针对LPWAN领域最著名的几项技术(ZETA、lora fskWAN、SIGFOX)在桥梁等结构诊断方面的应用近日,日本关西信息中心智能基础设施研究组发布引入用于结构诊断IOT先进通信技术(LPWAN)的相关调查對这几种技术进行了测试及对比分析。
目前日本共有桥梁约73万座,隧道约1万座针对桥梁等社会基础设施老化而导致的结构稳固性诊断問题,日本道路法规修订规定:每5年会进行一次目视检查记录保存检查和诊断结果,并对结果进行统一分类该检查需要消耗大量的人仂财力。通过使用LPWAN通信技术进行桥梁结构诊断日方可以随时随地的检查目标结构的状态,不断监视大型管理区域存在的许多结构可有效弥补检查员和结构诊断预算的不足。
Network低功率网络),是一种用在物联网可以用低比特率进行长距离通讯的无线网络。PWAN技术因具有功耗低、成本低、覆盖广等特性可广泛应用于车载运输、智慧能源、无线支付、智能安防、智慧城市、无线网关、智能工业、智慧生活、智慧农业等场景。作为物联网行业中最重要的技术之一LPWAN正以年复合增长率90%的惊人速度增长。多家市场研究机构预计未来广域物联网中超过60%连接属于低功耗广域网(LPWAN)领域。
2009年SIGFOX公司提出LPWAN技术概念,发展至今目前世界主流有两类4种标准:一类是工作于未授权频谱的ZETA、lora fsk、SIGFOX等技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的3/4G/5G蜂窝通信技术比如NB-IoT、LTE-CAT M等。
针对日本在桥梁诊断方面的广阔需求近日,日本关西信息中心智能基础设施研究组对LPWAN领域内几项著名技术进行了测试对比分析
此次测试对象选取了NTT日本搭建的运营商构建通讯网络lora fskWAN技术、京瓷通讯系統搭建的运营商构建通讯网络SIGFOX技术、SORACOM公司搭建的使用者构建通讯网络lora fskWAN技术,TECHSOR公司搭建的使用者构建通讯网络ZETA技术
通过在桥梁上安装裂纹位移计传输数据至云端,并分析四者LPWAN通信测试数据流移动观察四者通信距离、定点观察四者数据接受率,得出测试结果
测试结果显示:NTT日本所搭建的运营商构建通讯网络lora fskWAN通信距离可达到1.5公里,且通信良好;SIGFOX在覆盖范围内通信良好;SORACOM公司所搭建使用者构建通讯网络在1.0公里距离内通信良好;ZETA通信距离达3.0km且通信良好。
测试结果显示:NTT日本所搭建的运营商构建通讯网络lora fskWAN对数据接受率达到100%通信稳定;SIGFOX数据接受率99%,通信稳定;SORACOM公司所搭建使用者构建通讯网络lora fskWAN接受率为70%;ZETA数据接受率100%其中ZETA丢包率为0,从每个传感器获得的数据完整的存储在云服务器Φ而没有遗漏
总结:通过以上对比分析,ZETA技术能在三公里长度内保持良好通信对数据接受率达到100%,且丢包率为0可在日本桥梁结构诊斷场景广泛应用。
日本关西信息中心、智能基础设施研究组表示:关西信息中心将基于以上调查和测评结果提出采用LPWAN进行结构诊断的方法和建议。