建構用於物聯網(IoT)應用的網路需要權衡各種關鍵參數,例如電源效率、延遲、無線傳輸範圍、頻寬和可擴展性等。不過,並非所有網路應用都有相同的要求。尋求利用工業物聯網(Industrial IoT;IIoT)優勢的企業,可以受惠於許多迥然不同的應用。

Wirepas Mesh網路簡介

Wirepas Mesh是一種分散式網狀網路(decentralized mesh network)通訊協定,其網路規模以及使用案例所具有的擴展性都已經過證實。該網路具有分散式智慧,其中,每個節點透過複雜的時分和頻分多工演算法(time and frequency division multiplexing algorithm)來安排調度要傳送到鄰近節點的資料。有賴於這種同步,並非所有的節點都需要針對相同的關鍵參數進行最佳化,因此,低延遲和低功耗節點可以在此網路中共存。

此外,所有的節點都可以將自身重新配置成路由器或閘道器,如果特定節點出現問題,網路可以自我修復。另一個優點是協定能以同步運作模式無縫地運作,例如與在相同無線電上的低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy)無縫運作,從而透過支援低功耗藍牙的手機以添增或配置裝置,從而簡化與網路之間的介面協調。

有些企業希望使用同一個網路,為多種應用組成的生態系統處理其資料流程,對這些企業而言,Wirepas Mesh提供的更多自由度使其極具吸引力。這還包括規模和類型可能有別於目前應用的未來使用案例。

作為智慧醫院的物聯網命脈

自本世紀初芬蘭坦佩雷科技大學(University of Technology in Tampere)首先提出構想以來,Wirepas已經走過了漫長的發展道路。這家芬蘭科技公司先前曾致力於提供由硬體和軟體組成的整體解決方案。自2014年以來,他們專注於為IoT應用提供一流且可安裝在任何硬體的網路軟體。

最近發佈的一項案例研究說明了荷蘭烏特勒支(Utrecht, Netherlands)的兒童醫院如何將Wirepas Mesh網路導入各種不同應用。透過與Gooee、Enocean和富士通(Fujitsu)等公司合作(這些公司生產基於Nordic Semiconductor的nRF51和nRF52系列SoC的模組產品),Wirepas Mesh成為一座真正智慧醫院的命脈。

資產追蹤和尋路

資產追蹤是任何企業的主要使用案例,醫院也是如此。追蹤紀錄輪椅、病床、血壓計和其他醫療設備的位置可以提高效率。如果護士可以在其行動手機上找到遺失了的設備,就可以抽出更多的時間來照顧病患。人們也很容易可以想像出資產追蹤如何擴展到資產監控的進一步發展。如果供應商使得醫療設備變得智慧化,則設備本身可以在需要維修時透過網路發送通知,從而避免不必要的停機時間。

使用建築物的照明基礎設施來佈置主要的網狀網路不僅具有成本效益,並且讓大部分網路可以由主電源來供電。特別是由於所有建築物都必須具備照明基礎設施,並確保大覆蓋範圍。此外,這還可以實現智慧照明控制。

網狀網路的另一個使用案例是尋路。無論是新入職的醫院員工還是尋路的病患,手機上的室內導航功能都可以減少醫院內尋路的麻煩和風險。

烏德勒支的醫院不斷為網路找尋新的使用案例 ,日後必定可以發現更有效的用途。Wirepas Mesh的多功能性使其成為處理未來應用的理想選擇。

強大的多功能網路軟體

原則上,專有協定可以用於任何無線電硬體,並以任何頻率進行傳輸。例如Wirepas Mesh可以使用硬體在全球2.4GHz頻段中傳送資訊;如果需要更大的範圍,則可在1GHz以下的頻段中運作。由於它是一個分散式網路,每個節點決定是否進行路由操作,而且,它並非依賴簡單的泛洪演算法(flooding algorithm),因此也是大規模網路的理想選擇。

在挪威奧斯陸(Oslo, Norway),電力公司Hafslund部署了大約70萬台智慧電錶,這些電錶使用單一Wirepas Mesh在1GHz以下頻段範圍內進行通訊,該協定在狹窄的空間中也很可靠。

Wirepas與Nordic Semiconductor合作,在密度為一立方公尺範圍中有1,500個nRF52832晶片組的網路中進行運作,而且沒有出現任何錯誤。Wirepas市場總監MirvaSaarijärvi證實這個展示專案已經持續運行了一年半時間,而且不至於遺失任何資料封包。