OKI SmartHop IoT無線通訊系統

SmartHop MH系列

 920MHz 頻寬帶無線通信模組


Multi-Hop 網路所需要的軟體(APL 層)都已經包含在內, 有效控制產品開發所需要的時數。


讓 OKI 的通信技術也可以導入到客人的產品線裡, 可以透過 UART 完成串行通信(RS-485/RS-232C等信號)。

SmartHop MH無線模組

SmartHop於2023 Computex InnoVEX完美落幕

感謝各位先進蒞臨參觀以及支持與指教,2023 Computex創新與新創展區InnoVEX於6月2日完美落幕,作為全球指標創新平台,2023 InnoVEX中出展許多AI、軟體平台和綠色科技以及永續等多方創新解決方案。

今年源壹科技展示了兩大重點產品,Sub-G Wireless Multi-Hop Converter「Z920K」和AI Edge Computer「MagicBox」。其中搭載OKI Sub-G Wireless Multi-Hop SmartHop的Z920K因為長距離傳輸和Multi-Hop功能以及提供RS-485通訊接口可與多樣的感測器和工控設備連接,而深受國內外的系統整合商前來瞭解。

除了Sub-G Wireless Multi-Hop Converter「Z920K」的產品特點外,因應碳中和的議題,我們也與大家分享我們在台灣透過Sub-G Wireless Multi-Hop SmartHop來解決電力資訊收集和跨棟屋頂型太陽能的經驗。

產品資訊:源壹科技 Z920K

產品影片:源壹科技 Z920K 跨棟屋頂型太陽能解決方案

無法於InnoVEX展出時間前來瞭解Sub-G Wireless Multi-Hop SmartHop的前輩和先進以及朋友,歡迎來電或來信詢問,當然我也很樂意前往貴司介紹。

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2023 Computex InnoVEX Booth

SmartHop於2023 Computex InnoVEX展覽展出


誠摯邀請各位先進蒞臨參觀,此次源壹科技的攤位將會展出搭載「OKI SmartHop」的RS-485無線通訊產品「Z920K」,除了實際的產品之外,現場也能夠瞭解到SmartHop的特點和Z920K實際導入的案例。


詳細資訊:https://www.zot.com.tw

產品影片:https://www.youtube.com/watch?v=zWYlWJJ32TE


InnoVex

SmartHop的三大特點


920MHz頻段

比傳統的未授權頻段 (2.4GHz) 更容易連接。

可靠的無線通信

與傳統無線設備相比,SmartHop內建Multi-Hop技術,提高無線通信可靠度並且大大降低數據丟失的可能性。

更靈活的使用性

在全球"碳"議題的情況下,企業和工廠需要建立用電可視化系統瞭解自身用電並且節電,因此設備的電力資料收集會越來越多並且越來越細。如果有新的電力資訊需要收集但還是使用傳統的實體佈線方式會非常浪費時間成本和效率。

使用SmartHop可以大幅減少佈線時間,並且後續新增的電力資訊收集點位也能擴大無線通訊的涵蓋範圍,不但達到原本的需求還能降低時間成本並且擴大沿用性。

Multi-Hop應用

Multi-Hop Application Case

為什麼需要Multi-Hop


在各種場域中,設備與設備之間的通訊往往是非直視距離。不管是現場已安裝的設備或是需要加裝的設備,建築物內之間的佈線以及建築物與建築物跨棟的佈線,都是非常費時費工的。透過Multi-Hop技術可以快速解決佈線和障礙物問題。


Multi-Hop解決的痛點


- 遇到障礙物時可透過Multi-Hop繞過障礙物。

- 遇到傳輸距離不夠遠時可透過Multi-Hop延伸距離。

- 遇到無線訊號不良時會自動切換相鄰無線訊號好的無線設備。

- 監控系統或管理系統傳輸層的建置時間縮短到一天內。

- 查修設備比查修通訊線路更簡單。


Multi-Hop後續的延伸


隨著Multi-Hop的佈建,最後會在廠區建立起覆蓋整個廠區的無線通訊範圍。當要新增設備時,不需要再處理通訊問題接上即可。廠區的設備調整或更動也沒關係,固定好啟動自動就會連接最近的無線設備。提供廠區高可靠的無線通訊和靈活性。

跨棟屋頂型太陽能發電

Rooftop Solar Energy Case

為什麼需要監測系統


由於能源短缺,推動再生能源轉型已變得必要,而建築物的屋頂是一個閒置的空間,非常適合進行太陽能發電。為了讓屋主瞭解自家屋頂的發電和用電情況,需要安裝監測系統,讓屋主隨時查看相關數據。


改善痛點


採用源壹科技920MHz無線Multi-Hop「Z920K」,解決太陽能工程和採購以及施工(EPC)業者面臨的跨棟和跨區域以及跨樓層的實體佈線問題。同時Z920K使得佈網工期縮短至一天內,同時也省去了需要為多棟建築物安裝4G LTE設備並支付相應的月租費的費用。


資料用途


  • 發電數據:提供業主和台電相關資訊,包括迄今為止轉換了多少電力。
  • 光照數據:提供業主和台電當前的太陽光強度情況。
  • 故障數據:協助運營商即時解決問題。

友善飼養蛋雞農場

Friendly Chicken Case

為什麼需要監測系統


因為蛋雞的產蛋率需要保持穩定,必須提供蛋雞舒適的環境,所以需要瞭解蛋雞活動的環境數據,以判斷是否提供了蛋雞舒適的環境。


改善痛點


蛋雞舍分批建置且後續需要改建,為解決這個問題,採用源壹科技920MHz無線Multi-Hop「Z920K」,節省施工時間和實體線路費用。在新建的雞舍中直接加裝Z920K,資料將透過無線傳輸方式傳送到原有的監測系統,同時翻新的舊雞舍可以重新安裝Z920K以持續使用。


資料用途


  • 雞舍溫溼度數據:提供管理人員參考,判斷是否需執行雞隻保暖工作。
  • 雞舍光照數據:提供管理人員參考,判斷是否需調整燈光的開關時間。
  • 黑水虻溫溼度數據:提供管理人員參考,判斷是否需調整飼料以及進行分盆處理。

罐裝飲料廠

Beverage Manufacturing Case

為什麼需要監測系統


因為飲料的製造過程中,水非常重要,所以對水的使用就需要進行持續監測。


改善痛點


此廠區有原料區和製造區以及貨物區等多座廠房,因此需要在廠區內進行大範圍的通訊。採用源壹科技920MHz無線Multi-Hop「Z920K」,在Wi-Fi和LoRa無法解決客戶的傳輸問題時,成功完成監測系統的資料收集。


資料用途


  • 水溫數據:當水溫超過或低於設定範圍時,可以提前通知加工部門進行處理。
  • 深度數據:如果水井的水位未達到標準範圍,則不應抽取水,以避免破壞水井。
  • 壓力數據:當水井的水壓低於理想範圍時,需讓水井休息或進行相應處理。

半導體產業化工廠

Chemical Industry Case

品質控管的其中⼀環就是 要求原物料供應商升級環境控制配套、導入即時數據收集、全時數據記錄的管理系統。許多供應半導體產業原料的精密化⼯業者,正因應客⼾及市場趨勢加速導入廠內環境及⽣產設備監控系統中。


化⼯製程各站流程需靠不同廠房的設備處理,廠區擁有多個廠房,腹地往往不⼩,要將各廠房間資料連結收集於中控室,佈線⼯程費⼯費時,甚⾄會影響業主⽣產排程,採⽤源壹Z920K 無線Mesh轉換器,系統商能夠實踐跨廠房、跨樓層的廣域通訊⽅案,完成佈置施作並導入監控管理系統。


為確保原材料出貨品質⼀致,此案例的三座化⼯廠房的⽣產及儲藏環境溫濕度數值,被要求紀錄及儲存作為出貨⽣產履歷。

關於SmartHop應該要知道的事


使用920MHz頻段


920MHz頻段(*1)相比傳統的未授權無線電頻段(2.4GHz)更容易連接。


- 傳輸距離較遠,可視距離一公里範圍內進行通信。

- 穿透性較好,在建築物中也能穿越較多樓層。

- 干擾源較少,無線單元彼此之間相互干擾的情況低於Wi-Fi等無線設備。


*1 非授權頻譜使用Sub-1GHz ISM頻段,台灣開放給低功率物聯網設備(低功率射頻電機)的頻段為920.4MHz、921.0MHz、921.6MHz、922.2MHz、922.8MHz、923.4MHz、924.0MHz、924.6MHz,所以在台灣也會聽到有人說920MHz頻段。Sub-1GHz不需額外付授權費用,因此進入門檻低、搭建簡單。


SmartHop_920MHz

Multi-Hop多跳技術


與傳統無線傳輸設備相比,通信更加可靠,大幅降低數據丟失可能性。


- 每個無線單元會自動依據通信品質自動切換最佳通信路徑。

- 傳輸距離太遠或作業環境有障礙物,可以自動連接最佳無線單元,確保完整的通信覆蓋率。

- 如果無線單元的無線電波條件惡化,而無法進行無線通信,可以藉由其他無線單元進行通信,提供穩定的無線網絡。


SmartHop_Multi-Hop

簡單安裝好操作


- 無線單元內建無線電波環境測量的功能。

- LED指示燈顯示當前無線電波狀態。

- 提供RS-485 Modbus RTU通訊協定,與RS-485 Modbus RTU設備連接即可無線化。


SmartHop_LED

源壹科技

ZoTech Z920K Product

源壹科技是上市公司零壹科技集團的子公司,源自於集團之網路產品事業群。三十年來,致力於網路產品的研發、製造及銷售,是台灣極早一代網通業者。因此具備了目前已少見的的網通系統及嵌入式軟硬整合扎實技術。


從2015年起就已進入IoT(物聯網)產品及技術,包括 IoT Gateway、Sub-1G LPWAN以及 Mesh network. 未來將朝向 AIoT/Smart Edge 的趨勢發展,讓網通設備智能化,包括 AI Model 的載入,端資料的儲存運算,5G 聯網的系統接入等,並切入智慧醫療、智慧製造、智慧農業等垂直領域,再為零壹集團未來成長動能,扮演火車頭的腳色。源壹科技擁有許多OEM/ODM的合作夥伴,我們的產品市場覆蓋範圍包括美國、中國大陸、亞洲、歐洲和中東,可以說是需要的地方就會出現我們的產品,在產品方面,我們不斷追求創新及先進的技術,努力研發簡單,好用且符合大眾期待的產品,在品質上,我們不斷精益求精,從硬體到軟體,不放過任何一個細節,嚴格把關,製造出品質一流的產品,在服務上,我們有經驗豐富的工程師,透過各種方式隨時隨地幫客戶解決使用上的問題。源壹科技股份有限公司傳承了豐富經驗,堅實的研發團隊,先進的技術,領先的研發,優良的產品以及更佳全面的服務,能夠滿足不斷變化的各式需求。


Z920K – 源壹科技股份有限公司 – ZOTECH Co., Ltd.

產品特性

█ Multi-Hop為模組自動架構多跳型連結網的功能。

█ 串行通信傳輸功能為基本的標準規格。

█ OKI無線機組成品所包含的維護控制台軟體及使用者介面也可以被活用。

█ 所有功能, 傳輸機制, 軟體都已被OKI包辦, 減低客人的開發時間以及成本。

█ OKI也能提供已和模組一起過認證的天線, 提供完整的通信穩定性。

網路協定架構

Multi-Hop所需要的軟體已經被導入在APL層裡面, 讓感測器網路能夠很容易被架構出來。

客戶端往往會為了在APL層還有在NW層的開發花費很大的開發資源,OKI的模組已經包辦這些層面的開發了, 客人這邊可以很容易的得到920MHz的Multi-Hop通信功能。

網路協定疊的架構

產品用途

導入生產設備或各種感測器,讓有線的功控系統能夠被有效無線化。

920 MHz 產品用途

系統架構

920 MHz 系統架構

天線選擇

依據使用環境的改變,外接天線的選擇是一個重要的事情。

為了達到穩定的通信,OKI提供客人依照使用環境選擇套筒天線或者外接延長外頂天線。

█ 套筒天線

在室內,盒體,箱體內部跟無線設備本體一起放置時適用。

套筒天線

█ 外接延長外頂天線

無線設備本體跟天線需要分開時,天線需要放在盒體,箱體外部時適用。天線底座內涵磁鐵, 需要放置在金屬面以做固定 (防水規格)。

外接延長外頂天線
規格內容
版本系列 NCC版(台灣) FCC版 (美國) 日本版 韓國版 泰國版 越南版
對應頻率 920.4 ~ 924.6 MHz 902.4 ~ 927.6 MHz(符合 FCC Part 15 Subpart C ) 920MHz(符合 ARIB STD-T108:922.3 ~ 928.1 MHz) 920.7 ~ 923.3 MHz 920.4 ~ 924.6 MHz 918.6 ~922.2 MHz
頻道數 8 CH 43 CH 28 CH 14 CH 8 CH 8 CH
傳輸輸出 0.16mW/1mW/20mW 0.16mW/1mW/20mW 0.16mW/1mW/20mW 0.16mW/1mW/50mW/12.5mW 0.16mW/1mW/20mW 0.16mW/1mW/20mW
通信速度 最大100kbps
調變方式 GFSK
電源電壓 3.3V±5%以内
消費電流 傳輸時 (20mW) Typ. 70mA Typ. 70mA Typ. 70mA Typ. 66mA Typ. 70mA Typ. 70mA
接收時 Typ. 50mA
待機時 -
天線 內藏天線為標準配備、外部天線連接器×2 (內部天線接外部天線需要另外採購佈線)
介面 UART×1 (連接客戶開發系統, 開發/開啟 穿透通信, 控制台軟體, 通信設定)
作業溫度範圍 -20~70℃、25~85%RH(無結露)
外觀尺寸 22mm(W)×40mm(D)×5mm(H)(去除突起)
連接器 40 pin
環境認證 RoHS 認證

920 MHz 系統架構

█ 擁有多跳式中繼功能的無線模組並且擁有與感測器連結的功能。
█ 客人自行開發, 生產的主機板控制系統, SmartHop無線模組單純負責無線通信的部分。


920 MHz 系統架構

920 MHz頻段多跳點無線模組

MH 920-Mod <1>

920 MHz頻段多跳點無線模組