في عالم إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء) الاتصال, يعد اختيار بروتوكول الاتصال الصحيح أمرًا بالغ الأهمية لنجاح مشروعك. من بين الخيارات الأكثر شعبية هي LoRaWAN وZigbee, تقنيتان لاسلكيتان تلبيان احتياجات إنترنت الأشياء المختلفة. بينما يقدم كلاهما طاقة منخفضة, الاتصالات طويلة المدى, إنهم يتفوقون في بيئات وحالات استخدام مختلفة. هذه المقالة سوف توضح لوروان ضد Zigbee.
ما هو لوراوان?
لوراوان هو قوة منخفضة, بروتوكول الاتصال اللاسلكي بعيد المدى استنادًا إلى تعديل Lora لتوصيل الأجهزة على مساحة كبيرة. يحدد معايير كيفية نقل البيانات بين أجهزة إنترنت الأشياء في الشبكة. مع استهلاك الطاقة المنخفض للغاية وقدرة اتصال طويلة المدى, Lorawan هو الآن أحد الحلول المفضلة في الصناعات.
كيف يعمل لوروان?
من السهل نشر بنية تحتية لشبكة Lorawan مع ثلاثة مكونات رئيسية: الأجهزة النهائية, بوابات, وخوادم الشبكة المركزية.
الأجهزة النهائية, في كثير من الأحيان تعمل بالبطاريات, تم تصميمها للركض لسنوات. يقومون ببث البيانات أو يجمعون البيانات البيئية وينقلونها إلى البوابات. الأمثلة الشائعة في صناعة إنترنت الأشياء تشمل أجهزة استشعار, علامات تتبع الأصول أو التسميات, و علامات موقع الموظفين.
بوابات تعمل كوسطاء بين العقد وخادم الشبكة المركزية. ضمن تغطيتها الفعالة, بوابة لوراوان يمكن التعامل مع الرسائل من المئات وحتى الآلاف من الأجهزة النهائية. تقوم البوابة بإعادة توجيه البيانات المستلمة إلى خادم شبكة Lorawan مع تقنيات مثل الخلوية و Ethernet.
يدير خادم الشبكة المركزية نقل البيانات بين أجهزة Lorawan وخوادم التطبيق. يتلقى الخادم, تفريغ, ومعالجة حزم البيانات, إرسالها إلى خوادم التطبيق أو المنصات السحابية. بإضافة هذا التمييز الدقيق, يمكن أيضًا معرفة الاختلافات بين لوروان ضد لورا.
مزايا لوراوان
- التواصل طويل المدى: يمكن للأجهزة التي تتخذ من لوروان التواصل إلى ما يصل إلى 20 كيلومترات في المناطق الريفية المفتوحة وحتى 5 كيلومترات في أماكن حضرية كثيفة.
- استهلاك منخفض للطاقة: عادةً ما تكون أجهزة Lorawan تعمل بالطاقة بالبطاريات والتي يمكن أن تعمل لسنوات مع تصميم طاقة منخفضة للغاية.
- اختراق إشارة عميقة: مع قدرة تغلغل الإشارة القوية, تعمل أجهزة Lorawan بشكل فعال حتى في المجمع, المناطق المعوقة بكثافة, مثل المباني متعددة الطابق.
- النشر الفعال من حيث التكلفة: مثل تقنية البلوتوث, يعمل لوروان في نطاقات تردد غير مرخصة, بمعنى عدم وجود تراخيص طيف مكلفة مطلوبة مع ضمان التوافق.
- قابلية التوسع: تدعم شبكة Lorawan عدة آلاف من الأجهزة, ومن السهل التوسع مع الحد الأدنى من الجهد.
النقص ل لوراوان
- النطاق الترددي المحدود: تعمل مع النطاق الترددي الأضيق من 125 khz, 250 khz, و 500 khz, لدى Lorawan معدلات بيانات وإنتاجية أقل بكثير مقارنة بالبلوتوث و zigbee.
- معدلات البيانات المنخفضة: Lorawan لديه معدلات بيانات أقل من 0.3 KBPS ل 50 KBPs.
- زمن انتقال أعلى: قد تظهر شبكة Lorawan زمنًا كبيرًا نظرًا لأن البيانات تنقل أبطأ.
ما هو Zigbee?
على غرار البلوتوث ولوروان, Zigbee هو أيضًا بروتوكول اتصال لاسلكي منخفض الطاقة مخصص للتطبيقات قصيرة المدى. على عكس لوروان, عموما على أساس طوبولوجيا النجوم, تعتمد Zigbee على شبكة شبكية لا مركزية. في هذه الشبكة, يمكن لكل جهاز التواصل مباشرة مع الآخرين دون الحاجة إلى التوجيه عبر عقدة مركزية. إن توسيع شبكة zigbee بسيطة - فقط أضف المزيد من العقد.
كيف يعمل Zigbee?
تعمل على أساس IEEE 802.15.4 معيار, يستخدم Zigbee 2.4 GHZ ISM Band في جميع أنحاء العالم, ال 868 فرقة MHZ في أوروبا, و ال 915 فرقة MHZ في الولايات المتحدة الأمريكية. Zigbee يدعم طوبولوجيا شبكة الشبكات, السماح للأجهزة بالتواصل بسلاسة. في هذه الشبكة, يدير المنسق الشبكة, أجهزة التوجيه ترحيل البيانات وتوسيع التغطية, والأجهزة النهائية تؤدي مهام محددة, التواصل مباشرة مع المنسق أو عبر أجهزة التوجيه.
فوائد Zigbee
- استخدام طاقة منخفضة: الأجهزة التي تستخدم Zigbee هي للاتصالات منخفضة الطاقة, وبالتالي تستهلك القليل من القوة ويمكن أن تعمل لفترة طويلة.
- شبكة الشبكات: يتبع Zigbee طوبولوجيا الشبكة في شبكة, الذي يسمح بالتواصل مباشرة من الجهاز إلى الجهاز أو عبر العقد الأخرى دون تدخل أي عقدة مركزية.
- الشفاء الذاتي: في حالة حدوث أي فشل أو تدهور في جودة مسار معين, ستسعى عقد شبكة شبكة ZigBee تلقائيًا إلى مسارات بديلة لضمان تسليم البيانات المناسبة.
- قابلية التوسع: طوبولوجيا شبكة تمكن zigbee من القدرة على التعامل مع أجهزة متعددة في وقت واحد. يمكن بسهولة إجراء قابلية التوسع عن طريق إضافة أجهزة zigbee.
قيود zigbee
- انخفاض معدل البيانات: يتراوح معدل نقل بيانات Zigbee من 20 KBPS ل 250 KBPs.
- التواصل قصير المدى: يدعم Zigbee نطاقات اتصال أقصر (ما يصل إلى بضع مئات من الأمتار) بالمقارنة مع لوروان.
- تكوين أكثر تعقيدًا: يتطلب الأمر أكثر تعقيدًا لتنفيذ الشبكة وإدارة الأجهزة مقارنةً بـ Lorawan.
لوروان مقابل زيغبي: أيهما أفضل?
فهم الاختلافات بين لوروان وزيجبي, واختر الحل الصحيح بناءً على مشروعك واحتياجاتك التشغيلية.
| ميزة | لوراوان | زيجبي |
|---|---|---|
| نطاق التردد | يختلف حسب المنطقة, 868 ميغاهيرتز (الاتحاد الأوروبي), 915 ميغاهيرتز (نحن) | 2.4 غيغاهرتز ISM (عالمي), 868 ميغاهيرتز (الاتحاد الأوروبي), 915 ميغاهيرتز (نحن) |
| يتراوح | 2 – 20 كم | 30 – 100م |
| معدل البيانات | 0.3 – 50 KBPs | 20 – 250 KBPs |
| استهلاك الطاقة | منخفض جدًا | قليل |
| طوبولوجيا | نجم | نجم, شجرة, مش |
| قابلية التوسع | واسطة | عالي |
| حماية | عالي | عالي |
| طلب | المراقبة عن بعد, الزراعة الذكية, مدينة ذكية | المنزل الذكي, الأتمتة الصناعية |
خاتمة:
يعتمد الاختيار بين Lorawan vs Zigbee في النهاية على المتطلبات المحددة لمشروع إنترنت الأشياء الخاص بك. إذا كنت بحاجة إلى اتصال طويل المدى, استهلاك الطاقة المنخفض, وحل مصمم لتطبيقات منطقة واسعة مثل الزراعة الذكية أو المدن الذكية, لوروان هو الخيار المثالي. على الجانب الآخر, يتفوق Zigbee في المدى القصير, شبكات عالية الكثافة, جعلها مثالية للأنظمة المنزلية الذكية أو الأتمتة الصناعية. من خلال فهم نقاط القوة والقيود في كل تقنية, يمكنك اتخاذ قرار مستنير يتوافق مع أهداف وبيئة مشروعك.
الدردشة الآن