Thứ Năm, 31 tháng 8, 2017

11 giao thức IoT kỹ sư điện cần biết (Phần 6)

Tiếp theo seri bài viết về các giao thức mà các kỹ sư điện cần biết khi thiết kế các ứng dụng trong lĩnh vực IoT, hôm nay BKAII và các bạn tiếp tục tìm hiểu về: Wifi.


Wifi  (là viết tắt từ Wireless Fidelity hay mạng 802.11) là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, cũng giống như điện thoại di đông, truyền hình và radio. Kết nôi Wifi thường là sự lựa chọn hàng đầu của rất nhiều kỹ sư giải pháp bởi tính thông dụng và kinh tế của hệ thống wifi và mạng LAN với mô hình kết nối trong một phạm vi địa lý có giới hạn. 
Các sóng vô tuyến sử dụng cho WiFi gần giống với các sóng vô tuyến sử dụng cho thiết bị cầm tay, điện thoại di động và các thiết bị khác. Nó có thể chuyển và nhận sóng vô tuyến, chuyển đổi các mã nhị phân 1 và 0 sang sóng vô tuyến và ngược lại. Tuy nhiên, sóng WiFi có một số khác biệt so với các sóng vô tuyến khác ở chỗ: Chúng truyền và phát tín hiệu ở tần số 2.4 GHz hoặc 5 GHz. Tần số này cao hơn so với các tần số sử dụng cho điện thoại di động, các thiết bị cầm tay và truyền hình. Tần số cao hơn cho phép tín hiệu mang theo nhiều dữ liệu hơn.
Hiện nay, đa số các thiết bị wifi đều tuân theo chuẩn 802.11n, được phát ở tần số 2.4Ghz và đạt tốc độ xử lý tối đa 300Megabit/giây
  • Standard: Based on 802.11n (most common usage in homes today)
  • Frequencies: 2.4GHz and 5GHz bands
  • Range: Approximately 50m
  • Data Rates: 600 Mbps maximum, but 150-200Mbps is more typical, depending on channel frequency used and number of antennas (latest 802.11-ac standard should offer 500Mbps to 1Gbps)
>>> Các bài viết trước:
Người đăng: vào lúc Không có nhận xét nào:

Thứ Tư, 30 tháng 8, 2017

11 giao thức IoT kỹ sư điện cần biết (Phần 5)

 Tiếp theo seri bài viết về các giao thức mà các kỹ sư điện cần biết khi thiết kế các ứng dụng trong lĩnh vực IoT, hôm nay BKAII và các bạn tiếp tục tìm hiểu về:Thread.
Thread là một giao thức IP mới, dựa trên nền tảng mạng IPv6 được thiết kế riêng cho mảng tự động hóa trong các tòa nhà và nhà. Nó không phải là một giao thức được yêu thích để ứng dụng trong các bài toán IoT như Zigbee hay Bluetooth. 
Được ra mắt vào giữa năm 2014 bởi Theard Group, giao thức Thread dựa trên các tiêu chuẩn khác nhau, bao gồm IEEE802.15.4, IPv6 và 6LoWPAN, và cung cấp một giải pháp dựa trên nền tảng IP cho các ứng dụng IoT. Được thiết kế để làm việc với các sản phẩm chip của Freescale và Silicon Labs ( vốn hỗ trợ chuẩn IEÊ802.15.4), đặc biệt có khả năng xử lý lên đến 250 nút với độ xác thực và tính mã hóa cao. Với một bản phần mềm upgrade đơn giản, cho phép người dùng có thể chạy Theard trên các thiết bị hỗ trợ IEEE802.15.4 hiện nay.
  • Tiêu chuẩn: Theard, dựa trên IEEE802.15.4 và 6LowPAN. 
  • Tần số: 2.4GHz (ISM). 
  • Phạm vi: N / A
Người đăng: vào lúc Không có nhận xét nào:

Thứ Ba, 29 tháng 8, 2017

11 giao thức IoT kỹ sư điện cần biết (Phần 4)

Tiếp theo seri bài viết về các giao thức mà các kỹ sư điện cần biết khi thiết kế các ứng dụng trong lĩnh vực IoT, hôm nay BKAII và các bạn tiếp tục tìm hiểu về: 6LoWPAN.
Vậy, trước tiên chúng ta cần tìm hiểu 6LoWPAN là gì? 6LoWPAN là tên viết tắt của IPv6 protocol over low-power wireless PANs ( tức là: sử dụng giao thức IPv6 trong các mạng PAN không dây công suất thấp). 6LoWPAN được phát triển bởi hiệp hội đặc trách kỹ thuật Internet IETF ( Internet Engineering Task Foce), cho phép truyền dữ liệu qua các giao thức IPv6 và IPv4 trong các mạng không dây công suất thấp với các cấu trúc mạng điểm - điểm ( P2P: point to point ) và dạng lưới ( mesh). Tiêu chuẩn được đặt ra để quy định các đặc điểm của 6LoWPAN - cho phép sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng IoT.
Điểm khác của 6LoWPAN so với Zigbee, Bluetooth là: Zigbee hay bluetooth là các giao thức ứng dụng, còn 6LoWPAN là giao thức mạng, cho phép quy định cơ chế đóng gói bản tin và nén header. Đặc biệt, IPv6 là sự kế thừa của IPv4 và cung cấp khoảng 5 x 1028 địa chỉ cho tất cả mọi đối tượng trên thế giới, cho phép mỗi đối tượng là một địa chỉ IP xác định để kết nối với Internet.
Được thiết kế để gửi các bản tin IPv6 qua mạng IEEE802.15.4 và các tiêu chuẩn IP mở rộng như: TCP, UDP, HTTP, COAP, MQTT và Websocket, là các tiêu chuẩn cung cấp nodes end-to-end, cho phép các router kết nối mạng tới các IP.
  • Standard: RFC6282.
  • Frequency: (adapted and used over a variety of other networking media including Bluetooth Smart (2.4GHz) or ZigBee or low-power RF (sub-1GHz).
  • Range: N/A.
  • Data Rates: N/A
Các bài viết trước:
Người đăng: vào lúc Không có nhận xét nào:

Thứ Bảy, 26 tháng 8, 2017

11 giao thức IoT kỹ sư điện cần biết (Phần 3): Z-wave

Tiếp theo seri bài viết về 11 giao thức trong các ứng dụng IoT mà các kỹ sư thiết kế cần biết, hôm nay BKAII và các bạn cùng tìm hiểu về giao thức truyền thông vật lý: Z-Wave
Tương tự Zigbee, Z-Wave là chuẩn truyền thông không dây trong khoảng cách ngắn và tiêu thụ rất ít năng lượng. Dung lượng truyền tải với tốc độ 100kbit/s, quá đủ cho nhu cầu giao tiếp giữa các thiết bị trong các hệ thống IoT, M2M. Chuẩn kết nối Z-Wave và Zigbee cùng hoạt động với tần số 2.4GHz, và cùng được thiết kế với mức tiêu thụ năng lượng rất ít nên có thể sử dụng với các loại PIN di động.Zwave hoạt động ở tần số thấp hơn so với Zigbee/wifi, dao động trong các dải tần của 900Mhz, tùy theo quy định ở từng khu vực khác nhau.
Ưu điểm của Z-Wave là tiêu thụ năng lượng cực ít và độ mở ( open platform) cực cao. Hiện nay, Z-Wave được ứng dụng chủ yếu trong ứng dụng smarthome. Đặc biệt, mỗi thiết bị Z-Wave trong hệ thống là một thiết bị có thể vừa thu và vừa phát sóng nên tính ổn định hệ thống được nâng cao.
Đặc biệt, Z-Wave đã được nhiều nhà sản xuất thiết bị tích hợp vào, đây là một công nghệ đang được chú ý và các nhà sản xuất đang tập trung nhiều hơn vào nó.
Thông số kỹ thuật cơ bản:
Người đăng: vào lúc Không có nhận xét nào:

11 giao thức IoT kỹ sư điện cần biết (Phần 2)

Tiếp theo bài viết trước, hôm nay BKAII cùng các bạn tìm hiểu một loại phương thức truyền thông vật lý tương đối mới hiện nay, đó là Zigbee.
Vậy, Zigbee là gì?
Zigbee, giống như Bluetooth, là một loại truyền thông trong khoảng cách ngắn, hiện được sử dụng với số lượng lớn và thường được sử dụng trong công nghiệp. Điển hình, Zigbee Pro và Zigbee remote control (RF4CE) được thiết kế trên nền tảng giao thức IEEE802.15.4 - là một chuẩn giao thức truyền thông vật lý trong công nghiệp hoạt động ở 2.4Ghz thường được sử dụng trong các ứng dụng khoảng cách ngắn và dữ liệu truyền tin ít nhưng thường xuyên, được đánh giá phù hợp với các ứng dụng trong smarthome hoặc trong một khu vực đô thị/khu chung cư.
Zigbee / RF4CE có một lợi thế đáng kể trong các hệ thống phức tạp cần các điều kiện: tiêu thụ công suất thấp, tính bảo mật cao, khả năng mở rộng số lượng các node cao...ví dụ như yêu cầu của các ứng dụng M2M và IoT là điển hình. Phiên bản mới nhất của Zigbee là 3.0, trong đó điểm nổi bật là sự hợp nhất của các tiêu chuẩn Zigbee khác nhau thành một tiêu chuẩn duy nhất. Ví dụ, sản phẩm và kit phát triển của Zigbee của TI là CC2538SF53RTQT Zigbee System-On-Chip T và CC2538 Zigbee Development Kit.
  • Standard: ZigBee 3.0 based on IEEE802.15.4
  • Frequency: 2.4GHz
  • Range: 10-100m
  • Data Rates: 250kbps
Người đăng: vào lúc Không có nhận xét nào:

Thứ Sáu, 25 tháng 8, 2017

11 giao thức IoT kỹ sư điện cần biết (Phần 1)

        Trong quá trình phát triển các ứng dụng IoT ( Internet of Things), việc lựa chọn chuẩn giao thức kết nối sao cho hợp lý là một vấn đề khá đau đầu với các kỹ sư điện - điện tử. Hiện nay có nhiều công nghệ giao tiếp được biết đến như Wifi, Bluetooth, Zigbee và mạng di động 2G/3G/4G... và đây là các công nghệ đang nổi lên như một sự lựa chọn hợp lý trong các ứng dụng tự động hóa tòa nhà, smart home, ...Tùy thuộc vào các ứng dụng và các yếu tố như phạm vi giao tiếp, khối lượng dữ liệu truyền, yêu cầu tính bảo mật, năng lượng cho hệ thống pin,...sẽ quyết định lựa chọn một hoặc nhiều phương thức truyền thông phù hợp. Hôm nay, BKAII sẽ thống kê 11 giao thức IoT cho các kỹ sư phát triển tìm hiểu và lựa chọn.
Bluetooth
Một công nghệ giao tiếp truyền thông trong khoảng cách ngắn vô cùng quan trọng, đó là Bluetooth. Hiện nay, bluetooth xuất hiện hầu hết ở các thiết bị như máy tính, điện thoại/ smartphone,....và nó được dự kiến là chìa khóa cho các sản phẩm IoT đặc biệt, cho phép giao tiếp thiết bị với các smartphone - một "thế lực hùng hậu" hiện nay. 
Hiện nay, BLE - Bluetooth Low Energy - hoặc Bluethooth Smart là một giao thức được sử dụng đáng kể cho các ứng dụng IoT. Quan trọng hơn, cùng với một khoảng cách truyền tương tự như Bluetooth, BLE được thiết kế để tiêu thụ công suất ít hơn rất nhiều. Thật tuyệt phải không các bạn?
 
Tuy nhiên, BLE  không thực sự được thiết kế cho các ứng dụng dùng để truyền file và sẽ phù hợp hơn cho khối dữ liệu nhỏ. Nó có một lợi thế vô cùng lớn trong bối cảnh hiện nay, smartphone đang là thiết bị không thể thiếu được của mỗi người. Theo Bluetooth SIG, hiện có hơn 90% điện thoại smartphone được nhúng Bluetooth, bao gồm các hệ điều hành IOS, Android và Window, và dự kiến đến năm 2018 sẽ là " Smart Ready".
Một số thông tin kỹ thuật về Bluetooth 4.2:
  • Tần số: 2.4 GHz
  • Phạm vi: 50-150m ( Smart / BLE)
  • Dữ liệu truyền được: 1Mbps
Người đăng: vào lúc Không có nhận xét nào:

Thứ Ba, 22 tháng 8, 2017

ZigBee, Zwave, Wi-Fi hay công nghệ nào khác cho một ngôi nhà thông minh

Tự động hóa cho ngôi nhà của bạn giờ đây không còn quá đắt đỏ và xa lạ nữa, mà đã trở nên phổ biến hơn rất nhiều, chúng giúp bạn và gia đình quản lý được căn nhà yêu thương một cách nhẹ nhàng, dễ dàng và yên tâm dù bạn ở nhà hay đi du lịch, đi công tác xa.
Cũng không quá khó nếu bạn tự chọn thiết bị và tự lắp đặt cho căn nhà của mình. Điều phải suy nghĩ bây giờ là bạn nên chọn công nghệ nào cho phù hợp.
Cũng giống như các hệ thống điện tử khác, các thiết bị thông minh hoạt động dựa trên nhiều giao thức khác nhau, mỗi giao thức quy định những nguyên tắc và tiêu chuẩn riêng cho các thiết bị giao tiếp nhau. Nếu tưởng tượng mỗi giao thức là một ngôn ngữ, thì thiết bị sử dụng công nghệ ZigBee giao tiếp bằng ngôn ngữ ZigBee, thiết bị sử dụng công nghệ Zwave giao tiếp bằng ngôn ngữ Zwave, hai thiết bị sử dụng ngôn ngữ khác nhau thì không hiểu nhau được. Thực tế cũng có một số thiết bị hỗ trợ cả hai loại giao thức, nhưng không nhiều, mỗi nhà sản xuất thường có những thiết bị thế mạnh riêng, và bạn cũng không muốn phải chọn tất cả thiết bị của một nhà sản xuất. Bài viết này chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu được ưu và nhược điểm của các loại giao thức để bạn có thể chọn và kết hợp hệ thống thông minh ưng ý nhất.
X10
Là giao thức đầu tiên áp dụng cho thiết bị tự động ra đời từ giữa những năm 1970, sử dụng đường dây, hiện không phổ biến.
UPB
Hệ thống này cần đi dây, tín hiệu mạnh hơn X10 nhưng chi phí tốn kém và khó lắp đặt.
INSTEON
Là giao thức có thể dùng dây hoặc không dây, hệ thống có thể liên kết với giao thức X10.
Z-Wave
Z-Wave là giao thức không dây hoạt động ở dải tầng số 908.42MHz. Đây là công nghệ khá mới phát triển khá mạnh những năm gần đây. Liên minh Z-Wave đã cho ra đời hơn 1000 loại thiết bị khác nhau có thể giao tiếp với nhau cho phép người dùng có nhiều lựa chọn hơn. Đặc điêm nổi bật của Z-Wave là hệ thống dạng mạng lưới giúp cho hệ thống mở rộng tối đa, tốn rất ít năng lượng, thích hợp cho những thiết bị thiết kế dùng pin.
ZigBee
ZigBee phát triển dựa trên tiêu chuẩn mạng không dây 802.15.4, cũng như Z-Wave, ZigBee phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, đây là công nghệ mở, hiện có rất nhiều hãng sản xuất thiết bị sử dụng công nghệ ZigBee. ZigBee cũng tiêu thụ rất ít năng lượng, cũng sử dụng mạng dạng lưới giúp mở rộng hệ thống, mạng giao tiếp nhanh, nhưng có một số người dùng than phiền rằng thiết bị sử dụng công nghệ ZigBee của các nhà sản xuất thường khó giao tiếp nhau.
WI-FI
Dĩ nhiên WI-FI giờ đã rất thịnh hành, và cũng có rất nhiều thiết bị thông minh dùng công nghệ WI-FI, nhưng có một nhược điểm là vấn đề mạng, nếu có quá nhiều thiết bị sử dụng mạng WI-FI trong căn nhà làm cho mạng chậm lại và hơn nữa WI-FI lại ngốn khá nhiều năng lượng nên không thích hợp sử dụng cho một số thiết bị như khoá cửa, chuông cửa và các thiết bị thiết kế dùng pin.
BLE
BLE là Bluetooth, cũng có nhiều công nghệ dùng giao thức Bluetooth, nhưng không phổ biến cho nhà thông minh bởi giới hạn phủ sóng ngắn và thường không dùng cho các hệ thống an ninh.
Tóm lại trong tất cả các công nghệ giới thiệu trên, ở Việt Nam hầu như chúng ta lắp đặt hệ thống nhà thông minh mới hoàn toàn, nên công nghệ ZigBee hoặc Z-Wave là phù hợp hơn cả, cả hai đều là mạng không dây, nhanh, độ phủ rộng, dễ mở rộng và có nhiều loại thiết bị để lựa chọn.
Người đăng: vào lúc Không có nhận xét nào:
Đăng ký: Bài đăng (Atom)