Entwicklung einer IoT-Plattform: Dreifache Effizienzsteigerung mit LoRaWAN-zu-TCP-Konverter

Innowise hat einen Konverter zwischen dem LoRaWAN- und dem TCP-Protokoll zur Erweiterung der Kompatibilität von IoT-Geräten entwickelt.

Der Kunde

Branche

IoT

Region

Europa

Kunde seit

2020

Der Kunde ist ein IoT-Unternehmen, das Endnutzer und Unternehmen mit kundenspezifischen IoT-Modulen versorgt, die über das M-Bus-Protokoll betrieben werden. Detaillierte Information über den Kunden kann aufgrund der Bestimmungen des NDA nicht veröffentlicht werden.

Herausforderung: Überwindung von LoRaWAN-Netzwerkbeschränkungen

Der Kunde verfügt über eine Vielzahl von IoT-Modulen, die über das LoRaWAN-Netzwerk miteinander und mit dem Server kommunizieren. Das Problem besteht darin, dass das Netzwerk bestimmte Einschränkungen für die Paketgröße vorgibt (nur 50 Bytes), und das M-Bus-Protokoll macht das Netzwerk auch relativ langsam.
Der Kunde wünschte sich eine IoT-Netzwerklösung, die die Geräteverbindung verbessern würde, ohne dass eine Änderung an der Hardware erforderlich ist.

Lösung: Erstellung eines Moduls, das LoRaWAN-kompatible Pakete in ein TCP-Netzwerk überträgt

Unser Team hat den Prüfstand, bestehend aus IoT-Hardware, M-Bus-Gateways, dem LoRaWAN/TCP-Konvertierungsmodul, dem Host-Server und dem Master-Gerät, von Grund auf neu gebaut.

IoT-Hardware

Die Hardware besteht aus verschiedenen Messgeräten, die über M-Bus-Gateways mit dem Host und dem Master-Gerät kommunizieren.

LoRaWAN/TCP-Konverter

Die größte Herausforderung für das System besteht darin, große Datenpakete zusammenzufassen und sie schnell an den Host und die Master-Geräte zu senden. Der LoRaWAN-Netzwerktyp erlaubt es nicht, Dateien mit einer Größe von mehr als 50 Byte zu senden, so dass diese Informationen vor der Weiterleitung an anderer Stelle gesammelt werden müssen, während das M-Bus-Protokoll den Datenfluss verlangsamt.Um diese beiden Faktoren aus der Gleichung auszuschließen, haben unsere Ingenieure eine IoT-Netzwerkarchitektur umgestaltet und eine benutzerdefinierte LoRaWAN-TCP-Protokollbrücke erstellt, die es ermöglicht, Daten, die über LoRaWAN gesendet werden, an TCP-Netzwerke zu übertragen, die viel schneller sind und in der Lage, große Dateien zu liefern.Jedes Segment des Systems ist über solche Konverter mit den anderen verbunden. Sie sammeln Daten von den mit ihnen verbundenen IoT-Geräten und übertragen sie über TCP-Netzwerke mit Hilfe des MQTT-Protokolls weiter. Wenn die Daten die Master-Geräte und den Host erreichen, werden sie von einer High-Level-Software verarbeitet, die für die Arbeit mit MQTT-Nachrichten entwickelt wurde.

Technologien

Plattformen

Linux, POSIX

Programiersprachen

C++

Protokolle

SMNP, MQTT, M-Bus

Netzwerk-Modelle

LoRaWAN, TCP/IP

Versionskontrolle

Git, Conan, CMake

Prozess

Bevor wir mit dem Projekt begannen, führten unsere technischen Spezialisten eine gründliche Analyse der Kundenbedürfnisse durch und entwarfen eine Reihe theoretisch möglicher Lösungen, bevor wir uns für die bestehende Lösung entschieden. Wir beschließen auch, dass Agile die am besten geeignete Softwareentwicklungsmethodik für dieses Projekt ist.Unser Team dokumentierte das Problem des Kunden und einigte sich auf Lösungsansätze. Während des Entwicklungsprozesses hielt das Team von Innowise tägliche Teambesprechungen und zweiwöchentliche Sprint-Reviews ab, um dem Kunden den Fortschritt zu zeigen und sein Feedback einzuholen.

Team

Teamleiter

Back-End-Entwickler

QS-Ingenieure (manuelles Testen)

QS-Ingenieur (automatisiertes Testen)

Lösungsarchitekt

Ergebnisse

Innowise hat ein System entwickelt, das es dem Kunden ermöglicht, das kabelgebundene M-Bus-Protokoll beizubehalten und gleichzeitig alle Nachteile von M-Bus und von LoRaWAN in Bezug auf die Datenübertragung in komplexen IoT-Systemen zu beseitigen.

Projektdauer

Seit 2019
Das Projekt ist noch nicht abgeschlossen; zu diesem Zeitpunkt unterstützen wir die Plattform und implementieren neue Protokolle.

1,5

Monate für die Untersuchung

Mal mehr Arbeitslast durch die drahtlose IoT-Plattform

Unsere aktuellen Fallstudien

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