JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
 Annonsera Utgivningsplan Månadsmagasinet Prenumerera Konsultguide Om oss  About / Advertise
måndag 20 maj 2019 VECKA 21

Norrköpings trådlösa sensorer loggar till molnet

Placera ut de trådlösa sensor­noderna på lämpliga ställen, koppla in centralenheten till vägguttaget och anslut den sedan till Internet. Systemet loggar nu temperatur, fukthalt och andra parametrar du vill ha koll på under tio års tid utan att du behöver något mer.
Alla mätvärden sparas i molnet och det går också att styra till exempel värmen eller ljuset i lokalen. Tekniken kommer från nystartade Wiotech och bygger på forskning av professor Shaofang Gong och hans forskargrupp på Linköpings universitet, campus Norrköping.
De har under många år forskat kring energisnåla radioprotokoll som Bluetooth och Zigbee. För att testa teorierna har gruppen tagit fram system som installerats i bland annat kyrkor och muséer.

När efterfrågan på de Zigbee­baserade systemen blev så stor att den inte längre gick att hantera inom universitets hägn knoppades verksamheten av i augusti förra året i ett bolag kallat Wiotech.

För två månader sedan kom Fredrik Hallgren in som vd med uppgift att driva företaget inom företagsinkubatorn Lead och få fart på försäljningen.

– Vi har identifierade tre områden som vi satsar på. Det är kulturbyggnader, medicinteknik och smart stad, säger Shaofang Gong.

Men egentligen är användningsområdet betydligt större än så för trådlösa sensornoder. Det handlar snarare om de begränsade resurserna i ett nystartat bolag utan externt riskkapital.

Wiotech har utgått från radiostandarden Zigbee men med några egenutvecklade tillägg ovanpå protokollet. Sedan har allt paketerats till en lösning där enkelheten, inte tekniken, lyfts fram.

– Man kan hänga upp sensorerna, tejpa fast dem eller bara lägga ut dem. Det blir ingen åverkan som när man drar ledningar, säger Fredrik Hallgren.

Dessutom lagras mätdata i molnet och är därmed åtkomligt varifrån som helst och med valfri typ av terminal.

 
Shaofang Gong och Fredrik Hallgren.
Wiotech fungerar också som underleverantör till andra företag som bygger system för trådlös datainsamling och styrning. En kund och partner är Openlogger Systems i Malmö. Företaget bygger in hårdvaran i sina egna system för sjukvården som loggar temperatur och andra storheter.

Wiotechs system arbetar på det populära 2,4 GHz-bandet och räckvidden utomhus blir upp till 1,6 kilometer. Inomhus minskar den till cirka 100 meter. Som vanligt sätts gränserna av tjockleken och sammansättningen på de material som radiovågorna måste passera.

För att förlänga räckvidden kan man precis som i ett wlannät placera ut noder som reläar informationen. I Wiotechs tappning kallas dessa noder routrar.

Läser man av luftfuktighet och temperatur varje kvart räcker batteriet i tio år. Tilläggas kan att batteriet är av litiumjontyp och rymmer 1 100 mAh. En annan komponent som förhindrar att batteriet dräneras är Wiotechs egenutvecklade lösning för meshnät där man dels synkroniserar alla noder, dels begränsat hur ofta den ska lyssna.

– Om du inte bygger en egen lösning söker den hela tiden och då tar batteriet snabbt slut, säger Shaofang Gong.

Tappar man förbindelsen med en sensornod upptäcks det av systemet som larmar. Alla delar i kedjan buffrar data vilket gör att inga mätvärden går förlorade om det blir ett avbrott i förbindelsen.

Även om man kan se mätdata för alla sensornoder i ett nät har de inte dedicerade IP-adresser. Det är ”local managern” som håller reda på vilken nod som är vilken och som levererar data till molntjänsten. Man kan säga local managern ger varje nod en virtuell IP-adress. Lösningen sänker kostnaden för senosornoderna samtidigt som man slipper säkerhetsproblemen som följer med att koppla varje nod direkt till Internet.

– Då måste du bygga in intelligens och det kräver beräkningskraft vilket inte är helt enkelt i en resursbegränsad nod.

Dagens sensornoder ser ut ungefär som en fjärrkontroll till bilen men en ny och vattentålig modell är under utveckling. Den kommer att finnas i två versioner, den ena med samma funktion som idag medan den andra har fyra portar för externa givare. Där kan man koppla in allt från enkla reedmagneter till ljussensorer och IR-baserade avståndsmätare.

Wiotechs grundpaket kostar 20 000 kronor och innehåller fem sensorer, två routrar, en koordinator och en local manager.

– Det täcker för normala behov men i praktiken kan man ha upp till 1 000 enheter i ett nät, Shaofang Gong.

Den som köper ett paket får tre års fri tillgång till molntjänsten kallad Culturebee där data lagras. Än så länge är den tämligen rudimentär, som användare kan man plocka upp data och se trender.

– Här finns det mycket att göra i form av databehandling och annat. Det är saker som vi ser att man kan tjäna pengar på i framtiden, säger Fredrik Hallgren.

– Vi har en lösning och den har en chans att lyckas i hela världen, säger Shaofang Gong.

Sensornoderna kommunicerar trådlöst med en koordinator som är kopplad till en enkel dator via en USB-kabel. Datorn, som går under beteckningen local manager, är ansluten till Internet via fast eller mobilt bredband.

Radioprotokollet är Zigbee men med Wiotechs egenutvecklade mjukvara som håller ned energiförbrukningen och kryptera trafiken.

Om det behövs längre räckvidd kan man stoppa in en eller flera routrar mellan koordinatorn och de sensornoder som befinner sig långt borta. Routern vidarebefordra då mätdata från sensornoderna till koordinatorn. Även den kommunikationen sker med hjälp av Zigbee.

Varje sensornod har en unikt identitet även om det inte är en IP-adress, som för Internet-of-Things. Data från varje sensor­nod är åtkomlig i molnet via webbtjänsten Culturebee.

Den som inte bara vill logga data utan styra till exempel värme eller belysning kan byta ut routern mot en styrenhet som då både fungerar som en räckviddsförlängare och för att styra en eller flera strömslingor.

De system som levereras idag kommer färdigkonfigurerade, alla enheter vet vilka andra enheter som finns i systemet. Ska man bygga större system finns det möjlighet att konfigurera dem på plats.

Tilläggas kan att alla enheter från sensornoder till local manager kan buffra data i ungefär en vecka.
MER LÄSNING:
 
Branschens egen tidning
För dig i branschen kostar det inget att prenumerera på vårt snygga pappers­magasin.

Klicka här!
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)