Mange oppdrettsanlegg ligger på steder hvor det kan være utfordrende med kommunikasjon til land. Mobiltelefon fungerer på de fleste stedene, men er ikke egnet for å transportere store datamengder. I denne artikkelen belyser vi fordeler og ulemper med ulike metoder for å overføre data til land.

Hva slags data snakker vi om? Det kan for eksempel være sensordata fra anlegget, prosessdata, eller live video. Sensor- og prosessdata krever ikke samme kapasitet som video og er lettere å overføre. Video kan ha ulik kvalitet, men høy oppløsning krever stor båndbredde. Så er jo spørsmålet; trenger man egentlig å overføre video i høy kvalitet til land? Det er vel i de fleste tilfeller heller dataene som et videokamera kan produsere som trenger overføring. Dette kan f.eks. være hvordan fisken fanger opp foret, eller helsedata om hver fisk. Man trenger høyoppløselig kamerateknologi for å «se» dette, men det kan omgjøres til data på fôrflåten. Dermed er det ikke nødvendigvis behov for å overføre høyoppløselig video fra merden og helt til land.

I første artikkel i denne serien skrev vi om kommunikasjon mellom merder og fôrflåte.

Ved å bruke Edge Computing på fôrflåten kan man prosessere data der, og redusere mengden data som må overføres til land. Det er da kanskje også tilstrekkelig med lavoppløselig video på land. Man kan også her ta i bruk den nye standarden som Aquacloud har utviklet for dataformat og overføringsmetode.

Det er flere måter å overføre data til land, og man må velge den som passer best for det området man er i. De ulike alternativene er WiFi, 4G, 5G, RadioLink, Ethernet kabel, Fiberkabel eller båt.

Metode 1: WiFi

Dette er trådløs kommunikasjon med radioer på 450MHz, 2,4GHz og 5GHz IMS-båndet. Med denne løsningen må man være klar over er at rekkevidden synker vesentlig når frekvensen økes. En annen ting man bør vite, er at kapasiteten er lavest på de lave frekvensene. Og med tanke på stabil kommunikasjon, er det viktig at antennen står rolig. Har man mindre enn 1 km fra fôrflåte til landbasert antenne, kan man få relativt god overføring med denne løsningen.

Vær oppmerksom på at praktisk ytelse ligger på rundt 50% av oppgitt teoretisk hastighet. Med f.eks. 802.11 G-standarden har vi en teoretisk ytelse på 54Mbps, mens den praktiske ytelsen vil ligge opp mot 25 – 35 Mbps. Atmosfæriske forhold og annet utstyr som sender i samme frekvensbånd vil også kunne påvirke stabilitet og ytelse.

Metode 2: 4G

Dette er dagens mobilnett, og det er som kjent ikke samme kapasitet begge veier. Med mobilnettet har man størst kapasitet på å laste ned data, men dette er motsatt av hva man behøver. Fra fôr-flåten skal man laste data opp. Denne metoden er ikke særlig godt egnet for å sende store mengder data til land.

Metode 3: 5G

Vi hører ofte at den ideelle løsningen er 5G, på grunn av stor kapasitet. Vi tror mange kan bli skuffet når de opplever at de ikke får den kapasiteten de forventer.

5G består av tre ulike spektrumbånd, og 700 MHz, 3400 – 3800 MHz (Sub-6 GHz) og 26 GHz (mmWave) er utpekt som aktuelle bånd for 5G i Norge. 700 MHz-båndet har god rekkevidde, men 5G med 3400 – 3800 MHz og 26 GHz-frekvensbånd vil sannsynligvis gi kortere rekkevidde enn hva man er vant til ved bruk av LTE (4G) i dag. 

Et aspekt som dessuten gjelder både 4G og 5G, er at kapasiteten går ned når antall enheter som bruker basestasjonen øker. Man vet aldri hvor mange enheter som er koblet opp mot basestasjonen.

Med 5G må man ta høyde for at 5G-radioen på fôrflåten har god nok signalstyrke og kapasitet til å oppnå forventet opplastingshastighet. Det er en fordel om radioen også støtter 4G slik at man automatisk kan gå ned til vanlig 4G om 5G-signalet blir for svakt.

Illustrasjon 1: Ethernet, Fiber, 4G, 5G, WiFi, Radiolink

Metode 4: RadioLink

Dette er et radiobasert nettverk som likner WiFI, men på private frekvenser. Med denne løsningen kan man få lang rekkevidde, men lav båndbredde – noe som gjør at det ikke er egnet for store datamengder. LORAN er et slikt nett som fungerer for sensorer med lav datamengde.

Metode 5: Ethernet-kabel

Dette er en kobberkabel som brukes internt på fôrflåte og kontor. Den har en maks rekkevidde på 100 meter. Godt egnet for overføring av store datamengder.

Metode 6: Fiberkabel

En fiberkabel er en kabel som bruker lys til overføring av data. Den har god kapasitet til overføring av store datamengder. Dessuten har den lang rekkevidde, på flere kilometer. Vi mener dette er den beste metoden å bruke der det er mulig.

Metode 7: Båt

Der det er veldig lang avstand fra anlegg til land er alternativet å sende data på en harddisk med båt til land. Kritiske data i mindre mengder kan sendes via 4G.

Illustrasjon 2: Båt, fiber, 4G, Radiolink

Sikkerhetsaspektet ved toveis kommunikasjon

Når man oppretter toveis kommunikasjon mellom flåte og land/Internett og/eller tillater fjerntilgang til systemet på flåten, er det viktig å designe en løsning med IT-sikkerhet i tankene. Har man en sikker løsning for overføring av data? Vet man til enhver tid hvem som har tilgang? Hvilken kompetanse har dine samarbeidspartnere på cybersikkerhet? Kan dere oppdage uønsket aktivitet og hindre skadevare i å komme inn på flåten?

Dette kan du lese mer om i våre tidligere artikler: Industriell Cyber Security: Har du kontroll på samarbeidspartnerne dine? og Sikker fjerntilgang til kritisk infrastruktur og produksjonsindustri.

En ny standard for datainnsamling

Ettersom behovet og forventningene til rapportering og analyse øker i bransjen og nye løsninger gjør det mulig å håndtere store datamengder, øker også behovet for standardisering og sentralisering av data. Aquacloud har i samarbeid med partnere (blant annet Triple-S) nylig utviklet en ny standard for sensor-data; Aquacloud 2.0. Denne standarden er blant annet basert på en annen standard for IoT, kalt OPC-UA. Den har vi skrevet mer om i denne artikkelen.

Når sensor- og systemleverandører tar i bruk og baserer sine grensesnitt på denne standarden, vil det åpne seg nye og spennende muligheter for utnyttelse av data for havbruksselskaper og leverandører.

Er du interessert i å vite mer om kommunikasjonsløsningene i denne artikkelen og hvordan vi kan hjelpe? Ta kontakt med oss i Triple-S for mer informasjon og bistand til design av din løsning.

Les mer om havbruk på vår nettside >>