Como as redes de malha farão o IoT Real

Um guia rápido detalhando os fundamentos e os principais benefícios da rede em malha para o IoT

No passado, a construção além de uma conexão de ponto único exigia soluções de hardware de alto custo e implementações de software para conectar os espaços intermediários necessários para a comunicação de dispositivo para dispositivo. À medida que as plataformas de IoT amadureceram, elas começaram a adotar uma alternativa de baixo custo e baixo consumo de energia que pode preencher as lacunas entre esses dispositivos: redes de malha sem fio.

O que é uma rede de malha sem fio?

Uma rede de malha sem fio é uma infraestrutura de nós (uma topologia de malha) que são conectados sem fio uns aos outros. Esses nós se conectam uns aos outros para estender um sinal de rádio (como uma conexão Wi-Fi ou celular) para encaminhar, retransmitir e enviar tráfego de proxy para / de clientes. Cada nó espalha o sinal de rádio um pouco além do anterior, minimizando a possibilidade de zonas mortas.

Quais são os componentes de uma rede de malha?

  1. Gateway – Os roteadores de borda são os dispositivos que possuem conectividades adicionais além da malha que permitem a transmissão de mensagens entre redes. Você pode pensar nesses dispositivos como fornecendo um "backhaul" para a Internet para a rede de malha local.
  2. Repetidor – Os roteadores são dispositivos que encaminham mensagens entre dispositivos finais (pontos de extremidade) em uma rede em malha. Eles normalmente não são projetados para dormir porque fazem parte da infraestrutura das redes mesh.
  3. Endpoint – Dispositivos finais são dispositivos somente de malha que não roteiam mensagens para outros dispositivos na rede de malha. Como eles não têm responsabilidades de rede, eles podem entrar no modo de suspensão e são bons candidatos para nós e sensores movidos a bateria.

Como a rede em malha e a IoT funcionam juntas?

Deve-se notar que cada solução de rede em malha funciona de maneira diferente. Portanto, para este artigo, vamos nos concentrar em como funciona a tecnologia de malha de partículas . O Particle Mesh é uma rede de malha sem fio projetada para conectar os espaços entre implantações de Wi-Fi e celulares existentes com redes locais de baixo custo, seguras e confiáveis.

Hardware de malha de partículas – argônio, boro e xenônio

Os dispositivos tradicionais de IoT que usam conectividade Wi-Fi e celular dependem da nuvem para retransmitir mensagens entre dispositivos. Isso funciona muito bem quando você está fazendo um produto autônomo – mas às vezes você precisa de mais do que isso. Os kits de desenvolvimento do Particle Mesh não são apenas conectados à Internet, são gateways para a Internet e criam uma malha sem fio local que outros dispositivos podem unir. Esses dispositivos funcionam em conjunto para garantir que as mensagens cheguem aonde estão indo e forneçam produtos que não são possíveis ou economicamente viáveis ??com conectividade Wi-Fi e celular. O Particle Mesh fornece a cada dispositivo de IoT uma rede local para entender e se conectar com o mundo ao seu redor, garantindo que os produtos tenham as informações de que precisam.

Por que usar a rede em malha para IoT?

Embora as tecnologias de redes mesh sem fio já existam há algum tempo, apenas recentemente o poder da malha atingiu um ponto de maturidade, juntamente com a alta disponibilidade dos fornecedores de chips e silício. Com os custos mais recentes acessíveis, a rede de malha sem fio tornou-se ideal para os construtores de IoT. E com a ascensão das casas conectadas e o suporte da indústria em recursos de código aberto, como o Thread, o Mesh agora é realmente acessível, sendo de baixo custo o suficiente para escalar para a produção. Como tal, a rede de malha sem fio está se tornando uma opção muito mais viável e real para aplicações de IoT industriais e comerciais. Ele pode fornecer serviços adicionais em um sistema no qual a extensão de uma conexão entre dois nós é limitada:

  1. Smart Cities – As redes mesh sem fio são ótimas para estender sinais de rádio através de garagens de estacionamento, terrenos do campus, parques empresariais e outras instalações ao ar livre. As garagens de estacionamento que utilizam verificadores de disponibilidade de espaço se beneficiam enormemente das redes de malha porque podem estender o sinal por todo o espaço, e podem se comunicar quando um ponto foi ocupado por outros clientes.
  2. Equipamentos para Assistência Médica – As redes mesh sem fio podem ajudar a monitorar e localizar dispositivos médicos rapidamente. Eles também podem atuar como um backup para equipamentos médicos que sempre precisam permanecer on-line. Se um nó perder a conectividade, outro nó poderá entrar para manter a conexão ativa.
  3. Smart Home – Redes de malha sem fio podem ajudá-lo a rastrear e gerenciar temperaturas em sua casa. Configure um gateway alimentado e use sensores de temperatura e nós habilitados para malha em cada sala para capturar dados ao vivo e ajustar as configurações automaticamente.
  4. Agricultura – Redes de malha sem fio também são ótimas para monitorar a exposição ao sol e os níveis de água em suas plantações. Você pode dimensionar a um baixo custo com os nós habilitados para malha em uma área inteira para criar um farm de IoT conectado à rede.
  5. Internet industrial – A rede sem fio também é ótima para rastrear paletes e monitorar grandes objetos físicos com uma rede de conectividade sem fio altamente confiável. Com as redes de malha sem fio, você pode acompanhar com facilidade os principais dados em toda a fábrica e em vários locais para identificar problemas antes que eles aconteçam.

A rede sem fio é ideal para você?

Ao usar redes de malha sem fio para seu projeto de IoT, é importante considerar essas três variáveis ??principais: instalação , gerenciamento de dispositivos e suporte .

  1. Instalação – Este aspecto depende inteiramente da sua aplicação pretendida. Você precisa se perguntar se realmente precisava de um conjunto distribuído de nós de malha para o seu caso de uso. Se você pretende implementar malha para aplicativos comerciais ou industriais, deve configurar uma rede em malha de pequena escala para determinar a eficiência do sistema antes de implantar um sistema de rede em malha como um todo.
  2. Gerenciamento de dispositivos – Ao comparar soluções de malha, é importante encontrar uma que permita gerenciar frotas de dispositivos, monitorar logs de eventos, realizar diagnósticos e enviar atualizações sem fio.
  3. Suporte – Ao selecionar uma solução de malha, também é importante considerar a comunidade em torno dela. As soluções de rede de malha com adoção limitada terão menos recursos disponíveis para ajudá-lo no desenvolvimento.

Olhando além da rede mesh

Se você estiver procurando implementar rede de malha sem fio na sua infraestrutura de IoT, deverá examinar todo o sistema de IoT e não apenas um componente singular. Para construir qualquer produto ou infraestrutura IoT, você precisa de hardware, software e conectividade. Para integrar esses três componentes, você deve pesquisar as plataformas de IoT que podem fornecer esses componentes a você e consultar especialistas em domínio da IoT para ajudá-lo a definir essas três complexidades.

The Bottom Line

O Mesh Networking é um componente crítico para a arquitetura de IoT, pois permite que os dispositivos cubram mais informações e coletem mais dados. As empresas devem decidir se a rede em malha é uma maneira eficiente e eficaz de dimensionar o alcance de sua rede local ou se confiar nas conexões tradicionais de Wi-Fi e celular é suficiente para seus sistemas de comunicação.

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