Nexcomm Systems

采用IEEE802.11ah(Wi-Fi HaLow™)技术,提供可靠的工业IoT连接性

AlphaTheta

Nexcomm Systems 公司

采用·导入产品:IEEE802.11ah无线LAN模块

Nexcomm Systems开发了一种将IoT设备连接到云上进行监视和控制的解决方案,20多年来为工业和大型车辆应用提供了基于蜂窝的系统。擅长提供符合产业市场特有需求的传感器集线器、网关和云平台。
Nexcomm Systems为工业和室外大型车辆和工作卡车设计蜂窝网关和传感器集线器,在这些环境下使用传统的无线技术时,会遇到一些难题,例如扩大无线通信范围和更高的数据吞吐量。同时,安全的强化,机器设定和导入的简化等也成为重要的必要条件。

 

本公司产品安装IEEE802.11ah

为解决工业环境中的无线通信难题,Nexcomm Systems在其设备上采用了赛silex的IEEE802.11ah的SX-NEWAH模块,实现了业界第一个面向IoT设备的IEEE802.11ah Wi-Fi解决方案。IEEE 802.11ah可以确保以最低的功率连接远程智能设备,与其他使用920MHz带宽的LPWA技术相比,它可以提供更高的数据吞吐量。

  • Nexus Industrial 边缘计算机

    Nexus Panel边缘计算机

    SensePoint Industrial


工业用有线 · 无线IoT设备的连接性课题和搭配

Nexcomm System公司的传感器集线器和网关在工业领域使用,因此需要耐环境性、耐浪涌电压、逆电压、耐静电放电(ESD)性能。因此,产品框体是防水规格,搭载了防水连接器和电线把手,可以在粉尘和泥污等多的严酷环境中使用。重型机械、作业用卡车也可以搭载。
另外也有工业领域特有的连接性课题。传统的工业用控制器等设备采用RS-485、CAN总线以及最近的工业用以太网等使用多年的有线技术设计。但是,这种环境下的电缆布线费用很高,而且在旋转的重型机械周围和大型卡车往来的地方布线数百米的电缆类是不可能的。因此,无线解决方案是必需的。
在这样的工业领域的环境中,使用以前的2.4GHz频带和5GHz频带的无线技术是很困难的。Nexcomm Systems在开发连接解决方案时,采用了与以往Wi-Fi解决方案不同的新IEEE802.11ah技术,解决了以下6个课题。

课题1:通信距离
到目前为止,无线技术的通信距离一般在几十米左右。使用高增益天线和信号放大器可以延长通信距离,但是很多工业设施都是在广阔的土地上林立着建筑物,而填埋地和矿山的范围更是天壤之别。IEEE802.11ah使用920MHz频带,与2.4GHz相比实现了远距离通信,无需添加昂贵的硬件即可覆盖更广范围。
 
课题2:物质穿透性
在工业现场,很多墙壁、汽车和金属结构物都会屏蔽电波,限制无线通信。在920MHz频带运行的IEEE802.11ah是一种无线解决方案,适用于障碍物较多的场景,因为它对障碍物的绕行优于2.4GHz频带。
 
课题3:数据吞吐量
市场上的大多数IoT应用程序都是传感器应用程序,在小电池运行的同时频繁发送小数据。例如,蓝牙低功耗(BLE)设备的目标是用一个CR2032纽扣电池运行5年,通常以500Kbps以下的低速发送数据。搭载在旋转机器上的高端振动监视器等,10秒钟内生成2MB数据的应用程序被抛弃了。例如,大型马达可能分别搭载了5个传感器。多个马达相互靠近,每15到20分钟发送一次数据。也就是说,在2.4GHz频段上进行无线通信是很困难的。在这样的环境下,如果使用IEEE802.11ah,在物质透过率远远高的频带实现高数据吞吐量,则可以解决问题。
 
课题4:安全性
当涉及工业监视用途,尤其是控制时,安全要求至关重要。IEEE802.11ah可以提供业界最高标准的加密、认证和实现方法,而且由于是新技术,在安全规格上只有Wi-Fi联盟定义的最新WPA3™。
 
课题5:混杂频带
虽然不太为人所知,但问题是很多企业限制了在工业设施中设置的无线设备的数量、种类和频带。2.4GHz频带是世界上不需要许可的频带,所以对讲机、警报器、控制系统等各种系统都在这个频带运行。很多企业都经历过不同系统之间的干扰,因此他们甚至会对哪个系统可以在哪个频率下运行进行映射。因为关键的系统优先级高,其他设备只能使用2.4GHz频带的未使用的频率部分。重要度低的设备如果不能适应那样的状况就不会被使用。有些设施甚至禁止使用传统的Wi-Fi。但是,IEEE802.11ah的设备使用920MHz频带,因此可以与2.4GHz频带的关键基础设施顺利共存。
 
课题6:采用新技术的安心感
在向客户介绍新技术时,经常会有这样的担忧。IEEE 802.11ah(Wi-Fi HaLow™)是Wi-Fi联盟开发的,包含了使Wi-Fi成为世界上最成功的无线技术的所有功能。因此,对于此技术的导入具有安心感。
 

高速、安全的工业和户外环境
数据传输的可靠解决方案

Nexcomm Systems公司发现IEEE 802.11ah在解决工业现场面临的无线通信课题方面具有潜力,因此采用了silex公司的SX-NEWAH。并且,Nexcomm Systems公司的网关/边缘计算与云连接,形成了强化产业物联网的态势。
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Nexus Industrial 边缘计算机
使用IEEE 802.11ah、蓝牙等技术与物联网设备通信,通过CAT-1蜂窝调制解调器提供互联网连接。采用IP68标准的铝压铸制外壳,是面向工业应用的坚固的产品。通过导入silex公司的SX-NEWAH模块,可连接IEEE802.11ah接入点和安装在直流电动发电机上的振动传感器等IEEE802.11ah规格的IoT设备。
 
Nexus Panel边缘计算机
使用silex公司的SX-NEWAH实现IEEE802.11ah通信。同时,面向产业用面板应用DIN轨道安装型的外壳。根据应用程序使用扩展板,可以根据用途加入附加功能,如4端口的以太网交换机和直接连接传感器的I/O等。4 ~ 20mA, 0 ~ 10v,支持数字ON/OFF接口和RS-485接口。
 
SensePoint Industrial
对应4 ~ 20mA, 0 ~ 10v,支持数字ON/OFF接口,可直接连接各种传感器。使用silex公司的SX-NEWSH将传感器数据通过IEEE802.11ah发送到Nexus Industrial或Nexus Panel网关。数据通过网关发送到云端,进行存储和可视化。
 
※本案例是将silex海外(美国)分公司"silex technology america, Inc."制作的案例翻译成日语而成的。记载的公司名称和产品名称是各公司的注册商标或商标。
 

采用产品

关联资料

远程Wi-Fi IEEE802.11ah(Wi-Fi HaLow™)部署指南–预先讨论篇–