คุณสมบัติของโปรโตคอลไร้สาย Lora, NB-IOT, ZigBee

คุณสมบัติของโปรโตคอลไร้สาย lora, NB-IOT, ZigBee 3

เทคโนโลยีไร้สายช่วยให้อุปกรณ์สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายและสื่อสารกันได้โดยไม่ต้องใช้สาย ปัจจุบันมีเทคโนโลยีไร้สายหลากหลายประเภทในผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์ในสาขาอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) และการสื่อสารระหว่างเครื่องจักรกับเครื่องจักร (M2M) ใช้ใน โปรโตคอลไร้สายที่พบได้บ่อยสามแบบคือ lora, NB-IOTและ ZigBee ต่อไป มาดูลักษณะของโปรโตคอลเหล่านี้กัน

โปรโตคอลไร้สาย

โปรโตคอลไร้สาย LoRa

LoRa เป็นตัวย่อของ Long Range ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายชนิดหนึ่ง ลักษณะเด่นคือระยะทางไกลและใช้พลังงานต่ํา อัตรานี้ค่อนข้างต่ํา ซึ่งถือเป็นการใช้งานในชั้นกายภาพในการสื่อสารเครือข่าย ผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้องกับ LoRa คือชิปทรานซีฟเวอร์ (tranciever) ซึ่งส่วนใหญ่จัดการกับสตรีมข้อมูลไบนารี LoRaWANคือชุดมาตรฐานโปรโตคอลที่อิงกับชั้น MAC โดยอิงกับเทคโนโลยีการส่งผ่านชั้นกายภาพของ LoRa สอดคล้องกับชั้นลิงก์ข้อมูล (MAC layer) ในโมเดลเจ็ดชั้นของ OSI LoRaWANขจัดความไม่เข้ากันของฮาร์ดแวร์บางชนิด และในขณะเดียวกันยังมีฟีเจอร์ต่าง ๆ เช่น การเข้าถึงหลายช่องทาง การสลับความถี่ อัตราปรับตัว การจัดการช่องสัญญาณ การส่งและรับเวลา การตรวจสอบสิทธิ์การเข้าถึงโหนดและการเข้ารหัสข้อมูล รวมถึงการโรมมิ่ง

LoRa เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการสื่อสารของ LPWAN และเป็นระบบส่งสัญญาณไร้สายระยะไกลพิเศษที่อิงกับเทคโนโลยีสเปกตรัมที่ Semtech นํามาใช้และส่งเสริมในสหรัฐอเมริกา โซลูชันนี้เปลี่ยนการประนีประนอมเดิมระหว่างระยะทางการส่งข้อมูลและการใช้พลังงาน และมอบระบบที่เรียบง่ายซึ่งสามารถสร้างระยะทางไกล อายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนาน และความจุขนาดใหญ่ ช่วยขยายเครือข่ายเซ็นเซอร์ ปัจจุบัน LoRa ดําเนินการหลักในย่านความถี่อิสระทั่วโลก รวมถึง 433, 868, 915 MHz เป็นต้น

เทคโนโลยี LoRa มีลักษณะคือสามารถใช้งานระยะไกล ใช้พลังงานต่ํา (แบตเตอรี่ใช้งานได้นาน) มีหลายโหนด และต้นทุนต่ํา

โลรา

NB-IOT

อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งแบบแบนด์แคบที่ใช้เซลล์ (NB-IoT) ได้กลายเป็นสาขาสําคัญของอินเทอร์เน็ตทุกสิ่ง NB-IoTถูกสร้างบนเครือข่ายเซลลูลาร์และใช้แบนด์วิดท์เพียงประมาณ 180KHz สามารถติดตั้งโดยตรงบนเครือข่าย GSM, เครือข่าย UMTS หรือเครือข่าย LTEเพื่อลดต้นทุนการติดตั้งและทําให้การอัปเกรดเป็นไปอย่างราบรื่น

NB-IoTเป็นเทคโนโลยีที่กําลังเกิดขึ้นในสาขา IoTที่รองรับการเชื่อมต่อข้อมูลเซลลูลาร์ของอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ําผ่านเครือข่ายพื้นที่กว้าง หรือที่รู้จักกันในชื่อเครือข่ายพื้นที่กว้างพลังงานต่ํา (LPWAN) NB-IoTรองรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่มีเวลาสแตนด์บายนานและความต้องการการเชื่อมต่อเครือข่ายสูง มีการกล่าวว่าอุปกรณ์ NB-IoTสามารถเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่ได้อย่างน้อย 10 ปี พร้อมทั้งให้การครอบคลุมการเชื่อมต่อข้อมูลเซลลูลาร์ภายในอาคารอย่างครอบคลุม

ซิกบี

LPWAN เป็นองค์กรที่เติบโตเร็วที่สุดในเทคโนโลยีไร้สายในปัจจุบัน ZigBee เป็นมาตรฐานเปิดระดับโลกที่ออกแบบมาสําหรับเครือข่าย M2M

เทคโนโลยีนี้มีต้นทุนต่ําและใช้พลังงานต่ํา ทําให้เป็นทางเลือกที่เหมาะสําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหลายประเภท คุณสมบัติความหน่วงต่ําและรอบการทํางานต่ําพร้อมกันช่วยให้ผลิตภัณฑ์สามารถเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่ได้สูงสุด โปรโตคอล ZigBee ให้การเข้ารหัส AES ขนาด 128 บิต นอกจากนี้ เทคโนโลยียังรองรับเครือข่ายแบบเมช ทําให้โหนดเครือข่ายสามารถเชื่อมต่อกันได้หลายเส้นทาง

สถานการณ์การใช้งานที่พบบ่อยที่สุดของเทคโนโลยีไร้สาย ZigBee คือในวงการอุปกรณ์สมาร์ทโฮม เทคโนโลยีนี้สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายชิ้นพร้อมกันได้ ทําให้เหมาะสําหรับสภาพแวดล้อมเครือข่ายภายในบ้านที่ผู้ใช้สามารถสื่อสารกันผ่านอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น สมาร์ทล็อก ไฟ หุ่นยนต์ และเทอร์โมสตัท

เทคโนโลยีนี้เพิ่งได้รับการมาตรฐานโดย ZigBee Alliance เพื่อหวังว่าจะทําให้การเชื่อมต่อเข้ากันได้และหลากหลายมากขึ้น