18.03.26. - PDR3 - bezvadu tehnoloģijas

Darba apraksts

Praktiskā darba mērķis ir iemācīties salīdzināt bezvadu tehnoloģijas pēc frekvences, pārklājuma, datu pārraides ātruma, enerģijas patēriņa, signāla vājinājuma un drošības prasībām. Audzēknim jāizvērtē, kāpēc Wi Fi ir piemērots lielāka datu apjoma pārraidei, BLE īsa attāluma un maza patēriņa savienojumiem, LoRaWAN liela attāluma sensoriem, bet 4G/5G rezerves vai galvenajam sakaru kanālam drošības sistēmās.

Situācija:

Jums jāizplāno bezvadu sakari nelielam objektam ar četrām vajadzībām:

• IP kamera pie ieejas.

• Viedā slēdzene vai piekļuves lasītājs pie kabineta durvīm.

• Temperatūras sensors noliktavā 800 m no galvenās ēkas.

• Apsardzes centrāle, kurai nepieciešams rezerves sakaru kanāls trauksmes nosūtīšanai.

Darba gaita

Audzēknis sagatavo salīdzinājumu par piecām tehnoloģijām: Wi Fi, BLE, 433/868 MHz drošības sistēmu radio sakari, LoRaWAN un 4G/5G. Salīdzinājumā jāņem vērā, ka Wi Fi parasti darbojas 2.4 GHz un 5 GHz joslās ar apmēram 30–100 m pārklājumu un lielu datu ātrumu, BLE ir paredzēts apmēram 10–50 m attālumam ar mazuZemāk ir gatavs praktiskais analīzes uzdevums audzēkņiem par bezvadu signālu parametriem, pārraides kritērijiem un tehnoloģiju atšķirībām. Uzdevums balstās uz iepriekš aplūkotajiem parametriem, piemēram, frekvenci, pārraides jaudu, SNR, vājinājumu, datu ātrumu, enerģijas patēriņu un pārklājumu.

Darba apraksts

Praktiskā darba tēma: Bezvadu pārraides tehnoloģiju analīze reālos pielietojumos. Audzēkņi analizē, kā Wi Fi, Bluetooth Low Energy, proprietārās apsardzes sistēmas 433/868 MHz joslās, LoRaWAN/NB IoT un 4G/5G atšķiras pēc pārklājuma, datu ātruma, enerģijas patēriņa un drošības prasībām.

Darba mērķis ir iemācīties pamatoti izvēlēties bezvadu tehnoloģiju konkrētam uzdevumam, piemēram, IP kamerai, viedajai slēdzenei, attālinātam sensoram vai apsardzes paneļa rezerves sakaru kanālam. Darbu var veikt individuāli vai pāros, izmantojot tikai datoru, internetu un publiski pieejamu tehnisko informāciju ražotāju vai tehnoloģiju aprakstu lapās.

Darba uzdevumi

Audzēknim jāizvēlas 4 tehnoloģijas no šī saraksta: Wi Fi, Bluetooth BLE, LoRaWAN, 4G/5G, bezvadu apsardzes sensori 433 MHz vai 868 MHz. Pēc tam jāaizpilda salīdzinājums par šādiem kritērijiem: frekvence, tipiskais darbības rādiuss, datu pārraides ātrums, enerģijas patēriņš, noturība pret traucējumiem un tipiskais pielietojums.

Audzēknim jāatbild arī uz analīzes jautājumiem:

• Kura tehnoloģija ir piemērotākā video novērošanai un kāpēc ?

• Kura tehnoloģija ir piemērotākā bateriju darbinātam sensoram, kam jāstrādā vairākus gadus ?

• Kāpēc 5 GHz signāls parasti izplatās sliktāk caur sienām nekā 2.4 GHz signāls ?

• Kāpēc drošības sistēmām ir svarīga šifrēšana un frekvenču lēkāšana ?

Darba gaita

1. Atrodiet internetā vismaz divus uzticamus avotus par katru izvēlēto tehnoloģiju, vēlams ražotāju datu lapas, standartu aprakstus vai tehniskus rakstus.

2. Izveidojiet salīdzinājuma tabulu ar sešiem kritērijiem un katrai tehnoloģijai ierakstiet konkrētus datus vai pamatotu raksturojumu.

3. Uzrakstiet secinājumus par to, kura tehnoloģija ir labāka katrā no četriem scenārijiem: dzīvokļa Wi Fi tīkls, viedā slēdzene, lauku vides sensors, apsardzes paneļa rezerves sakaru kanāls.

Lai padarītu darbu praktiskāku, audzēkņi var izmantot arī tiešsaistes pārklājuma kartes, ražotāju specifikācijas un tīkla kalkulatorus, bet galvenais uzdevums ir datu salīdzināšana un argumentēta izvēle, nevis simulatora izmantošana. Ja skolotājs vēlas, vienai grupai var piešķirt vienu tehnoloģiju un pēc tam organizēt īsu salīdzināšanas diskusiju klasē.

Iesniedzamais rezultāts

Audzēknis iesniedz vienu dokumentu ar trim daļām: salīdzinājuma tabulu, atbildēm uz analīzes jautājumiem un 4–6 secinājumiem. Ieteicamais apjoms ir 1–2 lapaspuses vai 6–8 slaidi, lai uzmanība būtu vērsta uz argumentāciju, nevis uz garu teorijas pārrakstīšanu.

Var izmantot šādu tabulas struktūru:

Tehnoloģija Frekvence Pārklājums Datu ātrums Enerģijas patēriņš Drošība/traucējumi Pielietojums

Wi Fi

Bluetooth BLE

LoRaWAN

4G/5G vai 433/868 MHz