آشنایی با پروتکل‌های اینترنت اشیا و مزیت‌های LoRa
با توسعه فناوری اینترنت اشیا و فراگیر شدن کاربردهای آن در صنایع مختلف، پروتکل های مختلفی برای بستر ارتباطی آن توسعه یافته است که از مهمترین آنها می‌توان به پروتکل‌های Wi-Fi، ZigBee، Z wave، LoRa، Nb IoT و SigFox اشاره نمود. اما این پروتکل‌ها چه تفاوت‌هایی دارند؟
پروتکل‌های Wi-Fi، ZigBee، Z wave امروزه بیشتر در دستگاه‌های خانگی کاربرد دارند و برای کاربردهای صنعتی و شهری کمتر مورد استفاده قرار میگیرند. پروتکل Wi-Fi هزینه زیرساخت پایین تریداشته و فراگیرتر است، اما بسیار پرمصرف بوده و امکان استفاده از باتری در این دستگاه ها وجود نداردو ضمن آنکه کوتاه برد بوده و پوشش شبکه در فضای باز دشوار و پرهزینه است. ZigBee، Z wave از جهت مصرف وضعیت بهتری داشته و می توان بدون برق مستقیم و با استفاده از باتری در تجهیزات از آنها بهره برد، اما برد مناسب برای کابردهای شهری وکشاورزی را ندارند.
در مقابل به پروتکل‌هایی نظیر LoRa، Nb IoT و SigFox که کم مصرف و دوربرد هستند به سور کلی LPWAN اتلاق می گردد. این پروتکل ها برای کاربردهای شهری و کشاورزی مناسب ترند. در کشور ما در دوره ای کوتاه شبکه SigFox در حال پیاده سازی بود که با توجه به تحریم ها جمع شد وامکان استفاده از آن وجود ندارد. چون این پروتکل نیاز به تهیه لایسنس و تجهیزات سازنده داشته و غیر این صورت قابل استفاده نیست. Nb IoT یک نوع زیرساخت سلولی است که توسط اپراتورها تامین میشود. در حال حاضر پوشش محدود آن در کشور ایجاد شده ولی هنوز مطلوب نیست و ضمن وابستگی به اپراتورها، باید هزینه آبونمان همیشگی برای استفاده از زیرساخت آن پرداخت شود. اما پروتکل LoRa به صورت یک بسترمنبع باز برای همگان قابل استفاده است و به صورت مستقل و بدون وابستگی به مجموعه های دیگر می تواند بهترین انتخاب در حال حاضر در کشور ما باشد. بیشترین پروژه‌های اینترنت اشیا در کشور نیز در این بستر پیاده سازی شده است. بنابراین از جمیع جهات می‌توان LoRa را بهترین بستر برای اجرای پروژه‌های اینترنت اشیا و خصوصا کشاورزی هوشمند معرفی نمود.
LoRa یک تکنولوژی مدولاسیون غیر سلولی برای LoRaWAN است. دو اصطلاح LoRa و LoRaWAN قابل استفاده به جای هم نیستند: LoRaWAN پروتکل استاندارد برای ارتباطات با دامنه بالا یا همان WAN میباشد ولی LoRa به عنوان یک تکنولوژی شبکه های با دامنه بالا میباشد.
LoRa عمدتا به دو روش مورد استفاده قرار می گیرد:
- یکی LoRaWAN میباشد که بیشتر در اروپا مستقر شده است که ظرفیت پیام‌هایی که توسط این استاندارد مدیریت میشود بسیار کوچک و در حدود 12 بایت میباشد.
- دیگری Symphony Link میباشد که محصول شرکت Link Labs میباشد. Symphony Link یک سیستم بیسیم ساخته شده بر روی تکنولوژی LoRa است که برای غلبه کردن بر محدودیت‌های LoRaWAN طراحی شده است. این فناوری به عنوان بخشی از راهکارهای پیچیده شبکه LoRa، عمدتا در ایالات متحده و کانادا، و برای کاربردهای صنعتی طراحی شده است.
LoRa ارائه دهنده یک شبکه رادیویی مناسب برای راهکارهای IoT است وضمنا دارای Link Budget بهتری نسبت به سایر فناوری های رادیویی مشابه میباشد. اما در محدوده‌هایی غالبا خارج از اروپا، اگر بخواهید به شبکه‌های LoRaWAN متصل شوید یا از LoRa استفاده کنید، باید درگاه اختصاصی (Gateway) شبکه خود را مستقر کنید.
تکنولوژی LoRa برای کاربرد هایی “مجزا و مستقل” مانند کشاورزی هوشمند که در آنها، ارتباط از طریق شبکه تلفن همراه مورد نیاز نیست، بسیار مناسب تر میباشند. Symphony Link برای غلبه بر محدودیت های LoRa طراحی شده است اما بر اساس تکنولوژی LoRa کار میکند. این فناوری به طور خاص برای مشتریان سازمانی و صنعتی طراحی شده است که نیاز به یک راهکار تغییر پذیر و قابل اعتماد دارند، اما کاربران دیگر نیز امکان اضافه کردن قابلیتهایی سلیقه ای به درگاه یا Gateway را از طریق API دارا میباشند.
مزایای LoRa
- برای کاربردهایی همچون یک ساختمان مستقل، بسیارمناسب میباشد.
- شما می‌توانید شبکه اختصاصی خود را ایجاد و مدیریت کنید.
- اگر شما نیاز به سیگنال‌ها دو جهته داشته باشید، LoRa گزینه ای مناسب میباشد ، به عنوان مثال، قابلیت فرمان پذیری و کنترل همزمان که به لطف لینک‌های متقارن امکانپذیر می‌گردد.
- دستگاه‌های LoRa هنگامی که در حال حرکت هستند، به خوبی کار می کنند، که این ویژگی باعث میشود این تکنولوژی برای ردیابی دارایی های در حال حرکت، مانند صنایع حمل و نقل، مفیدتر باشند.
- دستگاه‌های LoRa عمر باتری طولانی تری از دستگاه های NB-IoT دارند.