مع الانتشار الواسع لاجهزة انترنت الاشياء IoT، إكتسبت تقنية إنترنت الاشياء الخلوية Cellular IoT إهتماما عالمياً في السنوات الاخيرة خصوصاً تقنيتي (LTE-M and NB-IoT)
في هذا المقال سننقاش قنية إنترنت الاشياء الخلوية Cellular IoT:
تعريفها؟
الحاجة لها؟
كيف تعمل؟
المزايا؟
التحديات؟
توفرها في السعودية وعالميا؟
إنترنت الاشياء الخلوية
تقنية لربط أجهزة إنترنت الأشياء IoT بشبكة الإنترنت من خلال إتصالها بشبكة الاتصالات الخلوية التقليدية (أبراج الجوال) والتي نستخدمها في هواتفنا الذكية ويمكن ربط الاجهزة معاً بواسطة هذه الابراج المجهزة اصلاً، ولا داعي لأنظمة وبنية إتصالات جديدة. حيث يتم إستخدام شريحة لكل جهاز بحيث يمكن ربط إشارات المرور وإضاءة الشوارع واللوحات الرقمية وأجهزة المستشفيات والزراعة وغيرها بواسطة هذه الأبراج. في السابق هاتفك يتصل ببرج الجوال،حالياً يمكن ربط الأجهزة الأخرى بالبرج ايضاً لتزويدها بالإنترنت.
لماذا هذه التنقية مناسبة لإنترنت الأشياء؟
لأنظمة الإتصالات الخلوية معيار عالمي، فجهازك يمكنك استخدامها في كل مكان تقريباً على عكس بعض التقنيات التي لا تتوفر أو غير مرخصة في بعض الدول.كما أثبتت هذه الأنظمة نجاحها بداية من الجيل الاول G1 وحتى الخامس 5G (مع الاختلاف بينهم)، حيث تستوعب عدداً كبيراً من الاجهزة معاً. وتتميز هذه الأنظمة بموثوقية وسهولة الوصول لها ولاداعي لبنية إتصال جديدة، ومن المتوقع إنتشارها عالمياً ومن المتوقع ربط ٥ مليار جهاز إنترنت أشياء IoT بحلول عام ٢٠٢٥ خصوصاً مع ثورة الجيل الخامش 5G عالمياً. وقد بدأت العديد من الشركات عالمياً بتقديم هذه الخدمة.
كيف تعمل؟
يتم تزويد الاجهزة بشريحة مثل ماهو موجود في الهواتف لربطها بالأبراج الخلوية. حيث يرسل الجهاز البيانات بواسطة إتصالها بالأبراج مباشرة والذي تربطه بمزود الخدمة.
تطبيقات cellular IoT
١- المركبات المتصلة.
٢- مراقبة أسطول النقل والمستودعات.
٣- أنظمة إدارة النفايات الذكية.
٤- مراقبة المزارع والحقول عن بعد.
٥- المدن الذكية بتطبيقاتها المختلفة.
٦- الأجهزة القابلة للارتداء.
٧- المنازل الذكية.
المزايا
١- الانتشار الواسع وموثوقيتها.
٢- الشبكات الخلوية معياراً عالمياً.
٣- الامان:الشريحة تستخدم لتوثيق المستخدم وربطه مع مزود الخدمة وتوفير بيئة إتصال تتميز بأمان عالي.
٤- توفير في الميزانيات من خلال الإستفادة من بنية الإتصالات الحالية.
٥- كفاءة الطاق،> ونتحدث هنا عن تقنيتي (LTE-M and NB-IoT).
تحديات إنترنت الاشياء الخلوية cellular IoT
١- عدم توفرها في القرى والاماكن البعيدة.
٢- إستهلاك الطاقة وتأثرها بالموقع: يتأثر الإستهلاك بمدى جودة الاتصال. فوجودك في منطقة إتصال جيد سيقلل إستهلاك طاقة كبير جداً، لكن وجودك في منطقة إتصال غير جيدة يزيد من إستهلاك الطاقة لضمان الإتصال بشكل جيد.
٣- إرتفاع تكلفة الإتصال.
برتوكولات الاتصال لإنترنت الاشياء الخلوية Cellular IoT
نتحدث هنا عن تقنيات مختلفة مثل 2G,3G ,4G و5G. ويعتبر الجيل الخامس 5G الأفضل حالياً بالنظر لعدد من المزايا، كتوفير الطاقة والسرعة والموثوقة.
- حتى الجيلان الثاني والثالث 2G,3G يمكنها أن تعمل بعض التطبيقات، مع وجود توجه عالمي للتوقف عن استخدامها لإفساح المجال لتطوير تقنيات حديثة. وقد تم بناء LTE-M and NB-IoT بجزء من الجيل الرابع 4G لكن مع التطور المتسارع اصبح كجزء من الجيل الخامس 5G، حالياً و ضمن أمثلة شبكات المنطقة الواسعة منخفضة الطاقة (LPWAN) وهما مخصصان لتوفير إتصال لأجهزة إنترنت الأشياء IoT وهما الاشهر عالمياً، وهما مثاليان للأجهزة التي تعمل بالبطاريات وبمتطلبات نقل بيانات منخفضة نسبيًا.
توفر الخدمة محلياً وعالمياً
توفر في المملكة العربية السعودية شركتي الاتصالات السعودية STC وموبايلي خدمة NB-IoT.
- يكثر استخدام LTE-M في أمريكا الشمالية, و ينشترNB-IoT في أوروبا واسيا. لكن توسع أستخدمها في كل مكان، في أمريكا كلاهما مستخدم وتم تبنيهما من عمالقة شركات الاتصالات هناك.
