Development of an autonomous off-grid system for bidirectional communication with wireless nodes
Project goals
The aim of the project is to develop a new autonomous communication system for wireless networks that will enhance the IQRF technology platform. The wireless communication system will be designed to be able to operate independently of the power grid in the outdoor environment and permanently communicate with cloud. This will allow telemetry data to be obtained in places that are difficult to access for current technologies. The advantage of this innovative solution is to extend the applicability of existing products developed by MICRORISC s.r.o. to new areas of outdoor use. The basic element of the system will be a communication gateway that will work in off grid mode, ie in a mode without the need for external power supply. The device will allow to control the IQMESH wireless network, and sent the data to a cloud-based repository using a wireless technology with global coverage. For research and development of main communication tasks, IQRF and GSM wireless technologies will be primarily used. Backup communication between the wireless communication system and the cloud storage will be addressed by one of the following technologies: LoRa, Sigfox or NB-IoT. Processes that are needed for autonomous and low power consumption operations of IQMESH wireless network will be explored and developed. These processes will then be concentrated in the IQRF daemon software layer, which is used to access the network from higher systems. A new communication protocol will be developed for communication between the IQRF Damon and the off grid gateway, with particular emphasis on data security and transparency for different physical layers. Part of the solution will be the development of a completely new concept of wireless networking and cloud storage services, accessible with a single application interface.
Keywords
communication systemIQRFMESHwireless data transmissioncloudoff-grid systemdata processingvisualizationdatabasemicroelectronics
Public support
Provider
Ministry of Industry and Trade
Programme
TRIO
Call for proposals
TRIO 4 (SMPO201900001)
Main participants
MICRORISC s.r.o.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
2019FV40132
Alternative language
Project name in Czech
Vývoj autonomního ostrovního systému pro obousměrnou komunikaci s bezdrátovými uzly sítě
Annotation in Czech
Cílem projektu je vývoj nového autonomního systému pro komunikaci s prvky bezdrátové sítě, který rozšíří technologickou platformu IQRF. Bezdrátový komunikační systém bude koncipován tak, aby byl schopen nezávisle na elektrické síti fungovat ve venkovním prostředí a trvale přenášet data ze senzorů do cloudu. Umožní tak získávat telemetrická data v místech složitě přístupných pro současné technologie. Výhodou tohoto inovovaného řešení je tedy rozšíření uplatnitelnosti stávajících produktů, vyvíjených společností MICRORISC s.r.o. na nové oblasti použití ve venkovním prostředí. Nasazení bezdrátových komunikačních systémů do externích podmínek je zcela v souladu s myšlenkou použití bezdrátových senzorových sítí. Základním prvkem systému bude komunikační brána, která bude pracovat v ostrovním režimu, tedy v režimu bez nutnosti napájení vnějšími zdroji elektrické energie. Zařízení bude umožňovat řídit provoz bezdrátové sítě IQMESH a získaná data bude zasílat na datové úložiště tvořené cloudovým řešením pomocí bezdrátové technologie s globálním pokrytím. Jako bezdrátové sítě budou při výzkumu a vývoji použity primárně technologie IQRF a GSM. Záložní komunikace mezi bezdrátovým komunikačním systémem a cloudovým úložištěm bude řešena pomocí některé z následujících technologií: LoRa, Sigfox anebo NB-IoT. Budou zkoumány a vyvinuty procesy, které jsou potřebné pro autonomní a provoz bezdrátové sítě IQMESH s nízkou spotřebou. Tyto procesy budou následně soustředěny do softwarové vrstvy IQRF daemon, která je v rámci IQRF platformy využívána k přístupu síti z vyšších vrstev. Pro komunikaci mezi IQRF damonem a ostrovní bránou bude vyvinut nový komunikační protokol, přičemž bude kladen důraze především na bezpečnost dat a univerzálnost použití na různých fyzických vrstvách. Součástí řešení bude vývoj zcela nové koncepce služeb bezdrátové sítě a datového úložiště v cloudu, společně přístupné pomocí jednotného aplikačního rozhraní.
Scientific branches
R&D category
AP - Applied research
OECD FORD - main branch
20201 - Electrical and electronic engineering
OECD FORD - secondary branch
20201 - Electrical and electronic engineering
OECD FORD - another secondary branch
—
JA - Electronics and optoelectronics
JB - Sensors, detecting elements, measurement and regulation
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project has achieved its objectives and the outputs of the project have the potential for economic benefits for all project participants. In accordance with the TRIO programme, functional samples and a prototype of the island communication system, including the associated software, were successfully implemented and tested on the basis of industrial research and experimental development. The island system for communication with the wireless network is protected by a utility model.
Solution timeline
Realization period - beginning
Apr 1, 2019
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 23, 2021
Data delivery to CEP
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data delivery code
CEP23-MPO-FV-U
Data delivery date
Jun 10, 2024
Finance
Total approved costs
21,052 thou. CZK
Public financial support
13,082 thou. CZK
Other public sources
1,140 thou. CZK
Non public and foreign sources
6,829 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
21 052 CZK thou.
Public support
13 082 CZK thou.
62%
Provider
Ministry of Industry and Trade
OECD FORD
Electrical and electronic engineering
Solution period
01. 04. 2019 - 31. 12. 2022