IoT og “Availability”

Hvad sker der når data fra et stykke elektronik bliver en del af en supply chain, og hvilke betragtninger skal man gøre sig, når man ruller større trådløse netværk ud i IoT-sammenhæng? Det kan du blive klogere på i denne artikel.

Af Anders P. Mynster, FORCE Technology

IoT er i en rivende udvikling, og mange virksomheder kæmper for at sætte systemer i drift i Danmark. Vi har set mange pilot-projekter over de seneste år, men når systemerne skal til at sættes i drift, er det nye udfordringer man står overfor, sammenlignet med de udfordringer, der er ved at skabe en proof-of-concept. En proof-of-concept foregår normalt i mindre skala og i mere kontrollerede miljøer, men når IoT-systemer rulles ud i stor skala, bliver de udfordrede af nedbrud og deraf følgende manglende data pga. miljø, netværksfejl, installationers forskellighed, variation i data fra sensorer og den overordnede integritet i systemet. Eller sagt på en anden måde: tilgængeligheden (”availability”) af funktionen.

I denne artikel fokuserer vi på, hvad der sker, når data fra elektronikken bliver en del af supply chain, og hvilke betragtninger man skal gøre, når man ruller større trådløse netværk ud.

Supply chain

De fleste virksomheder i elektronikbranchen lever stadig af at sælge produkter. Men i trit med adoptionen af IoT i virksomhederne, får flere og flere øjnene op for servicebaserede modeller, hvor det ikke er produktet man sælger, men i stedet selve funktionaliteten. Dette kan fx være til tracking af lastbiler. Her er det vigtige for vognmanden, at data om hvor lastbilerne er, bliver leveret pålideligt.

Vognmanden besidder normalt ikke selv de ressourcer, som det kræver at administrere og drive datanetværk og vedligehold af enhederne. Derfor vælges ofte at benytte en systemleverandør, som bliver målt på den service, der leveres, det vil sige at levere pålidelige data fra enhederne. Derved bliver elektronikken og netværket en del af den supply chain, som er nødvendig for at levere denne service og derfor skal pålideligheden af disse tages i betragtning i relation til supply chain styringen.

Statistisk analyse er nødvendig

Det essentielle er at indse, at når man går fra proof-of-concept (POC) som IoT udvikler til en storskala udrulning, bliver producenterne nødt til at vurdere sine enheder statistisk. I POC-projektet vil man oftest arbejde med at demonstrere, at der er dækning, og at denne er tilstrækkelig, for at systemet kan opfylde sine formål. Derimod når der udrulles tusindvis af enheder ud over landet, og disse skal være i drift over længere tid, vil det være essentielt at betragte dækningen ud fra en statistisk tilgang. Her vil der oftest benyttes en normal fordeling til at vurdere, hvor god signalstyrke der er tværs over landet og derved den service, der kan leveres.

Dette kan eksemplificeres ved at kigge på erfaringer fra Svebølle, hvor SEAS har skabt nordens første ”smart village” til at afprøve IoT-teknologien i praksis. Her er der opsat sensorer til fx parkering, monitorering af fodgængere, gadebelysning og smarte målere til gas, el, vand og varme. Gennem en periode på ca. 9 måneder har FORCE Technology i Energy Bigger projektet monitoreret den trådløse kommunikation baseret på LoRA-teknologien.

For at FORCE Technology ikke skulle have adgang til samt at behandle potentielt følsomme data, blev der ikke udvekslet krypteringsnøgler. Derved kunne data i beskederne ikke aflæses – kun tidsstempler og modtaget signalstyrke. Derfor kan der i forhold til selve radionetværket stadig uddrages mange konklusioner baseret på de lidt under 700.000 pakker, som blev modtaget i perioden. Hvis man blot kigger på en enkelt enhed, kan man se den gennemsnitlige modtaget effekt er -125 dBm med en standardafvigelse på 5,5 dB. Det betyder, at der er 2,5 % sandsynlighed for at effekten er lavere end -136 dBm, som er følsomheden for en LoRA-radio. Med andre ord er der 2,5 % sandsynlighed for, at data fra enheden ikke modtages ved den pågældende transmission.

Klassiske kompetencer

Det essentielle er at forstå, at denne tilgang ikke kun er relevant for den trådløse dækning, men også gælder de andre parametre, som enhederne bliver udsat for. Jo flere enheder der er i drift, og jo længere tid de skal være ude i marken, desto flere forskellige ekstremer vil de blive udsat for. Dette kan fx være temperatursvingninger, fugtighed i miljøet, størrelsen af spændingstransienter, som de oplever i forsyningsspændingen, samt vibrationer, dér hvor de bliver monteret.

Læs mere her