Iot 양봉 아키텍처에서 현장 기지국 또는 데이터 수집기는 어떤 역할을 합니까? 스마트 양봉장의 허브

현장 기지국은 개별 벌통과 더 넓은 인터넷 사이의 중요한 다리 역할을 합니다. IoT 양봉 아키텍처에서 이 장치는 여러 벌통 모니터링 노드에서 무선 신호를 수신하고, 데이터 프로토콜을 변환하며, 집계된 정보를 원격 클라우드 플랫폼 또는 로컬 데이터 센터로 전송하는 중앙 게이트웨이 역할을 합니다.

기지국은 릴레이 허브 역할을 함으로써 모든 벌통이 자체 고출력 인터넷 연결을 가질 필요성을 없앱니다. 로컬 저전력 센서에서 데이터를 집계하고 셀룰러 또는 위성 네트워크를 통한 장거리 전송의 부담을 관리합니다.

연결 아키텍처

로컬 데이터 집계

일반적인 양봉장에서는 개별 벌통에 데이터를 생성하는 모니터링 노드가 장착되어 있습니다. 이러한 노드는 종종 저전력 소비 및 단거리 통신을 위해 설계됩니다.

기지국의 주요 역할은 이러한 다양한 노드를 동시에 수신하는 것입니다. 양봉장 전체의 원시 데이터 스트림을 수집하여 로컬 트래픽의 중앙 수집 지점 또는 "싱크" 역할을 합니다.

프로토콜 변환

벌통 센서가 사용하는 언어는 인터넷에서 사용하는 언어와 거의 같지 않습니다. 벌통 노드는 일반적으로 배터리 수명을 최적화하기 위해 저전력 무선 프로토콜을 사용합니다.

기지국은 프로토콜 변환을 수행하여 이러한 로컬 저전력 신호를 표준 네트워킹 프로토콜로 번역합니다. 이 변환을 통해 이기종 네트워크(다른 표준으로 작동하는 시스템)가 원활하게 통신할 수 있습니다.

클라우드로의 연결

데이터가 집계되고 번역되면 사용자가 액세스할 수 있는 플랫폼으로 전송되어야 합니다. 기지국은 외부 세계와의 "백홀" 링크를 생성합니다.

셀룰러 네트워크 또는 위성 링크와 같은 강력한 통신 기술을 사용하여 정보를 전달합니다. 이를 통해 양봉장의 물리적 격리 여부에 관계없이 데이터가 원격 클라우드 플랫폼 또는 로컬 데이터 센터에 도달하도록 보장합니다.

운영상의 이점

대규모 전송 지원

수백 개의 벌통을 셀룰러 네트워크에 직접 연결하는 것은 비효율적이고 비용이 많이 듭니다. 기지국 아키텍처는 연결을 통합하여 이 문제를 해결합니다.

이 설정은 대규모 데이터 전송을 지원하여 양봉장 관리자가 네트워크 복잡성이나 반복적인 데이터 비용을 크게 늘리지 않고도 모니터링되는 벌통 수를 확장할 수 있도록 합니다.

중앙 집중식 관리

릴레이 허브 역할을 하면 네트워크 토폴로지가 단순화됩니다. 수십 개의 연결 대신 하나의 고대역폭 연결만 유지하면 됩니다.

이러한 중앙 집중식 관리는 벌통이 로컬에 분산되어 있더라도 서버에 도달하기 전에 데이터가 단일의 관리 가능한 파이프라인을 통해 흐르도록 보장합니다.

절충점 이해

단일 실패 지점

기지국 아키텍처의 통합된 특성은 심각한 위험을 초래합니다. 기지국이 전원이나 연결을 잃으면 전체 양봉장이 오프라인 상태가 됩니다.

노드가 데이터를 우회할 수 있는 메시 네트워크와 달리 게이트웨이 종속 시스템은 집계 장치의 상태에 전적으로 의존합니다.

배치 복잡성

효과적으로 작동하려면 기지국을 전략적으로 배치해야 합니다. 저전력 신호를 수신할 수 있을 만큼 벌통에 가까워야 하지만 강력한 셀룰러 또는 위성 업링크를 유지할 수 있도록 올바르게 배치해야 합니다.

이러한 물리적 요구 사항은 지형이 어렵거나 식생이 우거진 지역의 배포 옵션을 제한할 수 있습니다.

벌통 네트워크 최적화

확장성이 주요 초점이라면: 병목 현상을 일으키지 않고 증가하는 벌통 노드 수의 데이터를 처리할 수 있는 높은 처리량 기능을 갖춘 기지국을 우선적으로 고려하십시오.

원격 연결이 주요 초점이라면: 격리된 위치에서 일관된 데이터 전달을 보장하기 위해 위성 링크 기능 또는 고이득 셀룰러 안테나가 장착된 기지국을 선택하십시오.

전력 효율성이 주요 초점이라면: 기지국 아키텍처를 통해 벌통 노드가 깊은 절전 모드를 유지하고 항상 켜져 있는 집계 장치로 전송하기 위해 잠시 깨어날 수 있도록 하십시오.

강력한 기지국은 격리된 데이터 포인트를 실행 가능한 양봉 통찰력의 응집력 있고 관리 가능한 스트림으로 변환합니다.

요약표:

기능	주요 기능	핵심 이점
데이터 집계	여러 저전력 벌통 노드에서 신호를 수집합니다.	개별 벌통 연결 비용 및 배터리 소모를 줄입니다.
프로토콜 변환	로컬 무선 신호를 인터넷 프로토콜로 변환합니다.	이기종 시스템이 클라우드 플랫폼과 통신할 수 있도록 합니다.
백홀 링크	셀룰러 또는 위성 네트워크를 통해 데이터를 전송합니다.	격리 여부에 관계없이 원격 양봉장을 인터넷에 연결합니다.
중앙 집중식 제어	양봉장 전체의 단일 릴레이 허브 역할을 합니다.	네트워크 관리를 단순화하고 확장성을 향상시킵니다.

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참고문헌

Alexander Hilgarth, Sérgio Montenegro. HONEYCLOUD - Combining Research and Teaching in a Project for the Digitalization of Beekeeping. DOI: 10.26439/ciis2019.5526

이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 HonestBee 지식 베이스 .