เครือข่ายบริเวณกว้างพลังงานต่ำคืออะไรและมีประโยชน์อย่างไร?

ผู้อ่านเช่นคุณช่วยสนับสนุน MUO เมื่อคุณทำการซื้อโดยใช้ลิงก์บนเว็บไซต์ของเรา เราอาจได้รับค่าคอมมิชชั่นจากพันธมิตร อ่านเพิ่มเติม.

อินเทอร์เน็ตเติบโตอย่างต่อเนื่อง และ Internet of Things (IoT) เป็นพื้นที่หนึ่งที่เติบโตอย่างต่อเนื่อง Low-Powered Wide Area Networks (LPWANs) กำลังผลักดันการเติบโตนี้มาก ซึ่งเป็นประเภทของการเชื่อมต่อพลังงานต่ำสำหรับเครือข่ายบริเวณกว้างที่มีประโยชน์สำหรับการปรับใช้และการใช้งาน IoT

สร้างวิดีโอประจำวัน

ดังนั้น มาดู LPWAN อย่างใกล้ชิด ประเภทต่างๆ ของ LPWAN และตัวอย่างการใช้งานจริงบางส่วน

IoT คืออะไร?

เพื่อให้เข้าใจ LPWAN คุณต้องเข้าใจ IoT คืออะไร . เราไม่จำเป็นต้องอธิบายเรื่องนี้อย่างลึกซึ้ง แต่ความรู้เพียงเล็กน้อยจะช่วยให้เข้าใจ LPWAN ได้ในระยะยาว

คำว่า IoT หมายถึงอุปกรณ์ทางกายภาพที่เชื่อมต่อถึงกัน อุปกรณ์เหล่านี้มีทุกอย่างตั้งแต่เทอร์โมสแตทอัจฉริยะในบ้านของคุณไปจนถึงไฟถนนอัจฉริยะในเมือง

อุปกรณ์ที่ใช้งาน IoT ทั่วไปบางประเภท ได้แก่:

อุปกรณ์บ้านอัจฉริยะ: เทอร์โมสตัท ไฟส่องสว่าง กล้องวงจรปิด
ทางอุตสาหกรรม: เซ็นเซอร์ในอุปกรณ์การผลิต เซ็นเซอร์ควบคุมสต็อก
เมืองอัจฉริยะ: ไฟถนนและไฟจราจร การขนส่งสาธารณะ
เกษตรกรรม: เซ็นเซอร์ดิน การชลประทานอัจฉริยะ การควบคุมปศุสัตว์

นี่เป็นเพียงไม่กี่วิธีที่ IoT ถูกใช้งาน แต่เพื่อให้ระบบ IoT ทำงานได้ จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อ และ LPWAN มักจะมีบทบาทนี้

LPWAN คืออะไร?

LPWAN เป็นเครือข่ายการสื่อสารไร้สายที่สามารถส่งข้อมูลแบนด์วิธต่ำและใช้พลังงานต่ำในพื้นที่กว้าง เนื่องจากพื้นที่ที่ LPWAN สามารถครอบคลุมได้ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการช่วยให้เครือข่าย IoT สื่อสารได้

เล่นมายคราฟกับเพื่อนยังไง

LPWAN ไม่มีขนาดพื้นที่คงที่เฉพาะที่สามารถครอบคลุมได้ ความครอบคลุมขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย รวมถึงเทคโนโลยีการส่งข้อมูล จำนวนอุปกรณ์ IoT ที่เชื่อมต่อ อัตราข้อมูลที่ใช้ได้ และอื่นๆ นอกจากนี้ ปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อความครอบคลุมและการส่งสัญญาณของ LPWAN เช่น สิ่งกีดขวางทางสิ่งแวดล้อม

LPWAN ทำงานอย่างไร

รูปภาพแสดงผู้ชายกำลังกดไอคอนบ้านอัจฉริยะ

คุณสมบัติพลังงานต่ำของ LPWAN เป็นกุญแจสำคัญในการทำงาน อุปกรณ์ IoT มักเป็นอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และใช้พลังงานต่ำ นอกจากนี้ อุปกรณ์ IoT ส่วนใหญ่จะส่งข้อมูลจำนวนเล็กน้อยด้วยอัตราบิตต่ำ สิ่งนี้ทำให้ LPWAN เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์เหล่านี้ในระยะทางไกลโดยใช้พลังงานขั้นต่ำ

LPWAN ส่วนใหญ่ใช้ความถี่วิทยุที่ไม่มีใบอนุญาต สิ่งนี้ทำให้ไม่ต้องออกใบอนุญาตและลดต้นทุน วิธีเข้ารหัสและส่งข้อมูลขึ้นอยู่กับประเภทของ LPWAN แต่หัวใจสำคัญของแต่ละประเภทคือเทคนิคการมอดูเลตที่ออกแบบมาเพื่อส่งข้อมูลในระยะทางไกลโดยมีการรบกวนน้อยที่สุด

วิธีการบางอย่างที่ใช้ในการบรรลุเป้าหมายนี้ ได้แก่ :

การใช้รหัสแก้ไขข้อผิดพลาด
การกระจายสัญญาณ (กระจายสัญญาณผ่านแถบความถี่กว้าง)
การลดอัตราข้อมูล

การคิดในแง่ของก๊อกน้ำมีประโยชน์มากทีเดียว เปิดใช้งานเต็มรูปแบบและคุณจะมีกระแสที่ทรงพลัง สิ่งนี้อาจเปรียบได้กับเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) แบบดั้งเดิมที่มีข้อมูลจำนวนมาก (น้ำ) ไหลอย่างรวดเร็ว ข้อเสียคือต้องใช้พลังงานมากเพื่อให้กระแสไหล

ลดการไหลนั้นให้คงที่ และคุณมี LPWAN น้ำจะยังคงเดินทางในระยะทางเท่าเดิม แต่ต้องใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยเพื่อให้หยดน้ำไหล

3 ประโยชน์หลักของ LPWAN

เหตุผลที่ใช้ LPWAN เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ IoT สามารถสรุปได้โดยพิจารณาถึงประโยชน์หลักสามประการที่เครือข่ายประเภทนี้มีให้

ค่าใช้จ่าย: ค่าใช้จ่ายของ LPWAN นั้นต่ำกว่า WAN แบบเดิม ทั้งจากมุมมองด้านฮาร์ดแวร์และต้นทุนการใช้งาน LPWAN นำเสนอโซลูชันการเชื่อมต่อต้นทุนต่ำ
พิสัย: ช่วงของ LPWAN จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น โทโพโลยี ข้อกำหนดการออกแบบ สภาพแวดล้อม และสัญญาณรบกวน เครือข่ายทั่วไปอาจทำงานในระยะประมาณหกไมล์ แต่ในขณะที่เราจะดูในส่วนถัดไป LPWAN บางประเภทมีระยะสูงสุดประมาณ 25 ไมล์
พลัง: ตัวรับส่งสัญญาณ LPWAN เซ็นเซอร์ และรายการอื่นๆ มักจะเป็นอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่จำนวนมากใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ และเป็นเรื่องปกติที่อายุขัยของแบตเตอรี่จะวัดเป็นปี

แอตทริบิวต์เหล่านี้มีส่วนช่วยให้ LPWAN เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อหลักสำหรับอุปกรณ์ IoT หลายล้านเครื่อง

ประเภทหลักของ LPWAN

LPWAN มีหลายประเภทที่แตกต่างกัน ประเภทของ LPWAN ที่คุณเลือกขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ตัวอย่างเช่น LPWAN ประเภท Sigfox มีระยะทางไกลถึง 25 ไมล์; สิ่งนี้ทำให้มีประโยชน์ในกรณีที่อุปกรณ์กระจัดกระจายในระยะไกล

LPWAN ที่พบมากที่สุดบางประเภทมีดังนี้

LoRaWAN: สิ่งนี้ใช้เทคนิคที่เรียกว่า Chirp Spread Modulation เพื่อให้ได้การสื่อสารทางไกล เทคนิคเดียวกันนี้ทำให้สามารถบรรลุสิ่งนี้ได้ด้วยการใช้พลังงานที่ต่ำมาก LoRaWAN ให้ประโยชน์หลายประการ รวมถึงต้นทุนที่ต่ำและความสามารถในการขยายขนาด นอกจากนี้ยังรองรับคุณสมบัติตำแหน่งทางภูมิศาสตร์และการสื่อสารแบบสองทิศทาง
NB-IoT: นี่คือ LPWAN ที่ทำงานผ่านเครือข่ายเซลลูลาร์ สิ่งนี้ทำให้สามารถรักษาคุณสมบัติที่กำหนดของ LPWAN ได้ แต่มีประโยชน์เพิ่มเติมของอัตราข้อมูลที่เพิ่มขึ้นและความปลอดภัยที่ดีขึ้น
ซิกฟ็อกซ์: Sigfox เป็นบริการ LPWAN ที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งครอบคลุมทั่วโลก ใช้การมอดูเลตแถบความถี่แคบพิเศษเพื่อตอบสนองข้อกำหนดด้านช่วงและกำลังไฟของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ และในสภาวะที่เหมาะสม สามารถบรรลุช่วงได้ถึง 25 ไมล์
ไร้น้ำหนัก: Weightless บรรลุเป้าหมาย LPWAN ของการเชื่อมต่อทางไกลและใช้พลังงานต่ำโดยใช้การปรับความถี่แถบความถี่กว้างและมัลติเพล็กซิ่งความถี่แบบมุมฉาก เป็นอีกหนึ่งบริการที่ครอบคลุมทั่วโลก

อย่างที่คุณเห็น วิธีการบรรลุเป้าหมายของ LPWAN นั้นมีวิธีที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ขับเคลื่อนการเลือก LPWAN ส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับฟังก์ชันที่คาดว่าจะให้บริการ ซึ่งเข้าใจได้ดีที่สุดโดยพิจารณาจากวิธีการใช้งาน LPWAN บางส่วน

LPWAN ใช้สำหรับอะไร

เราได้กล่าวถึงเรื่องนี้แล้ว แต่วิธีที่ดีที่สุดในการทำความเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงวิธีการทำงานของ LPWAN คือการหารือเกี่ยวกับสถานการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงที่มีการใช้อุปกรณ์ IoT

เมืองอัจฉริยะ

เส้นขอบฟ้าของเมืองในเวลากลางคืนด้วยการซ้อนทับแบบดิจิทัล

เมืองต่าง ๆ กำลังใช้ LPWAN มากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม วิธีทั่วไปบางอย่างที่พวกเขาใช้ ได้แก่ :

ไฟถนนอัจฉริยะ: ไฟถนนอัจฉริยะใช้ LPWAN สำหรับการใช้งานหลายอย่าง วิธีที่พบบ่อยที่สุดคือการประหยัดพลังงานโดยการปรับความสว่างของไฟโดยขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น สภาพภูมิอากาศ ช่วงเวลาของวัน และระดับของกิจกรรมบนท้องถนน
สัญญาณไฟจราจรอัจฉริยะ: สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อลดความแออัดโดยจัดลำดับความสำคัญของสัญญาณไฟจราจรเพื่อปรับการไหลของการจราจรให้เหมาะสม
ที่จอดรถอัจฉริยะ: เซ็นเซอร์สามารถใช้เพื่อตรวจสอบความพร้อมของที่จอดรถ

การย้ายไปสู่เมืองที่ชาญฉลาดได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้อยู่อาศัย และลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และค่าพลังงานของเทศบาล

เกษตรกรรม

เกษตรกรรมเป็นอีกภาคส่วนที่มีการใช้งานอุปกรณ์ IoT และ LPWAN เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว นี่คือบางวิธีที่ LPWAN ช่วยเหลือเกษตรกร:

การตรวจสอบดิน: LPWAN และเซ็นเซอร์สามารถตรวจสอบสภาพดิน เช่น ความชื้นและอุณหภูมิ สิ่งนี้ทำให้เกษตรกรสามารถประหยัดน้ำได้โดยการรดน้ำเฉพาะจุดและเวลาที่จำเป็นเท่านั้น
การควบคุมปศุสัตว์: ตำแหน่งของปศุสัตว์สามารถใช้เซ็นเซอร์ที่เชื่อมต่อกับ LPWAN

นี่เป็นอีกภาคส่วนหนึ่งที่ LPWAN สามารถลดต้นทุนและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการปฏิบัติทางการเกษตร

เครื่องมือดาวน์โหลดวิดีโอออนไลน์ที่ดีที่สุดจากเว็บไซต์ใด ๆ

ดูแลสุขภาพ

LPWAN กำลังเปลี่ยนแปลงการดูแลสุขภาพและวิธีที่เราตรวจสอบผู้ป่วยและสภาวะต่างๆ ในการใช้เทคโนโลยีคือ:

ให้ข้อมูลตามเวลาจริงเกี่ยวกับสถานะสุขภาพของผู้ป่วยโดยใช้ อุปกรณ์ตรวจสอบผู้ป่วยระยะไกล
ติดตามสถานะและตำแหน่งของอุปกรณ์
ตรวจสอบและปรับสภาพแวดล้อมภายในสถานพยาบาล

โดยรวมแล้ว LPWANS สามารถช่วยเพิ่มความคล่องตัวในการรักษาผู้ป่วยและลดค่าใช้จ่ายในเวลาเดียวกัน

LPWANs: ช้าและมั่นคงชนะการแข่งขัน

LPWAN เป็นฮีโร่ที่ไม่มีใครรู้จักในโลกที่เชื่อมต่อกันมากขึ้น ใช้วิธีการถ่ายโอนข้อมูลที่ช้าและสม่ำเสมอ เครือข่ายเหล่านี้กำลังทำให้เมืองของเราฉลาดขึ้น บ้านของเราปลอดภัยขึ้น และการเกษตรของเรามีประสิทธิภาพมากขึ้น

พลังของข้อมูลไม่ได้เกี่ยวกับ 'ข้อมูลขนาดใหญ่'; บางครั้งเรื่องเล็กๆ น้อยๆ ในชีวิตก็สำคัญ