Rambler's Top100
 
Блоги Сергей ЗАКУРДАЕВ

Особенности реализации технологии Интернета вещей в городах

  07 июля 2017 Страница персоны

В настоящее время в цивилизованных странах большая часть населения живет в городах - в многоэтажных домах, где у каждой семьи есть квартира, в которой есть множество технических устройств, требующих различного вида обслуживания и управления.

Кроме того, в каждой квартире уже существует доступ в Интернет, осуществляемый по технологии «волокно в дом», которое прокладывается телефонной компанией от здания АТС.

В этих условиях реализовывать Интернет вещей (IoT) в городах путем использования удаленной радиосвязи для управления вышеупомянутыми техническими устройствами (LoRa, «Стриж») дорого и неоправданно.

Более целесообразно при каждой АТС создавать локальные мультисервисные системы связи (ЛМСС), позволяющие обеспечить для каждой квартиры подключение к Интернету ПК и телевизоров и дополнительно -- подключение различных датчиков к сети управляющей компании ЖКХ, а также датчиков охранной и пожарной сигнализации к отделению милиции и пожарной части соответственно.

Структура ЛМСС [1] включает в себя сетевой сервер, размещаемый в здании АТС (см. рис.), к которому подключена четырехступенчатая иерархическая система «коммутирующих мультиплексоров» (Switch multipleX - SX) -  (Патент РФ № 2159511), причем две старшие ступени будут размещаться рядом с сервером в здании АТС, а две младшие -- в квартире каждого жителя, где будет развернута «Радиосеть Ethernet» (патент РФ № 2211546), в которой используется временное разделение каналов, обеспечивающее каждому устройству постоянный канал для подключения к Интернету.

В сервере дополнительно реализуется технология NAT (Network Address Translation), которая позволяет передавать все кадры Ethernet в интернет c помощью лишь одного адреса IPv4 самого сервера, а общее число подключаемых квартир может достигать 100.

Для подключения большего числа квартир в здании АТС может быть размещен кластер «серверов-лезвий».

Известно, что протокол Ethernet был разработан комитетом IEEE802 для организации передачи данных и коммутации (ретрансляции кадров) в локальных сетях (LAN) на МАС-уровне и без использования протокола IP. При этом комитет IEEE802 присваивал каждому производителю однокристальных микроконтроллеров Ethernet уникальный 22-разрядный код, который становился групповым адресом для всех микроконтроллеров данного производителя, а индивидуальный 16-разрядный код каждому контроллеру будет устанавливаться разработчиками ЛМСС с помощью утилиты SMAC, входящей в состав свободного ПО «тонкого клиента».

В каждой квартире будут устанавливаться две младшие иерархические ступени «коммутирующих мультиплексоров»: первая будет обеспечивать подключение по радиоканалу со скоростью передачи 10 Мбит/с до 9 устройств (ПК и телевизоров), а вторая позволит обеспечить подключение по радиоканалам со скоростью передачи 1 Мбит/с до 10 различных технических устройств: датчиков воды, электричества, охранной и пожарной сигнализации и др.

Кроме того, возможна организация дистанционной работы и обучения, а также дистанционного диагностирования в помощь врачу скорой помощи.

Более того, у родителей появится возможность контролировать учебу детей через доступ к базе данных школы, а также регулировать доступ детей в Интернет.

Второй вариант реализации технологии IoT в городах возможен при наличии кабельного телевидения [2].

В этом случае все четыре ступени «коммутирующих мультиплексоров» размещаются в подвале дома в вандалозащищенном корпусе, а сервер размещается у провайдера кабельного телевидения.

Третий вариант связан с реализацией технологии IoT в школах, в котором сервер и «коммутирующие мультиплексоры» SX4 и SX3 размещаются в одной (центральной) школе [3]. Остальные девять SX3 размещаются в девяти школах по две ступени SX2 -- SX1 в каждой, причем два канала по 10 Мбит/c предназначены для подключения ПК и ТВ директора, а остальные 8 каналов по 10 Мбит/с -- для подключения 8 «коммутирующих мультиплексоров» SX1:

  • один - для подключения 10 ПК в учительской,
  • два - для подключения 20 ПК в компьютерном классе,
  • четыре - для подключения в каждом классе ПК учителя и электронной доски,
  • один для подключения датчиков (воды, электричества, охранной сигнализации и др.).

 

Поделиться:

Оставить свой комментарий:

Для комментирования необходимо авторизоваться!

Комментарии по материалу

Данный материал еще не комментировался.