Low Power Wide Area Networks (LPWANs), The required wireless infrastructure for Smart Cities (Persian)

Low Power Wide Area Networks (LPWANs), The required wireless infrastructure for Smart Cities

Taraxa Group, August 2016Iran Smart City Summit - Workshops

Language: Persian

زیرساخت‌،‌(LPWAN)دوربرد‌با‌توان‌پایین‌شبکه‌های‌بی‌سیم‌مورد‌نیاز‌برای‌هوشمندسازی‌شهرها

95شهریور‌–گروه‌تاراکسا‌

شهر‌هوشمند

ضرورت هوشمندسازی شهرها

۱۹۶۴

20۱۴2050

36%

54%70%

ضرورت هوشمندسازی شهرها

...از شهر الکترونیک، تا شهر هوشمند

شهر آفالین شهر آنالین و الکترونیک !شهر هوشمند و زنده

IoTشهر هوشمند، بر پایه داده های لحظه ای و

مبتنیییی یییی هوشمندساااا و تحلیی تجزیی جمع آوری، ارسال و .استاطالع ت لحظه ا

اطالع ت و ، ی (Data)داده ه تبدی ، ط دو ف آینید (Knowledge)دانش . لندمدتکوتاه و

Smart Cities Councilبرگرفته‌از‌

IoTبستر‌هوشمندسازی‌،

روز از اصل ت ین رونیدهای یک ( Internet of Things, IoTاینت نت اشیاء، )چیزها اینت نت •جهان ؛فناوری اطالعات و ارتباطات در ع ص حوزه

•IoT مط ح شد؛ توسط کوین اشتون ۱۹۹۹ ار در سال نخستینوده ، دارای هویت دیجیتال ی(انسان، حیوان و اشیاء)در آن ه چیزی ک دنیای نمایان گ •

. و ا اتصال شبک ، اطالعات مورد نیاز از آن جمع آوری و یا آن ارسال شوداز جمل ( هاVertical) خش ها نفوذ این فناوری سیار گست ده وده و نوع تمام حوزه •

. را تحت تاثی خود ق ار خواهد دادشه ها

“Gartner Hype Cycle”, 2015

“The Internet of Things: MAPPING THE VALUE BEYOND THE HYPE”, Mckinsey Global Institute, 2015.

“Low Power Wide Area (LPWA) networks play an important role in connecting a range of devices”, Hewlett Packard Enterprise, May 2016.

IoTمعماری سامانه های

“Building The Internet of Things”, Cisco, Oct. 14-16, 2014.

IoTمعماری ساده سامانه های

حسگ ها /سخت افزار

الی ارتباط و اتصال

(مدی یت دستگاه ها، ذخی ه و پ دازش داده ها)APIس ور و

(وب سایت، اپلیکیشن مو ای )نمایش داده و کار دها

حسگرها: معماری

"Planning an architecture for the Internet of Things", MuleSoft, IoT Expo 2014

ارتباط: معماری

ارتباط: معماری

“Cellular networks for massive IoT” Ericsson, January 2016.

(اسهم شبکه ه)ارتباط : معماری

APIسرور و : معماری

"Planning an architecture for the Internet of Things", MuleSoft, IoT Expo 2014

کاربردها: معماری

حلقه ارزش

“Inside The Internet of Things” Deloitte University Press.

LPWANشبکه‌های‌

:کلیدیویژگ های افناوری هاازگ وه

؛(...وهوشمندکنتورنظی کار دهای ایسال،۱0تا)طوالن ات یعم •

طوالن ؛فواص دراتصالوامکانوسیعرادیوی پوشش•

؛قیمتارزانشبک اجزایوچیپ ست ها•

.محدوددادهانتقالظ فیت•

LPWAشبکه های

،‌هینهبا‌ایجاد‌ناحیه‌پوشش‌وسیع‌با‌هزینه‌پایین‌تر‌و‌مصرف‌توان‌بLPWAشبکه‌های‌موجودشبکه‌های‌سلولی‌و‌تکنولوژی‌های‌برد‌کوتاه‌مکمل‌

“The Cellular IoT Landscape: a disruptive opportunity for IoT NOW!”, SAGEMCOM, EUCNC, 2015.

oشپای)شه یروزم هف ایندهای ه ه وریافزایشمنظور هوشمندشه درمتنوعکار دهای؛(...ومتص ز ال سط هوشمند،آ یاریهوشمند،پارکینگمختلف،آالینده های

oن هایزمیومنا عاز هین استفادهمنظور کشاورزیپایشوکنت لدرمتنوعکار دهایکشاورزی؛

oو(مندهوشکنتور)ان ژی هین استفادهمنظور هوشمندساختمان های م وطکار دهای؛...

o؛(...وآتش سوزیحسگ هایزلزل ،ل زشگ های)عموم امنیتحوزهکار دهای

oاستفادهامکاناج ای ،ف ایندهای ه ه وریافزایشمنظور تامینزنجی ه م وطکار دهای.مشت یانرضایتمندیافزایشوجدیدتجاریمدل هایاز

o...

برخی نمونه کاربردها

( 1000اعداد به )LPWAده کاربرد برتر شبکه های

“Low Power Wide Area (LPWA) networks play an important role in connecting a range of devices”, Hewlett Packard Enterprise, May 2016.

LPWAسهم بازار شبکه های

درصد ازار ۱0حدود درIoT ؛2023تا سال تنها ق اری اتصال این تعداددرآمد حاص از دالر میلیارد ۱0 الغ.

“Low-powered wireless solutions have the potential to increase the M2M market by over 3 billion connections”, Analysys Mason, 2014.

LPWAانواع شبکه های

یتفاوت هااساس ت ینازیک ک م گی ندق ارمختلف فناوری های،LPWAشبک هایحوزهدر دون اندهایدرک LPWAفناوری های.تکنولوژی هاستاستفادهموردفرک نسیطیفدرآن ها ازار ورودتاراحت ت یمسی رایگان،ف کانس طیفمزیتازاستفاده ام کنندکار(ISM)مجوز اندهایدرک دارندق ار3GPPموسس توسطشدهاستانداردشبک هایمقا ،در.ک دخواهندط . ودخواهند خوردار االت یاطمینانض یبازنظ وم کنندکارمجوزدارای

:م شوندتقسیمدست دو نیزم کننداستفادهک مدوالسیونینوعاساس LPWAشبک های؛HZ200حدوددر اندیپهنای ا اریک اندکانال هایازاستفاده:(UNB) اریک اندفوق•،(kHz250یاkHz۱25حدوددر) یشت اندپهنایازاستفاده:گست دهطیفووسیع اند•

درار کچنددادنق ارمنظور گست دهطیفچندگان دست س تکنیک هایاز ه ه گی ی.کانالیک

LPWA :SigFoxشبکه های

فناوری هایاولینازیکLPWANحوزهدرمع ف شدهIoT(200۹)؛

مدوالسیونازاستفادهUNB مناطقواجسامدر االنفوذقا لیتمنظورداخل ؛

ف کانس اندآزاد خشاز(ISM)؛م د ه ه

ارسال قادرا زارهاازیکه ) هین پاییندادهن خ اتجهیزات ای هینک استاصل داده ایت ۱2حداکث دارایپیامه وروزان پیام۱40حدودسای وهشدارهامص ف ،ان ژیمکان ،داده هایارسال ایمیزاناین

؛( ودخواهدکاف اینچنین کار دهای

LPWA :SigFoxشبکه های

50تا30پوششناحی درمتص ش میلیونیکحدودازپای ایستگاههپشتیبان شه یمناطقدرکیلومت ۱0تا3وروستای مناطقدرکیلومت .م کند

انیا؛اسپوانگلستانف انس ،:شبک اینفعل پوششتحتنواح خ

است؛مح مان آنشبک الی پ وتک های

حاض حالدرSigfox؛.م کندشارژیورو۱ا زاره ا تراکار ان

2020سالتاا زارمیلیون۱00حداق رسیدن:هدف.

LPWA:LoRaشبکه های

وتداخلبرابردربودنمقاومدلیلبهCSSمدوالسیونازدههچندینفادهاستفضاییارتباطاتونظامیکاربردهایدروسیع،پوششناحیهبرایمناسبوهزینهکمپیاده‌سازیاولینلوراامااست،شده

بهیازنبدونباندهایدرکهاستسیستمیچنینازتجاریکاربردهایstarشبکهاینتوپولوژی.می‌کندکارمجوز of starاست.

“A technical overview of LoRa® and LoRaWAN™”, LoRa Alliance November 2015.

LPWA:LoRaشبکه های

Low battery, Long range

A lot of devices

Low bandwidth, Unlicensed Bands

Low cost

Openness SpiritSecurity

LPWA:LoRaشبکه های

LPWA:LoRaشبکه های

LPWA:LoRaشبکه های

در یک نگاهLPWANمقایسه برخی استانداردهای مطرح

صال‌بررسی‌عملی‌یک‌نمونه‌اتLPWANبر‌پایه‌

میک وکنت ل

حسگ هاماژول رادیوی

گره انته یی (EndNode)

درگ ه اتص ل و سرورشبکه

دریافت داده از گ ه و فوروارد آن ن س ور اپلیکیش

دریافت داده ها از شبک و ذخی ه سازی

دادهآن در پایگاه

سرور ک ربرد (App-Server)

یک گره نمونه به شبکه و دریافت دادهاتصال

سنمونه اتصال و سرویبررسی عملی

سپاس‌از‌توجه‌شما