متجر
تحتوي حلول LoRaWAN على أكبر كمية ومتنوعة من أجهزة الاستشعار اليوم. علاوة على ذلك, ظهرت قبل 5ز النظام البيئي وهو الحل الشامل الأكثر موثوقية المتاح اليوم. حلول LoRaWAN لها عمليات نشر في أكثر من 140 دول العالم. بالإضافة إلى, يتوقع خبراء ومحللو إنترنت الأشياء أن تشكل حلول LoRaWAN أكثر من 80% من سوق LPWAN في العقد المقبل. في هذه المقالة, سنحاول استكشاف ما إذا كانت LoRaWAN ستظهر اتجاهًا مهيمنًا أم أنها ستتعايش مع 5G.
تطور ال LoRaWAN حلول
LoRaWAN فعالة جدًا في المدى البعيد, لاسلكي, وشبكات الراديو منخفضة الطاقة. تعمل في نطاقات تردد غير مرخصة. وبالتالي, يمكننا نشره دون أي صعوبة. بالتالي, من الأسهل والأكثر ملاءمة للأجهزة ذات الآثار الصغيرة التواصل مع الأطر والأجهزة الأخرى على نطاق واسع.
حلول LoRaWAN سهلة الفهم إلى حد ما. إن اتصال شبكات النجوم يشبه المحادثة في الفصل الدراسي. البوابة قادرة على التواصل مع العقد والعقد حرة في أن تفعل الشيء نفسه.
لنفترض أن حل LoRaWAN الخاص بك يحتوي على عقدة واحدة وأربع بوابات. في مثل هذه الحالة, ستنتقل العقد بشكل عشوائي إلى الطيف الراديوي. البوابة التي تسمع الإرسال ستلتقطه وتحيله إلى السحابة. من المحتمل جدًا أن تستمع جميع البوابات إلى الرسالة وتعيد توجيهها إلى السحابة. هذا يلغي مخاطر فقدان البيانات بسبب ضعف روابط الاتصال أو التداخل من أي نوع.
بمجرد وصول رسالتك إلى السحابة, سيقوم النظام بإنشاء إيصال استلام. ومع ذلك, هذه العملية ليست تلقائية. لكي يعمل هذا, سيتعين على العقد الموجودة في حلول LoRaWAN طلب إيصالات الاستلام. إذا طلبت العقدة إقرارًا ، تختار السحابة بوابة واحدة للاستجابة بعد فاصل زمني ثابت. هذا يضيف طبقة أخرى من ضمان الجودة. تحتوي جميع أنظمة LPWAN تقريبًا على قنوات استقبال متعددة و LoRaWAN ليست استثناءً. حلول LoRaWAN قادرة على تلقي ما يصل إلى 8 الرسائل في نفس الوقت عبر قنوات تردد مختلفة.
التحديات في تطوير 5G
مثل أي تقنية ناشئة, 5يواجه G أيضًا بعض التحديات أثناء تطويره. سوف نلقي نظرة على بعض هذه التحديات في هذا القسم.
- تكاليف التصنيع وأسعار التجزئة
يعد بناء شبكة 5G مكلفًا لأنه يتطلب موارد متطورة. 5ستتكبد خطط G تكاليف أولية عالية لأنها ليست بسيطة مثل بناء طبقة أخرى أعلى شبكة موجودة. هذا لأن 5G هي تقنية مختلفة تمامًا. بحسب محللي السوق, سيصل إجمالي الإنفاق على 5G $88 مليار قبل طرح حل قابل للتطبيق في السوق. وبالتالي, تشكل تكاليف التصنيع المرتفعة عقبة كبيرة.
- نطاقات التردد المقيدة
تعمل شبكات LTE الحالية على نطاقات تردد أقل من 6 جيجاهرتز. ومع ذلك, 5يتطلب G نطاقات تردد تصل إلى 3000 غيغاهرتز. على الرغم من أن هذه النطاقات تتمتع بسعة أكبر وتعد بسرعات أعلى, يعتبر ترخيصهم تحديًا كبيرًا. من المرجح أن يتضمن ترخيص هذه النطاقات تقديم عطاءات قبل طرح حلول 5G ذات الصلة. في الولايات المتحدة وحدها, العطاءات ل 28 تم الوصول إلى نطاق جيجاهرتز $690 مليون بنهاية 2018.
- عدم وجود دعم للجهاز
تجري العديد من المحادثات حول تصنيع الهواتف الذكية والأجهزة الأخرى التي تدعم شبكات الجيل الخامس. ومع ذلك, يرتبط توفرها بالسرعة التي تصبح فيها 5G قابلة للتطبيق ومقدار تكلفة تصنيعها. وبالتالي, من المؤكد أننا لن نرى العديد من الأجهزة مع دعم 5G لبضع سنوات قادمة.
- التغطية والنشر
5تقدم G زيادة كبيرة في عرض النطاق الترددي والسرعة. ومع ذلك, لها نطاق محدود. وبالتالي, سوف يتطلب المزيد من البنية التحتية قبل انتشار واسع النطاق. تعني الترددات العالية أن موجات الراديو عالية الاتجاه أيضًا. وبالتالي, من الأسهل استهدافهم. هذه الممارسة تسمى تشكيل الحزم ولها خطر الاستغلال.
التحدي الآخر هو أن هوائيات 5G قادرة على التعامل مع المزيد من البيانات ولكن لها تغطية قصيرة المدى. أصبحت المحطات الأساسية والهوائيات أصغر حجمًا ولكن يتعين علينا تثبيتها في المنازل أو المباني. سيتعين على المدن الذكية تثبيت أجهزة إعادة إرسال إضافية للسماح بالانتشار خارج الأمواج على نطاقات أطول. بالتالي, ستحافظ على سرعات نقل ثابتة في المناطق المكتظة بالسكان. وبالتالي, من الواضح تمامًا أن شبكة 5G ستستغرق بعض الوقت لتنضج.
نعتزم استبدال أجهزة توجيه Wi-Fi وأجهزة المودم في المستقبل بخلايا صغيرة 5G. وبالتالي, يمكننا جلب اتصالات 5G إلى منازلنا وشركاتنا الصغيرة. بالتالي, سنقوم باستبدال اتصالات الإنترنت السلكية التقليدية. وبالتالي, إنه تحد كبير لنشر وصول 5G إلى المناطق الريفية.
- الخصوصية والأمن
يعد ضمان الأمان والخصوصية تحديًا كبيرًا مع أي تقنية تعتمد على البيانات. ومع ذلك, 5سيتعين على G ضمان اتخاذ تدابير ضد التهديدات السيبرانية المعقدة وكذلك القياسية. المصادقة واتفاقية المفتاح (الملقب ب) هو نظام لتأسيس الثقة بين الشبكات و 5G يندرج تحته. سيسمح هذا بتتبع الأشخاص القريبين من خلال موقع أجهزتهم الذكية. بل سيسمح لهم بالتنصت على مكالماتك الهاتفية الجارية.
بالتالي, تقع على عاتق مطوري 5G مسؤولية ضمان السلامة الرقمية لعملائهم وحماية خصوصيتهم. سيزداد الاتصال بالتأكيد مع زيادة سرعات البيانات عن المستويات الحالية. وبالتالي, يجب أن تضمن خدمات ظاهرية البيانات والخوادم السحابية أمانًا محكمًا وحماية الخصوصية والبيانات الشخصية لمستخدميها. ومع ذلك, يجب على مستخدميها التأكد من أنهم أكثر يقظة وحذرًا في مشاركة بياناتهم الحساسة.
إيجابيات LoRaWAN Solutions عبر 5G
فيما يلي بعض مزايا LoRaWAN عبر 5G,
- فعالة من حيث التكلفة واقتصادية
عمليات نشر LoRaWAN اقتصادية للغاية وفعالة من حيث التكلفة. هذا لأنهم يستهلكون القليل جدًا من الطاقة ولديهم بطارية طويلة العمر. علاوة على ذلك, إنها صغيرة الحجم للغاية. بالتالي, تميل تكاليف الأقساط والصيانة إلى الانخفاض بشكل كبير.
- نطاقات التردد غير المرخصة
تعمل LoRaWAN على نطاقات تردد غير مرخصة. وبالتالي, إنه أسهل وأكثر ملاءمة للنشر لأنه لا توجد رسوم ترخيص متضمنة. بالإضافة إلى, يسمح بدعم أفضل بين الأنظمة الأساسية وتحسين إمكانية الوصول.
- دعم واسع النطاق
يوفر LoRaWAN دعمًا واسع النطاق عبر أجهزة الاستشعار والأجهزة من مختلف الأنواع. إنها تتطلب عقدًا بسيطة لتعمل ، وبالتالي ليست هناك حاجة لأي أطر عمل معقدة. وبالتالي, يمكننا استخدامه لعمليات النشر الشامل وتطبيقات إنترنت الأشياء الواسعة.
- تغطية بعيدة المدى
LoRaWAN يدعم الاتصالات بعيدة المدى من تلقاء نفسه. ومع ذلك, يمكننا زيادة نطاقه الفعال من خلال دمج خدمة سحابية. هذا يسمح لـ LoRaWAN بالتواصل الفعال على المدى الطويل وكذلك المدى القصير. تتواصل العقد في شبكات LoRaWAN عن طريق الإرسال أولاً إلى أقرب بوابات ثم تنقل هذه البوابة البيانات إلى الخادم السحابي. تتميز بوابات LoRaWAN بالكفاءة في التقاط حزم البيانات ، وبالتالي فإن فرص التداخل أو الضوضاء منخفضة جدًا. علاوة على ذلك, يمكننا إضافة طبقات أمان إضافية في شكل إيصالات استلام. تتيح لنا هذه الإيصالات التأكد من أن حزم البيانات يتم نقلها بسلاسة.
- خصوصية
يتيح لنا LoRaWAN إنشاء شبكات مختلطة بين القطاعين العام والخاص. هذا يسمح لنا بالتحكم في وصول المستخدم إلى البيانات والمعلومات المصنفة. يمكننا ابتكار عوامل تصفية وتنفيذ آليات فحص لتجنب المحاولات الخبيثة. وبالتالي, يتيح لنا LoRaWAN التحكم بشكل واسع في درجة الخصوصية التي نريدها لشبكتنا.
الاتجاهات الحالية والمستقبلية لـ LoRaWAN و 5G
إن عمق وتعقيد حالات استخدام 5G يعني أن تطور 5G هو كذلك “كثير جدا” لشبكات معينة. سيؤدي هذا إلى الحاجة إلى ملف “تقنية الحجم المناسب” لدعم التطبيقات الموجودة في السوق. يجادل خبراء إنترنت الأشياء بأن 5G LTE توفر أداءً أفضل لكنها تفعل ذلك على حساب بعض المعايير الرئيسية. وهذه المعلمات الرئيسية مغطاة جيدًا بحلول LoRaWAN. يتوقع الخبراء أن LoRaWAN ستستغل هذا الحد من 5G وتحاول الاستفادة منه. يتوقع المحللون أن 5G قد تضيق الفجوة التكنولوجية إلى حد معين. ومع ذلك, هناك دائمًا مجال للحلول عالية الاستهداف والمتخصصة مثل LoRaWAN.
كيف قد تسود حلول LoRaWAN?
يذهب خبراء الصناعة إلى حد الادعاء بأن LoRaWAN ستظل معيارًا غير مرخص بحكم الواقع حتى في عصر 5G. يقترحون أن LoRaWAN أكثر ملاءمة للتبني الجماعي لأنها توفر استهلاكًا منخفضًا للبطارية وتمكن الشبكات العامة والخاصة المختلطة. تركز التطورات في 5G حتى الآن على الاتصالات الهامة وخدمات النطاق العريض. وبالتالي, لا يمكننا استخدامها بشكل فعال لنشر إنترنت الأشياء على نطاق واسع. بالتالي, يمكننا أن نستنتج بوضوح أن LoRaWAN ستلعب بالتأكيد دورها في أطر إنترنت الأشياء المستقبلية نظرًا لخصائصها المثلى وصفاتها الواعدة.
إذا كنت تفكر في تنفيذ LoRaWAN لتطبيق إنترنت الأشياء الخاص بك ، فأنت في المكان الصحيح. موكو سمارت يمكن أن تساعدك من خلال تزويدك بوحدات LoRaWAN الضرورية التي يمكنك نشرها وفقًا لمتطلباتك. لا تتردد في التواصل معنا إذا كنت تريد معرفة المزيد عن منتجاتنا وخدماتنا. نأمل أن نسمع منك قريبًا.
يستخدم مفتاح حالات حلول LoRaWAN
تم تصميم حلول LoRaWAN لتوصيل الأجهزة التي تتطلب نقل بيانات منخفضًا وبطارية محدودة بالإنترنت. ميزاته تجعله مثاليًا للتطبيقات التالية:
مدينة ذكية
انتقال LoRaWAN بعيد المدى يصل إلى 10 أميال تفوز بفرصة بناء البنية التحتية عبر مناطق شاسعة من المدن الذكية. علاوة على ذلك, لأنه يمكنه توصيل عدد كبير من العقد بسهولة, القدرة المضادة للتدخل للشبكة قوية جدًا, كما أن تحديد المواقع دقيق للغاية.
LoRaWAN هو حل جاهز يسهل نشره وهو واضح في تعزيز إدارة أنظمة المدن الذكية والتحكم فيها من حيث التنبؤ بالنقل العام, المراقبة البيئية, إنارة الشوارع, ومساحات ذكية لوقوف السيارات.
العدادات الذكية والمرافق
غالبًا ما توجد شبكات المرافق الذكية في أماكن لا تستطيع أجهزة الاستشعار في شبكات 5G الوصول إليها, لذلك تبرز مزايا LoRaWAN في هذا المجال. يقوم الحل القائم على LoRaWAN بترجمة المعلومات إلى إجراءات من خلال ضمان الوصول والنطاق المطلوبين دون تدخل يدوي من قبل الفنيين الميدانيين.
تدمج المرافق الألمانية الكهرباء من المصادر المتجددة والمستخدمين الجدد الخاضعين للتحكم في الشبكة لتحقيق تحكم مستدام في انتقال الطاقة.
الزراعة القائمة على البيانات
تستخدم الزراعة الذكية أنظمة وأجهزة الاستشعار LoRaWAN لجمع وتحليل البيانات لتحسين الكفاءة في جميع أنحاء سلسلة إنتاج الغذاء, من قراءات درجة الحرارة والرطوبة, وتتبع مؤشرات صحة الماشية, للمراقبة عن بعد للمعدات الزراعية, المحاصيل, والماشية.
تعد الأجهزة القائمة على Lora بديلاً منخفض التكلفة للبنية التحتية لشبكة الجيل الخامس 5G التي تتيح نشرًا مرنًا ولا تتطلب أيضًا تغييرات متكررة في البطارية.
مبنى ذكي
يفتح LoRaWAN حقبة جديدة في تطوير أنظمة إدارة المباني الذكية بسبب جهاز التحكم عن بعد, استهلاك منخفض للطاقة, تكلفة منخفضة, وقدرات كبيرة لمكافحة التدخل, ونسبة اختراق عالية للإشارة.
بالاضافة, يعد تثبيت الحل المستند إلى LoRa أمرًا سهلاً ولا يتعارض مع العمليات الإدارية. تدمج LoRaWAN مجموعة متنوعة من أنظمة إدارة المرافق للمركزية, إدارة ومراقبة المباني الذكية. بالاضافة, يمكن أن يساعد مديري المرافق في مراقبة البيانات المتعلقة باستهلاك الطاقة, الإشغال, الظروف البيئية وجودة الهواء في الوقت الفعلي لتحسين كفاءة التكلفة والاستخدام الأفضل للموارد.
رعاية صحية
تحت ضغط الاقتصاد, كثير من الشباب مشغولون بوظائفهم وليس لديهم الوقت والطاقة لرعاية المسنين في المنزل. وفى الوقت نفسه, موظفو المستشفى مشغولون كل يوم. وبالتالي, من الضروري استخدام LoRaWAN لتحقيق رعاية صحية خالية من العوائق, تبسيط عملية تسجيل المريض, تحديد الأشخاص وتحقيق تبادل معلومات أكثر شفافية.
سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية
يمكن لـ LoRaWAN السفر لمسافات طويلة في سلاسل التوريد والخدمات اللوجستية. تظهر تطبيقات محددة في مجالات مثل مكافحة السرقة, إدارة الأسطول, تتبع الأصول, تتبع حالة السائق, والصيانة التنبؤية.
ما هي حالات استخدام 5G
5تتمتع إمكانات زمن الوصول المنخفض والنطاق الترددي العالي من G بتأثير كبير على النظم البيئية كثيفة البيانات التي تتطلب اتصالات قوية وفي الوقت الفعلي.
السيارات المتصلة والقيادة الذاتية
المركبات والمواصلات, مجهزة بتقنيات متطورة عن بعد وتعتمد بشكل كبير على قراءات الوقت الحقيقي ونقل البيانات بين أجهزة استشعار وأنظمة إنترنت الأشياء المتعددة, هي مناطق رئيسية لحلول 5G. كمية كبيرة من البيانات مثل درجة حرارة السيارة, موقعك, يمكن الحصول على ظروف السرعة وحركة المرور لتحسين راحة القيادة وسلامتها.
للسيارات الذكية لقراءة ظروف حركة المرور سريعة التغير بدقة والتفاعل في جزء من الثانية, إنهم بحاجة إلى تقنية لضمان نقل المعلومات بسلاسة بين آلاف أجهزة إنترنت الأشياء. 5قدرة G على التعامل مع اتصالات بزمن انتقال شبه معدوم بين أجهزة متعددة تفتح الطريق للتفاعل المباشر من مركبة إلى مركبة وتفاعل المركبة مع كل شيء (V2X) الاتصالات, بما في ذلك أنظمة إدارة بيانات المرور, عدادات مواقف السيارات, وأضواء الشوارع.
حل ذكي 5G للصحة
يربط النظام الطبي 5G البيانات من الأجهزة القابلة للارتداء بأنظمة الموفر المستندة إلى السحابة ويدعم الاستشارات عالية الجودة عن بُعد بالفيديو في الوقت الفعلي. 5تعمل أجهزة إنترنت الأشياء التي تعمل بتقنية G على تحسين كفاءة الرعاية الوقائية والشخصية بشكل كبير من خلال توفير القدرة على مراقبة المرضى ونقلهم بشكل مستمر’ علامات حيوية. تقوم المستشفيات والمؤسسات البحثية حول العالم بتجربة حالات استخدام شبكات الجيل الخامس, بما في ذلك الإنقاذ في حالات الطوارئ عن بعد, جراحة عن بعد, تشخيص الخبراء عبر الإنترنت, جولات جناح متنقل, والمراقبة داخل المستشفى.
وفقًا لتقرير من GSMA, 5سيحسب G على الأقل 1.2 مليار اتصال في جميع أنحاء العالم عن طريق 2025.
ماذا عن NB-IoT?
ستختار بعض أجهزة LoRa أيضًا الاتصال بشبكة NB-IoT, وهو معيار LPWAN تم تطويره بواسطة نفس القسم الذي طور بروتوكولات 4G و 5G.
بتعبير آخر, إنها نوع من التقنيات الخلوية لتنفيذ LoRaWAN ويتم استخدامها للأجهزة المتصلة بـ 4g. وبمجرد انتشار 5G, سوف يستخدمه الناس لفترة من الوقت.
بالمقارنة مع لورا, NB-IoT لديها نطاق ترددي أعلى. لا يحتاج NB-IoT إلا إلى برامج ولا يلزم وجود بنية تحتية محددة. بالتالي, هذا النوع من مقياس الشبكة لتغطية ملايين الأجهزة بسهولة. لكن عدد هذه الأجهزة لا يزال أقل بكثير من عدد أجهزة LoRa.
ومع ذلك, NB-IoT له عيوبه. العيب الرئيسي هو أن NB-IoT يمتص الكثير من الطاقة, لذلك سوف تستنزف بطارية الجهاز بسرعة كبيرة.
أيضا, يحتوي NB-IoT على متطلبات أمان عالية نسبيًا ويستخدم تشفير قفزة عفا عليه الزمن بينما يستخدم LoRaWAN التشفير من طرف إلى طرف, آلية معايير أمنية حديثة.
للأسباب المذكورة أعلاه, LoRa هو بديل مؤقت للجيل الخامس أفضل من NB-IoT.
جاهز للنشر MOKOSMART LoRaWAN Solution
- يوفر MOKOSMART حل LoRaWAN الشامل, بما في ذلك الأجهزة الشاملة, بوابات, والمنصات السحابية لتسهيل وقتك في السوق.
- وحدة LoRaWAN ومجموعة أدوات التطوير
- مستشعر LoRaWAN
- متعقب LoRaWAN
- قابس LoRaWAN
- بوابة LoRaWAN
