شبکه های کم مصرف اینترنت اشیا؛ ضروری یا سودمند؟

ارائه‌دهندگان خدمات مخابراتی مشغول عملیاتی کردن شبکه‌ های کم مصرف اینترنت اشیا هستند. در اینجا با چند دلیل اصلی آشنا می‌شوید که روی آوردن تأمین کنندگان زیرساخت ارتباطی به این نوع از شبکه‌های کم پهنا را توجیه می‌کند.

شرکت AT & T اعلام کرده که قصد دارد شبکه اینترنت اشیا NB را در ایالات متحده آمریکا و مکزیک راه‌اندازی کند. این نخستین شبکه اختصاصی اینترنت اشیاست که کارها برای اجرایی کردن آن به وسیله اپراتور AT & T در حال انجام است. این شرکت پیش از این آغاز به کار یک شبکه اینترنت اشیا با استفاده از استاندارد ال‌تی‌ای-‌ام (LTE-M) را تا پایان امسال (2018) اعلام کرد که تا 400 میلیون نفر را در آمریکا و مکزیک پوشش می‌دهد. به دلیل اهمیت موضوع، بسیاری از دیگر اپراتورهای آمریکا مشغول کار برای توسعه موارد مشابه دیگری از شبکه‌های کم مصرف اینترنت اشیا هستند، از جمله Verizon،‌ T-Mobile،Dish Network و Sprint.

دلیل این جذابیت چیست؟ چرا اپراتورها ایجاد شبکه‌ های کم مصرف اینترنت اشیا را برای پشتیبانی از ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) ضروری یا حداقل سودمند می‌دانند؟ آیا شبکه‌های موجود ال‌تی‌ای، 4جی و شبکه 5جی در آینده نزدیک نمی‌توانند امکان ایجاد ارتباطات مورد نظر را ارائه دهند؟ جواب هم می‌تواند مثبت و هم منفی باشد.

چرا شبکه‌ های کم مصرف اینترنت اشیا منطقی به نظر می‌آید؟

به نظر می رسد پنج دلیل کلیدی وجود دارد که چرا شبکه‌ های کم مصرف اینترنت اشیا باید علاوه بر شبکه‌های موجود و برنامه‌ریزی شده تلفن همراه وجود داشته باشند.

هزینه

طبق معمول هزینه مهم‌ترین موضوع است. با وجود نیاز به طراحی از قدم اول، شبکه‌ های کم مصرف اینترنت اشیا به عنوان نسل جدید، می‌توانند خدمات را بسیار ارزان‌تر ارائه دهند. برای مثال، T-Mobile، نرخ 6 دلار در سال را برای ماشین‌آلات روی شبکه اینترنت اشیا ان‌بی جدید خود عرضه می‌دارد. شرکت ادعا می‌کند که این سویس یک دهم هزینه خدمات مشابه Verizon است، اما حتی 60 دلار در سال هم بسیار ارزان‌تر از یک اتصال موبایل استاندارد به حساب می‌آید. دستگاه‌های کم مصرف که از این شبکه‌ها بهره می‌برند بسیار کم هزینه‌تر از تجهیزات استاندارد ال‌تی‌ای مانند تلفن‌های همراه هستند. همان‌طور که AT & T در یک بیانیه مطبوعاتی سال گذشته اعلام داشت هم اکنون می‌توانیم به مکان‌های جدید دسترسی پیدا کنیم و اشیا جدیدی را با قیمتی مقرون به صرفه‌تر از هر زمان دیگری متصل سازیم.

انرژی

مصرف انرژی عامل دیگر است. اتصالات استاندارد ال‌تی‌ای انرژی زیادی مصرف می‌کنند؛ به صورت نسبی، که می‌تواند مساله‌ای برای دستگاه‌هایی باشد که باید سال‌ها با یک باتری کوچک فعال باقی بمانند. دستگاه‌های موجود در شبکه‌های با پهنای باند شدیدا محدود مانند اینترنت اشیا ان‌بی، نرخ رد و بدل داده را به حدود 120 کیلوبیت بر ثانیه یا پایین‌تر محدود می‌کند و به این ترتیب دستگاه‌ها می‌توانند برای مدت بسیار طولانی‌تر از تجهیزاتی عمل کنند که به شبکه‌های با پهنای باندی کامل متصلند.

طیف

استفاده بهینه از طیف فرکانس‌های رادیویی گران قیمت و کمیاب، دلیل سومی است که شبکه‌های اینترنت اشیا اختصاص منطقی به نظر می‌آیند. در مقایسه با پیاده‌سازی فور‌جی هر دو شبکه اینترنت اشیا ان‌بی و ال‌تی‌ای-ام را می‌توان در یک کانال طیف بسیارکم قطر جا داد. اینترنت اشیا‌ ان‌بی را حتی می‌توان در طیف به اصطلاح گارد محافظ ال‌تی‌ای پیاده‌سازی نمود که در بین کانال‌های ال‌تی‌ای می‌نشیند تا از تداخل جلوگیری کند به این معنا که ارتباطات اینترنت اشیا ان‌بی با منابع طیف ترافیک تلفن‌های همراه یکسان نیست.

پوشش

ظاهرا، این شبکه‌های کم مصرف پوشش بهتری برای دستگاه‌های اینترنت اشیا واقع در مناطقی در زیر سطح ‌زمین یا در درون ساختمان‌ها ارائه می‌کنند. تجهیزات با مصرف انرژی پایین که در این شبکه‌ها فعال می‌شوند نیز می‌توانند بسیار کوچک‌تر از دستگاه های فعال در شبکه‌های ال‌تی‌ای استاندارد باشند، بنابراین می‌توان آنها را در مکان‌های متنوعی استفاده کرد. برخی برآوردها می‌گویند که ماژول‌های دستگاه اینترنت اشیا ان‌بی می‌تواند به اندازه یک ششم اندازه ماژول‌های فعلی باشد.

فناوری فرسوده 2جی

ایجاد شبکه‌های جدید ال‌تی‌ای-‌ام و اینترنت اشیا ان‌بی به اپراتورها کمک می‌کنند تا مشتریان اینترنت اشیا را از شبکه‌های موبایل 2جی به سمت آنها حرکت دهند. بسیاری از اپراتورها در مورد بازنشسته ساختن شبکه‌های تلفن همراه 2جی نگرانند.

بحث اساسی ضد شبکه‌های اینترنت اشیا اختصاصی

تا اینجا همه چیز خیلی خوب به نظر می‌آید، اما اجرای این شبکه‌ های کم مصرف اینترنت اشیا با پهنای باند محدود خود ریسک‌هایی به همراه دارد. به بیان ساده و به صورت تاریخی نیاز به پهنای باند تنها در یک جهت حرکت می‌کند: بالا. بدون توجه به موارد استفاده‌ای که در ابتدا در نظر گرفته می‌شود، همیشه این نیاز وجود دارد که شبکه‌های موجود بیشتر و بهتر کار کنند. به نظر می‌رسد که به احتمال زیاد این شبکه‌های جدید دچار محدودیت‌هایی گردند که خود آغازگرش بود‌ه‌اند و در وهله اول سبب جذابیت آنها شده است.

به عنوان مثال اینترنت اشیا ان‌بی به صورت معناداری از ال‌تی‌ای‌-ام ارزان‌تر است اما نمی‌تواند تمام وظایف آن را انجام دهد. پهنای باند وسیع‌تر ال‌تی‌ای-ام از ارتباطات دو طرفه پشتیبانی می‌کند که مثلا برای به روزرسانی‌ها و وصله‌های امنیتی مفید به حساب می‌آید، چیزی که اینترنت اشیا ان‌بی فاقد آن است. اساسا، این دو استاندارد، کمی متفاوت هستند، که نوعی ریسک به همراه دارند؛ یک راهکار ارزان قیمت ولی کم ظرفیت‌تر می‌تواند انعطاف‌پذیری کافی برای پاسخگویی به موارد استفاده فعلی اینترنت اشیا را ارائه کند، اما آیا در مورد آنهایی که هنوز اختراع نشده‌اند هم کارآمد خواهد بود؟

منبع: Network World

مترجم: بابک جمالی