கண்ணுக்குத் தெரியாத நெடுஞ்சாலைகளில் பயணம்: சென்சார் நெட்வொர்க்குகளுக்கான வயர்லெஸ் கம்யூனிகேஷன் புரோட்டோக்கால்களில் ஒரு ஆழமான டைவ்

நமது அதிகரித்து வரும் இணைக்கப்பட்ட உலகில், ஒரு கண்ணுக்குத் தெரியாத புரட்சி நடந்து வருகிறது. இது டோக்கியோவில் உள்ள ஒரு பாலத்தின் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு முதல் கலிபோர்னியாவில் உள்ள ஒரு திராட்சைத் தோட்டத்தின் மண் ஈரப்பதம் வரை, சிங்கப்பூர் போன்ற ஒரு ஸ்மார்ட் நகரத்தின் காற்றின் தரம் முதல் பெர்லினில் உள்ள ஒரு மருத்துவமனையில் உள்ள ஒரு நோயாளியின் முக்கிய அறிகுறிகள் வரை அனைத்தையும் கண்காணிக்கும் சிறிய, அறிவார்ந்த சென்சார்களால் இயக்கப்படும் ஒரு உலகம். வயர்லெஸ் சென்சார் நெட்வொர்க்குகள் (WSNs) என்று அழைக்கப்படும் இந்த பரந்த, ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட அமைப்புகள், இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் (IoT) இன் மைய நரம்பு மண்டலத்தை உருவாக்குகின்றன. ஆனால் இந்த பில்லியன் கணக்கான சாதனங்கள் எவ்வாறு ஒருவருக்கொருவர் மற்றும் கிளவுடுடன் பேசுகின்றன? வயர்லெஸ் கம்யூனிகேஷன் புரோட்டோக்கால்களின் சிக்கலான மற்றும் கண்கவர் உலகில் பதில் உள்ளது - நமது தரவை எடுத்துச் செல்லும் கண்ணுக்குத் தெரியாத நெடுஞ்சாலைகள்.

சரியான புரோட்டோக்காலைத் தேர்ந்தெடுப்பது IoT தீர்வை வடிவமைப்பதில் மிக முக்கியமான முடிவுகளில் ஒன்றாகும். இது அனைத்தையும் பாதிக்கிறது: பேட்டரி ஆயுள், செயல்பாட்டு வரம்பு, தரவு வேகம், பிணைய அளவு, பாதுகாப்பு மற்றும் இறுதியில், மொத்த உரிமைச் செலவு. இந்த வழிகாட்டி மிகவும் பிரபலமான வயர்லெஸ் கம்யூனிகேஷன் புரோட்டோக்கால்களின் விரிவான ஆய்வை வழங்குகிறது, இது பொறியாளர்கள், உருவாக்குநர்கள் மற்றும் முடிவெடுப்பவர்கள் வலுவான, திறமையான மற்றும் அளவிடக்கூடிய சென்சார் நெட்வொர்க்குகளை உருவாக்க இந்த சிக்கலான நிலப்பரப்பில் செல்ல உதவுகிறது.

WSNs இல் புரோட்டோக்கால் ஸ்டேக்கைப் புரிந்துகொள்வது

குறிப்பிட்ட புரோட்டோக்கால்களுக்குள் நுழைவதற்கு முன், வயர்லெஸ் கம்யூனிகேஷன் என்பது ஒரு ஒற்றைக்கல் நிறுவனம் அல்ல என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். இது அடுக்குகளில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது, பெரும்பாலும் ஓப்பன் சிஸ்டம்ஸ் இன்டர் கனெக்ஷன் (OSI) மாதிரி போன்ற மாதிரிகள் மூலம் கருத்துருவாக்கப்படுகிறது. WSN களைப் பொறுத்தவரை, ஒரு எளிமைப்படுத்தப்பட்ட ஸ்டேக் பெரும்பாலும் மிகவும் நடைமுறைக்குரியது, ஆனால் முக்கிய யோசனை அப்படியே உள்ளது: ஒவ்வொரு அடுக்கையும் ஒரு குறிப்பிட்ட பணியைக் கையாள்கிறது, அதன் சிக்கலை மேலே மற்றும் கீழே உள்ள அடுக்குகளிலிருந்து சுருக்கமாகக் கூறுகிறது.

எங்கள் நோக்கங்களுக்காக, வயர்லெஸ் இணைப்புக்கு மிகவும் முக்கியமான அடுக்குகளில் நாங்கள் கவனம் செலுத்துவோம்:

• பிசிகல் லேயர் (PHY): இது மிகக் குறைந்த நிலை, காற்று அலைகள் மூலம் மூல பிட்களின் உண்மையான பரிமாற்றத்திற்கு பொறுப்பாகும். இது அதிர்வெண் பட்டைகள் (எ.கா., 2.4 GHz, 868 MHz), பண்பேற்றம் நுட்பங்கள் மற்றும் தரவு விகிதங்கள் போன்ற அளவுருக்களை வரையறுக்கிறது.
• டேட்டா லிங்க் லேயர் (MAC): மீடியா அணுகல் கட்டுப்பாடு (MAC) அடுக்கு சாதனங்கள் பகிரப்பட்ட வயர்லெஸ் மீடியத்தை எவ்வாறு அணுகுவது என்பதை நிர்வகிக்கிறது, பிழை கண்டறிதல் மற்றும் திருத்தம் மற்றும் தரவு பாக்கெட்டுகளை வடிவமைக்கிறது. இது 'குறைந்த ஆற்றல் மந்திரம்' நிறைய நடக்கும் இடம்.
• நெட்வொர்க் லேயர்: இந்த அடுக்கு தரவு பாக்கெட்டுகளை அவற்றின் மூலத்திலிருந்து அவற்றின் இலக்குக்கு திருப்பி விடுவதற்கு பொறுப்பாகும், இது வலைப்பின்னல் டோபாலஜி போன்ற சிக்கலான மல்டி-ஹாப் நெட்வொர்க்குகளில் மிகவும் முக்கியமானது.

சக்தி நிறைந்த சூழல்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட பாரம்பரிய இணைய நெறிமுறைகளைப் போலன்றி, WSN நெறிமுறைகள் தனித்துவமான கட்டுப்பாடுகளின் அடிப்படையில் கட்டப்பட்டுள்ளன: நீண்ட பேட்டரி ஆயுளுக்கான மிகக் குறைந்த மின் நுகர்வு, சென்சார் முனைகளில் வரையறுக்கப்பட்ட செயலாக்க சக்தி மற்றும் நினைவகம், தரவு இழப்புக்கான சகிப்புத்தன்மை மற்றும் ஆயிரக்கணக்கான அல்லது மில்லியன் கணக்கான சாதனங்களுக்கு அளவிட வேண்டிய அவசியம்.

ஒரு புரோட்டோக்காலைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான முக்கிய காரணிகள்

ஒரே ஒரு 'சிறந்த' புரோட்டோக்கால் இல்லை. பயன்பாட்டிற்கு குறிப்பிட்ட போட்டி தேவைகளை சமநிலைப்படுத்தி, உகந்த தேர்வு எப்போதும் ஒரு வர்த்தகமாகும். கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய முக்கியமான காரணிகள் இங்கே:

வரம்பு

உங்கள் சமிக்ஞைகள் எவ்வளவு தூரம் பயணிக்க வேண்டும்? இது முதல் மற்றும் மிக அடிப்படையான கேள்வி. நெறிமுறைகள் பரவலாக வரம்பால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன:

• குறுகிய தூரம் (100 மீட்டருக்கு கீழ்): தனிப்பட்ட பகுதி நெட்வொர்க்குகள் (PAN கள்) மற்றும் ஸ்மார்ட் வீடுகள், தொழிற்சாலை மாடிகள் அல்லது அணியக்கூடிய சாதனங்கள் போன்ற உள்ளூர் சூழல்களுக்கு ஏற்றது. BLE மற்றும் Zigbee ஆகியவை எடுத்துக்காட்டுகள்.
• நடுத்தர வரம்பு (1 கிலோமீட்டர் வரை): வளாகம் முழுவதும் அல்லது கட்டிடத்திலிருந்து கட்டிட இணைப்புக்கு ஏற்றது. Wi-Fi HaLow இந்த வகைக்குள் அடங்கும்.
• நீண்ட தூரம் (1 முதல் 10+ கிலோமீட்டர் வரை): ஸ்மார்ட் நகரங்கள், விவசாயம் மற்றும் தளவாடங்களில் பயன்படுத்தப்படும் குறைந்த சக்தி அகல-பகுதி நெட்வொர்க்குகளுக்கு (LPWAN கள்) அவசியம். LoRaWAN மற்றும் NB-IoT ஆகியவை எடுத்துக்காட்டுகள்.

தரவு விகிதம் (அலைவரிசை)

நீங்கள் எவ்வளவு தரவை அனுப்ப வேண்டும், எவ்வளவு அடிக்கடி? தரவு விகிதம், வரம்பு மற்றும் மின் நுகர்வு ஆகியவற்றுக்கு இடையே நேரடி வர்த்தகம் உள்ளது.

• குறைந்த தரவு விகிதம் (kbps): வெப்பநிலை வாசிப்பு, ஒரு கதவு நிலை அல்லது GPS ஒருங்கிணைப்பு போன்ற சிறிய, அடிக்கடி பாக்கெட்டுகளை அனுப்ப போதுமானது. பெரும்பாலான LPWAN மற்றும் குறுகிய தூர IoT நெறிமுறைகள் இங்கே செயல்படுகின்றன.
• உயர் தரவு விகிதம் (Mbps): பாதுகாப்பு கேமராவிலிருந்து வீடியோவை ஸ்ட்ரீமிங் செய்வது அல்லது பெரிய ஃபார்ம்வேர் புதுப்பிப்புகளை மாற்றுவது போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு அவசியம். Wi-Fi இந்த இடத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்தும் நெறிமுறை.

மின் நுகர்வு

பேட்டரி மூலம் இயக்கப்படும் சென்சார்களுக்கு, இது பெரும்பாலும் மிக முக்கியமான காரணியாகும். இலக்கு பொதுவாக பல வருட பேட்டரி ஆயுளை அடைவதாகும். WSN க்காக வடிவமைக்கப்பட்ட நெறிமுறைகள் ஆழமான தூக்க முறைகள், குறைந்தபட்ச பரிமாற்ற நேரங்கள் மற்றும் திறமையான MAC அடுக்குகள் போன்ற பல்வேறு சக்தி சேமிப்பு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.

நெட்வொர்க் டோபாலஜி

சாதனங்கள் எவ்வாறு ஒழுங்கமைக்கப்பட்டு ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளும்?

• ஸ்டார் டோபாலஜி: அனைத்து முனைகளும் ஒரு மத்திய நுழைவாயிலுடன் நேரடியாக இணைக்கப்படுகின்றன. இது முனைகளுக்கு எளிமையானது மற்றும் சக்தி வாய்ந்தது, ஆனால் நுழைவாயிலின் வரம்பால் வரையறுக்கப்பட்ட ஒரு தோல்வி மற்றும் வரம்புக்குரிய வரம்பின் ஒரு புள்ளியைக் கொண்டுள்ளது. LoRaWAN மற்றும் NB-IoT இதைப் பயன்படுத்துகின்றன.
• வலை டோபாலஜி: முனைகள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ள முடியும், நுழைவாயிலின் நேரடி வரம்பிற்கு வெளியே இருக்கும் முனைகளுக்கு செய்திகளை அனுப்ப முடியும். இது பெரிய, சிக்கலான பகுதிகளை உள்ளடக்கும் ஒரு மீள்தன்மை, சுய-குணப்படுத்தும் பிணையத்தை உருவாக்குகிறது. Zigbee மற்றும் Z-Wave ஆகியவை சிறந்த எடுத்துக்காட்டுகள்.
• பியர்-டு-பியர்: கிளாசிக் புளூடூத்தில் காணப்படுவது போல், சாதனங்கள் ஒரு மத்திய மையமில்லாமல் நேரடியாக ஒருவருக்கொருவர் இணைக்க முடியும்.

அளவிடுதல் மற்றும் பாதுகாப்பு

உங்கள் பிணையம் இப்போது மற்றும் எதிர்காலத்தில் எத்தனை சாதனங்களை ஆதரிக்க வேண்டும்? நெறிமுறைக்கு தேவையான அடர்த்தி மற்றும் முனைகளின் எண்ணிக்கையை கையாள முடியும் என்பதை உறுதிப்படுத்தவும். கூடுதலாக, பாதுகாப்பு என்பது பேச்சுவார்த்தைக்குட்பட்டது அல்ல. தரவு ரகசியத்தன்மைக்கான AES குறியாக்கம் மற்றும் அங்கீகரிக்கப்படாத அணுகலைத் தடுக்க அங்கீகார வழிமுறைகள் போன்ற நெறிமுறையின் உள்ளமைக்கப்பட்ட பாதுகாப்பு அம்சங்களை எப்போதும் மதிப்பீடு செய்யுங்கள்.

செலவு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு

ஒரு முனை வன்பொருள் (சிப்செட்) செலவு மற்றும் எந்தவொரு பிணைய உள்கட்டமைப்பு அல்லது தரவு சந்தா கட்டணங்களையும் (குறிப்பாக செல்லுலார் IoT க்கு) கவனியுங்கள். மேலும், மேம்பாட்டு கருவிகள், சமூக ஆதரவு மற்றும் சான்றளிக்கப்பட்ட தொழில் வல்லுநர்கள் கிடைப்பது உட்பட நெறிமுறையின் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பின் முதிர்ச்சியை மதிப்பீடு செய்யுங்கள்.

குறுகிய தூர நெறிமுறைகளில் ஒரு ஆழமான டைவ்

இந்த நெறிமுறைகள் உள்ளூர்-பகுதி இணைப்பின் பணியாளர்கள், நமது ஸ்மார்ட் வீடுகள் முதல் இணைக்கப்பட்ட தொழிற்சாலைகள் வரை அனைத்தையும் இயக்குகின்றன.

Zigbee (IEEE 802.15.4)

Zigbee என்பது IEEE 802.15.4 பிசிகல் மற்றும் MAC அடுக்குகளில் கட்டப்பட்ட ஒரு முதிர்ந்த மற்றும் வலுவான தரநிலை. அதன் வரையறுக்கும் அம்சம் அதன் சக்திவாய்ந்த வலைப்பின்னல் திறன் ஆகும்.

• முக்கிய அம்சங்கள்: குறைந்த மின் நுகர்வு, குறைந்த தரவு விகிதங்கள் (250 kbps வரை) மற்றும் ஆயிரக்கணக்கான முனைகளுடன் பெரிய, சுய-குணப்படுத்தும் வலைப்பின்னல்களுக்கான ஆதரவு. இது முக்கியமாக உலகளவில் கிடைக்கும் 2.4 GHz இசைக்குழுவில் இயங்குகிறது.
• நன்மைகள்: மீள்தன்மை, பெரிய அளவிலான உள்ளூர் நெட்வொர்க்குகளை உருவாக்குவதற்கு சிறந்தது. இணைப்பு தரநிலைகள் கூட்டணி (CSA) மூலம் வலுவான தொழில் ஆதரவு மற்றும் தரப்படுத்தல். உள்ளமைக்கப்பட்ட AES-128 குறியாக்கத்துடன் பாதுகாப்பானது.
• பாதகங்கள்: 2.4 GHz இசைக்குழு நெரிசலாக இருக்கலாம், இது Wi-Fi மற்றும் புளூடூத்திலிருந்து சாத்தியமான குறுக்கீட்டிற்கு வழிவகுக்கும். அதிக அலைவரிசை பயன்பாடுகளுக்கு தரவு விகிதங்கள் போதுமானதாக இல்லை.
• பொதுவான பயன்பாடுகள்: ஸ்மார்ட் ஹோம் ஆட்டோமேஷன் (விளக்குகள், தெர்மோஸ்டாட்கள், சென்சார்கள்), கட்டிட ஆட்டோமேஷன், தொழில்துறை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் மற்றும் ஸ்மார்ட் எரிசக்தி மீட்டரிங்.

புளூடூத் குறைந்த ஆற்றல் (BLE)

தனிப்பட்ட பகுதி நெட்வொர்க்குகளுக்காக முதலில் வடிவமைக்கப்பட்ட BLE, IoT இல் ஒரு ஆதிக்க சக்தியாக மாறியுள்ளது. இது சாதனங்களுக்கு இடையே சிறிய, அடிக்கடி தரவு வெடிப்புகளை அனுப்புவதற்கு உகந்ததாக உள்ளது.

• முக்கிய அம்சங்கள்: மிகக் குறைந்த மின் நுகர்வு, சாதனங்களை ஒரு நாணய செல் பேட்டரியில் பல ஆண்டுகளாக இயக்க அனுமதிக்கிறது. ஸ்மார்ட்போன்களில் எங்கும் நிறைந்திருப்பதால் அவை இயற்கையான நுழைவாயிலாகின்றன. 2.4 GHz இசைக்குழுவில் இயங்குகிறது.
• நன்மைகள்: குறைந்த செலவு, பாரிய சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு, நடைமுறையில் அனைத்து நவீன மொபைல் சாதனங்களிலும் சொந்த ஆதரவு. புளூடூத் மெஷ் போன்ற சமீபத்திய சேர்த்தல்கள் அதன் திறன்களை எளிய புள்ளி-க்கு-புள்ளி இணைப்புகளுக்கு அப்பால் விரிவுபடுத்தியுள்ளன.
• பாதகங்கள்: வரையறுக்கப்பட்ட வரம்பு (பொதுவாக 10-50 மீட்டர்). நெரிசலான 2.4 GHz இசைக்குழுவில் குறுக்கீட்டிற்கு ஆளாகிறது. வலை செயல்படுத்தல் Zigbee ஐ விட குறைவான முதிர்ச்சியானது.
• பொதுவான பயன்பாடுகள்: அணியக்கூடியவை (உடற்பயிற்சி டிராக்கர்கள், ஸ்மார்ட்வாட்ச்கள்), சுகாதார கண்காணிப்பு, பெக்கன்களுடன் சொத்து கண்காணிப்பு (சில்லறை, அருங்காட்சியகங்கள்) மற்றும் நுகர்வோர் எலக்ட்ரானிக்ஸ்.

Z-Wave

Z-Wave என்பது குடியிருப்பு ஸ்மார்ட் ஹோம் சந்தையில் முக்கியமாக கவனம் செலுத்தும் ஒரு தனியுரிம நெறிமுறை. இது அதன் நம்பகத்தன்மை மற்றும் இயங்குதன்மைக்கு பெயர் பெற்றது.

• முக்கிய அம்சங்கள்: துணை-1 GHz இசைக்குழுவில் (எ.கா., வட அமெரிக்காவில் 908 MHz, ஐரோப்பாவில் 868 MHz) இயங்குகிறது, இது குறைவான நெரிசலானது மற்றும் 2.4 GHz இசைக்குழுவை விட சுவர்கள் வழியாக சிறந்த சமிக்ஞை ஊடுருவலை வழங்குகிறது. இது 232 சாதனங்கள் வரை நிர்வகிக்க எளிதான வலைப்பின்னலை ஆதரிக்கிறது.
• நன்மைகள்: அதிக நம்பகத்தன்மை மற்றும் குறைவான குறுக்கீடு. வலுவான சான்றிதழ் திட்டம் வெவ்வேறு உற்பத்தியாளர்களின் சாதனங்களுக்கு இடையில் இயங்குதிறனை உறுதி செய்கிறது.
• பாதகங்கள்: தனியுரிம தொழில்நுட்பம் (இருப்பினும் தரநிலை மிகவும் திறந்ததாகி வருகிறது), குறைந்த தரவு விகிதங்கள் மற்றும் Zigbee அல்லது BLE உடன் ஒப்பிடும்போது சிறிய சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு. பிணையத்திற்கு குறைந்த எண்ணிக்கையிலான முனைகள்.
• பொதுவான பயன்பாடுகள்: ஸ்மார்ட் லாக்ஸ், லைட்டிங் கண்ட்ரோல்ஸ், தெர்மோஸ்டாட்கள் மற்றும் குடியிருப்பு பாதுகாப்பு சென்சார்கள் போன்ற ஸ்மார்ட் ஹோம் தயாரிப்புகளில் பிரத்தியேகமாக கவனம் செலுத்துகிறது.

Wi-Fi (IEEE 802.11)

சாதாரண Wi-Fi அதன் அதிக அலைவரிசைக்கு அறியப்பட்டாலும், இது பாரம்பரியமாக பெரும்பாலான WSN பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் சக்தி வாய்ந்ததாக இருந்து வருகிறது. இருப்பினும், இது விளையாட ஒரு உறுதியான பங்கு உள்ளது.

• முக்கிய அம்சங்கள்: மிக அதிக தரவு விகிதங்கள் (Mbps முதல் Gbps வரை), இருக்கும் மற்றும் எங்கும் நிறைந்திருக்கும் பிணைய உள்கட்டமைப்பை மேம்படுத்துகிறது. IP- சொந்த தொடர்பு.
• நன்மைகள்: இருக்கும் IP நெட்வொர்க்குகளில் எளிதாக ஒருங்கிணைத்தல். ஒரு தனி நுழைவாயில் தேவையில்லை. உயர் அலைவரிசை IoT சாதனங்களுக்கு சிறந்தது.
• பாதகங்கள்: அதிக மின் நுகர்வு பெரும்பாலான பேட்டரி மூலம் இயக்கப்படும் சென்சார்களுக்கு பொருந்தாது. சிக்கலான அமைப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு மேலாண்மை (எ.கா., Wi-Fi சான்றுகளைப் பகிர்தல்).
• பொதுவான பயன்பாடுகள்: ஸ்மார்ட் ஹோம் பாதுகாப்பு கேமராக்கள், வீடியோ டோர் பெல்கள், டிஜிட்டல் அடையாளங்கள் மற்றும் IoT நுழைவாயில்களுக்கான பேக்ஹால். குறிப்பு: Wi-Fi HaLow (IEEE 802.11ah) போன்ற புதிய தரநிலைகள் நீண்ட வரம்பு மற்றும் குறைந்த சக்தியை வழங்குவதன் மூலம் இந்த வரம்புகளை நிவர்த்தி செய்கின்றன, IoT இடத்தை மிகவும் நேரடியாக குறிவைக்கின்றன.

நீண்ட தூர நெறிமுறைகளை ஆராய்தல் (LPWAN)

குறைந்த சக்தி அகல-பகுதி நெட்வொர்க்குகள் (LPWAN கள்) ஒரு மாற்றத்தக்க தொழில்நுட்பமாகும், இது நகரங்கள், பண்ணைகள் மற்றும் தளவாடச் சங்கிலிகள் போன்ற பரந்த புவியியல் பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படும் சென்சார்களுக்கான இணைப்பை செயல்படுத்துகிறது.

LoRaWAN (நீண்ட தூர அகல பகுதி நெட்வொர்க்)

LoRaWAN என்பது அதன் விதிவிலக்கான வரம்பு மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மைக்கு அறியப்பட்ட ஒரு முன்னணி LPWAN நெறிமுறை. இது LoRa அலையன்ஸால் நிர்வகிக்கப்படும் ஒரு திறந்த தரநிலை.

• முக்கிய அம்சங்கள்: சிர்ப் ஸ்ப்ரெட் ஸ்பெக்ட்ரம் (CSS) பண்பேற்றத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, இது மிக நீண்ட தூர தகவல்தொடர்புகளை (கிலோமீட்டர்கள்) வழங்குகிறது மற்றும் குறுக்கீட்டிற்கு மிகவும் மீள்தன்மை கொண்டது. மிகக் குறைந்த மின் நுகர்வு. உரிமம் பெறாத துணை-1 GHz ISM பட்டைகளில் இயங்குகிறது. ஒரு நட்சத்திரங்களின் நட்சத்திர டோபாலஜியைப் பயன்படுத்துகிறது.
• நன்மைகள்: சிறந்த வரம்பு மற்றும் கட்டிடம் ஊடுருவல். ஒரு பெரிய மற்றும் வளர்ந்து வரும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புடன் திறந்த தரநிலை. முழு கட்டுப்பாட்டிற்கான தனிப்பட்ட நெட்வொர்க்குகளை அல்லது பொது பிணைய ஆபரேட்டர்களைப் பயன்படுத்த நெகிழ்வுத்தன்மை.
• பாதகங்கள்: குறைந்த தரவு விகிதங்கள் மற்றும் உரிமம் பெறாத பட்டைகளில் கடமை சுழற்சி வரம்புகள் ஒரு சாதனம் எவ்வளவு அடிக்கடி அனுப்ப முடியும் என்பதை கட்டுப்படுத்துகிறது. குறைந்த-தாமதம் அல்லது கட்டளை மற்றும் கட்டுப்பாட்டு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது அல்ல.
• பொதுவான பயன்பாடுகள்: ஸ்மார்ட் விவசாயம் (மண் சென்சார்கள், கால்நடை கண்காணிப்பு), ஸ்மார்ட் மீட்டரிங் (நீர், எரிவாயு), சொத்து கண்காணிப்பு, ஸ்மார்ட் சிட்டி உள்கட்டமைப்பு (கழிவு மேலாண்மை, பார்க்கிங் சென்சார்கள்) மற்றும் தொழில்துறை கண்காணிப்பு.

Sigfox

Sigfox மற்றொரு பெரிய LPWAN வீரர், ஆனால் இது ஒரு உலகளாவிய பிணைய சேவை வழங்குநராக செயல்படுகிறது. வாடிக்கையாளர்கள் தங்கள் சொந்தமாக பயன்படுத்துவதை விட அதன் பிணையத்தைப் பயன்படுத்துகின்றனர்.

• முக்கிய அம்சங்கள்: அல்ட்ரா-நேரோபேண்ட் (UNB) தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஸ்பெக்ட்ரத்தின் மிக திறமையான பயன்பாட்டிற்கும் சிறந்த ரிசீவர் உணர்திறனுக்கும் அனுமதிக்கிறது. மிகக் குறைந்த சக்தி மற்றும் குறைந்த செலவு. இது சிறிய, அடிக்கடி செய்திகளை அனுப்ப வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
• நன்மைகள்: இறுதிப் பயனருக்கான எளிமை - பிணைய மேலாண்மை தேவையில்லை. மிகக் குறைந்த சாதனம் மற்றும் இணைப்பு செலவுகள். ஒரு ஒற்றை ஒப்பந்தம் அதன் உலகளாவிய பிணையத்திற்கான அணுகலை வழங்குகிறது.
• பாதகங்கள்: ஒரு ஆபரேட்டருடன் தனியுரிம தொழில்நுட்பம். மிகக் குறைந்த தரவு பேலோடு (12 பைட்டுகள் மேல்நோக்கி, 8 பைட்டுகள் கீழ்நோக்கி) மற்றும் ஒரு நாளைக்கு செய்திகளின் எண்ணிக்கையில் கடுமையான வரம்பு. முக்கியமாக ஒரு வழித் தொடர்பு, இது அடிக்கடி கீழ்நோக்கி கட்டுப்பாடு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு பொருந்தாது.
• பொதுவான பயன்பாடுகள்: எளிய அலாரம் அமைப்புகள், அடிப்படை சொத்து கண்காணிப்பு, பயன்பாட்டு மீட்டர் வாசிப்பு மற்றும் எளிய நிலை புதுப்பிப்புகள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகள் (எ.கா., 'ஆன்/ஆஃப்', 'நிரம்பியது/காலியானது').

NB-IoT மற்றும் LTE-M (செல்லுலார் IoT)

குறுகிய அலைவரிசை-IoT (NB-IoT) மற்றும் LTE-M (இயந்திரங்களுக்கான நீண்ட கால பரிணாமம்) ஆகியவை இருக்கும் செல்லுலார் நெட்வொர்க்குகளில் இயங்க 3GPP ஆல் உருவாக்கப்பட்ட இரண்டு LPWAN தரநிலைகள். அவர்கள் உரிமம் பெற்ற ஸ்பெக்ட்ரத்தில் செயல்படுகிறார்கள், கேரியர் தர நம்பகத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பை வழங்குகிறார்கள்.

• முக்கிய அம்சங்கள்: புதிய நெட்வொர்க்குகளை உருவாக்க தேவையில்லாமல், இருக்கும் 4G/5G உள்கட்டமைப்பை மேம்படுத்துகிறது, பரந்த பகுதி கவரேஜை வழங்குகிறது. உரிமம் பெற்ற ஸ்பெக்ட்ரம் என்பது குறைவான குறுக்கீடு மற்றும் சிறந்த சேவை தரம் ஆகியவற்றைக் குறிக்கிறது.
• NB-IoT: மிகக் குறைந்த தரவு விகிதங்கள், நிலையான சாதனங்களின் பாரிய எண்ணிக்கைகள் மற்றும் சிறந்த ஆழமான-உட்புற ஊடுருவலுக்கு உகந்ததாக உள்ளது. அடித்தளங்களில் நிறுவப்பட்ட ஸ்மார்ட் மீட்டர்கள் போன்ற சிறிய அளவிலான தரவை அடிக்கடி அனுப்பும் சாதனங்களுக்கு இது சிறந்தது.
• LTE-M: NB-IoT ஐ விட அதிக தரவு விகிதங்களை வழங்குகிறது, குறைந்த தாமதம் மற்றும் சாதன இயக்கம் (செல் டவர்களுக்கு இடையே கைமாற்றம்) மற்றும் குரல் (VoLTE) ஆகியவற்றை ஆதரிக்கிறது. இது அதிக தேவை பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.
• நன்மைகள்: அதிக நம்பகத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பு. ரோமிங் ஒப்பந்தங்கள் மூலம் உலகளாவிய கவரேஜ். மொபைல் சொத்துக்களுக்கு (LTE-M) மற்றும் அடைய கடினமான இடங்களுக்கு (NB-IoT) சிறந்தது.
• பாதகங்கள்: பொதுவாக LoRaWAN அல்லது Sigfox ஐ விட அதிக மின் நுகர்வு. மொபைல் பிணைய ஆபரேட்டரிடமிருந்து ஒரு சிம் கார்டும் தரவுத் திட்டமும் தேவைப்படுகிறது, இது அதிக தொடர்ச்சியான செலவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
• பொதுவான பயன்பாடுகள் (NB-IoT): ஸ்மார்ட் பயன்பாட்டு மீட்டரிங், ஸ்மார்ட் சிட்டி சென்சார்கள் (பார்க்கிங், விளக்கு), கட்டிட ஆட்டோமேஷன், விவசாய கண்காணிப்பு.
• பொதுவான பயன்பாடுகள் (LTE-M): கடற்படை மேலாண்மை, சொத்து கண்காணிப்பு, இணைக்கப்பட்ட சுகாதார சாதனங்கள், அணியக்கூடியவை மற்றும் விற்பனை புள்ளிகள்.

பயன்பாட்டு-அடுக்கு நெறிமுறைகள்: தரவை உணர்த்துதல்

மேலே உள்ள நெறிமுறைகள் நெடுஞ்சாலையை உருவாக்கும்போது, ​​பயன்பாட்டு-அடுக்கு நெறிமுறைகள் அந்த நெடுஞ்சாலையில் பேசப்படும் மொழியை வரையறுக்கின்றன. ஒரு சென்சாரிலிருந்து வரும் தரவு கிளவுட் இயங்குதளத்தால் புரிந்து கொள்ளப்படுவதை அவர்கள் உறுதி செய்கிறார்கள்.

MQTT (செய்தி வரிசை தொலைதூரப் போக்குவரத்து)

MQTT என்பது ஒரு இலகுரக, வெளியிடுதல்/சந்தா செய்தி நெறிமுறையாகும், இது IoT க்கான உண்மையான தரநிலையாக மாறியுள்ளது. சாதனம் நேரடியாக ஒரு சேவையகத்தை வாக்களிப்பதற்கு பதிலாக, அது ஒரு மத்திய தரகரில் 'தலைப்புக்கு' செய்திகளை வெளியிடுகிறது. மற்ற பயன்பாடுகள் செய்திகளைப் பெற அந்த தலைப்புக்கு குழுசேர்கின்றன. குறைந்த சக்தி, நம்பமுடியாத நெட்வொர்க்குகளுக்கு இந்த பிரித்தல் நம்பமுடியாத அளவிற்கு திறமையானது.

CoAP (வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாட்டு நெறிமுறை)

CoAP என்பது HTTP இன் இலகுரக பதிப்பாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சாதனங்கள் மற்றும் நெட்வொர்க்குகளுக்காக கட்டப்பட்டது. இது HTTP ஐப் போன்ற ஒரு கோரிக்கை/பதில் மாதிரியைப் பயன்படுத்துகிறது, ஆனால் செயல்திறனுக்காக UDP வழியாக இயங்குகிறது. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பிணையத்திற்குள் நேரடியாக வினவப்பட வேண்டிய சாதனங்களுக்கு இது ஒரு நல்ல தேர்வாகும்.

எழுச்சி நிலப்பரப்பு மற்றும் எதிர்கால போக்குகள்

WSN நெறிமுறைகளின் உலகம் தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகிறது. கவனிக்க வேண்டிய முக்கிய போக்குகள் பின்வருமாறு:

• மேட்டர் உடன் இயங்குதன்மை: ஸ்மார்ட் வீட்டிற்கு, மேட்டர் தரநிலை (முக்கிய தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களால் ஆதரிக்கப்படுகிறது) Wi-Fi மற்றும் த்ரெட் (Zigbee ஐப் போன்ற IPv6-அடிப்படையிலான வலை நெறிமுறை) போன்ற நெறிமுறைகளில் இயங்கும் ஒரு ஒருங்கிணைந்த பயன்பாட்டு அடுக்கை உருவாக்க இலக்கு கொண்டுள்ளது. வெவ்வேறு பிராண்டுகளின் சாதனங்களுக்கு இடையில் உண்மையான இயங்குதன்மை.
• 5G இன் எழுச்சி: 5G அதிக வேகத்திற்கு அறியப்பட்டாலும், அதன் பாரிய இயந்திர-வகை தகவல்தொடர்பு (mMTC) விவரக்குறிப்பு குறைந்த சக்தி IoT சாதனங்களின் மிக உயர்ந்த அடர்த்தியை ஆதரிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, செல்லுலார் IoT இன் திறன்களை மேலும் அதிகரிக்கும்.
• விளிம்பில் AI: சென்சார் முனைகள் மிகவும் சக்திவாய்ந்ததாக மாறும்போது, ​​அதிக தரவு செயலாக்கம் சாதனத்தில் நேரடியாக நடக்க முடியும் ('விளிம்பு கணினி'). இது அனுப்பப்பட வேண்டிய மூல தரவின் அளவைக் குறைக்கிறது, சக்தி மற்றும் அலைவரிசையை சேமிக்கிறது மற்றும் நிலையான ஸ்ட்ரீமிங்கிலிருந்து அடிக்கடி, நுண்ணறிவு அடிப்படையிலான புதுப்பிப்புகளுக்கு தொடர்பு முறைகளை மாற்றுகிறது.
• மல்டி-புரோட்டோக்கால் சாதனங்கள்: அதிக சாதனங்கள் மற்றும் நுழைவாயில்களை நாங்கள் காண்கிறோம், அவை பல ரேடியோக்களை இணைக்கின்றன (எ.கா., உள்ளூர் கமிஷனிங்கிற்கான BLE மற்றும் நீண்ட தூர தரவு பேக்ஹாலிற்கான LoRaWAN), இரண்டு உலகங்களிலும் சிறந்ததை வழங்குகின்றன.

முடிவு: உங்கள் திட்டத்திற்கான சரியான புரோட்டோக்காலைத் தேர்ந்தெடுப்பது

வயர்லெஸ் கம்யூனிகேஷனின் கண்ணுக்குத் தெரியாத நெடுஞ்சாலைகள் வேறுபட்டவை மற்றும் நோக்கம் கொண்டவை. அவர்கள் அனைவரையும் ஆட்சி செய்யும் ஒற்றை நெறிமுறை இல்லை. ஒரு வெற்றிகரமான WSN வரிசைப்படுத்தலுக்கான பயணம் உங்கள் பயன்பாட்டின் தனித்துவமான தேவைகளின் முழுமையான பகுப்பாய்வுடன் தொடங்குகிறது.

முக்கிய காரணிகளுக்கு எதிராக உங்கள் தேவைகளை மேப்பிங் செய்வதன் மூலம் தொடங்கவும்: வரம்பு, தரவு விகிதம், சக்தி பட்ஜெட், டோபாலஜி, அளவுகோல் மற்றும் செலவு. நம்பகமான மற்றும் இயங்கக்கூடிய ஒரு ஸ்மார்ட் ஹோம் தயாரிப்பை உருவாக்குகிறீர்களா? Zigbee அல்லது Z-Wave உங்கள் பதில் இருக்கலாம். ஒரு அணியக்கூடிய உடற்பயிற்சி கண்காணிப்பாளரா? BLE என்பது தெளிவான தேர்வு. ஒரு பெரிய பண்ணையில் விவசாய சென்சார்களைக் கண்காணிக்கிறீர்களா? LoRaWAN இன் வரம்பு மற்றும் தனிப்பட்ட பிணைய திறன்கள் சரியான பொருத்தம். ஒரு நாட்டில் அதிக மதிப்புள்ள சொத்துக்களைக் கண்காணிக்கிறீர்களா? LTE-M இன் நம்பகத்தன்மை மற்றும் இயக்கம் இன்றியமையாதது.

இந்த சக்திவாய்ந்த நெறிமுறைகளுக்கு இடையிலான அடிப்படை வர்த்தகங்களை புரிந்துகொள்வதன் மூலம், நீங்கள் இணைக்கப்பட்ட சென்சார் நெட்வொர்க்குகளை மட்டுமல்லாமல், திறமையான, நிலையான மற்றும் எதிர்காலத்திற்கு தயாராக இருக்கும் நெட்வொர்க்குகளையும் வடிவமைத்து உருவாக்க முடியும். தரவு புரட்சி இதைப் பொறுத்தது.