Wśród tych trendów, złączy RF, złączy F i kabli, a także szeregu technologii bezprzewodowych, trendy te mogą być kontynuowane. Szybkie dane, sieci korporacyjne i aplikacje przemysłowego Internetu rzeczy w pełni wykorzystują różne formy elastyczności i trwałości.
Chociaż większość dyskusji wokół Internetu rzeczy (IoT) dotyczy nowych komercyjnych urządzeń i aplikacji, istotą tej nowej fali technologicznej jest łączenie czujników, elementów wykonawczych i systemów sterowania przez Internet. Trend ten dotyczy systemów konsumenckich, komercyjnych, korporacyjnych i przemysłowych. Jeśli to możliwe, sterowanie/interfejs i komunikacja są realizowane za pomocą specjalnych systemów, bez typowej dostępności lub otwartego rozwoju społeczności technologii internetowej. Kluczową technologią wykorzystania tej funkcji jest połączenie RF, głównie za pośrednictwem linii transmisyjnej RF lub komunikacji bezprzewodowej. W stosie Internetu Rzeczy połączenie RF jest używane dla prawie każdego elementu sprzętowego, od sprzętu urządzenia, systemu komunikacyjnego, systemu chmurowego/korporacyjnego po aplikację internetową/mobilną użytkownika końcowego.
Celem artykułu jest omówienie uniwersalności i szczegółów technologii połączeń RF w zastosowaniu Internetu Rzeczy. Ta dyskusja obejmie przegląd technologii połączeń RF i lokalizację tych technologii w całym stosie Internetu Rzeczy.
Stos Internetu rzeczy, czujniki, siłowniki, sprzęt urządzeń, sieci komunikacyjne, aplikacje sieciowe/mobilne i systemy korporacyjne mogą polegać na połączeniach radiowych, zarówno za pośrednictwem linii transmisyjnych, jak i komunikacji bezprzewodowej.
1. Wyposażenie zewnętrzne: czujnik, siłownik i sterownik.
2. Sprzęt sprzętowy: moduł komunikacyjny;
3. Oprogramowanie układowe urządzenia.
4. System komunikacji: infrastruktura sieci dalekobieżnej, infrastruktura sieci wewnętrznej, komunikacja bezprzewodowa.
5. Platforma oprogramowania.
6. Aplikacje sieciowe/mobilne.
7. System korporacyjny.
8. System przemysłowy.
W przypadku zastosowania Internetu przedmiotów istnieją dwa główne sposoby wykorzystania energii elektromagnetycznej w części widma o częstotliwości radiowej. Ponieważ zastosowanie Internetu Rzeczy zwykle wykorzystuje energię RF o częstotliwościach poniżej 6GHz, metody połączeń RF obejmują linie transmisyjne, sieci jednokierunkowe, dwukierunkowe i bezprzewodowe. Typowe typy linii transmisyjnych RF w Internecie rzeczy obejmują kable koncentryczne RF i złącza (zespoły kabli) oraz kable taśmowe (mikropaskowe). Ogólnie rzecz biorąc, taśmowe linie transmisyjne są stosowane w obudowach urządzeń i płytkach drukowanych w celu skuteczniejszego prowadzenia komponentów kabla koncentrycznego RF w modułach sprzętowych i specjalnych interfejsach złączy. Są szeroko stosowane na wszystkich poziomach stosu Internetu rzeczy:
Podłącz moduły w urządzeniu lub obudowie.
Jako część złożonych komponentów wielostykowych złączy używanych w systemach przemysłowych/korporacyjnych lub testach.
Jako niskostratne i przeciwzakłóceniowe połączenie między czujnikiem/siłownikiem/systemem sterowania a sprzętem komunikacyjnym.
Podłącz moduł bezprzewodowy do anteny.
Szybkie aplikacje cyfrowe jako połączenia o wysokiej wierności.
Aplikacja sieciowa na duże odległości.
Aplikacja sieci wewnętrznej.
Jest szeroko stosowany w sieciach komórkowych, sieciach bezprzewodowych i bezprzewodowych systemach nadawczych.
Sprzęt mobilny i system komputerowy z siecią bezprzewodową i modułem komunikacyjnym.
Bezprzewodowe połączenie radiowe to kolejne główne zastosowanie technologii radiowej i Internetu przedmiotów, które umożliwiło realizację wielu aplikacji Internetu przedmiotów. W przeciwnym razie zastosowania te nie są wykonalne, jeśli używane są linie transmisyjne lub inne połączenia przewodowe. Bezprzewodowe połączenie RF umożliwia umieszczanie urządzeń i systemów Internetu rzeczy w aplikacjach mobilnych, systemach modułowych i przestrzeni, w przeciwnym razie spowoduje to koszty, złożoność lub wyzwania operacyjne dla połączenia przewodowego. Systemy komunikacji bezprzewodowej opierają się na różnych unikalnych standardach komunikacji bezprzewodowej.
Technologia połączeń RF może zapewnić wysokiej jakości transmisję sygnału, przeciwdziałanie zakłóceniom lub bardzo elastyczną, energooszczędną i mobilną pracę, w zależności od tego, czy wykorzystuje linie transmisyjne RF, czy systemy komunikacji bezprzewodowej. Dlatego połączenie RF jest bardzo przydatne w całym stosie Internetu Rzeczy, używane głównie do łączenia urządzeń i urządzeń peryferyjnych, sieci bezprzewodowych i komunikacji, a także systemów korporacyjnych i przemysłowych.
Urządzenia peryferyjne Internetu Rzeczy, w szczególności czujniki, siłowniki i kontrolery, są zwykle instalowane w kluczowych obszarach lub w ich pobliżu, w których pozyskiwane są informacje lub wykonywane są funkcje. Wzrasta wykorzystanie urządzeń peryferyjnych Internetu Rzeczy, które mogą obejmować wykrywanie temperatury/wilgotności lub innych informacji środowiskowych, aktywowanie zamków w drzwiach lub dostępu bezpieczeństwa, sterowanie silnikami lub zasilanie akcesoriów. W przyszłości może być więcej aplikacji. W każdym przypadku wierność informacji z czujników i sygnałów sterujących jest bardzo ważna w przyszłym wykorzystaniu Internetu Rzeczy. Wraz z elektryfikacją i rozwojem systemów elektronicznych wzrasta zagrożenie zakłóceniami elektrycznymi. Wysokim priorytetem jest ochrona wrażliwych urządzeń peryferyjnych Internetu Rzeczy oraz zapewnienie komunikacji kluczowych danych i sygnałów sterujących.
Zespół kabla koncentrycznego RF jest zwykle używany do zapewniania zasilania prądem stałym i rozwiązań komunikacyjnych dla zdalnych urządzeń peryferyjnych IoT, ponieważ kabel koncentryczny może obsługiwać obciążenia o małej i średniej mocy, aby osiągnąć komunikację sygnałową o dużej przepustowości. Charakterystyka ekranowania koncentrycznych komponentów RF pomaga zapobiegać wtargnięciu sygnałów zakłócających, a także zapobiega wyciekom zagrożeń bezpieczeństwa typowych dla innych technologii przesyłania sygnałów o dużej szybkości (takich jak Ethernet). Ponieważ zespoły kabli koncentrycznych RF są używane w ekstremalnych zastosowaniach, takich jak wojsko i lotnictwo, prawie wszystkie zastosowania mogą wybrać to certyfikowane solidne połączenie. Komponenty koncentryczne RF można również kupić i zainstalować stosunkowo niskim kosztem i mają różne rozmiary i typy.
