در حال حاضر بیشتر روش های ارتباطی ماشین با ماشین(M2M)با استاندارد2G GPRSکار می‌کنند و به پوشش2G EDGE و سیمکارت نیاز دارند. با وجود اینکه که اپراتورها به دلیل کاهش هزینه‌ها، برخی از شبکه های2G را از رده خارج می‌کنند، ولی در پنج سال گذشته استانداردهای جدیدی نیز مانند Zigbee ، LoRa ، LTE-M ، Wi-Fi 802.11ah (HaLow), 802.11af (White-Fi). ظهور کرده است. بسته به نوع کاربرد، نیازهای امنیتی و عوامل هزینه‌زا، برخی از این استانداردها بهتر از سایرین هستند. در ادامه محبوب ترین استانداردها ، ویژگی ها و مزایای آنها را بررسی خواهیم کرد:
Zigbee (اختصاصی برای هر برند ، کوتاه برد ، ارزان و اساساً ایمن)
علامت تجاری Zigbee متعلق به Zigbee Alliance است که شامل گروهی از شرکت ها که استاندارد Zigbee را ایجاد و منتشر کرده‌اند. طبق اطلاعات روی وب سایت آنها، صدها میلیون دستگاه با بیش از 2200 برند دارای گواهینامه از فناوری Zigbee در سراسر جهان استفاده می‌کنند. زیگبی در سال 1998 متولد شد، در سال 2003 استاندارد شد و در سال 2006 ویرایش شد. نام آن نیز از روی رقص مخصوص زنبور عسل (waggle dance)در زمان پیدا کردن منبع غذایی جدید گرفته شده است. زیگبی یک گزینه بسیار محبوب برای تولید کنندگان دستگاه‌های اینترنت اشیا است که بیشتر ویژگی‌های اساسی یک شبکه ارتباطی خوب (کیفیت ارتباط ، برد یا محدوده پوشش ، امنیت)را فراهم می‌کند و به عنوان یک استانداردِ باز، امکان کار کردن با هر دستگاه دارای گواهی Zigbee را فراهم می‌کند. بزرگترین مشکل تولیدکنندگان دستگاه‌های اینترنت اشیا، هزینه عضویت در اتحادیه، صدور گواهینامه و کمبود وجود مجوز های باز یا GPL می‌باشد. OEM ها یا همان تولیدکنندگان اصلی دستگاه‌های اینترنت اشیا برای استفاده از این فناوری، باید عضو این اتحادیه شوند. Zigbee یک شبکه بی سیم، کم مصرف، با نرخ پایین ارسال و دریافت دیتا و بررای بکارگیری در فواصل نزدیک می‌باشد که از توپولوژی شبکه مش نیز پشتیبانی می‌کند. این پروتکل به خصوص برای دستگاه‌های خانگی و اداری، جایی که دستگاه‌ها در یک محیط کوچک قرار دارند، مناسب است. زیگبی فقط در فواصل 10 تا 100 متری خط مستقیم دید بصری کار می‌کند. از استاندارد بی سیم IEEE 802.15 WPAN استفاده می‌کند و برای انتقال داده‌ها با سرعت‌های 250 کیلوبیت بر ثانیه ، 40 کیلوبیت بر ثانیه و 20 کیلوبیت بر ثانیه را ارائه می‌دهد. پایین بودن نرخ داده‌های ارسالی و دریافتی و فاصله کم دستگاه‌ها در این استاندارد، باعث می‌شود دستگاه‌ها از باتری‌های کوچکتری استفاده کنند که می‌تواند سال‌ها به جای هفته‌ها دوام داشته باشند. و ضمنا با ویژگی Zigbee Pro’s Green Power ، امکان کار با دستگاه‌های بدون باتری، مانند قفل درب، کلیدها و سنسورهای محیطی نیز وجود دارد. سال گذشته ، Zigbee پانزدهمین سالگرد تأسیس خود را جشن گرفت وهمان طور که انتظار می‌رفت زبان پایه IoT یا همان سیتم عامل خود را با نام Dotdot راه‌اندازی کرد که این امکان را برای اشیا هوشمند فراهم می‌کند تا بتوانند با هم، در هر شبکه‌ای کار کنند. Dotdot محدود به Zigbee نیست و می‌تواند روی Zigbee ، IP و سایر شبکه ها کار کند. به تازگی، اتحادیه زیگبی همچنین اعلام کرد Dotdot روی شبکه Thread، که یک پروتکل IPV6 برای اتصال دستگاه‌های خانگی می‌باشد نیز کار می‌کند.
LoRa (اختصاصی برای هر برند ، دور برد ، ارزان و ایمن)
مشابه زیگبیLoRaWan نیز یک فناوری اختصاصی (proprietary) ، دارای استاندارد جهانی باز است که توسط اتحادیه "لورا" ، که یک سازمان غیرانتفاعی است، تعریف و کنترل می‌شود. تفاوت اصلی این دو این می‌باشد که، در حالی که زیگبییک پروتکل اینترنت اشیا کوتاه برد است که هدف آن اتصال تعدادی دستگاه در فواصل کوتاه و نزدیک به هم است، LoRa روی شبکه های گسترده متمرکز است. برای ارتباطات دوربرد، LoRa اختصاصا از فرکانس‌های رادیویی ساب گیگاهرتز Sub-GHz استفاده می‌کند که برد بیشتر و مصرف باتری کمتری دارند. این فرکانس‌های رادیوییِ بدون مجوز یا آزاد (Unlicensed) شامل: 169 مگاهرتز ، 433 مگاهرتز ، 868 مگاهرتز در اروپا و 915 مگاهرتز در آمریکای شمالی هستند و انتقال داده‌ها را با سرعتی بین 0.3 کیلوبیت در ثانیه تا 50 کیلوبیت در ثانیه فراهم می‌کنند. "لورا" گزینه مناسبی برای استقرار تعداد زیادی سنسور غیر حیاتی (سنسورهایی که با اطلاعات محرمانه کاربران و عملکردهای حیاتی جامعه ارتباطی ندارد (non-critical sensors)) و دستگاه‌های کنترل در مناطق وسیع، مناسب است. استفاده از فرکانس‌های رادیوییِ بدون مجوز یا آزاد (Unlicensed) این پروتکل را به گزینه ای مناسب برای استقرار سنسورهای محیطی در سطح شهر، کنترل و نظارت بر چراغ های خیابان، واحدهای کنترلی ِمزارع کشاورزی و نظارت بر اشیا کوچک، تبدیل می کند. اتحادیه LoRa معتقد است که این استاندارد می‌تواند برای زیرساخت‌های حیاتی نیز مورد استفاده قرار گیرد. اطلاعات شخصی محرمانه یا عملکردهای حیاتی جامعه نیاز به ارتباط ایمن دارند. به همین دلیل این پروتکل می تواند از کلیدهای 64 بیتی و 128 بیتی برای رمزگذاری شبکه، برنامه‌ها و دستگاه‌ها استفاده کند. لورا به عنوان یک استاندارد جدید با کاربردهای گسترده برای ارتباطات ماشین با ماشین بیشتر M2M به بازار عرضه شده است و استفاده از فرکانس های رادیوییِ بدون مجوز یا آزاد (Unlicensed) و درگاه‌هایی (gateway) كه می توانند به طور مستقل از اپراتور های تلفن همراه نصب شوند، LoRa را برای تولیدکنندگان دستگاه های اینترنت اشیا که قصد دارند محصولاتشان را در یك منطقه وسیع استفاده کنند، بسیار جذاب می‌كند. LoRaWan نیز مانند زیگبی، یک پروتکل کاملاً باز و رایگان نیست و برای استفاده از آن نیاز به عضویت در اتحاد LoRa است. اشکال اصلی این پروتکل کمبود امنیت سخت‌افزاری است. دستگاه ها از تراشه های Subscriber Identity Modules (SIM) شرکت‌های مخابراتی تلفن همراه استفاده می‌کنند که می تواند برای ذخیره و تأیید کلیدهای رمزگذاری استفاده شود ولی LoRaWan از رمزگذاری مبتنی بر نرم افزار استفاده می‌کند. علاوه بر این، هماهنگی کامل بین دستگاه های LoRa تضمین نشده است. زیرا هر تولید کننده می‌تواند گزینه‌های ارتباطی رادیوییِ استاندارد را در بستر سیستم عامل خود پیاده‌سازی کند.
ادامه مطلب را در بخش دوم مطالعه بفرمایید.
