آیا اینترنت اشیاء یا IOT آخرین راه حل استانداردهای ارتباطی است ؟ (بخش دوم)

تعمیم این مفهوم به استانداردهای اینترنت اشیاء IOT :

حداقل در حال حاضر، آموخته ایم که با مفهوم سه موج رادیویی در گوشی هایمان و چگونگی پیوستن آنها به شیوه تجربه مان از ” فضا ” کنار بیاییم. اما چگونه با بسیاری از استانداردهای IOT  کم قدرت برخورد کنیم؟ هدف اول این است که بازار استانداردهای کم قدرت را درک کنیم.

تمرکز واقعی این استانداردهای کم قدرت بر عمر طولانی مدت باتری – و نه سرعت داده ها – بدون از دست دادن محدوده دسترسی است. به طور معمول، استانداردهای کم قدرت برای اتصال دستگاه هایی مانند سنسورها به اینترنت (IoT) برای به اشتراک گذاشتن داده های سنسور استفاده می شوند و سرعت داده مورد نیاز برای آن بسیارکمتر از استفاده معمول از اینترنت یا تماشای فیلم است. بنابراین، اساساً استانداردهای کم قدرت، سرعت داده ها را فدای عمر باتری می کنند.

این استانداردهای کم قدرت نیز در سه محدوده دسترسی که قبلا ذکر شد دسته بندی می شوند:

• برای فضای شخصی ما: بلوتوث کم قدرت (گاهی اوقات BLE نامیده می شود، مخفف Bluetooth Low Energy)
• برای فضای خصوصی ما (مانند خانه، دفتر و یا هات اسپات): ZigBee (IEEE 802.15.4)، که اساساً یک استاندارد Wi-Fi کم قدرت است.
• برای فضای عمومی: NB-IoT / Cat-X به عنوان بخشی از 4G/5G

بنابراین، امکان پاسخ به این سوال وجود دارد که همه این استاندارد ها به چه سمت می روند به منظور ساده سازی مباحث مطرح در این صنعت این هماهنگی بین کم انرژی و حس و کنترل بسیار منطقی به نظر می رسد، زیرا با تجربه ما از فضا و همچنین سه رادیوی موجود در گوشی هایمان هماهنگ است.

این چه معنی برای آینده دارد؟

با این حال، هیچ چیز قطعی نیست، پیش بینی آینده کاری خطرناک است. فن آوری ها تلاش می کنند تا “فضاهای دیگر” را جذب کنند و چندین طرح در بازار وجود دارد. این می تواند شامل راه هایی برای به حداکثر رساندن استفاده مجدد از تکنولوژی موجود و یا تلاش برای پاسخ دادن به سوالات ساده دیگر باشد مثلا، آیا NB-IoT / Cat-X می تواند برای شبکه های داخلی نیز استفاده شود؟). به همین ترتیب، تلاش هایی وجود دارد برای گسترش بلوتوث کم انرژی به فضای شبکه و اضافه کردن قابلیت های شبکه سازی برای جایگزینی Zigbee – به همان شیوه ای که بلوتوث 20 سال پیش تلاش کرد جای Wi-Fi را بگیرد. این تلاش ها ممکن است موفق نباشد، اما با این وجود، شرکت های بزرگ هزینه های زیادی برای آنها صرف می کنند.

یک نکته جالب توجه این است که ممکن است دامنه چهارمی بین منطقه محلی (داخلی) و منطقه وسیع (عمومی) وجود داشته باشد. فضاهای وسیع خارجی وجود دارند که هنوز نیمه خصوصی هستند مانند دانشگاه ها، بندرگاه ها، فرودگاه ها و مراکز کنفرانس. بنابراین، این سوال ممکن است: آیا ما به یک استاندارد دیگر نیاز داریم که در این حوزه «در میان» متمرکز است؟ آینده خواهد گفت. شاید استانداردهای موجود به اندازه کافی انعطاف پذیر (و مقرون به صرفه) برای خدمت مناسب به این فضا باشند، یا اینکه یک استاندارد جدید عملکرد بهتری داشته باشد. در این رابطه، جالب است بدانیم LoRa، به عنوان یک شبه استاندارد برای فضای باز، در این منطقه بین خصوصی و عمومی، در بندرها و فرودگاه ها بسیار مشهود است.

استانداردهای باز در مقابل استانداردهای اختصاصی

لازم است به نقش بین استانداردهای باز و استانداردهای اختصاصی اشاره کنم. تاریخ تاکنون نشان داده است که استانداردهای ارتباطی باز موفق تر از استانداردهای بسته بوده اند. Wi-Fi  توانسته است HomeRF  را از بازار بیرون کند؛ به همین ترتیب، BLE  توانسته ANT+ را به بیرون براند.

اما استانداردهای دیگر هنوز در حال مبارزه هستند، مانند Zigbee، Thread و Z-Wave (Silicon Labs). با این حال، ZigBee و Thread هر دو مبتنی بر استاندارد IEEE 802.15.4 باز است (همانطور که Wi-Fi مبتنی بر IEEE 802.11 است)، در حالی که Z-Wave اختصاصی و بسته است. جالب خواهد بود که ببینیم کدام پیروز است، اما به احتمال زیاد ترکیبی از Zigbee / Thread خواهد بود. آنها از یک نرم افزار لایه کاربردی استفاده می کنند (Dotdot)، و تنها تفاوت آنها نرم افزار لایه شبکه است.

نرخ داده بالا در مقابل قدرت کم

با توجه به استانداردهایی که درتلاش برای گسترش به سایر نقاط هستند، جالب است بدانیم که مرز بین Wi-Fi (سرعت بالا داده ها) و Zigbee (قدرت کم) نیز زیاد نیست. از دیدگاه فضای کاربردی، برنامه هایی وجود دارد که نیاز به سرعت داده بالاتر دارند و در عین حال نیاز به باتری دارند، بنابراین نیاز به قدرت کم دارند.

در حال حاضر تلاش های قابل توجهی برای ایجاد Wi-Fi واقعا کم قدرت در حال انجام است. تلاش IEEE 802.11ah یک نمونه است، هرچند به نظر نمی رسد که به جایی برسد زیرا در باند فرکانس های زیر-گیگاهرتزی کار می کند و یکنواختی ندارد: در مناطق مختلف جهان فناوری های رادیویی گوناگون مورد نیاز است. با این حال، اجرای کم قدرت واقعی از Wi-Fi 4 (.11n) و Wi-Fi 5 (.11ac) ممکن است جایگزین های جالب برای ZigBee باشد، اگر آنها به قدرت پایین کافی دسترسی پیدا کنند – به عبارت دیگر، عمر باتری به اندازه کافی طولانی باشد.

نتیجه گیری

باید ببینیم آینده چه می شود و برای همه کسانی که در فضای توسعه رادیویی هستند، جالب است. با این حال، این وضعیت ذکر شده را تغییر نمی دهد: در نهایت میزان سودمندی استفاده است که ارزش را برای کاربر نهایی ایجاد می کند، نه سیم بی سیم. زمان فقط به ما می گوید که کدام استانداردها موفق ترین هستند، اما انتظار برای آنها سودمند نیست اگر بدانید هم اکنون چطور درآمد زایی کنید.