料,可能會積累幾百萬筆的資料,而非只有有幾十筆資料。SmartMesh網路回傳的路徑,會隨著環境的狀況去調整,且傳回的數據也不只傳輸一次,而是傳輸三次,這讓該網路的可靠度變得相當高。

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