Главная » Хабрахабр » Записки IoT-провайдера. Кейс: делаем сеть LoRa для ТРК в Челябинске

Записки IoT-провайдера. Кейс: делаем сеть LoRa для ТРК в Челябинске

Здравствуйте, уважаемые любители Интернета Вещей.

Сегодня расскажу про реальный кейс. Продолжу цикл статей о нашей сети LoRaWAN. Поделюсь с вами цифрами и решениями по проекту. Это проект для крупнейшего торгово-развлекательного комплекса в Челябинске.

Возможно, кто-то с этим поспорит. В конце статьи расскажу, почему мы выбрали протокол передачи LoRa, а не zigbee. Тем интереснее будет обсуждение.

Что имеем:

Запрос от развлекательного комплекса, который расположен в торговом центре «Родник».

Нужно наладить систему сбора показаний с приборов учета и их передачу по api на сторону клиента. Вводные: в комплексе есть несколько точек со своими электрическими счетчиками на каждой.

Какие очевидные сложности для нас при такой постановке задачи?

Это не совсем сложность, а скорее особенность этого проекта для нас. 1 — Нет опыта работы с ТРК. Важная.

2 — Клиенту нужна передача данных по api, минуя наш интерфейс.

Это привычный для нас формат: мы настраиваем проект, загружаем данные в интерфейс и выдаем к нему доступ. В предыдущих статьях я уже говорил, что мы заморочились и разработали свой удобный интерфейс, куда передаем данные. Задача простая, но нестандартная. В этом случае клиенту нужна была перманентная передача информации на их сторону. Поэтому отношу к сложностям — особенностям.

По их словам, работа с ТРК — это сплошная головная боль. 3 — Негативные отзывы коллег.

4 — Уникальность проекта, нет примера для подражания.

В каждом своя компоновка внутренних помещений, разные материалы для фасадов и «темные углы». Все ТРК уникальны. Все нужно делать с нуля. Нет какого-то одного образца для подражания и копирования.

Что сделали:

Начали с радиопокрытия.

Масштабы передает фото в начале статьи. ТРК «Родник» — крупный шопинг-центр Челябинска.

Окружение — парковая зона с железной дорогой, лес, пустыри, река и многополосная дорожная развязка.

Ближайшая возможная для установки точка — в километре от самого комплекса. По административным причинам поставить базовую станцию внутри комплекса нельзя. Ставить новую базовую станцию не нужно.
Между комплексом и базовой станцией — прямая видимость. Причем оборудование там уже есть.

Характеристика здания:

Фасад представлен двухуровневой парковкой. ТРК «Родник» — это монолитное сооружение. Атриум накрывает огромная «шапка» из стекла и бетона. Она отгорожена от здания бетонной стеной и мощными дверями. Комплекс также оснащен загрузочными воротами сбоку и позади. От клиента мы не получили информацию о характеристиках стекла и материале дверей. Есть окна, но их мало.

Фасад:

Окна:

Двери внутри комплекса:

Еще двери:

Оборудование клиента стояло в техпомещении.

Получается, что радиоволне нужно пройти километр по прямой, а дальше извилистыми, но широкими коридорами комплекса добраться до клиента.

Возможно ли это?
Практика показала, что вполне.

Обследование:

Далее подтягиваются значения уровня сигнала (RSSI) и сигнал/шум (SNR) с сервера и делается оценка.
У компании Вега есть специализированное устройство ТС-1 (тестер сети). Для работы использовали обычный радиомодуль СИ-11.
Инженер просто ходит и периодически проводит его активацию.

Устройство не видит сеть там, где она есть, врет по уровням. Мы с ним не подружились. Пожалуй, пока это единственный продукт Веги, который нам не пошел.

Связь была устойчивой на всем доступном пространстве. Первое обследование заняло день, «темные углы» мы не обнаружили.

Точное количество подключенных счетчиков указать не могу (коммерческая тайна), но их много. Для большинства помещений хватило установки СИ-11.
На 1 счетчик — 1 час работы бригады из 2-х человек вместе с установкой и настройкой. Счет на десятки. Мы были удивлены количеству.

Мы с большим интересом наблюдали за их качественными параметрами, думали, что связь будет на грани. Поначалу наши радиомодули активировались на SF=12 (как и предусматривает логика). RSSI местами достигал -100 дБм. Но нет, пакеты ходили стабильно и без потерь.

Радиоусловия это позволяли. Когда включился ADR, некоторые радиомодули снизили SF с 12 до 10-11. Параметры связи на SF=10 держатся на уровне RSSI = -110 дБм, SNR колеблется в районе нуля.

Про «темные углы»:

Тогда задействовали СИ-21. Без них не обошлось.
В одном месте СИ-11 упорно не хотел выходить на связь.

Очень удобная штука, в комплекте поставляется плоская антенна с двусторонним скотчем. Это тот же СИ-11, только с внешней антенной. Методом подбора нашли наилучшее расположение антенны и просто наклеили ее на стену… Работает!

Но это единственный датчик с такой ситуацией. Минус — параметры связи на грани. Будем считать, что для данных условий мы можем себе это позволить.

А что дальше?

Мы добились хождения пакетов.

По отзывам коллег слышал, что внутри ТРК проект без indoor базовой станции работать не будет, а у нас получилось. Честно признаюсь, я был приятно удивлен результатами. Это приятно.

Пару слов про API

Клиент получает данные сервера через веб-сокет. Запрос клиента на api решили просто. Что он с ними делает дальше — не нашего ума дела.
Сервер позволяет настроить систему таким образом, что клиент видит информацию только со своих датчиков.

Поэтому мы готовы передавать им сырые данные. Наш интерфейс — штука, конечно, универсальная, но потребности у клиентов могут быть специфическими.

Делаем выводы.
Все ли ТРК нам по плечу?

Еще один плюс в открытости стандарта LoRaWAN. Наш пилот построен на Веге, но в будущем планируем вводить устройства других производителей.

Но работа с другими ТРК показала, что расслабляться не стоит. Первый шаг оказался успешен.

Главные проблемы, на мой взгляд:

Какой-то может иметь сквозную подземную парковку с хорошими проходами в магазины и атриум. 1) Каждый ТРК уникален. Другие — это настоящие каменные мешки с крошечными стеклами и оборудованием в подвале. С такими просто. Это уже беда.

Разумеется, такую махину сложно расположить в центре города, поэтому их строят на пустырях, территориях бывших заводов и в прочих местах, непригодных для установки базовой станции. 2) Крупные ТРК часто занимают значительную площадь, имеют огромные парковки и транспортные развязки вокруг себя.

Однако в нашей работе мы руководствуемся не только технической необходимостью, но и административными соображениями. В таких случаях правильное решение — размещение indoor базовой станции в самом комплексе. Последнее же вносит существенные трудности.

А zigbee нам не подошел
Так получилось, потому что:

Не было возможности равномерно распределить датчики по периметру комплекса. 1) Построить mesh-сеть в этом ТРК мы не могли. Между ними — стекло и бетон. Радиомодули находились в удаленных друг от друга местах. Mesh-сеть в такой ситуации навряд ли поднялась бы.

Связаться с ближайшей базовой станцией не получится из-за ее удаленности от здания. 2) В самом ТРК нашей сети нет.

Поэтому выбрали LoRa. 3) Мы хотели сделать все максимально просто и с наименьшими затратами. Она подошла идеально.

Я рассказал, как мы сделали реальный проект для ТРК. На этом все. Пояснил, почему решили работать на протоколе LoRa.
Будет интересно услышать мнение про этот кейс от специалистов и тех, кто в теме Интернета вещей. Описал сложности, задачи и наш опыт их решения.

Введение → #2. Архив прошлых статей:
#1. Зоопарк приборов учета → #4. Покрытие → #3. Активация и безопасность в LoraWAN → #6. Проприетарность → #5. Девайсы и перекупы→ #8. LoRaWAN и RS-485
→ #7. Немного про частоты


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Как попасть на стажировку в Google

С этим невозможно не согласиться, поскольку теоретические знания необходимо закреплять практикой. Неделю назад мы рассказали о наших образовательных программах , где в комментариях нам указали на важность стажировок и практического опыта. Этим постом мы открываем серию статей о летних стажировках ...

Простите, я сломал ваш recovery.conf

В PostgreSQL начиная с очень давних времён аж версии 8.0 вышедшей в далёком 2005 году для восстановления в определённую точку времени использовался специальный файл конфигурации recovery.conf. Этот же файл впоследствии стал использоваться для режима standby и потоковой репликации. И если ...