طبق یه مطالعه از Transforma Insights، تا آخر سال ۲۰۱۹، حدود ۷.۶ میلیارد دستگاه اینترنت اشیاء (Internet of Things) فعال بودن و پیش‌بینی می‌شه که تا سال ۲۰۳۰ این عدد به ۲۴.۱ میلیارد برسه. با این تعداد عظیم دستگاه‌هایی که قراره آنلاین بشن، به یه شبکه امن و قابل اعتماد نیاز داریم که همه‌شون رو پشتیبانی کنه. آیا اینترنت اشیاء باند باریک (NarrowBand IoT یا NB-IoT) جواب این نیازه؟ تو این مقاله، توضیح می‌دیم که NB-IoT چطور کار می‌کنه و بهتون کمک می‌کنیم بفهمید آیا این گزینه اتصال برای پروژه IoT شما مناسبه یا نه.
اینترنت اشیاء باند باریک (NB-IoT) چیه؟
Narrowband IoT (که بهش NB-IoT یا LTE-M2 هم می‌گن) یه تکنولوژی LPWAN (شبکه کم‌مصرف با برد وسیع) هست که تو ساختار مجوزدار LTE کار نمی‌کنه. در عوض، به یکی از این سه روش عمل می‌کنه:
- به‌صورت مستقل
- تو باندهای ۲۰۰ کیلوهرتزی استفاده‌نشده‌ای که قبلاً برای GSM (سیستم جهانی ارتباطات موبایلی)بودن
- رو ایستگاه‌های پایه LTE که یه بلوک منابعی رو به عملیات NB-IoT اختصاص می‌دن یا تو باندهای محافظ (Guard Bands) اون‌ها.
غول‌های مخابراتی مثل Huawei، Ericsson، Qualcomm و Vodafone با همکاری 3GPP این استاندارد رو ساختن. این شرکت‌ها به NB-IoT علاقه دارن چون کلی مزیت داره. استفاده از NB-IoT رو باندهای مجوزدار یعنی قابلیت اطمینان بیشتر برای کاربرا و تخصیص تضمین‌شده منابعی که برای مدیریت کیفیت سرویس (QoS) لازمه.
مزیت‌های NB-IoT برای کسب‌وکارها
- بهره‌وری انرژی (Power Efficiency)
قدرت دادن به دستگاه‌های IoT به‌طور کارآمد خیلی مهمه. فکرش رو بکنید: کی دلش می‌خواد هر شش ماه بره باتری ۲۰ میلیارد دستگاه رو عوض کنه؟ تقریباً همه تکنولوژی‌های IoT طوری طراحی شدن که وقتی کار نمی‌کنن انرژی ذخیره کنن، ولی وقتی مودم روشن باشه و سیگنال رو پردازش کنه، انرژی مصرف می‌کنن. NB-IoT اینجا به کمک میاد. - صرفه‌جویی در هزینه (Cost Savings)
تکنولوژی‌هایی با موج ساده‌تر—مثل NB-IoT—انرژی کمتری مصرف می‌کنن. یه سیستم جلویی (Frontend) و دیجیتایزر ۲۰۰ کیلوهرتزی NB-IoT پیچیدگی تبدیل آنالوگ به دیجیتال (A/D) و دیجیتال به آنالوگ (D/A)، بافرینگ و تخمین کانال رو کم می‌کنه. صرفه‌جویی در انرژی = صرفه‌جویی در هزینه. بعلاوه، چیپ‌های NB-IoT ساده‌تر ساخته می‌شن و ارزون‌ترن. - قابلیت اطمینان (Reliability)
استفاده از NB-IoT رو یه باند مجوزدار یعنی اطمینان بیشتر برای کاربرا و تخصیص تضمین‌شده منابعی که برای کیفیت سرویس (QoS) مدیریت‌شده لازمه. - گسترش بیشتر (Wider Deployment)
در مقایسه با LTE-M1، NB-IoT نرخ بیت (Bitrate) پایین‌تر و بودجه لینک (Link Budget) بهتری داره. به گفته Emmanuel Coehlo Alves از Huawei تو مقاله IoT Hub، NB-IoT برای اتصال به دروازه (Gateway) نیاز نداره.
اون می‌گه به‌جای “ساختن یه دستگاه دیگه که باید مدیریت و راه‌اندازی بشه”، NB-IoT می‌تونه سنسورها رو مستقیم به ایستگاه پایه وصل کنه. این انعطاف‌پذیری رو بیشتر و هزینه‌ها رو کمتر می‌کنه. - دسترسی جهانی (Global Reach)
تو آمریکا شرکت‌های بزرگ میلیاردها دلار رو شبکه‌های LTE سرمایه‌گذاری کردن، ولی تو خیلی جاهای دنیا LTE کمتره، هرچند پروژه‌های آزمایشی و گسترش شبکه‌ها تو جریانه. خارج از آمریکا، استقرار GSM بیشتره و باندهای استفاده‌نشده‌ای هست که می‌شه برای NB-IoT استفاده کرد. NB-IoT می‌تونه به نوآوران IoT کمک کنه تا با هزینه کم وارد بازارهای جدید جهانی بشن.
حتی تو آمریکا، شرکت‌های کوچک‌تر مثل Sprint یا T-Mobile ممکنه NB-IoT رو رو باندهای GSM موجود راه بندازن تا بدون سرمایه‌گذاری LTE مثل Verizon یا AT&T، اتصال رو گسترش بدن.
کاربردهای NB-IoT
کاربردهای NB-IoT تو دسته‌های خدماتی زیادی جا می‌گیره، مثل:
- اندازه‌گیری هوشمند (Smart Metering): برق، گاز و آب
- خدمات مدیریت تأسیسات (Facility Management)
- آلارم‌های ضدسرقت و آتش‌سوزی برای خونه‌ها و املاک تجاری
- لوازم شخصی متصل برای اندازه‌گیری پارامترهای سلامتی
- ردیابی افراد، حیوانات یا اشیا
- زیرساخت‌های شهر هوشمند (Smart City) مثل لامپ‌های خیابونی یا سطل‌های زباله
- لوازم صنعتی متصل مثل دستگاه‌های جوشکاری یا کمپرسورهای هوا.
موانع احتمالی
استقرار ممکنه مشکل‌ساز باشه چون بیشتر اپراتورها دارن به سمت پشتیبانی LTE می‌رن. اگه NB-IoT تو یه باند جانبی (Sideband) استفاده بشه، هزینه اولیه ساخت نرم‌افزار عملیاتی ممکنه بیشتر بشه. بعلاوه، اگه باند GSM موجود کم باشه، سیستم‌های جلویی مودم و آنتن‌ها پیچیده‌تر می‌شن. آخرشم، این ریسک هست که غول‌های ارائه‌دهنده اینترنت (ISP) هزینه‌های مجوز رو بالا ببرن.
با این حال، با این همه باند ۲۰۰ کیلوهرتزی GSM استفاده‌نشده، خیلی‌ها دارن تلاش می‌کنن NB-IoT رو به بهترین شبکه کم‌مصرف و برد وسیع تبدیل کنن. جای تعجب نداره که Gartner می‌گه NB-IoT یه بخش کلیدی تو چشم‌انداز LPWAN هست. و با اومدن 5G، آینده IoT سلولی حتی روشن‌تر هم می‌شه.
نظرت چیه؟ سوالی داری؟ تو کامنت‌ها برام بنویس!
منبع: iotforall