Jste zde

Bezdrátová automatizace domácností i firem se systémem Wavenis

Antonín Vojáček, 20. Únor 2009 - 21:13

Bezdrátový sběr dat, odečítání stavu měričů (vodoměrů, elektroměrů apod.), komunikace různých senzorů, regulace teploty, hladiny nebo dálkové zapínání a vypínání přístrojů a zařízení. Tak toto a mhohem více lze provádět s bezdrátovou komunikací a moduly Wavenis od společnosti Coronis. Navíc lze připojením sítě na Ethernet, WiFi nebo GSM získávat údaje a řídit provoz téměř odkudkoliv na planetě.

Budoucnost patří stále větší automatizaci našich domovů, bytů, domů, firem i výrobních provozů. A ta je dnes téměř neodmyslitelně spjata s bezdrátovou datovou komunikací jednotlivých vzdálených komponent. Výhodu tohoto řešení je možnost úplného odstranění propojovacích kabelů, protože jednotlivá čidla, ovládací a řídící jednotky či dokonce malé akční členy je možné napájet z baterií či akumulátorů. Mezi současné nejpropracovanější technologie patří regulační a automatizační systém založený na technologii a čipu Wavenis vyvinutý společností Coronis Systems. Navíc na celém světě pracuje již více než 500,000 zařízení na bázi této technologie a tento počet dále rychle narůstá vzhledem k tomu, že řada výrobců již prodává své produkty na bázi právě tohoto standardu.

Něco málo o Wavenis

Výjimečných parametrů bezdrátové technologie Wavenis bylo dosaženo díky vysoce optimalizovanému RF transceiveru a příslušných přenosových protokolů. Obojí je navrženo pro spolehlivou a bezpečnou bezdrátovou konektivitu na velkou vzdálenost (až 1 km ve volném prostoru, resp. cca 200 m v budovách) a s extrémně nízkou spotřebou (napájení jednou sadou AA baterií až po dobu 15 let). Díky vysoké odolnosti proti rušení i proti dalším vlivům prostředí (vysoký stupeň IP krytí) představuje Wavenis řešení pro bateriově napájená zařízení v PAN (Personal Area Network), LAN (Local Area Network) i WAN (Wide Area Network) sítích pro průmyslová i domácí prostředí.

Celé řešení je certifikováno pro volná ISM pásma 868 MHz, 433 MHz, a 915 MHz podle FCC 15.247, FCC 15.249 a ETS 300-220 a dalších standardů pro elektromagnetickou kompatibilitu a zabezpečení komunikace. Technologie umožňuje multimódovou komunikaci (bod-bod, bod-multibod) a díky rádiové metodě FHSS (metoda přenosu dat při nichž se několikrát za sekundu mění frekvence nosné) a datovému prokládání, je zajištěna robustnost přenosu a dobrá odolnost proti rádiovému rušení.

Wavenis OEM řešení jsou tak ideální pro sběr dat ze senzorů, RFID zařízení, monitorovacích zařízení či přístupových systémů. Firma Coronis Systems dodává velmi širokou paletu čidel, počínaje teplotními čidly, analogovými i binárními vstupy, pulzními senzory pro odečty energií (plynoměry, vodoměry, elektroměry), včetně repeaterů, GSM brány a dalších produktů. Interaktivita mezi technologií Wavenis a Bluetooth pak usnadňuje například propojení domácích sítí komunikujících s vnějším světem přes gateway (OSGi, PlugNPlay, IPV6, ...).

 


 

Bezdrátovou síť lze snadno propojit i s dalšími používanými sítěmi, jako jsou Ethernet, WiFi nebo GSM/GPRS

Aplikace a použití technologie Wavenis

Systémy Coronis poskytují bezdrátové řešení pro M2M komunikace v domácích, veřejných i průmyslových aplikacích. Firma Coronis má širokou produktovou základnu, díky které je známa jako jeden z velmi významných OEM dodavatelů, který pracuje se systémovými integračními obvody v B-to-B partnerství a vytvářejí tak produkty pro bezdrátové sítě a služby založené na "Wavenis wireless technology".

Použití modulů a bezdrátové komunikace Wavenis může být třeba následující:

  • Automatické měření a vzdálený monitoring
  • Sběr dat ze senzorů
  • Průmyslová automatizace, telemetrie a sledování
  • Regulace domů a domácností
  • Vzdálené odečítání elektroměrů, vodoměrů apod.
  • MaR vytápění domů
  • atd.

 

Technologie Wavenis od společnosti Coronis je lze použít jak v rámci (uvnitř) budov (dosah až 200 m) i pro účely bezdrátové komunikace
mezi různými domy či dalšími libovolnými objekty

Produkty postavené na technologii Wavenis

Nabídka produktů firmy Coronis, které nějakým způsobem využívají Wavenis, je velmi rozsáhlá a bylo by nutné alespoň na jejich krátký popis věnovat hodně tiskového prostoru. Mezi ty nejzajímavější pak patří následující:

  • Wavetherm - teplotní čidlo
  • Wavetank - kontrola úrovně hladiny tekutin v nádrži
  • Wavesense - monitoring bezdrátových senzorů
  • Waveflow - sledování průtoku kapalin a dalších látek
  • Wavelog - bezdrátový binární monitor
  • Wavetalk a Wavehub - bezdrátové opakovače a koncentrátory
  • Wavecell Cellular / Wavenis Gateway - rozhraní pro GSM
  • Waveport - zařízení pro přístup k bezdrátovým senzorům Wavenis z PC

 

Wavetherm - bezdrátové teplotní senzory

Wavetherm je bezdrátový modul, který pracuje ve volném pásmu 433, 868 a 915 MHz ISM pásma, a který propojuje základní elektronické autonomní baterií napájené teplotní senzory (např. Dallas, PT1000 nebo PT100) a okolní prostředí. Bezdrátové zařízení Wavetherm můžete využít pokud máte aplikace, které závisí na stálé teplotě nebo pokud je teplotní čidlo součástí domácího systému. Wavetherm kontroluje teplotní senzory z jakéhokoli uživatelem zvoleného místa do vzdálenosti zhruba 200 metrů ve vnitřním prostředí, zhruba 1 km vzdušnou čarou ve vnějším prostředí. Teplotní data jsou uložena v paměti čidla Wavetherm a jsou bezdrátově přenášena dle vašich požadavků. Při tomto přenosu je využita technologie Wavenis (tedy "ultra low power" a "long range" - velmi nízká spotřeba a daleký dosah). Wavetherm je spolehlivým řešením pro důležitá zařízení, jako např. teplotní čidla použitá v průmyslových odvětvích, zdravotnictví nebo potravinovém průmyslu při uskladňování.

 

Wavetank - měření hladiny kapalin

Wavetank je hlavní měřící bezdrátová produktová řada určená k dálkové kontrole a monitorování hladiny tekutiny v nádrži, např. LPG, plyn, voda, apod. S tímto produktem můžete nastavit automatické doplňování kontejnerů s různými látkami, předvídání a přizpůsobení činnosti dodavatelů s dodatečnými službami. Stejně jako senzory Wavetherm i toto zařízení je postaveno na technologii Wavenis. Modul Wavetank se vstupem pro připojení odporového měřidla typu Rochester umožňuje obousměrný přenos mezi připojovacím místem a přístrojem. Díky Ultra low power technologii je životnost baterie velmi dlouhá, cena měření je nízká při srovnání se staršími způsoby drátového měření hladiny tekutin. Wavetank je charakteristický zejména periodickým přenosem po bezdrátové síti k centrální jednotce, přenosem alarmů podle předem daných pravidel, rovnocenou síťovou peer-to-peer komunikací, tj. přenosem dat na základě požadavků od sběrače dat nebo možností chování jako radio repeater pro moduly, které jsou mimo dosah hlavní jednotky. Zařízení Wavetank jsou integrovatelné do sítě Wavenis a tedy komunikují v ISM pásma 868 MHz s dosahem až 1 km.

 

Wavesense - bezdrátové monitorovací moduly

Wavesense přestavuje bezdrátový modul opět založený na technologii Wavenis, který monitoruje a kontroluje elektronické senzory v různých oborech, jako např. v průmyslu, zdravotnictví, dopravě nebo domácnosti. Naměřené hodnoty, data a údaje ze senzorů mohou být jednoduše šířeny do vašich vlastních řídících aplikací. Wavesense je kompatibilní s širším okruhem senzorů se standardizovaným výstupním napěťovým (0 - 5V) nebo proudovým (4-20 mA) analogových výstupním rozhraní a umožňuje obousměrnou komunikaci s dalšími senzory ze vzdálených míst.

 

Waveflow - bezdrátová kontrola měřících zařízení

Waveflow nabízí možnost levné a úsporné kontroly měřících zařízení současně s optimalizovanou bezdrátovou síťovou funkčností pro měřící sítě v rozlehlejších budovách. Zařízení je primárně určeno pro měřiče, které mají pulzní výstup, tedy především pro vodoměry, plynoměry, elektroměry a další. Waveflow je, stejně jako ostatní výrobky firmy Coronis, založeno na technologii Wavenis, z čeho vyplývají již výše uvedené komunikační vlastnosti. Waveflow je užitečný jak pro poskytovatele, tak zákazníky pro např. rychlé získání hodnot odebraného proudu, automatické varování při netěsnosti, pro zjištění jakýchkoli profilů spotřeby, nízkého napětí baterií, atd. Waveflow nabízí bezpečný a spolehlivý způsob pro zavádění AMR sítí do mobilních a pevných sítí.

 

Moduly Waveflow jsou navrženy a optimalizovány pro bezdrátovou kontrolu měřících zařízení, odečty stavů různých provozních
měřičů s impulzním výstupem (např. vodoměry, elektroměry, plynoměry apod.)

 

Wavelog - bezdrátový binární monitor

Wavelog je obousměrné bezdrátové moduly, které umožňují monitorovat binární stavy a kontrolovat ovládací prvky, jako např. zapnout/vypnout zařízení. Wavelog nabízí flexibilní řešení pro monitorování binárních zařízení, stavů na vstupech a ovládání binárních výstupů, a to díky plně konfigurovatelným vstupním a výstupním kanálům. Po napojení k binárním digitálním zařízením zajistí Wavelog změny stavů a přenese data do sběrné jednotky, která využívá technologii Wavenis. Výstupní porty zařízení Wavelog mouhou být využity zároveň ke kontrole ovládacích prvků připojených zařízení, jako např. motory nebo poplašné alarmy.

 

Wavetalk a Wavehub - bezdrátové opakovače a koncentrátory

Wavetalk představuje řadu autonomních bezdrátových opakovačů navžených pro rozšíření dosahu nízkopříkonových sítí Wavenis zařízení. V závislosti na vzdálenosti mezi koncovými body, Wavetalk nabízí buď 25mW základnový vysílač / přijímač pro komunikaci s ULP (Ultra Low Power) zařízeními nebo 500mW verzi pro větší rozsah pokrytí. Wavetalk opakovače pomohou snížit celkové výdaje na výstavbu sítě omezením počtu mezisíťových propojení (gateway) a koncentrátorů.

Wavehub je pak bezdrátový koncentrátor dat pro Wavenis měřicí a senzorové sítě. Jeho úkolem je automaticky sbírat data z okolních Wavenis zařízení a umožnit Vám přístup k datům z velkých skupin zařízení jediným kliknutím. Wavehub může být naprogramován pro bezdrátový sběr dat a automaticky je skladovat dokud nebudou „vyzvednuta“ mobilními monitorovacími nástroji, např. pomocí PDA s modulem Wavenis nebo dokud nepříjde vzdálená žádost např. přes GSM síť. Wavehub odpoví rychle a pošle Vám zpět všechna data ze zařízení v jeho oblasti (dosahu).

 

Wavecell Cellular / Wavenis Gateway - rozhraní pro GSM

Wavecell Cellular / Wavenis Gateway se používá pro přenos informací ze sítě senzorů Wavenis prostřednictvím GSM telefonní sítě. Wavecell sbírá a ukládá informace z této bezdrátové sítě Wavenis zařízení a následně je přenáší na vzdálený server pomocí SMS/GPRS. Vzhledem k tomu, že zařízení umožňuje obousměrnou komunikaci, lze jej použít také pro vzdálené ovládání sítí Wavenis, přenost alarmů a dalších událostí. Ideální použití Wavecell Gateway je tam, kde potřebujete sledovat Vaše senzory z pohodlí kanceláře třeba na druhém konci světa nebo z téhož místa ovládat zařízení rozsetá po světě.

 

Waveport – zařízení pro přístup k bezdrátovým senzorům Wavenis z PC

Zařízení Waveport je určeno pro snadný přístup a administraci všech bezdrátových senzorů s technologií Wavenis. Dodává se s USB či sériovým portem (pro připojení k PC, notebookům atd.) nebo jako Compact Flash či PCMCIA karty a pomocí těchto produktů se lze pohodlně a rychle připojit k samotným senzorům nebo do celé sítě. Samozřejmostí jsou windowsovské knihovny DLL a ovladače Active X a díky kompletně zdokumentovaném API (application programming interfaces) můžete vytvářet svoje vlastní aplikace, které se nejlépe hodí vaším konkrétní potřebám a parametrům vybudované sítě bezdrátových senzorů.

Pro připojení bezdrátové komunikace Wavenis k PC, notebookům či PocketPC slouží široká
nabídka modulů a karet pro USB port, CF nebo PCMCIA slot

Závěr

Výše uvedené řady produktů společnosti Coronis systém není nutné pouze obdivovat, ale lze je v ČR i zakoupit prostřednictvím pražské společnosti MacroWeil s.r.o. (www.macroweil.cz), která s Coronisem spolupracuje a v ČR jej zastupuje. Více technických informací pak získáte na stránkách výrobce www.coronis-systems.com.

Antonín Vojáček

DOWNLOAD & Odkazy

Hodnocení článku: