hamradioshop.ro
Articole > Comunicatii digitale Litere mici Litere medii Litere mari     Comentati acest articol    Tipariti
Comunicaţii digitale

Dimensionarea unei reţele radio în banda 865 MHz pentru senzori IoT

ing. Mihai Stocec YO3AYX

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

Fig. 3 – Kit aparat măsurăhttps://tinysa.org/wiki/uploads/Main/content.jpg

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

Comentarii (1)  

  • Postat de Cezar - YO3FHM (yo3fhm) la 2023-01-26 00:20:12 (ora Romaniei)
  • Felicitari pentru articol, OM Mihai ! Foarte amanuntit si la obiect.
    Cred ca ar fi fost bine sa faceti si o introducere despre IoT (Internet of Things) - care acum este inca la inceput; asta in ciuda faptului ca termenul IoT in sine a fost folosit de Kevin Ashton inca din 1999. Cateva link-uri utile:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_of_things
    https://en.wikipedia.org/wiki/Kevin_Ashton
    https://www.historyofinformation.com/detail.php?id=3411

    Personal, sunt relativ rezervat fata de scopurile conceptului IoT si cred ca cel mai probabil, va fi adoptat la scara mai larga atat de catre consumatori cat si de companii. Totusi, sunt relativ rezervat si datorita multiplelor probleme pe care le-ar putea crea in domeniul securitatii IT, un risc ce exista mereu atunci cand discutam despre retele de dispozitive interconectate prin internet. Ca sa nu mai discutam si de aspectele legate de privacy ...
    Spre exemplu:
    - IoT poate ajuta la aparitia masinilor autonome - chestie care aparent e OK, dar inlatura necesitatea permanenta de a conduce si de aici, se poate ajunge la diverse restrictii nedorite.
    - alt beneficiu al IoT ar fi posibilitatea automatizarii sistemelor de incalzire si a controlului consumului diverselor resurse (cum ar fi apa). Sa nu uitam totusi, ca termenul de "control" poate fi folosit nu numai ca beneficiu pentru oameni :(
    - sisteme de securitate inteligente pentru locuinte, alarma impotriva incendiilor sau inundatiilor, eficientizarea sistemului de iluminat, automatizarea unui sistem de irigatii, de climatizare, supravegherea mediului inconjurator, etc. - toate acestea sunt aplicatii in care poate fi implicat IoT, dar toate presupun senzori, camere de monitorizare si feedback-uri care in anumite conditii, pot sa reprezinte adevarate imixtiuni in viata privata a unei persoane (sau mai rau, a unui grup de persoane).
    Acestea sunt motive pentru care progresul tehnologic actual ma determina sa reflectez mai adanc asupra viitorului care bate la usa!

    In speranta ca cele de mai sus nu vor fi considerate drept o critica, ci doar ca un "avertisment la linistea planetei", va mai felicit odata pentru modul de intocmire a materialului publicat si va urez succes maxim pe mai departe!
    Cu stima,
    Cezar YO3FHM

    Scrieti un mic comentariu la acest articol!  

    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "Dimensionarea unei reţele radio în banda 865 MHz pentru senzori IoT"
    Comentariul trebuie sa se refere la continutul articolului. Mesajele anonime, cele scrise sub falsa identitate, precum si cele care contin (fara a se limita la) atac la persoana, injurii, jigniri, expresii obscene vor fi sterse iar dupa caz se va ridica dreptul de a posta comentarii.
    Comentariu *
     
    Trebuie sa va autentificati pentru a putea adauga un comentariu.


    Opiniile exprimate în articole pe acest site aparţin autorilor şi nu reflectă neapărat punctul de vedere al redacţiei.

    Copyright © Radioamator.ro. Toate drepturile rezervate. All rights reserved
    Articole | Concursuri | Mica Publicitate | Forum YO | Pagini YO | Call Book | Diverse | Regulamentul portalului | Contact