بسیاری از ارتباطات بی سیم برد کوتاه

IOT به مجموعه‌ای بی‌درنگ از هر شی یا فرآیندی که نیاز به نظارت، اتصال و تعامل دارد، و همچنین صدا، نور، گرما، برق، مکانیک، شیمی، زیست‌شناسی، مکان و سایر اطلاعات مورد نیاز آن از طریق امکان‌های مختلف اشاره دارد. دسترسی به شبکه از طریق دستگاه‌ها و فناوری‌های مختلف مانند حسگرهای اطلاعات، فناوری شناسایی فرکانس رادیویی، سیستم موقعیت‌یابی جهانی، حسگرهای مادون قرمز، اسکنرهای لیزری و غیره. ، شناخت و مدیریت اشیا و فرآیندها.اینترنت اشیا یک حامل اطلاعات مبتنی بر اینترنت، شبکه های مخابراتی سنتی و غیره است که تمام اشیاء فیزیکی معمولی را که می توانند به طور مستقل آدرس دهی شوند را قادر می سازد تا یک شبکه به هم پیوسته را تشکیل دهند.

مقدمه ای بر استانداردهای ارتباطی در دنیای اینترنت اشیا

فناوری ارتباطی اینترنت اشیا را می توان با توجه به محدوده انتقال سیگنال به مسافت کوتاه و مسافت طولانی تقسیم کرد.فناوری انتقال کوتاه با توجه به فناوری‌های اصلی شامل Wi-Fi، ZigBee، Z-Wave، Thread، Bluetooth™، Wi-SUN و غیره است. یا خانه هوشمند، کارخانه هوشمند و روشنایی هوشمند و زمینه های دیگر.در گذشته، فناوری های ارتباطی از راه دور عمدتاً 2G، 3G، 4G و سایر فناوری های ارتباطی تلفن همراه بودند.با این حال، به دلیل نیازهای مختلف انتقال اینترنت اشیا (iot)، مانند پهنای باند زیاد و تاخیر کم، بسیاری از برنامه‌های iot نیازمند بسته‌های داده کوچک و تحمل تاخیر بالا هستند و در عین حال نیاز به پوشش گسترده‌تر یا عمیق‌تر دارند. به زمین و سایر مناطق به شدت محافظت شده.برای کاربردهای فوق، یک فناوری ارتباطی با مسافت طولانی و مصرف کم توان توسعه یافته است که در مجموع به عنوان شبکه گسترده کم توان (LPWAN) شناخته می شود و NB-IoT فناوری ارتباطی اصلی طیف برای مجوز کاربر است.در زیر یک نمودار معماری ساده از سیستم اینترنت اشیا آورده شده است.

فناوری ارتباطات بی سیم برد کوتاه: آخرین مایل دنیای اینترنت اشیا

اگر انتخاب با توجه به ویژگی های فناوری ارتباطات بی سیم از راه دور انجام شود، ارتباط از راه دور با میکروکنترلر عمومی نقش مهمی در دستگاه ترمینال، به ویژه با سنسورها برای جمع آوری داده ها ایفا می کند.

WIFI: شبکه بی‌سیم مبتنی بر استاندارد IEEE 802.11، می‌تواند به عنوان یک گسترش بی‌سیم با فاصله کوتاه از LAN سیمی در نظر گرفته شود.تنها چیزی که برای راه اندازی WIFI نیاز دارید یک AP بی سیم یا یک روتر بی سیم است و هزینه آن کم است.

زیگبی:بر اساس استاندارد IEEE802.15.4 سرعت کم، مسافت کوتاه، مصرف انرژی کم، پروتکل ارتباطی LAN فناوری ارتباطات بی سیم دو طرفه، همچنین به عنوان پروتکل زنبور بنفش شناخته می شود.ویژگی ها: برد نزدیک، پیچیدگی کم، خود سازمان دهی (خود پیکربندی، خود تعمیر و مدیریت خود)، مصرف انرژی کم و سرعت داده کم.پروتکل های ZigBee به لایه فیزیکی (PHY)، لایه کنترل دسترسی رسانه (MAC)، لایه انتقال (TL)، لایه شبکه (NWK) و لایه کاربردی (APL) از پایین به بالا تقسیم می شوند.لایه فیزیکی و لایه کنترل دسترسی رسانه با استاندارد IEEE 802.15.4 مطابقت دارد.عمدتاً برای کاربردهای سنسور و کنترل استفاده می شود.این می تواند در سه باند فرکانسی 2.4 گیگاهرتز (محبوب جهانی)، 868 مگاهرتز (محبوب اروپایی) و 915 مگاهرتز (محبوب آمریکایی) با بالاترین نرخ انتقال به ترتیب 250 کیلوبیت بر ثانیه، 20 کیلوبیت بر ثانیه و 40 کیلو بیت بر ثانیه کار کند.فاصله انتقال تک نقطه ای در محدوده 10-75 متر، ZigBee یک پلت فرم شبکه انتقال داده بی سیم است که از یک تا 65535 ماژول انتقال داده بی سیم تشکیل شده است، در کل محدوده شبکه، هر ماژول انتقال داده شبکه ZigBee می تواند با یکدیگر ارتباط برقرار کند. فاصله استاندارد 75 متر برای گسترش نامحدود.گره های ZigBee بسیار کم مصرف هستند، با باتری هایی که از شش ماه تا حدود دو سال و تا 10 سال در حالت خواب دوام می آورند.

Z-Wave: یک فناوری ارتباط بی سیم کوتاه برد مبتنی بر RF، کم هزینه، مصرف برق کم، قابلیت اطمینان بالا و مناسب برای شبکه است که توسط شرکت دانمارکی Zensys رهبری می شود.باند فرکانس کاری 908.42 مگاهرتز (ایالات متحده آمریکا) ~ 868.42 مگاهرتز (اروپا) است و حالت مدولاسیون FSK (BFSK/GFSK) اتخاذ شده است.نرخ انتقال داده 9.6 کیلوبایت تا 40 کیلوبایت بر ثانیه است و محدوده پوشش موثر سیگنال 30 متر در داخل خانه و بیش از 100 متر در فضای باز است که برای کاربردهای باند پهن باریک مناسب است.Z-Wave از فناوری مسیریابی پویا استفاده می کند.هر شبکه Z-Wave آدرس شبکه مخصوص به خود را دارد (HomeID).آدرس (NodeID) هر گره در شبکه توسط Controller اختصاص داده می شود.هر شبکه می تواند حداکثر 232 گره (Slaves) از جمله گره های کنترل را در خود جای دهد.Zensys کتابخانه پیوندی پویا (DLL) را برای توسعه ویندوز و توسعه دهندگان توابع API در داخل آن برای طراحی نرم افزار رایانه شخصی فراهم می کند.شبکه بی سیم ساخته شده توسط فناوری Z-Wave نه تنها می تواند کنترل از راه دور لوازم خانگی را از طریق تجهیزات شبکه انجام دهد، بلکه می تواند تجهیزات موجود در شبکه Z-Wave را از طریق شبکه اینترنت نیز کنترل کند.