انواع شبکه‌های ارتباطی اینترنت اشیا

اتصال اشیا به اینترنت یک جز اساسی از اینترنت اشیا است اما وقتی می‌توان این فناروی را ارزیابی کرد که بدانیم چه نوع ارتباطی برای شبکه IoT مناسب است. تلفن همراه، ماهواره، WiFi، بلوتوث، RFID، NFC، LPWAN و اترنت همه روش‌های ممکن برای اتصال یک سنسور یا دستگاه هستند و هر یک از این گزینه‌ها را می‌توان به روش‌های مختلفی ارائه داد.

اتصال به اینترنت اشیا - برقراری ارتباط بین مصرف برق، دامنه و پهنای باند

اتصال به شبکه مناسب انرژی بسیار کمی را مصرف می‌کند، دامنه بسیار زیادی دارد و قادر به انتقال مقادیر زیادی از داده‌ها با پهنای باند بالا است اما متأسفانه تاکنون چنین اتصال کاملی به وجود نیامده است.

هر گزینه ارتباطی نشان‌دهنده مبادله‌ای بین مصرف برق، دامنه و پهنای باند است پس به ما امکان می‌دهد چارچوبی مفهومی ایجاد کنیم و گزینه‌های مختلف اتصال را به سه گروه اصلی تقسیم کنیم:

1) مصرف برق بالا، برد زیاد، پهنای باند بالا

ارسال بی‌سیم تعداد زیادی از داده‌ها در مسافت زیاد، انرژی زیادی را می‌طلبد. یک مثال عالی همین گوشی هوشمند شما است. تلفن شما می‌تواند مقادیر زیادی از داده‌ها (به عنوان مثال فیلم) را از مسافت‌های طولانی دریافت و انتقال دهد و باید آن را هر 1-2 روز یکبار شارژ کنید.

گزینه‌های اتصال در این گروه شامل تلفن همراه و ماهواره است.

هنگامی که سنسور یا دستگاه در پوشش برج‌های سلولی باشد ، از سلول استفاده می‌شود. برای سنسورها / وسایلی که مثلاً در یک کشتی در وسط اقیانوس قرار دارند ، ماهواره مورد استفاده قرا می‌گیرد.

2) مصرف برق پایین ، برد کم، پهنای باند بالا

برای کاهش مصرف برق و ارسال داده‌های زیاد، باید دامنه را کاهش دهید.

گزینه‌های اتصال در این گروه شامل WiFi ، بلوتوث و اترنت است.

اترنت یک اتصال سیمی است، بنابراین محدود است زیرا فقط به طول کابل بستگی دارد. WiFi و Bluetooth هر دو اتصال بی‌سیم با مصرف انرژی کمتری نسبت به تلفن همراه و ماهواره هستند و دارای حداکثر پهنای باند هستند. با این حال، دامنه این اتصالات نیز محدود است.

3) مصرف برق پایین، برد زیاد، پهنای باند کم

برای افزایش دامنه ضمن حفظ مصرف برق پایین، باید میزان داده ارسال شده را کاهش دهید.

گزینه‌های اتصال در این گروه به شبکه‌های کم‌مصرف (LPWAN) محدود می‌شود.

LPWAN ها مقادیر کمی از داده‌ها را ارسال می‌کنند که به آنها امکان می‌دهد با قدرت بسیار کمی با مسافت‌های زیاد کار کنند. 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 ازآنجاکه کشاورزی منطقه گسترده‌ای را پوشش می‌دهد، وای‌فای و بلوتوث فاقد دامنه موردنیاز هستند.

LPWAN برای بسیاری از برنامه‌های IoT بسیار مفید است. آنها به هزاران سنسور اجازه می‌دهند تا باتری و داده‌ها را در مناطق وسیع جمع‌آوری و ارسال کنند. اگرچه آنها نمی‌توانند داده‌های زیادی ارسال کنند اما اکثر سنسورها نیازی به این کار ندارند. انواع مختلفی از LPWAN وجود دارد برخی از آنها مانند LoRa در باندهای بدون مجوز فعالیت می‌کنند درحالی‌که برخی دیگر مانند NB-IoT از زیرساخت‌های سلولی استفاده می‌کنند.

RFID، NFC چطور؟

برخی دیگر از گزینه‌های ارتباط مانند شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) ، ارتباط نزدیک میدان (NFC) نیز وجود دارند.

گروه‌بندی‌های فوق در گزینه‌های متنوع با جوانب مثبت و منفی تعمیم یافته‌اند. بااین‌حال این چارچوب باید به عنوان یک روش مفید برای مفهوم اتصال در اینترنت اشیا حفظ شود و همه این روش‌ها باید بتوانند بین مصرف برق، دامنه و پهنای باند به یک تعادل نسبی برسند.