Wireless-Mesh-Netzwerk

Bis zu 64.000 autonome Endknoten für IoT-Sensor-Applikationen

| Redakteur: Hendrik Härter

Der batteriebetriebene Sensor-Knoten misst 11 mm x 18 mm x 2,5 mm.
Der batteriebetriebene Sensor-Knoten misst 11 mm x 18 mm x 2,5 mm. (Bild: Ultratronic)

Mit den vorkonfigurierten Wireless-Modulen für verschiedene Frequenzen lassen sich komplexe IoT-Sensor-Applikationen erstellen.

Für batteriebetriebene Sensor-Knoten mit bis zu 64.000 Endknoten bietet Unitronic mit einer Entwicklung des dänischen Herstellers NeoCortec. Anwender können je nach Bedarf zwischen drei jeweils 11 mm x 18 mm x 2,5 mm vorkonfigurierten Wireless-Modulen für Frequenzen mit 2,4 GHz ISM (NC2400), 868 MHz SRD/915 MHz ISM (NC1000) oder 433 MHz ISM (NC0400) wählen, von denen jedes einzelne als komplett identischer autonomer Knoten fungiert.

Detaillierter Weg im Netzwerk

Neben der Netzwerkveraltung erfolgt das Routing komplett automatisch. Das patentierte „Speed Routing Protocol“ ist dafür so ausgelegt, dass es komplexe Probleme in einem dynamischen und großen Netzwerk völlig eigenständig bewältigen kann. Im Gegensatz zu anderen Routing-Protokollen legt es den detaillierten Weg von A nach B nicht schon im Voraus fest. Stattdessen ermittelt das Protokoll durch Zugriff auf jeden einzelnen Knoten, welcher der naheliegenden Knoten am besten geeignet ist. Damit lässt sich das Sprungziel und der entsprechend nächste Zielknoten erreichen.

Während die Informationen sich durch das Netzwerk bewegen, wird die Analyse der Nachbarknoten dazu verwendet, die bestmögliche Route durch das Netzwerk zu bestimmen. Da das Gehirn der einzelnen Knoten ständig in Echtzeit aktualisiert wird, ändert sich je nach aktueller Topologie und „Link Quality“ auch immer wieder der Weg. Müssen Messwerte beispielsweise nur in Minuten- oder Stundentakt aktualisiert werden, lassen sich langlebige batteriebetriebene IoT-Sensor-Applikationen realisieren. Mit einem Protokoll lässt sich das gesamte Netzwerk zeit-synchronisiert in einen Schlafzustand versetzen. Dadurch liegt der Stromverbrauch bei <20 µA und es sind Batterielaufzeiten von mehreren Jahren möglich.

Kein zentraler Netzwerkknoten

Für die 64.000 Endknoten ist kein zentraler Netzwerkknoten notwendig. Das hat den Vorteil, dass jederzeit das Netzwerk problemlos verändert und auch vergrößert werden kann. So lassen sich vernetzte Verbrauchsmesssysteme, dezentrale Energieerzeugung, Hausvernetzung, Industrieautomatisierung, Logistik oder Smart Cities realisieren.

Für Testzwecke und einen schnellen Einstieg für die Entwicklung stehen komplett ausgestattete Evaluations-Kits mit jeweils fünf Wireless-Modulen, USB-Link mit zwei virtuellen COM-Ports, Display und umfangreicher Konfigurations- und Demo-Software bereit.

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