اخبار و مقالات راهکارهای سازمانی ایرانسل

استفاده از LPWAN در فناوری اینترنت اشیا

استفاده از LPWAN در فناوری اینترنت اشیا

LPWAN (شبکه گسترده کم مصرف) راهکاری مناسب برای شهر هوشمند

1397/10/2 يكشنبه
تعداد بازدید: 3104

 

ویژگی‌های شبکه گسترده کم‌مصرف یا LPWAN:

شبکه‌ گسترده کم‌مصرف (LPWAN) فناوری جدید ارتباطی دوربرد است. در فنّاوری LPWAN، داده‌ها در قالب بسته‌های کوچک توسط تجهیزات و سنسورهایی با باتری‌های با طول عمر زیاد کار می‌کنند، ارسال می‌شوند. پس از رشد قابل توجه در تکنولوژی تولید قطعات الکترونیک، شبکه گسترده کم‌مصرف برای پاسخگویی به نیاز اینترنت اشیا معرفی شد. شبکه گستره کم‌مصرف به علت دارا بودن ویژگی‌های زیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است:

توان مصرفی پایین:

با توجه به اینکه گجت‌های اینترنت اشیا باید به مدت طولانی (بعضاً تا 10 سال) و با باتری‌های کوچک کار کنند، ارتباط رادیویی در شبکه باید با کمترین توان مصرفی صورت گیرد. بنابراین شبکه گسترده کم‌مصرف - همانطور که از اسمش پیداست – با توان مصرفی پایین، برای استفاده در تکنولوژی اینترنت اشیا بسیار مناسب است.

ارتباط با مسافت طولانی (دوربرد):

ارتباط با مسافت طولانی (دوربرد)

دستگاه‌ها باید قادر به برقراری ارتباط دوربرد بوده (گاهی بسته به شرایط، این مسافت به ده‌ها کیلومتر در مناطق روستایی می‌رسد) و امواج رادیویی با قدرت نفوذ بالا ارسال کنند تا در مواقعی که در مکان‌های سرپوشیده استفاده می‌شوند، عملکرد مناسبی داشته باشند. این شبکه برای پروژه‌های شهر هوشمند که فضاهای وسیع مثل دریاها و اقیانوس‌ها در راستای مدیریت منابع آب و کیفیت آن اجرا می‌شوند، مناسب است.

قیمت پایین:

این تکنولوژی طوری طراحی شده‌است که بتوان با کمترین هزینه از آن استفاده کرد: قیمت سخت‌افزار آن زیر 5 دلار و هزینه استفاده از شبکه زیر 1 دلار.

ارتباط با تعداد زیادی دستگاه:

در شبکه گسترده ‌کم‌مصرف، یک درگاه ساده باید با هزاران دستگاه دیگر که در مساحت بزرگی پخش شده‌اند، ارتباط برقرار کند.

پیاده‌سازی سریع و ساده:

پیاده‌سازی دستگاه و زیرساخت شبکه با صرف کمترین زمان و هزینه صورت می‌گیرد.

عمر باتری طولانی:

پس از از راه‌اندازی، شبکه گسترده کم‌مصرف باید برای چند سال بدون نیاز به دخالت اپراتور (مثلاً تعویض باتری) عملکرد مناسبی داشته باشد. برای مثال، در حوزه انرژی و برق، دستگاه‌هایی که روی دکل‌های برق در مناطق دورافتاده نصب شده‌اند باید برای مدت طولانی از تعویض باتری بی‌نیاز باشند.

ویژگی‌های شبکه گسترده کم‌مصرف یا LPWAN

چشم‌انداز شبکه گسترده کم‌مصرف و اینترنت اشیا:

استفاده از اینترنت اشیا با هدف مدیریت بهتر منابع و ساده‌تر کردن زندگی برای ما، با حرکت به سمت شهر هوشمند، روز به روز اهمیت بیشتری می‌یابد. با این حال شبکه‌های موجود بستر مناسبی برای اینترنت اشیا نبوده‌اند. ازیک‌طرف راه‌کارهای مبتنی بر شبکه‌ تلفن همراه پهنای باند بیشتری دارند و برای پشتیبانی از سرویس‌های گوناگون و استفاده توسط گجت‌های شخصی مناسب هستند و از طرف دیگر شبکه‌هایی که برای اتوماسیون خانگی استفاده می‌شوند مثل زیگ‌بی (Zigbee)، وای‌فای (WiFi) و بلوتوث (BLE)، رنج ارتباط پایینی دارند و انرژی زیادی مصرف می‌کنند.

شبکه‌های LPWAN همچون Narrowband IoT) NB-IoT) بهترین بستر برای استفاده از اینترنت اشیا خواهد بود زیرا این تکنولوژی می‌تواند ارتباط راه دور را با توان مصرفی پایین فراهم کند. نقطه‌ضعف این تکنولوژی پهنای باند کم برای ارسال اطلاعات است اما با این وجود برای استفاده در موارد زیر بسیار مناسب است:

  • فاصله ارتباطی: 3 تا 50 کیلومتر (شهری یا روستایی)
  • زمان عملکرد سنسور بدون نیاز به دخالت انسان: 5 تا 15 سال
  • نرخ ارسال اطلاعات: 0.1 تا چند هزار کیلوبیت بر ثانیه
  • هزینه استفاده: یک تا چند دلار در سال

بازار همچنان ظرفیت زیادی برای رشد دارد:

بازار، برخلاف پیش‌بینی محققان مبنی بر رشد سریع تکنولوژی اینترنت اشیا، پیشرفت چشم‌گیری نداشته است. یکی از دلایل کم‌رونق بودن بازار این شبکه‌های نوظهور پیروی نکردن آنها از مدل‌های اینترنتی بر اساس پروتکل‌های آی‌پی است. این راهکار‌های ارتباطی چالش‌های خاص خود را برای تطابق و ادغام با سیستم‌های ارتباطی موجود دارند. به همین دلیل انتظار می‌رود با پیشرفت سایر فناوری‌ها این تکنولوژی هم بیشتر مورد استفاده قرار گیرد.

قبل از آغاز هر پروژه اینترنت اشیا، لازم است ساختار فناوری آن مشخص شود و سپس بر اساس ساختارتعیین شده، دستگاه‌ها و پلتفرم‌های مورد نیاز مشخص گردد. انتخاب هر راهکار تکنولوژیک، چالش‌هایی مانند ریسک منسوخ‌شدن، ماندگاری سرمایه، سادگی استفاده و امنیت داده‌ها را به همراه دارد.

با وجود مزایای زیاد این شبکه چرا با معرفی این فناوری، پروتکل‌های اینترنتی برای استفاده حداکثری از ظرفیت آن‌به کار گرفته نشدند؟ جواب این سؤال ساده است: زیرا همه فکر می‌کردند که به خاطر محدودیت‌های شبکه‌ گسترده کم‌مصرف، نمی‌توان از تمام ظرفیت‌ این راهکار استفاده کرد.

شهر هوشمند ایرانسل

ما در کسب‌وکار سازمانی ایرانسل، اعتقاد داریم که هر پروژه‌ای در حوزه شهر هوشمند ایرانسل با توجه به شرایط، تکنولوژی خاص خود را می‌طلبد و هر فناوری باید در تطابق کامل با ساختار هر پروژه مورد استفاده قرار گیرد. ما معتقدیم باید از تمام ظرفیت فناوری‎‌های کم‌کاربرد که معمولاً به خاطر ویژگی‌هایشان کمتر به کار گرفته شده‌اند (درست مثل شبکه‌های گسترده کم‌مصرف) به درستی استفاده کرد.

به‌طور مثال، ایرانسل در حوزه کشاورزی هوشمند و مدیریت آب این فناوری را مورد استفاده قرار داده است.


منابع:


  مطالعه بخش دوم مقاله

بيشتر
آخرین مطالب
الکامپ ۲۰۱۹
1398/4/29 شنبه
آخرین ویدیوها
آرشیو ویدیوها در آپارات
مطالب مرتبط

* نظر
وب سایت
* ایمیل
* نام

نظر دهید