O uso cada vez mais difundido da IoT requer a criação de redes unificadas de campus sem fio - aquelas que combinariam a funcionalidade Wi-Fi tradicional, embora a sexta geração, com os recursos que um mundo repleto de inúmeros sensores nos promete.
Se há cinco ou sete anos o conceito de "Internet das Coisas" parecia longe da aplicação prática, agora a IoT está sendo implementada com força em redes corporativas e infraestrutura urbana. Por exemplo, hoje em Moscou, um projeto colossal está sendo implementado para criar um sistema de iluminação "inteligente", no qual cada lâmpada é ligada e desligada remotamente - por um sinal através de uma rede 5G. O transporte não é deixado de lado: os ônibus ou táxis são convenientemente equipados com uma variedade de sensores que permitem não só rastrear os parâmetros dos próprios veículos, mas também coletar estatísticas, por exemplo, sobre congestionamento rodoviário.
Organizações que administram estádios, grandes shopping centers, complexos de entretenimento e outras instalações urbanas também estão de olho na IoT. Eles precisam da "Internet das Coisas" para coletar e processar informações sobre os visitantes.
Outra área de aplicação da IoT é a contabilidade de ativos. Por exemplo, para empresas industriais. Aqui, a Internet das Coisas ajuda a resolver os problemas de estoque e uso eficiente de equipamentos caros e complexos. Organizações médicas e educacionais também fazem muitas coisas interessantes nesta área.
Como a construção de redes conjuntas de Wi-Fi e IoT pode ser útil nesse sentido? Vale a pena começar com os principais problemas que um cliente potencial de uma solução IoT, separado da infraestrutura de rede existente, corre o risco de enfrentar.
Primeiro, existem dois sistemas diferentes para implementar e manter. E esses são os custos de capital para a colocação de pontos de acesso e sensores, a colocação do SCS , a conexão de dispositivos de controle para controlar as duas redes. Em segundo lugar, a solução final não será apenas cara, mas também extremamente difícil de operar.
A arquitetura convergente foi projetada para ajudar os clientes com a necessidade de implantar redes Wi-Fi e IoT. Baseia-se no uso de pontos de acesso Huawei, que podem ser expandidos com elementos de hardware adicionais. Este ponto de acesso tem um slot separado onde um módulo IoT padronizado, como Zigbee ou um scanner de etiqueta RFID, pode ser inserido, se necessário. Existem também esses pontos de acesso, que já incluem um farol Bluetooth em miniatura na configuração básica. Essa funcionalidade adicional permite que o ponto de acesso não só funcione para a finalidade pretendida - distribuir Wi-Fi nas bandas de 2,4 e 5 GHz - mas também coletar informações por "comunicação" com dispositivos IoT (smartphones, etiquetas de vestir, etiquetas de preços eletrônicos, terminais de coleta dados, etc.).
Além disso, por meio de uma rede convencional com fio, todos os dados são enviados para os sistemas de nível superior que controlam os dispositivos finais da "Internet das coisas".
Durante a comunicação com nossos clientes, identificamos vários dos cenários de aplicativos IoT mais populares da atualidade. Entre eles está algo não óbvio à primeira vista como o posicionamento de clientes ou funcionários. Essa mecânica pode ser necessária, por exemplo, ao construir sistemas de navegação interna em uma determinada área ou sistemas de gerenciamento de pessoal (a segunda opção é especialmente relevante para instituições médicas).
Outro cenário comum de IoT é a análise do tráfego de passageiros ou visitantes. Isso é interessante, por exemplo, para varejistas. Em particular, esta tecnologia permite que os proprietários de hipermercados, tendo em conta o fluxo de compradores, otimizem a colocação dos pontos de venda e a exposição das mercadorias, para selecionar o local e o momento certos para as campanhas de marketing.
Outro grande desafio é o gerenciamento de recursos. É relevante na produção, em complexos de armazém e quaisquer outras instalações onde seja necessário monitorizar constantemente a localização e o estado de vários meios técnicos, como empilhadeiras.
Sistemas internos de posicionamento e navegação
A arquitetura de tais sistemas IoT consiste em várias camadas. Na parte inferior estão terminais, smartphones, laptops, etiquetas ativas ou passivas (RFID, BLE , etc.). Acima está um ponto de acesso Wi-Fi com um módulo IoT integrado, uma rede de campus e um controlador de acesso. A pirâmide é coroada pelo software que controla todo o sistema. Nas soluções de navegação interna, por exemplo, esse software é uma plataforma especial de rastreamento que está associada a um aplicativo móvel instalado no smartphone de um funcionário ou cliente.
Uma camada de arquitetura superior separada é uma plataforma analítica que obtém dados (incluindo dados históricos) da plataforma de rastreamento e ajuda a tirar conclusões com base em rotas, mapas de calor, geofencing, etc.
Vamos nos deter na plataforma de rastreamento e seus recursos. Ele coleta dados de dispositivos finais, contando o número e a duração das visitas a um objeto na área controlada. A plataforma permite que você divida esse território em zonas e obtenha informações completas sobre como os objetos alvo - dispositivos IoT ou pessoas específicas - se movem entre essas zonas.
A parte móvel da plataforma, instalada em smartphones de funcionários ou clientes, é um elemento necessário dos sistemas de navegação interna IoT. Entre outras coisas, pode melhorar significativamente a precisão de posicionamento do terminal do cliente devido às informações do módulo Bluetooth e do giroscópio do dispositivo.
Nesta plataforma, que conduz, por exemplo, um cliente a um centro comercial, é possível vislumbrar uma variedade de funções de marketing que são implementadas ao longo do percurso.
Quão precisos são esses sistemas de posicionamento? A resposta é mostrada claramente no diagrama acima. Usando uma combinação de dados de pontos de acesso Wi-Fi posicionados corretamente e um giroscópio de smartphone, é possível atingir uma precisão de até 5 m. Ela pode ser aumentada para 3 m usando uma etiqueta de Wi-Fi ativa, apenas você precisa levar em consideração seu alto custo e consumo de energia bastante alto.
Se o aplicativo exigir um erro na determinação das coordenadas do alvo em um nível de no máximo 3 m, seria mais racional construir um sistema de posicionamento usando um farol Bluetooth instalado no ponto de acesso.
Sistemas de gestão de ativos
Vamos passar para a próxima tarefa aplicada, que é resolvida usando a "Internet das Coisas" e sistemas convergentes Wi-Fi + IoT.
Quais são os desafios enfrentados pelas empresas que precisam fazer um inventário? Principalmente com baixa eficiência de processo. Leva muito tempo, é acompanhado por erros decorrentes da falha do fator humano, e os dados coletados muitas vezes precisam ser verificados novamente.
Além disso, o status atual da utilização de ativos geralmente é desconhecido. Não só as unidades flash são perdidas, mas também meios técnicos maiores. Por exemplo, o mesmo carregador. Muito provavelmente, ele está localizado no território da empresa, mas onde exatamente está a questão. Muitas vezes não existem estatísticas sobre a exploração real dos ativos: a empilhadeira perdida foi usada pelo menos uma vez no último mês, ela visitou a estação de carregamento?
Adicionadas complicações e perdas de ativos incertas. O carregador pode ser acidentalmente movido para outra área onde ninguém irá procurá-lo ou pode ser roubado por intrusos.
Como um sistema convergente de Wi-Fi + IoT pode ser útil aqui? A solução, construída com base em pontos de acesso Huawei com módulos IoT instalados, é capaz de coletar dados de tags ativas e passivas colocadas no equipamento. As etiquetas de controle atuais, por exemplo, ajudam a entender o status real de uso dos ativos em termos de seu consumo de eletricidade. A etiqueta de posicionamento permite monitorar a localização dos dispositivos de interesse em tempo real. E com um leitor RFID portátil, você pode se livrar de adesivos numerados de papel e fazer o inventário simplesmente passando o scanner por objetos marcados a uma certa distância. Os dados da tag vão para o terminal, que os envia para a rede wi-fi e depois para sistemas de nível superior.
Tudo isso contribui para garantir a total confiabilidade das informações obtidas durante o inventário e a agilidade de sua coleta.
Considere um caso especial de um sistema de controle de ativos valioso, que é construído com base em tags ativas. Essa tag comunica constantemente seu status ao módulo IoT no ponto de acesso Wi-Fi. Assim, um relatório sobre a presença e o uso de um determinado ativo em um determinado local pode ser obtido instantaneamente online. Como resultado, os custos de mão de obra também são reduzidos significativamente em comparação com o estoque “clássico”.
O inventário planejado de ativos de uso geral, por exemplo, associado à demissão de um funcionário ou à realocação de um departamento para outro escritório, também é significativamente acelerado. Digamos que todos os ativos já estejam etiquetados com RFID. Agora, basta carregar uma tarefa de inventário em um scanner portátil, caminhar pela sala e sincronizar a lista da tarefa com a lista de tags que acabaram de ser lidas remotamente.
Oportunidades adicionais em termos de controle de ativos são fornecidas pela tecnologia de geofencing. Entre outras coisas, permite determinar os limites exatos da área que um determinado ativo não deve sair (oficina, showroom, garagem, etc.). Quando um ativo sai dos limites dessa zona, a plataforma de software gera um aviso e o envia para o responsável.
Aqui está outro exemplo de monitoramento ativo do uso de equipamentos em tempo real. Na foto acima, você pode ver uma etiqueta RFID ativa anexada à unidade de sistema do PC, que registra o consumo de energia. Desta forma, você pode controlar qualquer técnica, seja um dispositivo médico ou uma máquina CNC. Além de informações sobre a localização do aparelho e o próprio fato de seu funcionamento, esta etiqueta também pode transmitir dados sobre o consumo atual, ou seja, sobre o modo atual de funcionamento do equipamento. Isso permite coletar estatísticas sobre a utilização e o tempo de inatividade do equipamento, analisar essas informações e solucionar problemas para otimizar seu funcionamento.
Sistemas eletrônicos de prateleiras
Todos os anos, são adicionadas tarefas aplicadas, cuja solução pode ser baseada no pacote Wi-Fi + IoT. Assim, nossos clientes e consumidores estão demonstrando cada vez mais interesse na implantação de sistemas eletrônicos de etiquetas de preços no varejo.
Em grandes redes varejistas, onde existem milhares e dezenas de milhares de lojas, a tarefa de alterar os preços das mercadorias não é trivial, pelo menos por causa de sua escala. A precisão e velocidade do procedimento deixam muito a desejar. Qualquer erro acarreta informação incorreta ao comprador, o que, de acordo com a legislação vigente, acarretará prejuízos para o vendedor, sem falar em danos à reputação.
É claro que existe uma solução. Na moderna rede Wi-Fi já implantada da loja, módulos para gerenciamento de etiquetas eletrônicas de preços são instalados nos pontos de acesso da Huawei. O operador da loja só pode colocar ESLs em miniatura na área de vendas - etiquetas de preços baseadas em papel eletrônico colorido ou monocromático. Eles carregam informações sobre o preço, podem mudar de cor (por exemplo, para destacar produtos “com desconto”), são equipados com um sistema de LED para chamar a atenção, mas, o mais importante, são todos controlados centralmente. Portanto, quando você precisar alterar rapidamente as etiquetas de preço em uma grande rede de varejo, será suficiente alterar um número no sistema ERP corporativo.
Do ponto de vista arquitetônico, a solução é bastante simples. No nível inferior estão as próprias etiquetas eletrônicas, que trocam dados com o ponto de acesso Wi-Fi localizado acima, equipado com um módulo IoT. Ainda mais alto é a rede corporativa e o controlador que gerencia os dispositivos de rede. Paralelamente, funciona o sistema de controle ESL. No topo, existe um sistema ERP da rede comercial que gera solicitações de alterações de preços.
Muitas tarefas aplicadas são resolvidas com a instalação de módulos IoT em pontos de acesso Wi-Fi. E embora muitos projetos ainda estejam em fase de testes POC, no entanto, os cenários de que falamos tiveram um início de vida. Isso é evidenciado pelo número crescente de empresas prontas para construir suas ilhas da "Internet das coisas" hoje.