Morse Micro sənaye cihazları üçün uzunməsafəli bağlantıya USB vasitəsilə çıxış təklif edir

Morse Micro Wi‑Fi HaLow avadanlığı əvvəlcədən quraşdırılmaq üçün nəzərdə tutulmamış cihazlara uzunməsafəli simsiz bağlantı əlavə etməyi asanlaşdırmaq məqsədilə iki Wi‑Fi HaLow USB adapterinin istinad dizaynını təqdim edib.

Şirkətin MM8108 sistem çipi əsasında qurulan MM8108-RD09 və MM8108-RD17 modellərinin hər ikisi Wi‑Fi HaLow ilə mövcud host platforması arasında əlaqə nöqtəsi kimi USB-dən istifadə edir. Sənaye istifadəçiləri üçün bu yanaşma əhəmiyyətlidir, çünki istehsalçılardan host ana platasını xüsusi HaLow radiosu ətrafında yenidən layihələndirməyi tələb etmədən kompüterlər, robotlar və kənar qurğular üçün mümkün təkmilləşdirmə yolu yaradır.

Şəkil 1. Morse Micro şirkətinin MM8108 USB istinad dizaynları mövcud cihazlara Wi‑Fi HaLow bağlantısı əlavə etmək üçün iki fərqli yanaşma təqdim edir.

USB inteqrasiya problemini necə dəyişir

Wi‑Fi HaLow adətən yeni IoT avadanlıqları kontekstində müzakirə olunub; belə avadanlıqlarda radio ilk mərhələdən məhsula inteqrasiya edilə bilər. Sənaye mühitləri isə fərqlidir. Zavodda hələ illərlə faydalı xidmət göstərə biləcək kompüterlər, mobil avadanlıqlar, robotlar və ya quraşdırılmış kontrollerlər artıq mövcud ola bilər, baxmayaraq ki, bu platformalarda yeni tətbiq üçün tələb olunan simsiz texnologiya yoxdur.

Yalnız başqa bir simsiz interfeys əldə etmək üçün bütün host platformasını dəyişdirmək nadir hallarda cəlbedici seçimdir. Yeni radio ətrafında elektronikanı yenidən layihələndirmək də eyni dərəcədə çətin ola bilər, çünki bu, RF mühəndisliyi, proqram təminatı, sertifikatlaşdırma və mexaniki məsələləri gündəmə gətirir. USB tətbiqi bu mürəkkəbliyin böyük hissəsini xarici istinad dizaynına köçürür və mövcud host arxitekturasını əsasən dəyişməz saxlayır.

Bu, inteqrasiyanı hər bir tətbiqdə tamamilə qoş və işlə səviyyəsinə gətirmir, lakin mühəndislik üçün başlanğıc nöqtəsini dəyişir. Wi‑Fi HaLow üçün sənaye kompüterini necə yenidən layihələndirməyi soruşmaq əvəzinə, tərtibatçılar mövcud USB interfeysinin tələb olunan bağlantını təmin edib-etmədiyini araşdırmaqla başlaya bilərlər.

Wi‑Fi HaLow fərqli simsiz sahəni hədəfləyir

Wi‑Fi HaLow IEEE 802.11ah standartına əsaslanır və geniş yayılmış Wi‑Fi ilə əlaqələndirilən 2,4 GHz, 5 GHz və 6 GHz diapazonları əvəzinə sub‑GHz spektrində işləyir. Daha aşağı iş tezliyi IoT tətbiqləri üçün daha geniş əhatə dairəsi və daha yaxşı yayılma xüsusiyyətləri təmin etmək, eyni zamanda yerli IP şəbəkələşməsini qorumaq məqsədi daşıyır.

Morse Micro bildirir ki, onun HaLow həlləri təxminən bir kilometrə çatan məsafələrdə şəbəkə bağlantısı təmin edə bilər. Lakin real sənaye məsafəsi həmişə regional tezlik qaydalarından, antenalardan, ötürmə gücündən, maneələrdən, interferensiyadan və fiziki mühitdən asılı olacaq.

Bu, texnologiyanı ənənəvi Wi-Fi əhatəsinin çətinləşdiyi və ya çoxsaylı infrastruktur tələb etdiyi məkanlar üçün maraqlı edir. Anbarlar, açıq istehsalat sahələri, logistika meydançaları, kənd təsərrüfatı obyektləri və paylanmış sənaye aktivləri adi qapalı məkan simsiz şəbəkəsi yanaşmaları ilə əhatə olunması çətin məsafələri əhatə edə bilər.

Cəlbedicilik yalnız maksimal məsafə ilə məhdudlaşmır. Wi-Fi HaLow tanış IP əsaslı şəbəkələşməni qoruyaraq daha az enerji sərf edən IoT əməliyyatları üçün də hazırlanıb. Bu, simsiz bağlantı ilə ənənəvi Ethernet və ya IP infrastrukturu arasında protokol çevrilməsinə olan ehtiyacı azalda bilər.

RD09 Wi-Fi HaLow-u mövcud şəbəkə infrastrukturuna genişləndirir

MM8108-RD09 həm giriş nöqtəsi, həm də stansiya tətbiqlərində işləmək üçün nəzərdə tutulub. Morse Micro USB bağlantısı olan uyğun marşrutlaşdırıcıların və giriş nöqtələrinin Wi-Fi HaLow imkanları ilə təkmilləşdirilməsinə şərait yaradan OpenWrt dəstəyini təqdim edir.

Bu, RD09-u infrastruktur tərtibatçıları və sistem inteqratorları üçün xüsusilə aktual edir. Mövcud marşrutlaşdırıcı platforması artıq Ethernet marşrutlaşdırmasını, təhlükəsizlik divarını, idarəetməni və digər şəbəkə funksiyalarını təmin edə bilər, USB istinad dizaynı isə HaLow radio səviyyəsini əlavə edir.

Eyni dizayn müştəri qurğularını da dəstəkləyə bilər. Morse Micro Windows və Linux üçün yerli sürücü dəstəyini, həmçinin macOS tətbiqini təqdim edir. Bunun sayəsində adi kompüterlər USB qurğusu vasitəsilə Wi-Fi HaLow şəbəkələrinə qoşula bilər.

Sənaye inteqrasiyası baxımından bu, nisbətən tanış arxitekturadır: əməliyyat sistemi simsiz adapteri xüsusi proqram təminatı vasitəsilə tanıyır və host HaLow şəbəkəsi ilə şəbəkə interfeysi kimi qarşılıqlı əlaqə qura bilir.

RD17 sənaye avadanlığı üçün daha maraqlı yanaşma seçir

MM8108-RD17 fərqli problemi həll edir. Hostun xüsusi Wi-Fi HaLow adapterini və müvafiq sürücünü tanımasını tələb etmək əvəzinə, qurğu özünü standart CDC-NCM Ethernet interfeysi kimi təqdim edir.

Bu səbəbdən host üçün bağlantı daha çox ənənəvi şəbəkə interfeysinə bənzəyir. Morse Micro RD17-ni sürücüsüz adlandırır, çünki standart CDC-NCM interfeysini dəstəkləyən qurğular hostda xüsusi Morse Micro Wi-Fi HaLow sürücüsünün quraşdırılmasını tələb etmir.

Bu fərq proqram mühitlərinin ciddi şəkildə nəzarətdə saxlanıla bildiyi sənaye sistemlərində əhəmiyyətlidir. Sənaye kompüteri operatorların dəyişdirmək istəmədiyi təsdiqlənmiş əməliyyat təsviri ilə işləyə bilər. Robot kontrolleri və ya daxili platforma da USB dəstəyi təqdim edə, lakin üçüncü tərəf nüvə sürücülərinin əlavə edilməsi üçün çox az çeviklik göstərə bilər.

HaLow-a xas tətbiqin daha böyük hissəsini hostdan uzaqlaşdırmaqla RD17 simsiz texnologiyadan istifadə edə bilən avadanlıqların dairəsini potensial olaraq genişləndirir. Morse Micro sənaye kompüterlərini və robot texnikasını, həmçinin satış məntəqəsi terminallarını və Android və ya iOS cihazlarını hədəf tətbiqləri arasında xüsusi olaraq qeyd edir.

Sürücüsüz Konfiqurasiyasız Demək Deyil

“Sürücüsüz” ifadəsi asanlıqla heç bir inteqrasiya işinin tələb olunmadığı təsəvvürünü yarada bilər. Praktikada əsas məqam daha məhduddur: host standart CDC-NCM Ethernet interfeysini artıq dəstəklədikdə, ayrıca Wi-Fi HaLow sürücüsünə ehtiyac duymur.

Şəbəkə konfiqurasiyası, autentifikasiya, ünvanlandırma və tətbiq səviyyəsində rabitə hələ də nəzərə alınmalıdır. Sənaye mühəndisləri yeni simsiz bağlantının mövcud şəbəkə seqmentasiyası, kibertəhlükəsizlik siyasətləri və cihazların idarə edilməsi təcrübələri ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu da qiymətləndirməlidirlər.

RD17 cihaz autentifikasiyası üçün əlçatan qoşulma düyməsi ilə Wi-Fi Easy Connect, həmçinin Device Provisioning Protocol kimi tanınan protokolu dəstəkləyir. Bu, simsiz giriş məlumatlarının hosta xas tətbiq vasitəsilə əl ilə tədarük edilməsi ilə müqayisədə sistemə qoşulmanı sadələşdirə bilər.

Bir çox paylanmış cihazı idarə edən təşkilatlar üçün sistemə qoşulma çox vaxt radio performansı qədər vacibdir. Hər bir son nöqtə fərqli tədarük iş axını tələb edərsə, texniki baxımdan imkanlı simsiz bağlantını geniş miqyasda idarə etmək çətinləşir.

Mövcud Sənaye Kompüterləri Aşkar İstifadə Ssenarisidir

Sənaye kompüterləri çox vaxt istehlakçı hesablama avadanlıqlarından xeyli uzun müddət istismarda qalır. Onların prosessorları, I/O interfeysləri və proqram təminatı, hətta ilkin şəbəkə seçimləri yeni zavod arxitekturasına artıq uyğun gəlmədikdə belə, tətbiq tələblərini qarşılamağa davam edə bilər.

USB əsaslı HaLow interfeysi kompüteri dəyişdirmədən bu sistemlərin xidmət müddətini uzatmaq üçün mümkün üsullardan birini təklif edir. Məsələn, uzaq avadanlıqların monitorinqi üçün istifadə olunan sənaye kompüteri mövcud proqram təminatını və Ethernet əsaslı tətbiq stekini qoruyaraq potensial olaraq HaLow üzərindən qoşula bilər.

Bu, xüsusilə HMI və Sənaye Hesablama platformaları üçün aktualdır; burada avadanlığın faydalı istifadə müddəti çox vaxt ayrı-ayrı rabitə texnologiyalarının həyat dövrünü üstələyir.

Eyni fikir kənar hesablama sistemlərinə də aiddir. Kənar cihaz sensor məlumatlarını toplaya, lokal analitika apara və ya prosesə yaxın ərazidə maşın öyrənməsi üzrə inferensiya həyata keçirə bilər. Mövcud şəbəkə bağlantısı tələb olunan məsafəni iqtisadi cəhətdən əhatə edə bilmirsə, bütün kənar platformanı yenidən layihələndirməkdənsə, əlavə radio interfeysi qoşmaq daha asan ola bilər.

Robot texnikası fərqli bağlantı tələbləri irəli sürür

Robotlar və avtonom sənaye cihazları da USB yanaşmasının faydalı ola biləcəyi başqa bir sahədir, baxmayaraq ki, bağlantı tələbləri tətbiqdən tətbiqə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Xüsusilə deterministik idarəetmə və ya təhlükəsizliklə bağlı rabitənin tələb olunduğu hallarda hər robot rabitə xətti uzunmənzilli simsiz şəbəkəyə keçirilməməlidir.

Lakin əsas hərəkətə nəzarət dövrəsini bağlamaq üçün simsiz şəbəkəyə ehtiyac duymayan bir çox ikinci dərəcəli məlumat axını da mövcuddur. Diaqnostik məlumatlar, avadanlığın vəziyyəti barədə məlumatlar, istehsal statusu, proqram təminatının idarə edilməsi və seçilmiş sensor məlumatları ayrıca bağlantı üçün uyğun ola bilər.

Böyük müəssisə ərazisində hərəkət edən mobil robot tək bir ənənəvi giriş nöqtəsinin praktik əhatə dairəsindən də kənara çıxa bilər. Sub-GHz simsiz rabitə vasitəsilə bağlantının genişləndirilməsi sahənin quruluşundan və performans tələblərindən asılı olaraq bəzi əhatə problemlərini azalda bilər.

Beləliklə, mühəndislik baxımından sual Wi-Fi HaLow-un mövcud sənaye simsiz texnologiyalarının hamısını əvəz edib-etməməsi deyil. Məsələ onun məsafə, IP şəbəkələşməsi və daha az enerji sərfiyyatının konkret kommunikasiya xəttinə alternativlərdən daha yaxşı uyğun gəlib-gəlməməsidir.

Uzun məsafə infrastrukturu azalda bilər, lakin RF planlaşdırması yenə də vacibdir

Kilometr miqyaslı məsafə göstəricisi cəlbedicidir, lakin sənaye sahələri nadir hallarda açıq laboratoriya sınaq mühitlərinə bənzəyir. Polad konstruksiyalar, maşınlar, saxlama rəfləri, texnoloji çənlər və dəmir-beton divarlar RF siqnallarının yayılmasına təsir göstərə bilər, yaxınlıqdakı avadanlıqlar isə elektrik səs-küyünə və maneələrə səbəb ola bilər.

Bu səbəbdən HaLow-un praktik üstünlüyü sadəcə elan edilən maksimum məsafəyə nail olmaqdan daha çox, daha az giriş nöqtəsinə ehtiyac və ya çətin ərazilərdə daha yaxşı əhatə dairəsi ola bilər. Simsiz şəbəkə əməliyyat baxımından vacib məlumatları daşıyacağı zaman ərazi tədqiqatı və real quraşdırma sınaqları hələ də əhəmiyyətlidir.

Sub-GHz işləmə diapazonu regiondan asılı olaraq dəyişir. Bu isə avadanlıq beynəlxalq miqyasda quraşdırılarkən məhsul konfiqurasiyasının və tənzimləyici tələblərin nəzərə alınmalı olduğu deməkdir. Bir neçə bazar üçün vahid platforma planlaşdıran sənaye OEM-ləri hər yerdə radio parametrlərinin eyni olduğunu düşünə bilməzlər.

Doğma IP şəbəkə arxitekturasını sadələşdirir

Wi-Fi HaLow-un sənaye inteqrasiyası baxımından mühüm xüsusiyyətlərindən biri yerli IP bağlantısıdır. Bəzi uzunmənzilli IoT texnologiyaları qəsdən aşağı məlumat sürətli sensor şəbəkələri üçün optimallaşdırılır və radio protokolu ilə standart IP şəbəkələri arasında çevirmə aparmaq üçün şlüzlərə əsaslanır.

HaLow fərqli yanaşmadan istifadə edir. Cihazlar birbaşa IP şəbəkəsində iştirak edə bilər ki, bu da artıq Ethernet və Wi-Fi infrastrukturunu idarə edən komandalar üçün inteqrasiyanı daha tanış edə bilər.

Bu, arxitekturanın tələb etdiyi hallarda şlüzlərə, təhlükəsizlik divarlarına və ya marşrutlaşdırmaya ehtiyacı aradan qaldırmır. Sadəcə o deməkdir ki, protokol çevrilməsi hər bağlantının əsas hissəsi olmaq məcburiyyətində deyil.

Sənaye rabitəsi və şəbəkə sistemləri ilə işləyən mühəndislər üçün bu tanışlıq xüsusi uzunmənzilli radio texnologiyasının əlavə edilməsi ilə adətən bağlı olan proqram inteqrasiyası işlərinin bir hissəsini azalda bilər.

MM8108 sadə sensor bağlantısından daha çox imkan təqdim edir

MM8108 Morse Micro-nun ikinci nəsil Wi-Fi HaLow SoC-sidir. Şirkət dəstəklənən iş şəraitində təxminən 43,3 Mbit/s-ə çatan PHY məlumat sürətlərini göstərir; bu da cihazı bir çox əsas telemetriya tətbiqinin ötürmə qabiliyyəti tələblərindən xeyli yuxarı yerləşdirir.

Bu, sənaye qurğusunun, xüsusilə uzun məsafədə, fasiləsiz olaraq maksimum PHY sürətinə çatacağı demək deyil. Faktiki tətbiq ötürmə qabiliyyətinə kanal şəraiti, modulyasiya, protokol əlavə yükü və şəbəkə dizaynı təsir edir.

Lakin bu, Morse Micro-nun yeni USB dizaynlarını ənənəvi IoT bağlantısı ilə yanaşı kənar süni intellekt üçün də niyə mövqeləndirdiyini izah etməyə kömək edir. Paylanmış kənar sistemlər, xüsusilə tətbiqlərə maşın diaqnostikası, təsvirlər və ya daha zəngin əməliyyat verilənləri daxil olduqda, sadə temperatur və ya təzyiq sensorlarından xeyli çox məlumat yarada bilər.

USB prototipləşdirməni də sürətləndirə bilər

İstinad dizaynının dəyəri istehsal avadanlığının sonradan uyğunlaşdırılması ilə məhdudlaşmır. USB avadanlığı ilkin qiymətləndirməni də asanlaşdıra bilər, çünki tərtibatçılar dərhal xüsusi radio platasına öhdəlik götürməli olmurlar.

Sistem inteqratoru sonrakı istehsal dizaynında USB həllinin saxlanılacağına və ya MM8108-in daha birbaşa inteqrasiya ediləcəyinə qərar verməzdən əvvəl mövcud hostdan istifadə edərək əhatə dairəsini, ötürmə qabiliyyətini və tətbiqin davranışını sınaqdan keçirə bilər.

Bu, ən vacib ilkin suala cavab vermək üçün maneəni azaldır: Wi-Fi HaLow həqiqətən bu obyektdə bağlantı problemini həll edirmi?

Cavab xeyrdirsə, mühəndislik komandası əhəmiyyətli aparat hazırlama işindən yayınmış olur. Cavab bəlidirsə, prototip mərhələsində toplanan ölçmələr antenanın yerləşdirilməsinə, şəbəkə topologiyasına və gələcək məhsul dizaynına istiqamət verə bilər.

İki istinad dizaynı iki fərqli təkmilləşdirmə yolunu əhatə edir

RD09 ilə RD17 arasındakı fərq, nəticə etibarilə, hər iki məhsulun USB-dən istifadə etməsi faktından daha vacibdir. RD09 HaLow-u yerli simsiz interfeys kimi inteqrasiya edir və xüsusi proqram dəstəyinin praktik olduğu marşrutlaşdırıcılar, giriş nöqtələri və kompüterlər üçün xüsusilə uyğundur.

RD17 standart CDC-NCM Ethernet interfeysi kimi göründüyü üçün bu inteqrasiyanın daha böyük hissəsini hostdan ayırır. Bu, əlavə simsiz drayverlərin quraşdırılmasının arzuolunmaz və ya mümkünsüz olduğu sənaye və quraşdırılmış avadanlıqlar üçün onu potensial olaraq daha uyğun edir.

Hər iki yanaşma eyni daha geniş problemi həll edir: mövcud avadanlıqların böyük hissəsi Wi‑Fi HaLow kommersiya baxımından əlçatan olmamışdan əvvəl dizayn edilib və yalnız başqa bir radio texnologiyası əldə etmək üçün həmin avadanlığı dəyişdirmək əsaslandırılması çətindir.

Daha böyük imkan: maşını yenidən dizayn etmədən bağlantı

Buna görə də Morse Micro-nun yeni istinad dizaynlarının sənaye baxımından əhəmiyyəti USB konnektorunun özündən daha çox, həmin konnektorun nələri aradan qaldırması ilə bağlıdır. Mövcud avadanlıq tam host yenidən dizaynı olmadan uzunmənzilli sub-GHz şəbəkələrinə çıxış əldə edə bilər, tərtibatçılar isə HaLow-u artıq tanıdıqları aparat platformalarından istifadə etməklə qiymətləndirə bilərlər.

Bu, ənənəvi Wi‑Fi əhatəsini genişləndirməyin çətin və ya baha olduğu böyük müəssisələrdə yerləşən sənaye kompüterləri, robotlar, kənar qurğular və şəbəkə infrastrukturu üçün faydalı ola bilər. RD17 xüsusilə diqqətəlayiqdir, çünki onun standart Ethernet interfeysi hosta xas simsiz drayverlərdən asılılığı azaldır və köhnə və quraşdırılmış sistemlərdəki ümumi maneələrdən birini aradan qaldırır.

Wi‑Fi HaLow hər bir sənaye şəbəkəsini əvəz etməyəcək və uzunmənzilli simsiz rabitə deterministik idarəetmə infrastrukturu üçün əvəzləyici kimi qəbul edilməməlidir. Onun ən güclü rolu, xüsusilə avadanlığın daha geniş fiziki ərazi üzrə yerli IP bağlantısına ehtiyac duyduğu hallarda, qısa mənzilli ənənəvi Wi‑Fi ilə ixtisaslaşmış aşağı məlumat sürətli IoT şəbəkələri arasındakı boşluğu doldurmaq ola bilər.

Sənaye mühəndisləri üçün yeni USB dizaynları bu seçimin sınaqdan keçirilməsini asanlaşdırır. Yeni ana plata, radio modulu və proqram inteqrasiyası layihəsinə başlamaq əvəzinə, ilk təcrübə artıq mövcud USB portu ilə başlaya bilər.