Protokół komunikacyjny
Protokół komunikacyjny (standard) używany przez bezprzewodowy czujnik formatu (patrz „Połączenie”).
Parametr ten bezpośrednio wpływa na kompatybilność - sprzęt, z którym czujnik jest używany, musi obsługiwać ten sam protokół, w przeciwnym razie normalna praca będzie niemożliwa. Jeśli chodzi o konkretne opcje, nowoczesne sensory mogą wykorzystywać zarówno rozpowszechnione standardy
Wi-Fi i
Bluetooth, jak i wyspecjalizowane protokoły – najczęściej
Z-Wave,
ZigBee czy
Jeweler. Oto bardziej szczegółowy opis każdego z tych standardów:
- Wi-Fi. Technologia wykorzystywana głównie do budowy bezprzewodowych sieci komputerowych, a od niedawna do bezpośredniej komunikacji pomiędzy poszczególnymi urządzeniami. Do komunikacji najczęściej używanym pasmem jest 2,4 GHz lub 5 GHz. W przypadku czujników bezprzewodowych jedną z zalet Wi-Fi jest to, że jest to przyjęty standard; dzięki temu wiele czujników z tego typu komunikacją może pracować bez specjalnego sprzętu - są w stanie połączyć się ze zwykłymi routerami bezprzewodowymi lub nawet oddzielnymi urządzeniami jak laptopy i tablety (niektóre modele pozwalają nawet na wysyłanie powiadomień przez internet, przez ten sam router) . Ta wszechstronność ma jednak wadę: Wi-Fi nie ma dodatkowej optymalizacji do pracy z czujnikami bezprzewodowymi. W rezultacie
...taka komunikacja jest gorsza od wyspecjalizowanych protokołów pod względem ogólnej niezawodności, specjalnej funkcjonalności i efektywności energetycznej. Czyli ten rodzaj połączenia jest typowy głównie dla urządzeń przeznaczonych do prostych warunków użytkowania - takich jak klimatyczne czujniki temperatury/wilgotności dla systemów inteligentnego domu.
- Bluetooth. Kolejny powszechny standard komunikacji bezprzewodowej. Pracuje w paśmie 2,4 GHz; w przeciwieństwie do Wi-Fi służy tylko do bezpośredniego połączenia między urządzeniami. Słabo nadaje się też do użytku profesjonalnego (w szczególności opóźnienie reakcji może sięgać 2 – 3 sekund), dlatego też spotyka się go głównie w czujnikach domowych przeznaczonych do połączenia ze smartfonami/tabletami czy systemami inteligentnego domu. Najpopularniejszą komunikacją używaną do komunikacji jest protokół Bluetooth LE, obsługiwany przez moduły Bluetooth 4.0 i wyższe: jest specjalnie zaprojektowany dla miniaturowych urządzeń o małej pojemności wbudowanego akumulatora, umożliwia przesyłanie danych przy bardzo niskim zużyciu energii i jednocześnie zapewnia zasięg do 100 m.
- Fala Z. Protokół komunikacyjny zaprojektowany specjalnie dla systemów automatyki i zdalnego sterowania. Zapewnia transmisję najprostszych i najkrótszych poleceń sterujących z minimalnymi opóźnieniami; komunikacja wykorzystuje zasięg do 1 GHz, dzięki czemu taka komunikacja jest praktycznie odporna na zakłócenia z pobliskich urządzeń Wi-Fi i Bluetooth. Kolejną interesującą cechą Z-Wave jest wykorzystanie topologii typu MESH. Sygnał z czujnika w takiej sieci może być przesyłany do urządzenia sterującego bezpośrednio lub przez dowolną liczbę węzłów pośrednich, przy czym optymalna trasa jest wyznaczana z uwzględnieniem aktualnej sytuacji: np. czy jeden z węzłów na najkrótszym tor sygnału jest niesprawny, informacje zostaną ominięte ”przez inne przemienniki w zasięgu. Warto jednak zauważyć, że przekazywanie MESH znacznie zwiększa zużycie energii, więc węzły Z-Wave zasilane bateriami/akumulatorami tego nie wykonują.
- ZigBee. Kolejny protokół komunikacyjny stworzony dla systemów automatyki (m.in. „inteligentny dom”), sygnalizacji, sterowania przemysłowego itp. Zoptymalizowany pod kątem bezpiecznej transmisji danych przy niskich prędkościach i minimalnym poborze mocy, akceptowalny dla miniaturowych urządzeń na bateriach/akumulatorach. Podobnie jak opisana powyżej Z-Wave wykorzystuje topologię sieci MESH, z możliwością transmisji sygnału przez kilka węzłów i automatycznego wyboru optymalnej trasy z uwzględnieniem aktualnej sytuacji w sieci. Wyróżnia się dobrą ochroną i odpornością na zakłócenia, a także dużą szybkością reakcji (wybudzenie z trybu uśpienia zajmuje około 15 milisekund), dzięki czemu znajduje szerokie zastosowanie we współczesnych czujnikach bezprzewodowych.
- Jubiler. Własny rozwój Ajax Systems, protokół komunikacyjny stworzony specjalnie dla systemów bezpieczeństwa - to jego zasadnicza różnica w stosunku do opisanych powyżej standardów. Twórcy zadeklarowali takie zalety jak duży zasięg (do 2000 m), duża szybkość reakcji (0,15 ms), niski pobór mocy (do 7 lat ciągłej pracy w niektórych modelach czujników), obsługa wielu częstotliwości (z automatycznym przełączaniem, gdy wzrasta poziom hałasu lub próba zagłuszania), zaawansowany system ochrony przed awariami i sabotażami (z wysokiej klasy szyfrowaniem, precyzyjną identyfikacją rodzaju ataku i zhakowanego czujnika oraz powiadomieniem o zagłuszaniu), a także możliwość pracy do 150 urządzeń na jednym koncentratorze. Z oczywistych mankamentów można zauważyć jedynie ograniczone zastosowanie: Jeweler jest obsługiwany tylko przez urządzenia firmy Ajax Systems (przynajmniej na razie). Dostępne są jednak specjalne moduły integracyjne umożliwiające podłączenie takich czujników do przewodowych i bezprzewodowych paneli sterowania innych producentów.Czas pracy
Czas pracy czujnika przy autonomicznym zasilaniu na jednym zestawie akumulatora lub na ładowaniu akumulatora (patrz „Zasilanie”). Należy pamiętać, że wskaźnik ten jest dość przybliżony - zwykle jest wskazywany albo dla idealnego, albo dla jakiegoś „przeciętnego” trybu pracy. Prawdziwa autonomia zależy również od wielu praktycznych niuansów: częstotliwości odpowiedzi, zasięgu komunikacji, poziomu zakłóceń itp., aż do temperatury powietrza. Tak więc w praktyce czas działania może różnić się od deklarowanego w jednym lub drugim kierunku. Niemniej jednak, zgodnie z tą cechą, całkiem możliwe jest zarówno oszacowanie ogólnej autonomii czujnika, jak i porównanie ze sobą różnych modeli: różnica we wskazanym czasie pracy zwykle całkiem odpowiada różnicy w rzeczywistej autonomii.
Należy pamiętać, że nowoczesne czujniki charakteryzują się bardzo niskim poborem mocy, dlatego czas ich działania liczony jest w miesiącach.
