s-net® - Die technische Lösung

s-net^® bietet eine extrem energiesparende, drahtlose zur Vernetzung und Lokalisierung und gehört zur Kategorie der Low Throughput Networks (LTN) mit Multi-Hop-Kommunikation. Folgende Eigenschaften zeichnen s-net^® aus:

Bidirektionale Multi-Hop-Kommunikation

Durch die kontinuierliche, bidirektionale Erreichbarkeit aller Knoten und die Weiterleitung der Daten über Zwischenknoten ermöglicht s-net^® die Versorgung der Funkknoten über Batterie. Durch die Multi-Hop-Kommunikation beschränkt sich die Netzabdeckung nicht auf die Reichweite eines Funkknotens, sondern kann sich auf Gebäude oder Areale erstrecken.

Dynamischer Aufbau und Selbstorganisation

s-net^® bietet eine selbstständige, zeitliche Organisation aller am Netz teilnehmenden Funkknoten. Diese Selbstorganisation erfolgt dezentral am Ort der Kommunikation und unterstützt damit auch mobile Knoten. Der dynamische Aufbau und die Selbstorganisation des vermaschten Netzwerkes sorgen für geringen Konfigurations- und Wartungsaufwand sowie eine hohe Robustheit.

Energiesparende Funkkommunikation

s-net^® realisiert eine extrem geringe Stromaufnahme der Funkknoten durch zeitliche Synchronisation des Netzes und Zeitmultiplex-Kommunikation. Dadurch wird ein Batteriebetrieb aller Funkknoten unterstützt. Werden Daten beispielsweise nur im Stundenintervall übertragen, lässt sich mit s-net^® eine durchschnittliche Stromaufnahme von unter 50 µA erreichen.

Netzorganisation

Das Kommunikationsprotokoll von s-net beschreibt drei verschiedene Kommunikationsrollen: Master, Router und Endknoten (siehe Bild ).

Der Master gibt den Takt des synchronen Protokolls für alle anderen Teilnehmer vor und definiert mit seinen zuvor konfigurierten Parametern die Eigenschaften der Kommunikation des Netzes.Mit dem Master-Knoten können sich Router-Knoten und Endknoten selbstorganisierend verbinden, um mit ihm Daten auszutauschen.

Router-Knoten haben die Fähigkeit, diese Netzeigenschaften und den synchronen Takt für weitere, außerhalb der direkten Funkreichweite des Masters befindliche Teilnehmer zur Verfügung zu stellen. Die Endknoten leiten keine Daten mehr weiter und werden häufig als mobile Teilnehmer eingesetzt.

Zusätzlich zur Kommunikation entlang der durch die Baumstruktur vorgegebenen Pfade bietet s-net auch vermaschte Kommunikationsmöglichkeiten zu benachbarten Teilnehmern ohne Umweg über den Master.

Viele Transceiver-ICs können für s-net^® verwendet werden, sodass es sich in verschiedenen Frequenzbändern einsetzen lässt. Bislang wurden Systeme im 433-MHz-, 868-MHz- und 2,4-GHz-Band realisiert, für die jeweils Hardware-Referenzdesigns existieren. Sie erlauben eine schnelle Realisierung für Machbarkeitsstudien und können meist unverändert eingesetzt werden. Sie bieten aber auch einen soliden Ausgangspunkt für individuelle Produktentwicklungen, da sich Systemeigenschaften, Sensorik, Schnittstellen oder Bauform kundenspezifisch anpassen lassen.