Wie schalte ich IoT-Geräte ohne Netzschalter aus?


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Viele Geräte, wie z. B. angeschlossene Kühlschränke, Überwachungskameras, Raspberry Pis, Arduinos und mein Nest-Thermostat, haben keine Netzschalter.

Was ist der bevorzugte Weg, um sie vom Stromnetz zu trennen? Was ist, wenn der Strom ausfällt?

Sind meine Daten gefährdet?

Sollte ich eine separate Batterie kaufen, um sie mit Strom zu versorgen, um das Risiko einer Beschädigung zu vermeiden?

Wenn zum Beispiel ein Dieb mein Haus betritt, kann er als erstes die Hauptstromversorgung unterbrechen. Wie kann ich dann auf meine Kamera zugreifen, wenn mein WLAN ausgefallen ist?


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Während ich nicht abstimmte, hat dieses Q einige Probleme. Es werden zu viele Dinge angesprochen. Die bevorzugte Methode zum Ausschalten unterscheidet sich wahrscheinlich für bestimmte Geräte.
Ghanima

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Ghanima

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Das ist viel zu breit. Trennen Sie nicht Ihren Kühlschrank, Ihr Essen wird verderben. Trennen Sie nicht Ihren intelligenten Rauchsensor, da Sie sich verbrennen könnten. Trennen Sie nicht Ihren Smart Radiator, Sie werden einfrieren.
Helmar

Antworten:


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Ein gut konzipiertes Endgerät verwaltet den Stromausfall. Dies kann durch die Verwendung eines robusten Dateisystemdesigns oder durch Aufrechterhaltung einer ausreichenden Stromversorgung in den Batterie- / Superkondensatorversorgungen erreicht werden, um alle offenen Vorgänge abzuschließen. Es geht nicht nur um die Aufrechterhaltung der Datensicherheit, sondern auch um die Aufrechterhaltung eines stabilen Betriebs über mehrere Jahre im Echtzeitbetrieb ohne aktive Eingriffe des Managements.


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Dies ist zwar völlig richtig, aber noch weiter gefasst als die Frage.
Helmar

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Ich finde das ok Die Frage ist, ob dieses Problem ein Sonderfall ist, und ich sage, nein, dies ist eine Konstruktionskonstante, die bereits häufig vorkommt.
Sean Houlihane

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Beachten Sie, dass mehr als file systemDesign von Belang ist. a flash translation layerkann auch mit unerwartetem Stromausfall ausfallen, und ein Teil des Problems mit dem Raspberry Pi besteht darin, dass die Flash-Übersetzungsschicht einer SD-Karte in der Karte vergraben ist und keiner Validierung oder Verbesserung unterzogen wird.
Chris Stratton

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Was ist der bevorzugte Weg, um sie vom Stromnetz zu trennen? Was ist, wenn der Strom ausfällt?

Ich gehe davon aus, dass Sie über Geräte sprechen, die als Gateways fungieren, um sie zu aggregieren und an die Cloud zu senden (zum Beispiel: Raspberry Pi läuft auf Debian, das ein vollwertiges Betriebssystem ist) und im Allgemeinen von einer anderen Stromquelle als einer Zellenbatterie. Wenn Sie RPi als Beispiel nehmen, können Sie die Stromversorgung direkt ausschalten, genau wie bei einem Laptop. Es kommt zu keinem Datenverlust, da die Daten auf Laufwerken gespeichert werden. Die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung ist hier minimal oder selten.

Verliere ich die Daten?

Dies hängt davon ab, wie Daten auf Geräten gespeichert oder von diesen gelesen werden. Die meisten Sensoren (z. B. Kühlschränke oder Kameras) speichern keine Daten, auch wenn der Datenspeicher auf die Menge beschränkt ist, die der Chip bieten kann. Gateways oder Aggregatoren fordern die Sensoren kontinuierlich / periodisch auf, Daten zu senden, die dann in dem Gateway gespeichert werden, das im Vergleich zu Sensoren (z. B. RPi) kein eingeschränktes Gerät ist.


Im Allgemeinen wird (sollte) jedes geschäftskritische IoT-Gerät redundant ausgeliefert.


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Dies ist sehr falsch. Weder ein Himbeer-Pi noch ein typischer Laptop sind für eine unerwartete Stromunterbrechung der tatsächlichen Stromquelle sicher, gerade weil die Daten auf Laufwerken auf eine Weise gespeichert werden, die nicht durchgehend sicher ist, durch unvollständige oder nicht gelöschte Schreibvorgänge unterbrochen zu werden. Und selbst wenn ein Dateisystem robust gegen Stromausfall ausgelegt ist, ist dies bei einer SD-Karte nicht der Fall - das Problem besteht auf interner Ebene, die durch den Entwurf externer Software unantastbar ist.
Chris Stratton

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Sie möchten ein eingebettetes Gerät selten aus der Ferne ausschalten. Stattdessen versetzen Sie es in den Schlafmodus , andernfalls können Sie es nie wieder aus der Ferne aktivieren.

Bildbeschreibung hier eingeben

Im Energiesparmodus wird die normale Funktionalität ausgesetzt, Sie können das Gerät jedoch trotzdem aus der Ferne aktivieren.


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Was ist der bevorzugte Weg, um sie vom Stromnetz zu trennen? Was ist, wenn der Strom ausfällt?

Die meisten Mikrocontroller verfügen über eine Funktion namens " Brown-Out-Erkennung ". Dies ist im Grunde ein Mechanismus zur Überwachung der Versorgungsspannung, der die MCU zurücksetzt, solange die Versorgungsspannung unter einem bestimmten Schwellenwert liegt. Dieser Schwellenwert ist entweder voreingestellt oder kann per Software geändert werden. Es ist auch als Unterspannungssperre bekannt.


Stimmt, aber wenn der Stromausfall in Ordnung ist, ist das kontrollierte Herunterfahren kostenlos
Sean Houlihane,

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Das stimmt, aber viele IoT-Geräte sind komplexer als einfache "Mikrocontroller" - viele sind Embedded Linux-Systeme (oder vergleichbare Systeme) mit einem wesentlichen betriebskritischen und im Betrieb veränderbaren Status.
Chris Stratton

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Ihre intelligenten Geräte (Kamera, Sensoren, ...) bewältigen Stromausfälle von Haus aus sehr gut.

Für Ihren Rapsberry Pi können Sie eine USV oder eine Powerbank anschließen und Ihr Internet-Gateway überwachen (pingen), um zu prüfen, ob ein allgemeiner Stromausfall vorliegt, und eine SMS mit einem 3G-USB-Dongle senden .

Auch ohne Rücksicht auf einen Stromausfall sollten Sie Ihre Daten immer und regelmäßig sichern (Datenbanken, dh MySQL verfügt über eine mysqldumpFunktion zum schnellen Speichern) und Ihre SD-Karte klonen .


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Was ist, wenn der Strom ausfällt? Sind meine Daten gefährdet?

Bei den meisten gut konzipierten kommerziellen IoT-Geräten müssen Sie sich keine Gedanken über plötzliche Stromausfälle machen. Nehmen wir den Nest-Thermostat. Der Nest-Thermostat verwendet den Micron 2 Gb NAND-Flash-Speicher. Aufgrund seines NAND-Flashs muss das verwendete Dateisystem YAFSS sein , da YAFFS speziell für die Verwendung mit NAND-Flash entwickelt wurde. YAFFS verwendet Techniken wie Journaling , Fehlerkorrektur und Überprüfungstechniken, die auf den typischen Ausfall von NAND abgestimmt sind. Diese Techniken bieten einen angemessenen Schutz gegen Beschädigungen aufgrund von Stromausfällen, Abstürzen oder unvorhergesehenen Handlungen.

Sollte ich eine separate Batterie kaufen, um sie mit Strom zu versorgen, um das Risiko einer Beschädigung zu vermeiden?

Für gut gestaltete kommerzielle Geräte Nein. Für Ihre eigenen Hobbyprojekte auf der Basis von Raspberry Pis, Arduinos Ja, es sei denn, Sie verfügen über ein fehlertolerantes Dateisystem.

Wenn auf Ihrem IoT-Gerät kein physischer Netzschalter vorhanden ist, können Sie davon ausgehen, dass das Gerät für plötzlichen Stromausfall ausgelegt ist. Der Gerätehersteller muss ein fehlertolerantes Dateisystem verwendet haben.


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Unterschiedliche Klassen von IoT-Geräten haben unterschiedliche Anforderungen an die Funktion im Hinblick auf Leistungsverlust. Ihrer Wetterstation ist es vielleicht egal, ob der Strom ausfällt, aber Ihrem Sicherheitssystem. Möglicherweise möchte Ihr Temperiersystem trotz Stromausfall lokal funktionieren.

Zur Steuerung Ihres Geräts sollte ein Steuerkanal vorhanden sein, der ein ordnungsgemäßes Ausschalten ermöglicht. Wie andere gesagt haben, muss dies überlegt werden, wenn dies aus der Ferne erfolgt. Das Ausschalten ist nur ein Sonderfall all der Dinge, die Sie remote auf Ihrem Gerät ausführen möchten.


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Einverstanden ist die Frage nicht die beste, aber diese Antwort ist auch eher unspezifisch. Wenn Sie sagen, es sollte aus der Ferne funktionieren, scheint die Frage nicht beantwortet zu werden.
Sean Houlihane

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