شبکه‌های ارتباطی در پلتفرم IOT

همانطور که میدانید امروزه ما در دنیای پیشرفته‌ای زندگی می‌کنیم، دنیایی پر رمزوراز که اینترنت و البته تکنولوژی به بخشی جداناپذیر از آن تبدیل شده‌اند. محال است به دنیای اطراف نگاه کنید و کسی را بینید که گوشی هوشمند نداشته باشد و یا در اینترنت به دنبال محتوای مورد نظر خود نباشد. تمامی اینها نشان می‌دهد که اینترنت جایگاه بسیار ویژه‌ای در زندگی امروزی برای خود دست‌وپا کرده است. حال اما داستان کمی متفاوت است. اینترنت به قدری در زندگی نفوذ کرده که حتی اشیاهایی را میتوان مشاهده کرد که دارای اینترنت بوده و این توانایی را دارند تا داده‌های موردنظرمان را برای ما ارسال نمایند. هر چند این کار باید از طریق دستگاه‌هایی خاص انجام شود. این فناوری که از آن تحت عنوان اینترنت اشیا یاد می‌شود پس از ارزیابی‌های مختلف، نشان‌داده شبکه‌های ارتباطی متفاوتی را دربرمیگیرد. اما کدام یک از شبکه‌های ارتباطی موجود در پلتفرم IOT مناسب‌تر است؟

با توجه به این مسئله که اتصال اشیا به اینترنت امروزه به یکی از اساسی موضوعات مورد بحث تبدیل شده است و با توجه به اینکه بررسی‌های بسیار گسترده‌ای در رابطه با انواع شبکه‌های ارتباطی در اینترنت اشیا صورت گرفته، مطمئنا این مسئله برایتان جالب خواهد بود که بدانید کدام یک از موارد موجود می‌تواند نیاز شما را برآورده سازد.

مناسب‌ترین شبکه‌های ارتباطی برای استفاده در پلتفرم IOT

هر چند گفته شده اینترنت اصلی‌ترین عنصر اینترنت اشیا به حساب می‌آید اما زمانی می‌توانیم اطلاعات دقیق‌تری نسبت به این فناوری ارائه دهیم که بدانیم کدام یک از شبکه‌های ارتباطی موجود برای پلتفرم IOT مناسب‌تر است. امروزه با توجه به پیشرفت‌های صورت گرفته انواع مختلفی از روش‌های اتصال یک سنسور یا دستگاه را شاهد هستیم که از جمله آن‌ها می‌توان به تلفن همراه، ماهواره، WiFi، بلوتوث ، RFID ، NFC ، LPWAN و اترنت اشاره کرد که هر کدام از این گزینه‌ها به روش‌های مختلفی ارائه می‌شوند. اما زمانی که از اتصال به اینترنت اشیا استفاده می‌کنید به نوعی بین مصرف برق، دامنه و حتی پهنای باند نیز ارتباط برقرار کرده‌اید. همچنین اتصال به شبکه کمک می‌کند تا انرژی بسیار کمی با دامنه گسترده‌ای دارد را مصرف نمائید. تمام این گزینه‌های ارتباطی نشان می‌دهد مبادله‌ای میان مصرف برق، دامنه و پهنای باند وجود دارد.

از همین‌رو با توجه به مفاهیمی که ارائه شد می‌توانیم چارچوبی را ایجاد کنیم و گزینه‌های اتصال در پلتفرم IOT را به سه گروه مختلف دسته‌بندی نمائیم. مطمئنا برایتان جذاب خواهد بود که گزینه‌های مهم و بهینه اتصال را بشناسید و کاربردی‌ترین آن‌ها را برای کسب‌وکار خود انتخاب نمائید.

انواع شبکه‌های ارتباطی در پلتفرم IOT

همان‌طور که گفته شد شبکه‌های ارتباطی در پلتفرم IOT به سه دسته مختلف دسته‌بندی شده‌اند. این دسته‌بندی عبارتند از؛

۱٫ مصرف برق بسیار بالا همراه با برد زیاد و پهنای باند بالا

اولین گروه از دسته‌بندی شبکه‌های ارتباطی در پلتفرم IOT ، به مصرف برق بسیار بالا همراه برد زیاد و پهنای باند بالا اختصاص دارد. در واقع زمانی که قصد ارسال تعداد زیادی از داده‌ها در مسافت زیاد، آن هم به صورت بی‌سیم را دارید مطمئنا انرژی بسیاری از دست خواهید داد. بارزترین مثالی که در این رابطه وجود دارد گوشی‌های هوشمند است. شاید تلفن شما این توانایی را داشته باشد که تعداد زیادی از داده‌ها همچون عکس یا فیلم را به صورت بی سیم از مسافت های طولانی دریافت و یا ارسال کند اما مطمئنا روزانه به حداقل یک بار الی دوبار شارژ نیاز خواهد داشت. از بهترین گزینه‌هایی که می‌توان برای اتصال به شبکه‌های ارتباطی در این گروه نام برد؛ تلفن همراه و ماهواره است.

زمانی که سنسور یا دستگاه مورد نظر شما در راستای پوشش برج‌های سلولی قرار داشته باشد، از تلفن همراه استفاده می‌شود. هرچند ماهواره برای سنسورها یا وسایلی که در یک کشتی در وسط اقیانوس قرار دارند بهترین گزینه موجود به حساب می‌آید.

۲٫ مصرف برق پایین همراه با برد کم و پهنای باند بالا

دومین گروه از دسته‌بندی شبکه‌های ارتباطی در پلتفرم IOT ، به مصرف برق پایین همراه با برد کم و پهنای باند بالا اختصاص داد. استفاده از این گروه از شبکه‌های ارتباطی به شما این امکان را می‌دهد تا نه تنها مصرف برق را کاهش داده بلکه داده‌های زیادی را در دامنه‌های بسیار کوتاه ارسال نمائید. از جمله بهترین گزینه‌های موجود در این گروه از دسته‌بندی شبکه‌های ارتباطی، WiFi، بلوتوث و اترنت است. شاید واژه اترنت  نسبت به سایر موارد کمتر با گوش شما آشنا باشد. از همین‌رو لازم به ذکر است که اترنت همان اتصال سیمی‌ست که از محدودیت بالایی برخوردار می‌باشد زیرا عملکرد آن ارتباط مستقیمی به طول کابل دارد.

البته باید دقت داشته باشید، شاید WiFi و بلوتوث جزء اتصالات بی‌سیم به حساب آیند و نسبت به موبایل و ماهواره انرژی کمتر را مصرف نمایند و با حداکثر پهنای باند شما را به خواسته‌تان برسانند. اما باید بدانید دامنه این نوع از اتصالات بسیار محدود است.

۳٫ مصرف برق پایین همراه با برد زیاد و پهنای باند کم

مصرف برق پایین همراه با برد زیاد و پهنای باند کم، آخرین گروه موجود در دسته‌بندی شبکه‌های ارتباطی برای پلتفرم IOT را به خود اختصاص داده است. معمولا آن دسته از افرادی که تمایل دارند برق مصرفی خود را تا حد امکان پایین نگه دارند و البته میزان ارسال داده‌های‌شان را نیز کاهش دهند به سراغ استفاده از این شبکه‌های موجود در این گروه می‌روند. البته برای افزایش دامنه ضمن حفظ مصرف برق پایین، باید میزان داده ارسال شده را کاهش دهید. مهم‌ترین گزینه‌ اتصال در این گروه به شبکه‌های کم‌مصرف که از آن‌ها تحت عنوان LPWAN نیز یاد می‌شود اختصاص دارد.در ابتدا باید بدانید که LPWAN ها این توانایی را دارند که تنها مقدار کمی از داده‌ها را ارسال نمایند. البته این مقادیر کم به آن‌ها فرصت می‌دهد تا با قدرت بسیار بالا و در مسافت‌های بسیار طولانی فعالیت نمایند.

به‌عنوان‌مثال یک سنسور رطوبت برای اهداف کشاورزی نیازی به ارسال تعداد زیادی داده ندارد، شاید فقط نیاز باشد یک شماره واحد (سطح رطوبت) را هر چند ساعت یکبار ارسال کند. همچنین نیازی نیست این سنسور انرژی زیادی مصرف کند زیرا نیاز به باتری دارد (وصل کردن آن به یک پریز برق در وسط یک زمینه واقع بینانه نیست) و با توجه به اینکه کشاورزی منطقه گسترده‌ای را پوشش می‌دهد، وای‌فای و بلوتوث فاقد دامنه موردنیاز هستند. اینجاست که استفاده از LPWAN نمود پیدا می‌کند.

البته شبکه‌های کم‌مصرف یا همان LPWANها در بسیاری از برنامه‌های اینترنت اشیا مفید واقع می‌شوند. آن‌ها به هزاران سنسور موجود این اجازه را می‌دهند تا در مناطق وسیع مشغول به کار شده و به جمع‌آوری و ارسال داده‌ها بپردازند. هر چند توانایی ارسال مقادیر زیادی از داده‌ها را ندارند اما اکثریت سنسورهای موجود هیچ نیازی به این کار نخواهند داشت. نکته دیگری که در رابطه با شبکه‌های ارتباطی در پلتفرم IOT خصوصا در گروه سوم وجود دارد این است که امروزه شاهد انواع مختلفی از LPWAN هستیم که برخی از آنها مانند LoRa در باندهای بدون مجوز فعالیت می‌کنند درحالی‌که برخی دیگر مانند NB-IoT از زیرساخت‌های سلولی استفاده می‌کنند.

کدام را ترجیح می‌دهید؟ RFID یا NFC

شاید با خود فکر کنید که تمام گزینه‌های موجود برای شبکه‌های ارتباطی در پلتفرم IOT به موارد بالا ختم می‌شود. اما باید بگوییم که سخت در اشتباهید. زیرا در دنیای امروزی هیچ‌گاه نمی‌توان آخرین تکنولوژی که می‌بینیم را آخرین بدانیم چون مطمئنا موردی جدید و البته پیشرفته‌تر به زودی ظاهر خواهد شد. این مسئله در رابطه با شبکه‌های ارتباطی اینترنت اشیا نیز صدق می‌کند. زیرا گزینه‌های ارتباطی دیگری همچون شناسایی فرکانس رادیویی (RFID)، ارتباط نزدیک میدان (NFC) نیز وجود دارند. که استفاده از آن‌ها کاملا به نیاز شما و کاربردهای‌تان ارتباط دارد.

کلام آخر

در این مقاله به طور کامل شرح دادیم که شبکه‌های ارتباطی در پلتفرم IOT به چند دسته تقسیم‌بندی می‌شوند و هرکدام از آن‌ها چه کاربردهایی داشته و برای چه مصارفی مناسب هستند. هر چند این نوع گروه‌بندی مطمئنا با جوانب مثبت و منفی زیادی همراه است اما وجود و ارائه چارچوب‌های مختلف به شما کمک خواهد کرد تا با روشی مفید‌تر نسبت به مفهوم اتصال در اینترنت اشیا آشنا شده و بهتر و بیشتر بین مصرف برق، دامنه و پهنای باند به یک تعادل نسبی برسید.