בין המגמות הללו, מחברי RF, מחברי F וכבלים, כמו גם סדרה של טכנולוגיות אלחוטיות, מגמות אלו עשויות רק להימשך. נתונים מהירים, רשתות ארגוניות ויישומי האינטרנט של הדברים התעשייתיים מנצלים את מלוא היתרונות של צורות שונות של גמישות ועמידות.
למרות שרוב הדיונים סביב האינטרנט של הדברים (IoT) כוללים התקנים ויישומים מסחריים חדשים, המהות של גל הטכנולוגיה החדש הזה היא לחבר חיישנים, מפעילים ומערכות בקרה דרך האינטרנט. מגמה זו חלה על מערכות צרכניות, מסחריות, ארגוניות ותעשייתיות. במידת האפשר, בקרה/ממשק ותקשורת מתבצעים כולם באמצעות מערכות מיוחדות, ללא נגישות אופיינית או פיתוח קהילתי פתוח של טכנולוגיית האינטרנט. טכנולוגיית השימוש העיקרית של פונקציה זו היא חיבור RF, בעיקר באמצעות קו שידור RF או תקשורת אלחוטית. בערימת האינטרנט של הדברים, חיבור RF משמש כמעט לכל רכיב חומרה, החל מחומרת המכשיר, מערכת תקשורת, מערכת ענן/ארגונית ועד ליישום אינטרנט/מובייל של משתמש קצה.
מטרת מאמר זה היא לדון באוניברסליות ובפרטים של טכנולוגיית חיבור RF ביישום האינטרנט של הדברים. דיון זה יכלול סקירה של טכנולוגיות חיבור RF ומיקומן של טכנולוגיות אלו בכל ערימת האינטרנט של הדברים.
ערימת האינטרנט של הדברים, חיישנים, מפעילים, חומרת התקנים, רשתות תקשורת, יישומי רשת/נייד ומערכות ארגוניות יכולים כולם להסתמך על חיבורי RF, בין אם באמצעות קווי תמסורת או תקשורת אלחוטית.
1. ציוד חיצוני: חיישן, מפעיל ובקר.
2. חומרת ציוד: מודול תקשורת;
3. קושחת המכשיר.
4. מערכת תקשורת: תשתית רשת למרחקים ארוכים, תשתית רשת פנימית, תקשורת אלחוטית.
5. פלטפורמת תוכנה.
6. אפליקציות רשת/נייד.
7. מערכת ארגונית.
8. מערכת תעשייתית.
ליישום האינטרנט של הדברים, ישנן שתי דרכים עיקריות להשתמש באנרגיה אלקטרומגנטית בחלק תדרי הרדיו של הספקטרום. מכיוון שהיישום של האינטרנט של הדברים משתמש בדרך כלל באנרגיית RF בתדרים מתחת ל-6GHz, שיטות חיבור RF כוללות קווי שידור, רשתות חד-כיווניות, דו-כיווניות ורשתות אלחוטיות. הסוגים הנפוצים של קווי תמסורת RF באינטרנט של הדברים כוללים כבלים ומחברים קואקסיאליים RF (מכלולי כבלים) וכבלי סרט (microstrip). באופן כללי, קווי תמסורת סרט משמשים עבור מארזי ציוד ומעגלים מודפסים כדי להעביר רכיבי כבל קואקסיאלי RF בצורה יעילה יותר במודולי חומרה וממשקי מחברים מיוחדים. הם נמצאים בשימוש נרחב בכל הרמות של ערימת האינטרנט של הדברים:
חבר את המודולים במכשיר או במארז.
כחלק מרכיבי מחבר מרובי פינים מורכבים המשמשים במערכות או בדיקות תעשייתיות/ארגוניות.
כחיבור נמוך לאובדן ומניעת הפרעות בין חיישן/מפעיל/מערכת בקרה וציוד תקשורת.
חבר את המודול האלחוטי לאנטנה.
יישומים דיגיטליים במהירות גבוהה כחיבור בנאמנות גבוהה.
אפליקציית רשת למרחקים ארוכים.
אפליקציית רשת פנימית.
הוא נמצא בשימוש נרחב ברשתות סלולריות, רשתות אלחוטיות ומערכות שידור אלחוטיות.
ציוד נייד ומערכת מחשב, עם רשת אלחוטית ומודול תקשורת.
חיבור תדרי רדיו אלחוטי הוא שימוש עיקרי נוסף בטכנולוגיית תדרי רדיו ובאינטרנט של הדברים, והביא לידי מימוש מספר רב של יישומי האינטרנט של הדברים. אחרת, יישומים אלה אינם אפשריים אם נעשה שימוש בקווי תמסורת או חיבורים קוויים אחרים. חיבור RF אלחוטי מאפשר להציב מכשירים ומערכות של האינטרנט של הדברים ביישומים ניידים, מערכות מודולריות וחלל, אחרת זה יביא לעלות, מורכבות או אתגרים תפעוליים לחיבור קווי. מערכות תקשורת אלחוטיות מסתמכות על תקני תקשורת אלחוטית ייחודיים שונים.
טכנולוגיית חיבור RF יכולה להשיג העברת אותות באיכות גבוהה, נגד הפרעות או הפעלה גמישה ביותר, צריכת חשמל נמוכה וניידים, תלוי אם היא משתמשת בקווי שידור RF או במערכות תקשורת אלחוטיות. לכן, חיבור RF שימושי מאוד בכל ערימת האינטרנט של הדברים, המשמש בעיקר לחיבור ציוד וחומרה היקפית, רשת אלחוטית ותקשורת, כמו גם מערכות ארגוניות ותעשייתיות.
התקנים היקפיים של האינטרנט של הדברים, במיוחד חיישנים, מפעילים ובקרים, מותקנים בדרך כלל באזורים מרכזיים שבהם מתקבל מידע או פעולות מבוצעות בהם. השימוש במכשירים היקפיים של האינטרנט של הדברים הולך וגדל, אשר עשוי לכלול חישת טמפרטורה/לחות או מידע סביבתי אחר, הפעלת מנעולי דלתות או גישה לאבטחה, שליטה במנועים או אספקת חשמל לאביזרים. ייתכן שיהיו יישומים נוספים בעתיד. בכל אחד מהמקרים, נאמנות המידע החיישן ואותות הבקרה חשובה מאוד בשימוש העתידי באינטרנט של הדברים. עם החשמול והשגשוג של מערכות אלקטרוניות, האיום של הפרעות חשמליות גובר. זה בעדיפות גבוהה להגן על התקנים היקפיים רגישים של האינטרנט של הדברים ולהבטיח תקשורת של נתוני מפתח ואותות בקרה.
מכלול כבל קואקסיאלי RF משמש בדרך כלל כדי לספק פתרונות מתח DC ותקשורת עבור התקני IoT היקפיים מרוחקים, מכיוון שהכבל הקואקסיאלי יכול להתמודד עם עומסי הספק נמוך והספק בינוני כדי להשיג תקשורת אות רוחב פס גבוה. מאפייני המיגון של רכיבי RF קואקסיאליים מסייעים במניעת חדירת אותות הפרעות, וכן מונעים דליפה של איומי אבטחה המשותפים לטכנולוגיות אותות מהירות גבוהות אחרות (כגון Ethernet). מכיוון שמכלולי כבלים קואקסיאליים RF משמשים ביישומים קיצוניים, כגון צבא ותעופה וחלל, כמעט כל היישומים יכולים לבחור בחיבור מוצק מוסמך זה. ניתן גם לרכוש ולהתקין רכיבי RF קואקסיאליים בעלות נמוכה יחסית, ובעלי גדלים וסוגים שונים.
