Différences entre les systèmes d'acquisition de données et les technologies sans fil

Auparavant, dans les environnements d'automatisation industrielle, de nombreux systèmes d'acquisition de données étaient conçus à l'aide de protocoles filaires tels que MODBUS. Il existe aujourd'hui deux classes de systèmes d'acquisition de données :

• Systèmes Direct-to-IP  :Ces systèmes d'acquisition de données sont une chose relativement nouvelle, où le nœud de capteur lui-même se connecte directement à un réseau IP.
• Systèmes basés sur des passerelles :Dans ce type de système d'acquisition de données, un protocole sans fil propriétaire ou à plus courte portée se connecte aux capteurs. Les données sont ensuite envoyées via une passerelle vers le réseau IP, souvent via un modem cellulaire.

Ci-dessous, nous verrons comment s'effectue l'acquisition de données sans fil sur les réseaux Wi-Fi, Bluetooth et Zigbee.

Différences entre les systèmes d'acquisition de données sans fil

Systèmes d'acquisition de données WiFi

Le plus grand avantage des systèmes basés sur le Wi-Fi est que le capteur peut se connecter directement au réseau IP, obtenir une adresse IP et envoyer ces données via Internet.

Avantages

• Il n'y a pas de passerelle de conversion de protocole impliqué dans l'acquisition de données WiFi.
• Le Wi-Fi est omniprésent , donc l'ajouter aux systèmes existants est relativement peu coûteux. Par exemple, NodeMcu (basé sur ESP8266) est un exemple d'appareil open source peu coûteux qui aide à l'acquisition de données WiFi.

Considérations

• Le WiFi est assez gourmand en énergie quand il est connecté. Même le processus d'obtention d'un renouvellement DHCP peut épuiser la batterie et vous pouvez utiliser une consommation continue allant jusqu'à 100 mA juste pour rester connecté au réseau. Bien que cela soit suffisant pour un système qui se réveille rarement et se rendort, ce n'est pas idéal pour une application qui doit traiter beaucoup de données tout en fonctionnant sur batteries.
• L'approvisionnement Wi-Fi est un énorme casse-tête et une contrepartie majeure pour toute entreprise ou client industriel vendant à des tiers. Les capteurs d'acquisition de données sont des appareils sans tête et n'ont pas de clavier. Votre client aura besoin d'un moyen de saisir les informations d'identification de l'utilisateur dans le système.

Systèmes d'acquisition de données Bluetooth

Nous constatons aujourd'hui un intérêt pour les appareils Bluetooth vers IP pour ceux qui souhaitent tirer parti du faible coût et de la longue durée de vie de la batterie de Bluetooth 4.0, mais qui ont besoin d'une architecture de qualité industrielle pour le transport de données.

Avantages

• Les systèmes Bluetooth sont très écoénergétiques pour les appareils à capteur qui nécessitent une très faible consommation d'énergie.
• Les terminaux Bluetooth sont peu coûteux , mais nécessitent un pont Bluetooth (comme un smartphone) ou une passerelle BLE.

Considérations

• Il n'y a pas de modèle d'acquisition de données sans fil direct-to-IP pour Bluetooth . Bluetooth est une technologie de réseau personnel (PAN), ce qui signifie qu'il n'y a pas de couche de transport IP directe avec Bluetooth. Pour que les données circulent dans le trafic TCP/IP, elles doivent d'abord passer par un périphérique sans fil vers une application installée sur un appareil connecté sur IP.
• La portée peut être un problème majeur pour les réseaux de capteurs Bluetooth.

Systèmes d'acquisition de données ZigBee

Comme Bluetooth, il n'y a pas de protocole direct vers IP disponible avec ZigBee. Par conséquent, vous aurez besoin d'un point d'accès ZigBee qui relie le trafic à IP. (Notez qu'il existe des protocoles IP Zigbee qui peuvent être utilisés sans passer de données à travers la couche d'application.)

Avantages

• Le débit de données de ZigBee est très rapide.
• Les systèmes ZigBee peuvent être très économes en énergie .

Considérations

• Vous avez besoin d'un relativement omniprésent et réseau dense de nœuds maillés afin d'obtenir une couverture partout où vous en avez besoin. Ainsi, ZigBee ne fonctionne que dans certains modèles de déploiement.
• La disponibilité du capteur ZigBee peut être un problème, selon votre application.

En conclusion

Avant de sélectionner un système d'acquisition de données, pensez à votre modèle économique . Si l'utilisation d'un système d'acquisition de données basé sur Bluetooth signifie que vous devez vous connecter au smartphone d'un travailleur, oubliez-le. De même, si le WiFi n'est pas disponible partout où vous envisagez de vendre votre application ou si vous n'avez pas prévu comment gérer l'authentification WiFi, vous allez rencontrer des problèmes.

En raison de ces préoccupations, nous voyons de plus en plus d'entreprises vendant des appareils dans des paramètres tiers s'éloigner de ces options. Certains se tournent vers le cellulaire, car il n'y a pas besoin d'infrastructure, et d'autres s'orientent vers un modèle « apportez votre propre infrastructure » ​​comme Symphony Link. Si vous avez des questions sur le système d'acquisition de données le mieux adapté à votre solution, contactez-nous.