Společnost ACRIOS Systems dodává systémy pro vzdálené řízení a monitoring chytrého veřejného osvětlení, smart metering pro vodoměry, plynoměry a elektroměry založené na protokolu LoRaWAN. Toto řešení je sice komerčně dostupné, nicméně jeho použitelnost je omezená hvězdicovou topologií, ve které koncové prvky musí komunikovat pouze s dedikovanými bránami. Pro mnoho instalací v energetickém průmyslu je toto řešení nepoužitelné z ekonomických důvodů, neboť by kvůli charakteru prostředí vyžadovalo velké množství bran, které jsou řádově dražší než koncové prvky. Případně proto, že současné řešení není schopné zajistit požadovanou spolehlivost komunikace v případě výpadku některé z bran. Zkušenosti společnosti ACRIOS Systems získané z předešlých instalací současně dostupných řešení ukázaly, že tyto aspekty jsou kritické pro funkčnost celého systému a navrhované řešení přinese požadovanou spolehlivost a dostupnost komunikace. To je kritické zejména při velkém množství prvků sítě, kdy i malá chyba může vést k fatálním důsledkům. Navrhované rožšíření Class-M z principu svého fungování zajistí automatickou náhradu nefunkčního prvku využitím ostatních prvků sítě. Cílem tohoto projektu je vyvinout systém SAMC, který rozšíří současné systémy vzdáleného řízení a monitoringu chytrého veřejného osvětlení, smart meteringu pro vodoměry, plynoměry a elektroměry komerčně nabízené společností ACRIOS Systems o novou třídu LoRaWAN Class-M. V této třídě budou koncové prvky schopny při komunikaci s bránou využívat i ostatní koncové prvky sítě. Nově tedy bude stačit pokud každý koncový prvek sítě bude schopen komunikovat s jiným koncovým prvkem sítě, který jeho zprávu předá dál, až se jeho zpráva dostane k bráně. Nebude tedy požadováno, aby všechny koncové prvky komunikovaly přímo s bránami. Pokud dojde k výpadku některé z bran či koncového prvku, funkci zastoupí jiná brána nebo koncový prvek v síti. Každý koncový prvek bude muset zprávy přijímat a případně zprávy dále předávat, to vše při zachování šifrované komunikace mezi odesílatelem a koncovým příjemcem. Mezilehlé prvky nebudou schopny dešifrovat obsah zpráv, pouze budou mít informaci o odesílateli, aby mohly danou zprávu případně správně přeposlat.

Description in English
The project goal is to develop a System for Adaptive Mesh Communications (SAMC) and test this system in the created test installation. SAMC extends the communication protocol Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) and increases the communication robustness and availability while preserving a high level of security. This is important in the key systems for the energy industry. The current LoRaWAN protocol will be extended by a new class of communication in mesh (Class-M). The new class will intrinsically guarantee communication availability during the failures of the infrastructure fragments. The proposed system combines the advantages of the spread-spectrum modulation and the robustness of the mesh topology. We expect a fast adoption of the proposed SAMC by customers.

Keywords
Adaptivní mesh, komunikace pro zabezpečené řídicí systémy a snímače, LoRaWAN.

Key words in English
Adaptive mesh, communications for secure control and sensing systems, LoRaWAN.