MiniLink IIoT Node

ก่อนหน้าน้ัน ในโรงงานอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมการเกษตร โรงเรือนเกษตรอัจฉริยะ หรือโครงการอัจฉริยะต่างๆ นิยมใช้ PLC เป็นโหนด Controller ควบคุมการทำงานของเครื่องจักร ตรวจสอบสถานะอุปกรณ์เซ็นเซอร์และระบบการทำงานต่างๆ โดยใช้ระบบ SCADA วิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทน์และควบคุมการทำงาน หรือบางระบบมี OPC Server ไว้ช่วยสื่อสารรับส่งข้อมูลระหว่าง SCADA และ PLC ระบบนี้ทำงานได้เป็นอย่างดี มีความสเถียรและเป็นที่ยอมรับ แต่การเฝ้าระวังระบบทางไกลยังเป็นสิ่งที่ต้องลงทุนสูงอยู่และมีความซับซ้อนต้องอาศัยผู้ชำนาญการในการพัฒนาระบบ

แนะนำเพื่อน

การมาของ IoT และ Cloud เป็นกระแสที่ได้รับความสนใจกันอย่างรวดเร็ว เพราะผู้ใช้งานสามารถเข้าถึงระบบทางไกลผ่านอินเตอร์เนตโดยสมาร์ทโฟน หรือทางเว็ปแอพพลิเคชันได้ นอกจากนั้นยังสามารถนำออกข้อมูลเพื่อนำมาวิเคราะห์แนวโน้มพฤติกรรมต่างๆ (Data Analytic) ตั้งค่าการแจ้งเตือนผ่านช่องทางโซเชียลมีเดียและอื่นๆ (Notification) มีกระดานแสดงผล (Dashboard) ที่สวยงามใช้งานง่ายเป็นมิตรกับผู้ใช้และมีค่าใช้จ่ายในการพัฒนาระบบไม่สูงมาก  จึงมีการพูดถึงการนำ IoT ไปประยุกต์ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมการเกษตร โรงเรือนเกษตรอัจฉริยะ หรือโครงการอัจฉริยะต่างๆกันมากขึ้น

แต่การนำ IoT มาประยุกต์ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมการเกษตร โรงเรือนเกษตรอัจฉริยะ หรือโครงการอัจฉริยะต่างๆ ในช่วงแรกยังมีอุปสรรคอยู่มาก เพราะอุปกรณ์ IoT ไม่ได้ถูกออกแบบมาใช้เฉพาะทาง ไม่มีพอร์ตสื่อสารเช่น RS485 ไว้สื่อสารกับอุปกรณ์ต่างๆ การสื่อสารกับอุปกรณ์ภายนอกมีช่องทางให้เลือกน้อย ไม่รองรับกับระบบจ่ายไฟ 24VDC จากปัญหาดังกล่าวทาง บริษัท ใส่ใจ เทค จำกัด จึงได้พัฒนาอุปกรณ์คอนโทลเลอร์ที่มีชุดสื่อสารในตัวขึ้นมาเรียกว่า “MiniLink IIoT Node” เพื่อการนำไปประยุกต์ใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมการเกษตร โรงเรือนเกษตรอัจฉริยะหรือโครงการอัจฉริยะต่างๆ

MiniLink IIoT node คืออะไร?

minilink

MiniLink เป็นโหนด IIoT มีราคาย่อมเยา สามารถเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานและมีโมดูลสื่อสารในตัว มีให้เลือกอยู่สองรุ่นหลัก คือ รุ่นแรกใช้หน่วยประมวลผล ESP32 หรือ รุ่นที่สอง Arm Cortex M0+ โดยรุ่นที่ใช้ ESP32 รองรับการพัฒนาโปรแกรมโดย Arduino IDE , ESP-IDF, MocroPython , JavaScript และ Lua ส่วนรุ่นที่ใช้ Arm Cortex M0+ จะรองรับการพัฒนาโปรแกรมโดย Arduino IDE , MPLAB X IDE , Atmel Studio 7 IDE และ CircuitPython

MiniLink IIoT Nod มีโม ดูล LoRaWAN ของ ACER และพอร์ต RS485 มาพร้อมอยู่บนบอร์ด มีเคสเป็นกล่องพลาสติกแบบ DIN RAIL พร้อมไฟ LED แสดงสถานะมีสายอากาศแบบพลาสติกอยู่ในกล่อง พร้อมทั้งมีคอนเน็กเตอร์ถอดเข้าถอดออกได้ ทำให้สะดวกต่อการเชื่อมต่อกับเซนเซอร์และแหล่งจ่ายพลังงาน มีขนาดเล็กกระทัดรัด

คุณลักษณะของ MiniLink IIoT Node ทั่วไป

  • กล่องมีขนาด 36.3 x 90.2  x 58.0 มม
  • ช่วงอุณหภูมิและความชื้นทำงาน temperature: -30°C~+80°C,Humidity <95% 
  • รองรับแหล่งจ่ายไฟ 5-24VDC
  • มีพอร์ต RS485 หรือ UART (เลือกโหมดที่จั๊มเปอร์)
  • มีพอร์ต NTC (Negative Temperture Coefficient) ต่อกับเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ
  • หลอดไฟ LED แสดงสถานะ
  • กล่องพลาสติกแบบ DIN RAIL

ฟีเจอร์หลัก MiniLink IIoT Node คืออะไร?

minilink

ฟีเจอร์หลัก :

  • มีโมดูล LoRaWAN ของ ACER รุ่น AS923 มาพร้อมบอร์ด

  • มี WiFi และ Bluetooth 4/BLE มาพร้อมบอร์ด (*เฉพาะรุ่น ESP32)

  • มีพอร์ต RS485/UART (สามาถเลือกจั๊มเปอร์ได้)

  • รองรับแหล่งจ่ายพลังงาน 5-24VDC

  • มี USER SWITCH ที่สามารถเขียนโปรแกรมควบคุมได้

  • สามารถเพิ่มพอร์ต RS485 ได้เป็นสองพอร์ต

  • มีบอร์ดเสริม (Shield) หลายประเภทให้เลือกใช้

MiniLink IIoT – LoRa PtP

สาธิตวิธีการนำโหนด MiniLink IIoT – LoRa PtP ควบคุมหลอดไฟทางไกล รับ-ส่งข้อมูลระหว่างคลาวด์กับ LoRa PtP Gateway ผ่านเครือข่าย3G/4G โดยโปรโตคอล MQTT

ตัว LoRa PtP Gateway สามารถส่งคำสั่งไปยัง MiniLink PtP Node โดยโปรโตคอล LoRa ที่ออกแบบขึ้นมาเพื่อสั่งปิดเปิดหลอดไฟพร้อมกัน หรือแยกเป็นรายโหนดได้

บอร์ดเสริม (Shield)

โมดูลสื่อสาร LoRa PtP ของ ACER รุ่น AS923

Standard: IEEE 802.15.4g
Frequency 920-925MHz, AS923
Power: 19dBm
Port RS485

โมดูลสื่อสาร NB-IoT ของ SIMCOM รุ่น SIM7020E
NBIOT_7020E

รองรับความถี่ใช้งานในประเทศไทย
Frequency band: FDD-LTE B1/B3/B5/B8/B20/B28
Data rate: Uplink≤62.5Kbps, Downlink≤26.15Kbps
Port RS485

โมดูลสื่อสาร NB-IoT ของ QUECTEL รุ่น BC95-G

รองรับความถี่ใช้งานในประเทศไทย
Frequency bands: B1/B3/B8/B5/B20/B28
Max. 125Kbps downlink / 150Kbps uplink
eSIM support

โมดูลสื่อสาร 3G/LTE/GNSS ของ SIMCOM รุ่น SIM7600E

รองรับความถี่ใช้งานในประเทศไทย
Multi-Band LTE-TDD/LTE-FDD/HSPA+
LTE CAT4
– Uplink up to 50Mbps
– Downlink up to 150Mbps
GPS/BeiDou/Glonass/LBS

ตัวอย่างการนำบอร์ด MiniLink IIoT Node ไปใช้งานจริง

บอร์ดหลัก MiniLink IIoT Node

MINILINK
รายละเอียด PIN OUT
Pinout_minilink

สายอากาศสำหรับ MiniLink IIoT Node

ประเภทสายอากาศ แบบสติ๊กเกอร์
ขนาด 70.5×20.5 มม สายมีความยาว 115 มม
หัวคอนเนกเตอร์แบบ IPEX RG113
ช่วงอุณหภูมิทำงาน -40C to ~80C
ช่วงความชื้นทำงาน 10% to ~95%

ช่วงความถี่ 820~960 MHz
เกณฑ์ขยาย 2dB

ขนาดกล่อง MiniLink

Schematic บอร์ด MiniLink IIoT Node

ตัวอย่างการเขียนโปรแกรมบน Arduino IDE

1) การส่ง uplink payload โดย LoRaWAN

MiniLink Library ทำให้การเขียนโปรแกรมควบคุมโมดูล LoRaWAN เป็นเรื่องง่ายๆ ใช้เวลาเรียนรู้ไม่มากแต่สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานจริงได้

2) การส่ง uplink payload โดย LoRa PtP

MiniLink Library ทำให้การเขียนโปรแกรมควบคุมโมดูล LoRa PtP เป็นเรื่องง่ายๆ สามารถตั้งค่าการสื่อสารของโมดูลได้ สอดคล้องกับข้อกำหนดในประเทศไทย ใช้เวลาเรียนรู้ไม่มากแต่สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานจริงได้

3) การอ่านค่าเซนเซอร์ผ่านพอร์ต RS485 โดยโปรโตคอล Modbus RTU

MiniLink สามารถสื่อสารระหว่างโหนด PLC หรือเซนเซอร์ต่างๆ ผ่านทางพอร์ต RS485 ได้เลย เพราะมีพอร์ตมาให้พร้อมใช้บนบอร์ด สะดวกสบายไม่ต้องไปหาเพิ่ม ใช้งานได้ทันที

Diagram ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ Minilink

1) ใช้โหนด MiniLink IIoT อ่านค่าสถานีวัดสภาพอากาศแล้วส่งอัพลิงค์ข้อมูลผ่าน LoRaWAN

2) ใช้โหนด MiniLink IIoT ควบคุมปั๊มน้ำหลายตัวทางไกลผ่าน 3G/LTE

Diagram-3g-lte

3) ใช้โหนด MiniLink IIoT อ่านค่าสมาร์มิเตอร์แล้วส่งอัพลิงค์ข้อมูลผ่าน NB-IoT

Diagram-nbiot

4) ใช้โหนด MiniLink IIoT อ่านค่าสมาร์มโฟลว์มิเตอร์หลายตัวโดย LoRa PtP แล้วส่งอัพลิงค์ข้อมูลผ่าน NB-IoT

Diagram-lora-ptp-nbiot-uplink

5) ใช้โหนด MiniLink IIoT อ่านค่าเซนเซอร์วัดความชื้นในดินหลายตัวโดย LoRa PtP แล้วอัพลิงค์ข้อมูลผ่าน LoRaWAN

Diagram-lora-ptp-lorawan

6) ใช้โหนด MiniLink IIoT ควบคุมโคมไฟถนนหลายตัวโดย LoRa PtP สั่งการทางไกลผ่าน 3G/LTE

Diagram-lora-ptp-3g-uplink

7) ใช้โหนด MiniLink IIoT อ่านค่าเซนเซอร์วัดสภาพอากาศโดย WiFi หรือ Bluetooth แล้วส่งอัพลิงค์ข้อมูลผ่าน WiFi

Diagram-wifi-bluetooth