0 Rezumat articol
Articolul prezintă
metoda de dimensionare a unei reţele radio, în banda 865 MHz,
destinată să asigure suportul de transmisie pentru aplicaţiile wireless
cu senzori IoT. Articolul prezintă un studiu de caz, ca suport pentru
înţelegerea termenilor și a procedurii de calcul.
1 Introducere
Articolul prezintă,
intr-o manieră didactică, etapele care trebuie parcurse pentru
dimensionarea unei reţele radio cu puncte fixe, în banda 865 MHz,
destinată aplicaţiilor de monitorizare cu senzori având
încorporată inteligenţă artificială (IoT). Sunt trecute in
revistă arhitectura de reţelei, topologia, caracteristici ale
echipamentelor, protocoale de transmisie.
Principiile de calcul sunt
aplicate unui studiu de caz dezvoltat pe râul Damboviţa, pe segmentul care
traversează municipiul Bucureşti.
2 Descriere retea
In cele ce urmează,
se prezintă arhitectura generică a unei reţele pentru comunicaţii
de date, aferntă unui proces industrial cu inteligenţă
artificială inclusă. Schema bloc a procesului informaţional care
guvernează funcţionarea aplicaţiei este prezentat în Figura 1.
Fig. 1 – Schema bloc flux
informaţional

In cadrul acestui proces,
informaţiile de natură fizică: nivel apă, temperatură,
viteze, forţe, etc., sunt convertite în mărimi electrice şi,
prin intermediul unor module de comunicaţie sunt transmise la un centru
colector în vederea prelucrării şi prezentării unor
aplicaţii IoT.
Articolul de
faţă tratează modul “canal radio” cu scopul de a prezenta într-o
manieră sinergetică paşii care trebuie parcurşi în vederea
stabilirii parametrilor electrici şi tehnologici pentru construirea
acestuia.
Fluxul
informaţional asigură transportul informaţiei între componentele
reţelei conform unui protocol de comunicaţie responsabil de
următoarele activităţi:
·
Identificarea univocă a
elementelor de reţea
·
Asigurarea unei baze de timp unice
·
Graful de transport al
informaţiei
·
Rezolvarea conflictelor de
transmisie datorate interferenţelor
In
Figura 2 este prezentată arhitectura unei reţele de comunicaţii
care asigură fluxul informaţional conform Figurii 1, şi care
este constituită din următoarele module:
·
Traductori de mărimi fizice cu
alimentare autonomă şi module de comunicaţie wireless incluse
·
Canal de comunicaţie radio
·
Centru colector de date în vederea
prelucrării

Fig.2 – Arhitectură
reţea wireless pentru transmisii de date
Acest model de
arhitectură este comun pentru multe aplicaţii de colectare şi
transmisie date industriale. Dintre multele aplicaţii existente de
reţele wireless pentru transmisii date, voi prezenta, în cadrul acestui
articol, o aplicaţie destinată monitorizării unui proces
industrial cu Inteligenţă Artificială inclusă.
Aplicaţia se
referă la monitorizarea parametrilor hidrologici ai Râului Dâmboviţa
pe sectorul care traversează Municipiul Bucureşti. Sistemul
colectează date privind nivelul apei, viteza de curgere, temperatura,
parametri de ambiant din nodurile hidrologice, cu scopul de a realiza un model
virtual al procesului şi care să releve eventuale abateri de la
normalitate. Informaţia procesată va determina măsuri de
prevenire a riscurilor de accidente.
Articolul se ocupă de
partea de comunicaţie a sistemului, de la senzori la centrele colectoare.
Aplicaţia s-a dezvoltat având la bază tehnologia wireless cu protocol
de comunicaţie LoRaWAN, unul din principalele protocoale care s-au impus
pe piaţa IoT(Lora, Zigbe, LoRaWAN, etc.).
3 Noţiuni despre
propagarea undelor EM în gama de frecvenţe aferentă LoRaWAN
Reţelele radio de tip
LoRaWAN respectă prevederile specificaţiei interne RO-IR 001 şi
a standardului SR EN 300 220-3 şi sunt destinate aplicaţiilor
wireless cu rază mică de acţiune. Pentru buna înţelegere a
acestui tip de reţele voi trece în revistă principalele specificaţii
tehnice aferente legăturilor radio din banda 865 MHz.
Aceste specificaţii
tehnice contin benzile de frecvenâă, reglementările şi
parametrii recomandaţi pentru aplicaşiile de telemetrie, telecomandă,
alarme şi transmisie de date în general.
Banda de lucru este caracterizată
de următorii parametri electrici de gabarit:
Gama de frecvenţă 863
– 868 MHz
Puterea de emisie <25 mW e.r.p. pentru
<0.1% din timp şi <100 KHz bandă, modulaţie tip FHSS(salt
de frecvenţă pe poziţii aleatorii prestabilite)
Puterea de emisie <25
mW e.r.p. pentru <0.1% din timp fără ecart, modulaţie tip
FHSS
Puterea de emisie <25
mW e.r.p. pentru <0.1% din timp fără ecart, modulaţie de bandă
îngustă(FSK)
Reţelele radio
dezvoltate în această bandă au puterea de emisie redusă, în
vedera limitării interferenţelor pe care le pot produce altor reţele
limitrofe. Pe de altă parte, aceste reţele trebuie să suporte
eventuale interferenţe produse de echipamente din benzi de frecvenţă
licenţiabile. Banda de 865 MHz nu are o canalizaţie standardizată,
ea fiind lăsată la dispoziţia producătorilor de
echipamente. Din acest mod de organizare decurg următoarele condiţionări:
·
Frecvenşele utilizate pot fi
interferate
·
Puterea emisă este limitată
·
Echipamentele au implementate
procedee software şi hardware cu ajutorul cărora rezolvă
coliziunile cu emisiuni generate de reţele similare, necorelate cu reţeaua
perturbată
·
Comunicaţia se desfaşoară
în mod simplex/semiduplex, pe perechi de frecvenţe stabilite aleator de-a
lungul unei radiograme
Propagarea în banda de 865
MHz este descrisă de legile macroscopice dezvoltate de James Clerk Maxwell.
Conform acestor legi, şi a datelor expermentale, banda de 865 MHz are următoarele
caracteristici:
·
Undele radio se propagă cu
precădere la suprafaţa solului, sau la înălţimi mici, de
ordinul metrilor
·
Undele radio au cu precădere
polarizare verticală, adică vectorul componentei electrice a câmpului
este perpendicular pe suprafaţa solului
·
Undele radio suferă fenomene
de reflexie şi difracţie pe muchiile ascuţite ale obstacolelor.
Atenuarea de difracţie este mai pronunţată decăt cea de
reflexie. O legătură radio poate duporta până la 3 reflexii
succesive
·
Undele sunt atenuate de sol, de
vegetaţie în vreme ce clădirile sunt opace pentru acestea
·
Undele radio sunt atenuate şi
de fenomene de reflexie difuza la sol
Atenuarea undelor pe
traseul de propagare este rezultatul următoarelor fenomene fizice:
·
Atenuarea spaţiului liber
·
Atenuarea datorată fenomenului
de difracţie pe muchiile ascuţite ale obstacolelor
·
Atenuarea datorată
fenomenului de reflexie pe suprafeţe dure
·
Manifestarea efectului de refracţie
atmosferică
·
Zgomotul atmosferic
·
Zgomotul galactic
·
Zgomotul artificial produs de
activităţi umane
Problema fundamentală
care trebuie rezolvată în cadrul propagării undelor electromagnetice
este de a determina nivelul câmpului la locul de recepţie cunoscand
parametrii de emisie.
Rezumând, înseamnă că,
pe baza ecuaţiilor lui Maxwell, care descriu câmpul electromagnetic, să
se afle soluţia matematică care exprimă semnalul
recepţionat, ţinând seama de:
·
Puterea şi frecvenţa de
emisie
·
Datele tehnice ale antenei
·
Variabilele de teren pe traiectul
de propagare
·
Nivelul predicţionat al
zgomotului radioelectric la locul de recepţie
O soluţie exactă
nu poate fi găsită la nivelul actual al cunoaşterii, din cauza
complexitatii integrării ecuaţiilor câmpului. Pentru determinari
inginereşti se folosesc metode aproximative constituite din parte formule
analitice completate cu măsurători de calibrare în teren.
Astfel, pentru
dimensionarea reţelelor radio fixe, în banda 865 MHz, s-au folosit următoarele
recomandări pentru calculul propagarii:
·
Recomandarea ITU-R P.525, metoda pentru
determinarea propagării undelor în spaţiul liber
·
Recomandarea ITU-R P.526, metoda
pentru determinarea atenuării de difracţie produsă de obstacole
multiple la suprafaţa solului
·
Recomandarea ITU-R P.372, zgomotul
radioelectric, tabele, formule şi grafice pentru estimarea zgomotului în
banda 865 MHz
Aceste metode de calcul au
fost corelate cu măsuratori în teren pentru estimarea pragului de
interferenţe radio, la locul de recepţie, în banda de analiză.
Având în vedere că traficul radio în această bandă nu este
ordonat, şi comunicaţiile au caracter aleatoriu, este de interes de
asemenea estimarea nivelului purtatoarelor radio interferatoare, în zona
limitrofă reţelei, astfel încât dimensionarea unei reţele noi să
ţină seama de nivelul perturbaţiilor manifeste.
S-a organizat o instalaţie
de măsură compusă din:
·
Analizor de spectru portabil tip
Tiny SA cu următoarele performanţe:
·
Gama de frecvenţe de măsura: 0.1
MHz la 960 MHz
·
Prag de semnal -115
dBm/30 KHz bandă
·
Impedanţa intrare 50
ohm
·
Nivel maxim la intrare +10
dBm
·
Alimentare 5V
extern/baterie intern
·
Auto Hyunday tip TUCSON
2.0
·
Laptop DELL
Latitude



Masurătorile au fost
efectuate de-a lungul râului Damboviţa, mal stâng, pe traseul: zona Vitan -
Lacul Morii. Au fost identificate trei zone pe cheiul râului, din punct de
vedere al construcşiilor:
·
Zone libere de construcţii lângă
cheiul râului
·
Zone cu clădiri rezidenţiale
şi de birouri, lângă cheiul râului
·
Zone cu construcţii spitaliceşti
Fig. 4 – Captură
ecran analizor spectru în zona Podului Hajdeu

O etapă importantă
în dimensionarea unei reţele radio, este evaluarea câmpului
electromagnetic produs de statiile de emisie la locul de recepţie. Pentru
determinarea intensităţii câmpului, se aplică următoarele
procedee de calcul:
·
Evaluarea câmpului cu metode
analitice, deterministe, ITU-R P.525/526. Se utilizează pentru profile de
teren cu obstrucţii puţine şi degajarea elipsoidului Fresnell cel
puţin 60%
·
Evaluarea câmpului cu metode
statistice, ITU-R P.1546, ITU-R P.1812, bazate pe măsuratori efectuate pe
perioade lungi de timp şi conditii variate de relief. Se aplică
pentru teren frământat, cu obstrucţia elipsoidului Fresnel mai mare
de 60%
·
Evaluarea câmpului prin măsurători
în zona reţelei, în condiţii cât mai apropiate de realitate. Se aplică
în zone care nu se încadrează în cele mentionate, în special în localităţi
puternic urbanizate, pentru care nu există modele de calcul analitice sau
empirice
4 Dimensionarea unei reţele
wireless în banda aferentă LoRaWAN
Dimensionarea unei reţele
radio presupune determinarea prin calcul sau experiment a următoarelor date:
·
Stabilirea fluxului informaţional
între obiectele reţelei
·
Stabilirea arhitecturii reţelei
·
Localizarea geografică a
acestor obiecte
·
Determinarea zonei de acoperire
radio de către staţiile coordonatoare de trafic
·
Calculul traseelor de propagare pe
fiecare legătură în parte
·
Alegerea echipamentelor de reţea
adecvate: staţiile emisie/recepţie, antenele şi fiderii, schemele
electrice ale instalaţiilor radio
Fluxul informaţional şi
arhitectura reţelei au fost relevate în figurile 2 şi 3. Gradul de
generalitate acoperă cele mai multe aplicaţii.
Localizarea obiectelor reţelei
se realizează cu mijloace GIS, adică instrumente GPS pentru ridicarea
exactă a poziţiei şi aplicaţii geografice specializate, cu
folosirea corespunzatoare a hărţilor tematice. Acestea trebuie să
conţină reprezentări ale formelor de relief, curbelor de nivel şi
ale construcţiilor artificiale.
Etapa cea mai importantă
este determinarea zonei de acoperire radio. Această determinare se
realizează cu ajutorul aplicaţiilor software specializate pentru
calculul traseelor de propagare.
Avand in vedere ca
retelele LoRaWAN au caracter staţionar, este adecvată metoda de
calcul bazată pe recomandarile ITU-R P.525/526, metoda deterministă,
pentru degajari >60% ale elipsoidului Fresnel.
Datele de intrare pentru
calculul de propagare sunt următoarele:
·
Poziţionarea obiectelor în
spaţiu
·
Gama de frecvenţe utilizată
·
Puterea emiţătorului şi
sensibilitatea receptorului
·
Câştigul antenei
·
Atenuări diverse pe circuitul
de antenă
·
Zgomotul radioelectric cumulat la
nivelul receptorului
·
Nivelul semnalului estimat la
recptie
Rezultatele calculelor
sunt prezentate sub formă tabelară şi sub formă grafică.
Din examinarea rezultatelor se determină dacă nivelul de recepţie
al semnalului este suficient pentru un raport semnal/recepţie satisfăcător.
Pentru transmisia de date se utilizează un prag minim de 20 dB.
5 Studiu de caz
In cadrul acestui capitol
se va prezenta un studiu de caz care exemplifică dimensionarea unei reţele
wireless tip LoRaWAN folosind relaţiile analitice şi procedura
prezentata în capitolele precedente. Studiul de caz reprezentat de dimensionarea
unei reţele de senzori IoT în zona oraşului Bucureşti.
Reţea de senzori
LoRaWAN în tehnologie IoT pe râul Damboviţa, caseta exterioară
Râul Dâmboviţa este
regularizat de-a lungul traseului care stabate Bucureştiul, circa 22 Km, de
la barajul Lacul Morii până la ieşirea din oraş în zona nodului
hidrotehnic Bălăceanca,. Este localizat între afluentul Colentina şi
râul Arges.
Pe porţiunea Bucureştiului,
râul curge prin două amenajări:
·
amenajare interioară, constituită
din 3 tubulaturi de oţel , poziţionate într-o casetă de beton
armat, închis, şi etanş faţă de exterior
·
amenajare exterioară,
constituită dintr-o casetă de beton armat, cu etanşări
laterale şi la fund prin care curge apa curată a râului
Traseului râului este
fragmentat cu 12 noduri hidrotehnice dotate cu stăvilare şi mecanisme
de control al debitului.
Studiul de caz îsi propune
realizarea unui sistem de monitorizare a principalilor parametri hidrotehnici prin
senzori IoT instalaţi la nodurile hidrotehnice. Senzorii sunt conectaţi
printr-o reţea de comunicaţii tip LoRaWAN. In cadrul studiului se vor
determina:
·
Poziţiile de montare a
senzorilor
·
Arhitectura şi schema
electrică a reţelei
·
Parametrii de lucru ai reelei şi
fezabilitatea acesteia
·
Dimensionarea reţelei de
comunicaţii radio în gama 865 MHz specifică aplicaţiilor LoRaWAN
Date tehnice ale
reţelei radio
Date privind locaţiile
unde se livrează serviciul:
Y – Est
|
X _ Nord
|
ID
|
Locatie
|
Strada
|
Localitate
|
582754
|
328067
|
T1
|
baraj Lacul Morii
|
Splaiul Independentei
|
Bucuresti
|
584434
|
327639
|
NH1-1
|
Bitdefender
|
Splaiul Independentei
|
Bucuresti
|
584455
|
327633
|
NH1-2
|
“
|
“
|
“
|
585185
|
327185
|
NH2-1
|
Univ Nat Ed Fiz si Sport
|
Splaiul Independentei
|
Bucuresti
|
585202
|
327171
|
NH2-2
|
“
|
“
|
“
|
585646
|
326850
|
NH3-1
|
Sala Radio
|
Splaiul Independentei
|
Bucuresti
|
585659
|
326841
|
NH3-2
|
“
|
“
|
“
|
587359
|
326245
|
NH4-1
|
P-ta Natiunilor Unite
|
Splaiul Independentei
|
Bucuresti
|
587373
|
326229
|
NH4-2
|
“
|
“
|
“
|
588478
|
325489
|
NH5-1
|
Ministerul Culturii
|
Splaiul Unirii
|
Bucuresti
|
588486
|
325466
|
NH5-2
|
“
|
“
|
“
|
588663
|
324943
|
NH6-1
|
CEC Bank Timpuri Noi
|
Splaiul Unirii
|
Bucuresti
|
588677
|
324926
|
NH6-2
|
“
|
“
|
“
|
589270
|
324182
|
NH7-1
|
Auto Karma Unirii
|
Splaiul Unirii
|
Bucuresti
|
589285
|
324163
|
NH7-2
|
“
|
“
|
“
|
591030
|
323304
|
NH8-1
|
Casa Experimentelor
|
Splaiul Unirii
|
Bucuresti
|
591061
|
323288
|
NH8-2
|
“
|
“
|
“
|
591707
|
323074
|
NH9-1
|
ICEMENERG
|
Splaiul Unirii
|
Bucuresti
|
591739
|
323061
|
NH9-2
|
“
|
“
|
“
|
595690
|
322363
|
NH10-1
|
FLO Auto Lease
|
Splaiul Unirii
|
Bucuresti
|
595730
|
322369
|
NH10-2
|
“
|
“
|
“
|
597215
|
322509
|
NH11-1
|
Vital Auto Service
|
Splaiul Unirii
|
Glina-IF
|
597234
|
322510
|
NH11-2
|
“
|
“
|
“
|
604334
|
322373
|
NH12-1
|
Nod hidrotehnic
|
Splaiul Unirii
|
Balaceanca-CL
|
604405
|
322397
|
NH12-2
|
“
|
“
|
“
|
Poziţionarea este
exprimată în sistemul de coordonate naţional Stereo 70 -m Dealul
Piscului.
Date privind canalul
radio
Nr
|
Parametru de calcul
|
Valori, metode de calcul
|
1
|
Gama de frecvenţe
|
863 – 868 MHz
|
2
|
Puterea maximă la
emisie
|
10 mW e.r.p.
|
3
|
Ocupanţa canalului
|
< 0.1% /oră
|
4
|
Câştig antenă
|
0 dBd
|
5
|
Impedanţa antenei
|
50 ohm
|
6
|
Sensibilitatea la recepţie
|
-115 dBm /30 KHz lţrgime
bandă
|
7
|
Inălţimea
antenei la sol
|
3-6 m
|
Date privind metoda de
calcul
Nr
|
Parametru de calcul
|
Valori, metode de calcul
|
1
|
Metoda de analiză
|
Deterministă
|
2
|
Banda de frecvenţe
|
863 – 868 MHz MHz
|
3
|
Modelul de calcul
|
ITU-R P.525 / P.526
|
4
|
Geometria
difracţiei
|
ITU-R P.526 / Deygout 94
|
5
|
Geometria atenuării
sub-calea de propagare
|
Standard
|
Obstrucţiile
artificiale de teren sunt incluse în harta vectorială a terenului şi
tratate ca obstacole naturale. Pentru calcule inginereşti s-a adoptat o
abatere de 3 dB a valorilor predicţionate pentru nivelul de câmp. Parametrii
de emisie şi recepţie sunt consideraţi la borna de antennă
a echipamentului de transmisie.
Conditii de calcul canal
radio
Nr
|
Parametru de calcul
|
Valori, metode de calcul
|
1
|
Standard
|
Recomandare HCM
2016-Zagreb
|
2
|
Model de calcul
|
ITU-R P.525/526
|
3
|
Prag câmp electric
recepţie
|
17 dBmV/m în banda 865 MHz
|
4
|
Banda de frecvenţe
|
863 – 868 MHz
|
5
|
Zgomot
activităţi umane
|
8.2 dB
|
6
|
Zgomot activitate
solară
|
0 – 27 dB
|
7
|
Interferenţe
reţele similare
|
10 dB
|
8
|
Marja eroare model de
calcul
|
3 dB
|
9
|
Valoare medie putere
zgomot
|
15.5 dB/prag
sensibilitate
|
10
|
Inălţime
antenă recepţie
|
6 m
|
11
|
Distanţa
maximă
|
15 Km
|
12
|
Pas de digitizare
|
30 m
|
13
|
Program de calcul
|
ICS Telecom
|
14
|
Sistem de proiecţie
|
UTM zona 35 Datum WGS84
|
15
|
Referinţă
altitudine
|
0 m Marea Neagra
|
In baza datelor
de proiectare asumate, se poate valida următoarea arhitectură a reţelei:
Nr
|
Nodul retelei
|
Abonat
|
Gama de
frecventa
|
1
|
GW.1
|
P.1 – P.9, N1
N2 Q, T1 T2, I1 – I6
|
865 MHz
|
2
|
GW.2
|
NH.1-1 NH.2-1
NH.3-1 NH.1-2 NH.2-1 NH.3-1
|
865 MHz
|
3
|
GW.3
|
NH.6-1 NH.1-1
NH.3-1 NH.4-1 NH.6-2 NH.1-2 NH.3-2 NH.4-2
|
865 MHz
|
4
|
GW.4
|
NH.8-1 NH.9-1
NH.8-2 NH.2-1
|
865 MHz
|
5
|
GW.5
|
NH.11-1
NH.10-1 NH.11-2 NH.10-2
|
865 MHz
|
6
|
GW.6
|
NH.12-1 NH.12-2
|
865 MHz
|
7
|
GSM
|
GW.1 – GW.9
|
GSM
|
Componenţa
reţelei de senzori:
·
37 senzori amplasaţi în
nodurile hidrotehnice, amonte şi aval
·
6 centre colectoare de date tip
Gate-Way
·
25 canale de legatură în gama
865 MHz
·
6 canale de legatură în gama
GSM/GPRS
·
6 antene exterioare în gama 865
MHz
·
6 antene exterioare în gama
GSM/GPRS
·
12 fideri coaxiali pentru antene
·
12 eclatori de radiofrecvenţă
în gama 865 MHz
Dimensionarea arhitecturii
s-a realizat pentru segmentul radio, până la echipamentele de comutaţie.
Rezultate tabelare ale
calculului
Baza
|
Abonat
|
D(km)
|
F(GHz)
|
Rx(dBm)
|
R(%)
|
Fault(ore/an)
|
Rez(dB)
|
GW.1
|
P1
|
0.1
|
0.865
|
-50.9
|
100.00000
|
0
|
50.6
|
GW.1
|
P2
|
0.1
|
0.865
|
-50.9
|
100.00000
|
0
|
50.6
|
GW.1
|
P3
|
0.1
|
0.865
|
-50.9
|
100.00000
|
0
|
50.6
|
GW.1
|
P4
|
0.1
|
0.865
|
-53.9
|
100.00000
|
0
|
47.6
|
GW.1
|
P5
|
0.0
|
0.865
|
-26.8
|
100.00000
|
0
|
74.6
|
GW.1
|
P6
|
0.1
|
0.865
|
-50.9
|
100.00000
|
0
|
50.6
|
GW.1
|
P7
|
0.0
|
0.865
|
-26.8
|
100.00000
|
0
|
74.6
|
GW.1
|
P8
|
0.0
|
0.865
|
-26.8
|
100.00000
|
0
|
74.6
|
GW.1
|
P9
|
0.1
|
0.865
|
-53.9
|
100.00000
|
0
|
47.6
|
GW.1
|
N1
|
0.1
|
0.865
|
-53.9
|
100.00000
|
0
|
47.6
|
GW.1
|
N2
|
0.1
|
0.865
|
-53.9
|
100.00000
|
0
|
47.6
|
GW.1
|
T1
|
0.1
|
0.865
|
-53.9
|
100.00000
|
0
|
47.6
|
GW.1
|
T2
|
0.0
|
0.865
|
-26.8
|
100.00000
|
0
|
74.6
|
GW.1
|
Q1
|
0.1
|
0.865
|
-53.9
|
100.00000
|
0
|
47.6
|
GW.1
|
I1-I6
|
0.0
|
0.865
|
-26.8
|
100.00000
|
0
|
74.6
|
GW.1
|
NH1-1
|
1.7
|
0.865
|
-98.6
|
99.99947
|
0
|
2.9
|
GW.1
|
NH1-2
|
1.7
|
0.865
|
-98.6
|
99.99947
|
0
|
2.9
|
Baza
|
Abonat
|
D(km)
|
F(GHz)
|
Rx(dBm)
|
R(%)
|
Fault(ore/an)
|
Rez(dB)
|
GW.2
|
NH1-1
|
0.9
|
0.865
|
-87.3
|
99.99999
|
0
|
14.1
|
GW.2
|
NH1-2
|
0.9
|
0.865
|
-87.3
|
99.99999
|
0
|
14.1
|
GW.2
|
NH2-1
|
0.0
|
0.865
|
-26.8
|
100.00000
|
0
|
74.6
|
GW.2
|
NH3-1
|
0.6
|
0.865
|
-97.7
|
99.99998
|
0
|
3.8
|
GW.2
|
NH3-2
|
0.6
|
0.865
|
-97.7
|
99.99998
|
0
|
3.8
|
Baza
|
Abonat
|
D(km)
|
F(GHz)
|
Rx(dBm)
|
R(%)
|
Fault(ore/an)
|
Rez(dB)
|
GW.3
|
NH4-2
|
0.0
|
0.865
|
-3.8
|
100.00000
|
0
|
97.6
|
GW.3
|
NH5-1
|
1.3
|
0.865
|
-97.1
|
99.99983
|
0
|
4.4
|
GW.3
|
NH5-2
|
1.4
|
0.865
|
-98.9
|
99.99971
|
0
|
2.5
|
GW.3
|
NH6-1
|
1.8
|
0.865
|
-97.2
|
99.99952
|
0
|
4.3
|
GW.3
|
NH6-2
|
1.8
|
0.865
|
-83.7
|
99.99998
|
0
|
17.8
|
Baza
|
Abonat
|
D(km)
|
F(GHz)
|
Rx(dBm)
|
R(%)
|
Fault(ore/an)
|
Rez(dB)
|
GW.4
|
NH4-1
|
4.7
|
0.865
|
-98.2
|
99.99001
|
1
|
3.2
|
GW.4
|
NH6-1
|
2.9
|
0.865
|
-98.5
|
99.99754
|
0
|
2.9
|
GW.4
|
NH6-2
|
1.9
|
0.865
|
-87.8
|
99.99993
|
0
|
13.6
|
GW.4
|
NH7-1
|
1.9
|
0.865
|
-94.6
|
99.99969
|
0
|
6.8
|
GW.4
|
NH7-2
|
0.1
|
0.865
|
-94.6
|
100.00000
|
0
|
6.8
|
GW.4
|
NH8-2
|
0.7
|
0.865
|
-40.9
|
100.00000
|
0
|
60.6
|
GW.4
|
NH9-1
|
0.8
|
0.865
|
-84.0
|
100.00000
|
0
|
17.5
|
GW.4
|
NH9-2
|
4.8
|
0.865
|
-83.4
|
99.99965
|
0
|
18.0
|
GW.4
|
NH10-2
|
6.3
|
0.865
|
-92.1
|
99.99419
|
1
|
9.4
|
Baza
|
Abonat
|
D(km)
|
F(GHz)
|
Rx(dBm)
|
R(%)
|
Fault(ore/an)
|
Rez(dB)
|
GW.5
|
NH10-1
|
1.6
|
0.865
|
-92.9
|
99.99989
|
0
|
8.6
|
GW.5
|
NH10-2
|
1.5
|
0.865
|
-81.3
|
99.99999
|
0
|
20.1
|
GW.5
|
NH11-2
|
0.0
|
0.865
|
2.2
|
100.00000
|
0
|
103.6
|
Baza
|
Abonat
|
D(km)
|
F(GHz)
|
Rx(dBm)
|
R(%)
|
Fault(ore/an)
|
Rez(dB)
|
GW.6
|
NH12-1
|
0.1
|
0.865
|
-49.9
|
100.00000
|
0
|
51.5
|
Notatii
GW
|
|
Gateway
|
D(Km)
|
|
Distanţa în Km
|
F(GHz)
|
|
Frecvenţa în GHz
|
Rx(dBm)
|
|
Nivel semnal la intrarea
în receptor
|
R(%)
|
|
Disponibilitatea legăturii,
procentual
|
Fault
|
|
Căderi ale legăturii
în ore/an
|
Rez
|
|
Rezervă de semnal
peste pragul de recepţie
|
Din tabelele
centralizatore rezultă că toate legăturile radio sunt fiabile
şi acoperă cu serviciu punctele abonat cu un procent de timp >
99.0 % pe an calendaristic.
Echiparea nodurilor de
comunicaţie:
Nr
|
ID
|
Descriere
|
Echipare
|
Cant
|
1
|
GW.1 – GW.6
|
Poartă de transfer
|
Router wirelee LRaWAN
|
6
|
2
|
P.1 – P.9
|
Perimetru, distanţă
|
Senzor intrare în
perimetru
|
9
|
3
|
T1
|
Temperatură beton
baraj
|
Senzor de temperatură
beton baraj
|
1
|
4
|
T2
|
Temperatură aer
|
Senzor de temperatură
aer
|
1
|
5
|
I.1
|
Detecţie fum
|
Detector de fum
|
1
|
6
|
I.2
|
Detecţie foc
|
Detector de foc
|
1
|
7
|
I.3
|
Detecţie CO2
|
Detecţie CO2
|
1
|
8
|
I.4
|
Detecţie COV
|
Detector COV
|
1
|
9
|
I.5
|
Detecţie intruziune
|
Detector intruziune la
interior
|
1
|
10
|
I.6
|
Detecţie
prezenţă
|
Detector de prezenţă
|
1
|
11
|
N1
|
Nivel apă amonte
|
Nivel apă în amonte
|
1
|
12
|
N2
|
Nivel apă aval
|
Nivel apă în aval
|
1
|
13
|
Q.1
|
Senzor calitatea apei
|
Senzor pentru calitatea
apei
|
1
|
14
|
NH.1.1 – NH.1.12
|
Nivel apă în amonte
|
Nivel apă în amonte
|
12
|
15
|
NH.2.1 – NH.2.12
|
Nivel apă în aval
|
Nivel apă în aval
|
12
|
Fig. 5 – Amplasarea în
teren a reţelei. Reprezentare topografică în sistem de coordonate
Stereo 70

Fig. 6 Schema electrica a retelei radio

Fig. 7 Zona de acoperire radio Router GW1

6 Standarde şi
normative tehnice
·
OUG 111/2011(text consolidat la
26.07.2012), privind comunicaţiile electronice.
·
Decizii ale Preşedintelui
Agenţiei Naţionale de Reglementare în Comunicaţii cu privire la
conţinutul documentaţiei pentru obţinerea de avize, licenţe
şi autorizaţii ale furnizorilor de reţele.
·
Tabelul Naţional de Atribuire
a Benzilor de Frecvenţe (TNABF) 2009, cu completările din 2010, 2011.
·
Decizie IGCTI nr. 638/2005 privind
procedura de emitere licenţe radio.
·
Decizie IGCTI nr. 686/2005 privind
regimul de tarifare reţele radio.
·
HG nr. 88/2003 Echipamente radio
terminale.
·
Ordin MCSI nr. 262, din 1 iunie
2006, privind aprobarea Listei standardelor române care au adoptat standardele
europene armonizate pentru echipamente radio de telecomunicaţii potrivit
Directivei 1999/5/EC. Toate standardele relevante, stabilite prin Ordinul nr.
262/2006, aplicabile lucrarii
·
ITU-R P.525
·
ITU-R P.526
·
HCM 2016 Zagreb
·
TR 25-08
·
SR EN 300 220-3
7 Aplicaţii
software utilizate pentru elaborarea studiului
·
ICS Telecom pachet de programe
pentru calcul propagare radio; https://atdi.com/ics-telecom/
·
Harta vectorială a României
SRTM3; https://www2.jpl.nasa.gov/srtm/cbanddataproducts.html
·
QGIS reprezentări
grafice GIS; https://www.qgis.org/en/site/forusers/download.html
·
TransDatRO https://rompos.ro/index.php/informatii-tehnice/transdatro/category/2-software
·
Surfer reprezentări
şi calcule grafice GIS; https://www.goldensoftware.com/products/surfer
·
Word program
Microsoft pentru editare text
·
Visio program
Microsoft pentru desen tehnic
0722 281 011, mihai.stocec@gmail.com
Vlad Tepeş 20, Ciofliceni-Snagov, ILFOV
- ing. Mihai Stocec YO3AYX
-
Articol aparut la
23-1-2023
3310
Inapoi la inceputul articolului