Page 14 - sst-2022b

 Κεντρικό πίνακα ελέγχου για ενεργοποίηση ασύρματου 5.3. Απομακρυσμένη επικοινωνία
ελέγχου, εντοπισμού σφαλμάτων . Η βιβλιογραφία έχει παρουσιάσει έργα που χρησιμοποιούν
 Μονάδα μεταφοράς δεδομένων προς το κεντρικό παραδοσιακά δίκτυα επικοινωνίας, όπως τα κυψελοειδή
λογισμικό παρακολούθησης , πχ. μονάδα GPRS . δίκτυα (GPRS) .Η μέθοδος αυτή είναι ικανή να αποστείλει
Στην μελέτη των (Wen et al., 2017) στην οποία παρουσιάζεται μεγάλες ποσότητες δεδομένων σε μεγάλες αποστάσεις .Αυτά
η συλλογή των βιοαποβλήτων στην πόλη Suzhou, στην Κίνα τα δίκτυα διακρίνονται από τη μεγάλη ανάπτυξη τους, η οποία
τα απορριμματοφόρα έχουν κάμερα για την παρακολούθηση ουσιαστικά εγγυάται τη διαθεσιμότητά τους, αλλά
της εκφόρτωσης των κάδων στο απορριμματοφόρο, παρουσιάζεται πρόβλημα με την ισχύ που απαιτούν και την
ενσωματωμένο ελεγκτή που λαμβάνει τις τιμές από τις κατανάλωση μπαταρίας. Αρχικά, αναπτύχθηκαν για μετάδοση
ετικέτες RFID των κάδων που αποστέλλονται από τον φωνής, αλλά αργότερα άρχισαν να υποστηρίζουν μετάδοση
αναγνώστη RFID και έναν ενσωματωμένο κεντρικό ελεγκτή δεδομένων αρχικά με χαμηλό ρυθμό που αυξήθηκε με την
που αποθηκεύει τα δεδομένα για στατιστική ανάλυση , εξέλιξή τους.
επεξεργασία και διαχείριση. Εάν δεν είναι δυνατή η Η ασύρματη επικοινωνία με Wi-Fi, Bluetooth, και
αναγνώριση ορισμένων ετικετών RFID, τότε οι κάδοι αυτοί κυψελοειδή δίκτυα, έχει πολλά προβλήματα όπως θόρυβο,
θεωρούνται ότι δεν εμπίπτουν στην εργασία συλλογής , με παρεμβολές, καθυστέρηση δικτύου, διακοπές, και ανεπάρκεια.
αποτέλεσμα την αποστολή ειδοποίησης στο κέντρο ελέγχου. Το Wi-Fi δεν αποδίδει με μπαταρία, δεν καλύπτει μεγάλη
Ανάλογα οι (Al-Jabi & Diab , 2017) στο σύστημα που περιοχή και δεν υποστηρίζει μεγάλο αριθμό τελικών
μελετούν έχουν tablet μέσα στα απορριμματοφόρα , με συσκευών. Για το λόγο αυτό, αναπτύχθηκαν ασύρματες
εφαρμογή δρομολόγησης ,GIS, και βέλτιστης διαδρομής από μεγάλης απόστασης λύσεις δικτύου όπως Sigfox, LoRa και
τα στοιχεία πλήρωσης κάθε κάδου. Και εδώ η μονάδα IoT IEEE 802.11 . Αυτά τα δίκτυα καταναλώνουν λιγότερη
μέσα στο απορριμματοφόρο ελέγχει το άδειασμα του μπαταρία και παρέχετε ευρεία περιοχή κάλυψης .
απορριμματοφόρου και τον μηχανισμό εκκένωσης . Η τεχνολογία LoRa ξεπερνά τα προβλήματα
παρεμβολών ,απωλειών, θορύβου διαθέτοντας ένα ξεχωριστό
5. Επικοινωνία δίκτυο. Το LoRa είναι ένα πρωτόκολλο δικτύου ευρείας
Η επικοινωνία μεταξύ των έξυπνων συσκευών ,δηλαδή των περιοχής χαμηλής ισχύος (LPWAN) που αναπτύχθηκε από
διάφορων nodes, τα οποία ενδέχεται να χρησιμοποιούν την Semtech.Οι (Addabbo et al., 2019) προτείνουν ένα δίκτυο
διαφορετικών τύπων δεδομένα και να είναι διάσπαρτα σε αποτελούμενο από 5 κόμβους αισθητήρων, συνδεδεμένο σε
μεγάλες αποστάσεις , γίνεται με ασύρματη σύνδεση και μια πύλη LoRa, που υλοποιήθηκε στο ιστορικό κέντρο της
εντός του κάδου κάποιες φορές ενσύρματη. Στα συστήματα Φλωρεντίας της Ιταλίας. Κάθε κόμβος αισθητήρα μετρά την
διαχείρισης αποβλήτων, η απόσταση επικοινωνίας μεταξύ του τιμή κάθε 15 λεπτά και στη συνέχεια, τα δεδομένα
κέντρου διαχείρισης και των σημείων συλλογής αποβλήτων μεταδίδονται κάθε ώρα αποστέλλοντας 4 τιμές για κάθε
είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας για την μετάδοση. Αυτός ο ρυθμός μετάδοσης επιτρέπει την επίτευξη
αποτελεσματικότητα του συστήματος . θεωρητικού χρόνου ζωής για τον κόμβο του αισθητήρα έως
5.1. Επικοινωνία υποδομών – Πρωτόκολλα και 500 ημέρες .
Τα περισσότερα πρωτόκολλα επικοινωνίας ανήκουν στα Η τεχνολογία LoRa απαιτεί από τις εταιρείες ή τους Δήμους
δίκτυα χαμηλής ισχύος ( LPWAN) τα οποία παρέχουν να δημιουργήσουν τα δικά τους δίκτυα, το οποίο αυξάνει τις
επικοινωνία μεγάλης εμβέλειας με μικρές, φθηνές μπαταρίες δαπάνες, αλλά ένα αυτόνομο δίκτυο εξασφαλίζει το
που διαρκούν χρόνια. απόρρητο των δεδομένων και αποτρέπει την διαρροή
Σε παλαιότερα συστήματα συλλογής αποβλήτων που όμως δεδομένων.
εφαρμόζονται ακόμη και σήμερα η επικοινωνία γίνεται με Το Sigfox είναι ένα δίκτυο επικοινωνίας Ultra Narrow Band
κυψελοειδή δίκτυα , μέσω αποστολής μηνυμάτων SMS , τα (UNB), ευρείας περιοχής χαμηλής ισχύος με χαμηλό ρυθμό
οποία δεν είναι βιώσιμα για την πλειονότητα των εφαρμογών μετάδοσης, αλλά δεν μεταδίδει σε αδειοδοτημένο φάσμα ,
IoT που τροφοδοτούνται από αισθητήρες που λειτουργούν με όπως κάνουν το LoRa και το NB-IoT , μπορεί να μεταδίδει
μπαταρία. Το 5G και το μελλοντικό 6G αναμένεται επίσης να μόνο σε ζώνες ραδιοσυχνοτήτων χωρίς άδεια που είναι
επιτρέψουν την παρακολούθηση βίντεο σε πραγματικό χρόνο μειονέκτημα γιατί δεν υπάρχει ανάπτυξη της τεχνολογίας (Jia
από κινητό. et al., 2020).
5.2. Πρωτόκολλα κοντινής Επικοινωνίας Η τεχνολογία NB-IoT narrow band IOT εμφανίστηκε το 2016
Το ZigBee είναι μια ώριμη τεχνολογία, με εύρος από 10 έως από 3GPP υποστηρίζεται από παρόχους κινητής τηλεφωνίας,
100 m, μπορεί να φτάσει σε μεγάλες αποστάσεις με τη στην Ελλάδα από COSMOTE - VODAFONE και
μετάδοση μηνυμάτων. Συνήθως το χρησιμοποιούν για χρησιμοποιεί αδειοδοτημένο φάσμα δικτύου . Είναι ένα
επικοινωνία εντός του κάδου , όπως οι (Raaju et al., 2019), ή πρωτόκολλο τεχνολογίας LPWAN που είναι χτισμένο σε
για επικοινωνία με ένα κοντινό κέντρο ελέγχου (Longhi et δίκτυο κινητής τηλεφωνίας ,διαθέτει ευρεία κάλυψη, μεγάλη
al.,2012) ενώ χρησιμοποιούν άλλο πρωτόκολλο για εμβέλεια και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας με δυνατότητα
απομακρυσμένη επικοινωνία. Η σταθερότητα επικοινωνίας λειτουργίας εξοικονόμησης ενέργειας , που απενεργοποιεί την
του ZigBee δεν είναι υψηλή, γιατί η τεχνολογία χρησιμοποιεί λήψη συχνοτήτων κατά την αδρανή λειτουργία χαμηλής
τη συχνότητα 2,5 GHz στη ζώνη ISM, η οποία έχει ασθενή ισχύος. Επιπλέον, το NB-IoT επιμηκύνει το χρόνο του
ικανότητα περίθλασης και αδύναμη ικανότητα διείσδυσης κύκλου παρακολούθησης και της τακτικής ενημέρωσης
τοίχων. εξοικονομώντας ενέργεια κατά την μετάδοση δεδομένων
(Jia et al., 2020).

47