Nejdříve se podíváme na technologii, která vznikla tady u nás v Česku. Spatřila světlo inovativního světa před patnácti lety a ke komunikaci používá rádiovou frekvenci. Jak přesně funguje a jaké jsou její výhody a nevýhody? Kolik to celé stojí a pro jaké použití se to nejvíc hodí? A víte, co je to IQRF Alliance?
IoT technologie: IQRF (2/5)
Technologii IQRF vyvíjí společnost MICRORISC už od roku 2004. To zní skoro neuvěřitelně, když si uvědomíme, že první iPhone uvedli až o tři roky později, poslední výkřik techniky v té době představovala Motorola RAZR V3 a někteří moji kolegové se tehdy ještě v učivu nedostali ani k Pythagorově větě 😉
Komunikace a připojení
IQRF umožňuje komunikaci ve volném rádiovém pásmu 868 MHz, respektive 433 MHz a 915 MHz v závislosti na lokální legislativě některých zemí. V tomto pásmu umožňuje využívat až 67 kanálů, jejichž šířka je 100 kHz. Vysílání samo se děje rychlostí do 20 kb/s a jednotlivé pakety mají velikost až 64 bajtů.
Rychlosti, vysílací pásmo a limity pro objemy dat, které lze odvysílat, jsou v zásadě podobné i pro další technologie, o kterých budu mluvit, takže tady se zdánlivě nic zajímavého neděje. Musíme si nicméně uvědomit, že všechny technologie využívající volného rádiového pásma 868 MHz jsou omezeny k maximálnímu využití pásma po dobu necelých 15 minut denně, tedy nejvýše 1 % času výkonem do 25 mW.
Ekosystém kolem IQRF je ale postaven tak, že srdcem komunikace je brána, kterou si buď koupíte nebo postavíte třeba na Raspberry Pi s malým rádiovým modulem. K bráně můžete připojit až 239 jednotlivých zařízení, která vysílají na stejném rádiovém kanálu. Můžeme připojit i větší počet zařízení, ale to už bychom se pouštěli mimo rozsah tohoto článku.
Mesh networking
Zcela standardně – podobně jako Bluetooth Low Energy – podporují IQRF zařízení takzvaný mesh networking, to znamená propojení formou každého s každým. Prakticky to funguje tak, že zařízení v dosahu přepošlou dál přijatou zprávu. Současně tato topologie umožňuje odolávat rušení a náhodně se vyskytujícím překážkám. Jejich jedinou zásadní nevýhodou je vyšší energetická náročnost.
Použití v praxi:
Tento způsob fungování je efektivní například u chytrých zámků ve větších budovách, když potřebujete dosáhnout odemčení všech zámků naráz, třeba v případě požáru. Hodí se to i u delších vzdáleností, jako když chcete sledovat stav náspů podél železničních tratí.
Protokol IQMESH
Proprietární patentovaný protokol IQMESH s funkcí Fast Response Command velmi chytře umožňuje každému zařízení přidat jednoduše i kousek své informace, třeba jeden bajt, když předává dál informaci o teplotě, stavu uzamčení nebo jiné datově triviální veličině. Tímto způsobem se na jedno vysílání, které je obvykle energeticky nejdražší částí provozu takového zařízení, dostane ke gatewayi informace ze všech zařízení po trase. To je naprosto skvělé pro projekty, které se odehrávají ve větších budovách, a zařízení v nich slouží pro měření nemnoha veličin (typicky teploměr a vlhkoměr, sensor CO2 a podobně).
Použití v praxi:
Typickou aplikací budou chytré zámky v administrativních budovách a třeba sensory k jejichž instalaci budeme postupně nuceni legislativou. Ať už požární či jinou.
Nevýhody a výhody použití IQRF
Pro jednotlivé aplikace u běžných koncových spotřebitelů se IQRF příliš nehodí. Důvodů je v zásadě několik, kdy prvním bude pořizovací cena. Zatímco vysílací modul stojí stokoruny a neliší se tak zásadně od jiných technologií, je nutné připočítat i cenu za gateway, kterou lze pořídit asi za sto dolarů. Druhým zásadním důvodem bude konfigurace na místě.
Propagátoři IQRF mohou namítat, že je možné připravit předkonfigurované sady (brána + několik zařízení), ale v praxi se počítá od začátku spíše s tím, že konfiguraci provede dodavatel na místě a ověří fungování celého systému.
Výhodou může být například použití existující IQRF infrastruktury jiného dodavatele, konfigurace více vysílacích kanálů dle lokálních podmínek a podobně.
Čím se IQRF liší od dalších technologií?
Pro české firmy představuje základní rozdíl především to, že se mohou zapojit do IQRF Alliance. Tam se za roční poplatek cca 1.000 € dostanou k zásadním informacím, mohou jednoduše spolupracovat s asi stovkou členů této aliance, dostanou se k lepším nákupním cenám za moduly a když si připlatí dalších 5.000 €, mohou mít prostřednictvím hlasování i přímý vliv na další rozvoj technologie. Vzdělávací instituce a startupy mají členství zdarma.
Největší přínos – jako je tomu i u dalších oborových aliancí – mají akce, kde se členové aliance potkají a najdou vhodné partnery pro spolupráci.
Daní za to je podpora nevyhnutelné administrativy a marketingu spojeného s provozem aliance.
Výhody aliance jsou však zcela nesporné, pokud se chystáte uvést na trh nové zařízení v objemech převyšujících desítky tisíc kusů nebo jste třeba systémový integrátor.
Jaké jsou náklady na IQRF?
Náklady na samotnou výrobu jsou u IQRF podobné jako u jiných LPWAN technologií, o kterých budeme ještě mluvit. Výhodou je, že pokud jste členem aliance, ušetříte čas a poplatky za technologickou certifikaci.
Protože u IQRF se bavíme nejčastěji o zařízeních, která nejsou určena koncovým spotřebitelům. Dalších úspor se dočkáte i na certifikacích, které běžně potřebujete, když uvádíte na trh právě zařízení pro koncové spotřebitele (CE, FCC, apod.). Jen pro představu, bavíme se řádově o ušetřených tisících dolarů a klidně dvou až třech měsících času.
A to ještě není všechno, další peníze totiž ušetří váš zákazník. Kromě standardního připojení k internetu (které už pravděpodobně má), totiž neplatí žádné další poplatky za konektivitu.
Tyto drastické úspory dělají z IQRF jednoho z nejlepších kandidátů pro průmyslové využití. Výše zmíněná topologie z něj také dělá ideální volbu pro nasazení v řízení budov, veřejného osvětlení, chytrého parkování a další smart city aplikace obecně.
Všechny články série:
IoT technologie: LPWAN, IQRF, LoRa, Sigfox, NB-IoT a jiná podivná slova (1/5)
