Nesnelerin İnterneti teknolojisinin gelişmesiyle birlikte hayatımıza yeni kavramlar giriyor. Bunlardan birisi de adından sıkça söz ettiren LPWAN teknolojisi. Peki LPWAN teknolojisi nedir, nerelerde kullanılır, bize neler kazandıracak?
Internet of Things / IoT yani Nesnelerin İnterneti, hayatımızın vazgeçilmez teknolojiler arasına girmek üzere. Evimizde, iş yerimizde veya istediğimiz yerde bulunan hemen her şeyin sensörler ile internete bağlanarak birbirleri arasında etkileşime girmesi sağlanacak. Hayatın her alanında görebileceğimiz bu teknoloji aynı zamanda beraberinde bir sorunu da getirecek. Birbirleriyle haberleşen ve etkileşim içerisinde olan IoT cihazları, geniş bant internet maliyetleri ve aynı zamanda yüksek güç tüketimi sorunu doğuracak. Bu sorunun ortadan kaldırılması için karşımıza LPWAN yani Düşük Güç Geniş Alan Haberleşme Ağı teknolojisi çıkıyor.
İnovatif bir düşük güç tüketimli kablosuz haberleşme çözümü sağlayan LPWAN teknolojisinin çıkış noktasının başında operatör bağımlı haberleşmeye alternatif oluşturma ihtiyacı gelmektedir. Bunun yanı sıra yüksek maliyeti ve enerji tüketimi nedeniyle hayata geçirilemeyen projeler de LPWAN ile hayat buluyor.
LPWAN sayesinde 10-1000 byte arası verinin, 200kb hızla 2 ile 1.000 km menzilde aktarımı sağlanabiliyor. ayrıca aynı anda çok daha fazla sayıda uç cihaz destekleniyor.
LPWAN teknolojisinde öne çıkan haberleşme çözümleri üçe ayrılıyor. Bunlar;
- Narrowband IoT (Dar Bant Nesnelerin İnterneti Haberleşmesi) ve LTE-M
LoRA
Sigfox
Narrowband IoT ve LTE-M
Mevcut GSM teknolojisine benzer olan Narrowband IoT ve LTE-M, 3GPP standartlarına bağlı olarak telekomünikasyon operatörleri tarafından sağlanıyor. Diğer LPWAN teknolojilerinden daha büyük bir bant genişliği sağlayan LTE-M teknolojisi CAT-M1 olarak da bilinirken bu teknolojide haberleşme lisanslı frekansla sağlanır.
Narrowband Iot ve LTE-M teknolojisinin kullanım avantajları arasında düşük maliyeti ve düşük enerji tüketimi ön plana çıkarken; kolay kurulum, ağ güvenliği ve genişletilmiş menzil sağlamaktadır.
Bu teknolojinin bazı kullanım alanları arasında araç takip sistemleri, otomatik park yeri bulma, nakliye takibi, alarm ve olay yeri tespiti, konum bilgisi alma, evcil hayvanların izlenmesi, sokak aydınlatılması, çöp kutularının doluluk oranının belirlenmesi ve yaşlı – çocuk izlenmesi gibi alanlar bulunmaktadır.
LoRa
Az güç harcayan ve uzun bir menzil sunabilen LoRa akıllı cihazlar ve IoT – Nesnelerin İnterneti ürünlerinin aralarındaki haberleşmelerinde sık sık tercih edilen protokoldür. Uç noktalara dair en iyi çözümü sınan ve kablosuz olarak pille çalışan bir teknolojidir. Akıllı ölçüm cihazlarından, akıllı evlere ve endüstriyel kontrol aygıtlarına kadar çok sayıda farklı alanda kullanılmaktadır. Yüksek güvenlikli ve iki yönlü haberleşme için 0,3 kbps’den 50 kbps’ye kadar veri hızı sunmasıyla dikkat çekmektedir.
Sigfox
Sigfox protokolü sensör okuma ve alarm sesinin iletilmesi gibi farklı fonksiyonları verinin 12 bitlik paketler halinde iletilmesiyle sağlıyor. Bu teknoloji daha çok akıllı telefonlarda değil akıllı ampül, drone, biyosensör ve termostat gibi IoT cihazların verimliliğin arttırılması için kullanılıyor.
LTE ve 3G’ye göre çok daha az enerji tüketen Sigfox teknolojisinin faydaları arasında çevrenin korunması, halk sağlığının daha iyi bir hale getirilmesi ve ulaşım hızlandırılması yer alıyor. Halihazırda yaklaşık 5 milyonun üzerinde cihazda kullanılan Sigfox teknolojisinin gelecekte 1 milyar cihazda kullanılması hedefleniyor.
Neden LPWAN?
M2M uygulamaları günümüz için yeterli olsa da önümüzdeki 10 yıllık süreç içerisinde on milyarlar seviyesine çıkması beklenen IoT cihazlarının kendi aralarında haberleşmesi için LPWAN teknolojisine ihtiyaç duyuluyor.
Herhangi bir cihazın internete bağlanması konseptine dayanan IoT teknolojinin yaygınlaşmasıyla birlikte bu cihazlar arasındaki iletişimin sağlıklı olması için LPWAN’a devreye giriyor. IoT ile birlikte beyaz eşyadan kahve makinasına kadar hemen hemen her cihazın internete bağlanabilmesi amaçlanıyor.
LPWAN tarihçesi
2000’li yıllar öncesinde alarm sistemi veya otomatik sayaç gibi tek bir uygulama tipinde kullanılan ve tek yönlü iletişime izin veren çözümler kullanılıyordu. Bu radyo haberleşme çözümleri geniş alanlara hizmet vermesine rağmen düşük güç ile haberleşme mümkün değildi. GSM teknolojisi ile birlikte radyo haberleşmesi zamanla sona erdi ancak IoT dönüşümü ile birlikte gelecekte daha fazla duyacağımız LPWAN teknolojisini açığa çıkardı.
Şu anda LPWAN teknolojisi ile oldukça düşük bütçeler ile M2M ve IOT uygulamaları arasında veri haberleşmesi sağlanabiliyor. Bu sayede ihtiyaç duyulan alanlarda ülke, şehir veya belirli bir alan bazında şebekeler kurulabiliyor.
Gartner’a göre önümüzdeki 10 yıllık süreçte tüm dünyada 25 milyarın üzerinde IoT cihazının kullanılması bekleniyor.