Технологии

Разрабатываемая нами технология беспроводных сенсорных сетей позволяет объединять множество разнообразных датчиков (температуры, давления, освещенности, местоположения, счетчиков энергоресурсов) и исполнительных механизмов (электрореле, запорных клапанов, систем кондиционирования и вентиляции и т.п.) в единую сеть передачи данных. Важными преимуществами нашего решения являются

– значительное (до нескольких лет) время работы от автономного источника питания (за счет отсутствия необходимости передачи данных на удаленные базовые станции);

– возможность гибкой организации сценариев взаимодействия различных устройств без непосредственного контроля со стороны облачного сервиса;

– почти произвольное (свыше 1 млн.) число устройств, взаимодействующих в единой сети;

– относительно высокая по сравнению с LPWAN решениями скорость передачи данных (до 200 кБ/сек).

Протокол SmC

Технология SmS отличается от сравнимых технологий передачи данных следующими характеристиками:

Масштабируемость и гибкость.

Сеть передачи данных, построенная на протоколе SMC, может быть любого масштаба и конфигурации в отличие от звездообразных топологий, которые характерны для существующих LPWAN сетей (LоRа, Sigfox, XNB и др.).

Высокая дальность.

Формируемые SMC динамические маршруты допускают эстафетную передачу информации на почти произвольные расстояния, учитывая размер передаваемого пакета, текущую нагрузку на сеть, состояние элементов питания, прогнозируемую нагрузку и т.д. Используемые радиоустройства позволяют передавать информацию между двумя соседними радиомодулями на расстояние до 1000 м (в случае использования внешних всенаправленных антенн до 2 км) на открытом пространстве.

Высокая скорость.

Использование виртуальных тоннелей поверх сенсорной сети позволяет достичь близкую к потенциально возможной скорость передачи данных. Так для сетей, построенных на чипах СС1101 (433Mhz), получена средняя скорость 192 кб/с. Для сетей, построенных на радиочипах CC1310 (868Mhz), пиковая фактическая скорость передачи данных между узлами достигает 3,6 Мб/сек.

Высокое время автономной работы

Протокол SMC разрабатывался для взаимодействия узлов, имеющих автономное «батарейное» питание. Использование протокола в рамках типовых сценариев для многоквартирных жилых домов обеспечивает автономную работу конечных модулей в течение 4-6 лет.

Наличие динамических сценариев.

Технология предполагает независимое прямое взаимодействие узлов сети без участия «базовых станций», «коммутаторов» или программного обеспечения высокого уровня.

Расширение функционала

Протокол в перспективе может применяться как программное обеспечение, значительное расширяющее функционал существующих сетей за счет внедрения эстафетной передачи данных.

В настоящее время технология реализована на Embedded решении Texas Instruments MSP432 & СС1101 (433МГц) и Instruments MSP432 & СС1310 (868МГц). Для этих радиомодулей написан полностью оригинальный стек протоколов, определяющий работу как радиоинтерфейса, так логику работы сенсорной сети.

Основная особенность реализованного программного обеспечения радиоинтерфейса, связана с необходимостью обеспечения его минимального энергопотребления. Радиомодуль находится в режиме гибернации почти постоянно и только в сверхкороткие (менее 1 мс) интервалы времени просыпается и сканирует радиоэфир на наличие запросов на передачу данных. Периодичность таких “пробуждений” является динамическим параметром. Этот параметр определяется радиомодулем самостоятельно и зависит от характера и объема транслируемого трафика, а также его ежесуточного распределения. Так при интенсивной нагрузке на сегмент сети этот параметр составляет порядка 0.1 секунды. В случае выполнения сценария пассивного опроса (например, при ежедневном съеме показаний с бытовых расходомеров) периодичность пробуждений составляет до 15-20 секунд плавно уменьшаясь до 1 секунды ко времени предполагаемого опроса. Реализованная техника адаптации интервала пробуждения радиомодулей позволяет обеспечить приемлемый компромисс между их энергопотреблением и возможностью оперативной реакции сети в случае появления незапланированного запроса.

Алгоритмы и соответствующие программные модули, которые определяют поведение сети в целом, предполагают наличие следующих основных сценариев:

Частичное пробуждение.

Перевод сети в состояние повышенной готовности (периодичность "пробуждений" всех радиомодулей уменьшается до 0.1 с). Сеть может транслировать данные ограниченного объема в режиме близком к реальному времени.

Полное пробуждение.

Радиомодули полностью выходят из состояния гибернации. Сеть может транслировать данные без задержек на узлах.

Определение оптимального маршрута.

Сеть рассчитывает маршрут передачи данных от одного радиомодуля к другому через произвольное число промежуточных радиомодулей с учетом: объема передаваемой информации, текущей нагрузки на сеть, состояния элементов питания промежуточных радиомодулей, прогнозируемой в ходе передаче нагрузке на сеть

При выборе маршрута используется модифицированный вариант SPIN алгоритма, дополненный нейросетевой процедурой принятия окончательного решения.

При передаче данных большого объема или диалоговом режиме работы из всего объема сети динамически выделяются радиомодули, входящие в условный оптимальный маршрут. На время обмена они полностью выходят из состояния гибернации и обеспечивают трансляцию данных без задержек. Если объем передаваемых данных превышает пропускную способность сети, сеть стремится создать вспомогательные маршруты из незадействованных ранее радиомодулей и передает часть данных через них. Создание и эксплуатация дополнительных маршрутов передачи данных происходит полностью прозрачно для пользователя.

В соответствии с таймингом или при наличии внешней команды сеть самостоятельно выполняет опрос конечных радиомодулей, а через них подключенных периферийных устройств, в соответствии с заданным алгоритмом. По результатам опроса на шлюзе сети формируется массив результатов, который возвращается пользователю.

В случае необходимости, сеть может быть разделена на подсети путем выделения соответствующим модулям уникальных в рамках сети частотных характеристик. Это может быть востребовано, например, в многоквартирных домах для предотвращения паразитного трафика между разными квартирами. При этом для взаимодействия разных подсетей между собой назначаются шлюзовые радиомодули, которые периодически меняют собственную частоту для организации обслуживания соответствующих подсетей и передачи данных между ними.

По сети производится как обновление сервисного программного обеспечения радиомодулей в том числе и изменение отдельных параметров их работы, в том числе и замена системной «прошивки» радиомодуля полностью.

Каждый радиомодуль самостоятельно, а случае необходимости и во взаимодействии с «соседями» оперирует исчерпывающим объемом радиопараметров (мощность, чувствительность, тип модуляции, глубина АGC и т.д.), что позволяет ему в каждый момент трансляции данных обеспечивать приемлемый уровень битовых ошибок при минимально возможном энергопотреблении.

Каждый радиомодуль имеет собственный адрес (идентификатор), который используется, в том числе при расчете контрольных сумм передаваемых блоков информации. Алгоритм расчета контрольных сумм зависит от объема передаваемой информации и длины предполагаемого маршрута. При этом контроль целостности выполняется как на конечных узлах маршрута, так и при промежуточной трансляции. Количество переповторов при потере пакете и таймауты этих повторов зависят от настроек сети и ее состояния (включая состояние элементов питания).

Программное обеспечение, реализующее взаимодействие радиомодуля и подключенных периферийных устройств

Используемый в настоящее время микроконтроллер Texas Instruments CC430f5137 обладает достаточным перечнем используемых интерфейсов (UART, SPI, I2C), что позволяет использовать как цифровые (RS232, RS485, CAN), так и аналоговые (импульсный выход) стандарты взаимодействия с внешними устройствами.

При этом без дополнительной периферии радиомодуль способен одновременно обслуживать до 8 «аналоговых» и до 8 «цифровых» устройств. При этом на «борт» радиомодуля возможно загрузить специализированную подпрограмму («драйвер») для общения с периферийными устройствами. В настоящее время такие «драйверы» написаны для взаимодействия с электросчетчиками семейств

Меркурий 2XX,3XX, Энергомера СЕ XXX, теплосчетчиками ВКТ 5X, 7X, Взлет ТСР-М и пр. В случае, если на борту радиомодуля отсуSmSвует соответствующий «драйвер», его можно загрузить в рамках процедуры обновления программного обеспечения или работать с периферийным устройством в тоннельном режиме с внешнего сервера.

Имеются варианты ПО радиомодулей, позволяющего формировать радиопокрытие заданной территории для организации взаимодействия с устройствами, установленными на подвижных платформах.

Программное обеспечение, реализующее сценарии взаимодействия между отдельными радиомодулями

Реализованное программное обеспечение радиомодулей предполагает наличие программных расширений, определяющих правила взаимодействия отдельных радиомодулей между собой и распределенные хранение и обработку информации.

Так можно формировать различные частные сценарии использования сенсорной сети, решая задачи, связанные, например, с шифрованием трафика, оптимизацией потребления электроэнергии, формированием реакций на изменяющиеся внешние условия и предсказанием поведения тех или иных процессов.

В настоящее время нами развернуты несколько тестовых зон, в которых описанная сенсорная сеть используется в различных целях.

Функционал сервиса

Служит для добавления/удаления устройств
в/из сервиса «SMART.NETTI».

Предназначена для просмотра установленного оборудования по конкретным адресам.

Пользователь может видеть оповещения о невыходе устройств или отсутствие связи с БС, а так же получить токен для получения уведомлений в Telegram, Viber, Whatsapp.

Менеджер позволяет проследить весь пользовательский путь устройств и имеет в своем составе вкладки «Склад», «Монтаж», «Передача в управление», «Замена», «Возврат».

Служит для добавления/удаления учетных записей, активации/деактивации клиентов сервиса «SMART.NETTI»,а так же передачи группы устройств своим контрагентам.

Какая проблема решается с помощью SMART NETTI

Функционал мобильного приложения интегратора

Пользовательский путь интегратора

Пользовательский путь интегратора

Функционал мобильного приложения физ. лица

Преимущества и выгоды интегратора

Система уведомлений Контроль работоспособности оборудования – сокращение финансовых и временных затрат.

Контроль качества предоставляемых услуг Позволит осуществлять гарантийное и постгарантийное обслуживание – сокращение рисков безучетного потребления..

Масштабируемость Позволит поставлять оборудование на объекты где уже установлено оборудование конкурентов – вы сможете занять большую долю рынка.

Контроль качества предоставляемых услуг Позволит осуществлять гарантийное и постгарантийное обслуживание – сокращение рисков безучетного потребления.

Контроль жизненного цикла Возможность контроля лиц ответственных за монтаж и наличие информации обо всех устройствах с момента попадания на склад до их демонтажа или замены.

Наши партнеры

Чтобы получить консультацию звоните

Обратный звонок

Перезвоним в течении 5-т минут и проконсультируем по продукту

Платформа российского
производства для сбора телеметрии
на основе собственных технологий
и протокола.

Отлично!

Наши менеджеры уже набирают ваш телефон.

Мы используем файлы cookie. Они помогают улучшить ваше взаимодействие с сайтом.