فناوری های ارتباطی بی سیم : Wifi – Zigbee – Z-Wave – Bluetooth
صرفنظر از نوع استانداردها و پروتکلهای ارتباطی هر یک از فناوریهای ارتباطی بی سیم ، ویژگیهای انحصاری و کاربردی آنها باعث شده است تا هر کدام بر اساس نیاز و کارآئی مورد توجه صنعت ارتباطاتی قرار گیرند که در این مقوله ابتدا تعریف مختصری از هر کدام بعمل آمده و سپس دلایل انتخاب هر یک و نحوه بکار گیری آن بیان خواهد گردید .
Zigbee : یک پروتکل ارتباطی خاصی است که عمدتاً در هوشمند سازی خانه ها مورد استفاده قرار میگیرد . این اصطلاح از نوع حرکت زنبور اقتباس شده است که بر اساس آن زنبور عسل پس از پیدا کردن منبع غذا ، با حرکت زیگزاکی خود اطلاعاتی از قبیل محل غذا ، مسیر و فاصله آن را تا محل کندو به نزدیک ترین زبور ارسال می کند . این روش ارتباطی دارای هزینه کم بوده و از فرستنده ها و گیرنده های دیجیتال کم مصرف با نرخ ارسال داده پایین مورد استفاده قرار می گیرد . برخی از ویژگیهای ممتاز این فناوری نسبت به سایر فناوریها بشرح زیر می باشد :
- تعداد کاربران قابل توجه تا ۶۴۰۰۰ وسیله
- برد عملکرد بالا
- مصرف توان کم
- نرخ ارسال پایین
- امنیت و قابلیت اطمینان بالا
- امکان تعریف پروفایل های مختلف برای برقراری ارتباط بین دستگاه ها به صورت بهینه
- قابلیت تعریف به عنوان دستگاه انتهایی (END Device) و حالت خواب برای بالابردن مدت کار با هر شارژ باتری
Wifi : این فناوری ارتباطی بی سیم ، به علت وجود طیف گسترده ای از تجهیزات رایانه ای هوشمند مانند لپ تاپ ، تبلت ، گوشی همراه هوشمند و ... مورد توجه قرار گرفته است . وای فای به علت کاهش هزینه های سیم کشی مسی و ئلایل دیگر ، در حال جایگزین شدن با شبکه رایانه ای با سیم بوده و امروزه در اکثر تجهیزات هوشمند مانند دوربین های IP تحت شبکه ، خودروهای لاکچری و ... بکار گرفته می شود . فناوری وای فای این امکان را فراهم نموده است که کلیه تجهیزات هوشمند مورد استفاده در خانه یا شرکت از قبیل تجهیزات مورد استفاده در سیستم های کنترل دسترسی مانند دستگیره های الکترونیکی ، دوربین های هوشمند ، تجهیزات برقی و ... را از طریق شبکه اینترنت از هر جای دنیا کنترل و نظارت نموده و حتی اقدامات لازم را انجام داد . این فناوری به علت مصرف انرژی بالا در جاهایی استفاده می شود که جریان برق دائم شهری و یا UPS وجود داشته باشد .
Bluetooth : یکی دیگر از فناوریهای ارتیاطاتی بی سیم ، فناوری بلوتوث می باشد که غالباً در گوشی های هوشمند همراه مورد استفاده قرار می گیرند . این فناوری ، دارای ویژگی پاسخگویی سریع و استفاده آسان بوده و توان کمتری را مورد استفاده قرار میدهد . این فناوری بهترین راه حل برای ایجاد ارتباط Point To Point بوده که دارای سرعت انتقال بالا می باشد و در این شبکه تجهیزات سخت افزاری خاصی مانند روتر مورد نیاز نمی باشد و در عوض کنترل دستگاههای هوشمند فقط از فاصله نسبتاً نزدیک امکان پذیر خواهد بود .
Z-Wave : این پروتکل ارتباطی بی سیم که غالباٌ در هوشمند سازی خانه ها مورد استفاده قرار می گیرد با ایجاد یک شبکه مش و با استفاده از امواج رادیوئی کم انرژی ، ارتباط تجهیزات روشنائی ، سیستمهای امنیتی ، سنسورهای تشخیص و المانهای عملگرا را برقرار می کند . این نوع تجهیزات معمولا دارای یک سیستم کنترل کننده مرکزی هشتند که از یک طرف با الملنهایی مانند سنسورها و تجهیزات هوشمند با استفاده ز پروتکل Z-Wave ارتباط برقرار می کنند و از طرفی از طریق شبکه اینترنت امکان کنترل و اعمال نظارت بر تک تک المانهای مورد استفاده در خانه هوشمند را فراهم می کنند . تعامل پذیری این پروتکل به تمامی سخت افزارها و نرم افزارها ، این امکان را می دهد که با یکدگر در تعامل باشند و هر المان به صورت مستقیم یا غیر مستقیم با المان دیگر صحبت کند .
اساس کار فناوری Z-Wave این است که می تواند داده های کوچک با نرخ حدود 100 کیلو بیت بر ثانیه را با تاخیر کم میان دو گره که در ففاصله حدود 30 متری از همدیگر قرار دارند برقرار نماید .
نتیجه گیری : هر یک از فناوریهای ارتباطی ذکر شده بر اساس نقش ، کاربرد و ماموریتی که دارند کارآئی خود را دارا بوده و مورد استفاده قرار می گیرند . در واقع میتوان گفت که در انتخاب نوع فناوری ، علاوه بر قیمت و هزینه های سخت افزاری موارد زیر بایستی مورد توجه قرار گیرد :
1 - دامنه پوشش :
با توجه به اینکه فناوریهای Zigbee و Z-Wave از یک شبکه توری استفاده می کنند لذا دارای دامنه پوشش مناسب بوده ولی بلوتوث دارای دامنه پوشش مناسبی نمی باشد . دامنه پوشش وایفای هم بستگی به تکرار گره های شبکه خواهد داشت .
2 – میزان مصرف انرژی :
میزان مصرف توان فناوری های Zigbee و Z-wave و بلوتوث کم می باشد ولی وای وای انرژی بیشتری را مصرف می کند.
3 – پهنای باند :
در مواقعی که پهنای باند بالا مورد نیاز می باشد فقط وای فای مناسب می باشد و بقیه فناوریها کاربرد نخواهند داشت .
4 – نیازهای سخت افزاری :
پروتکلهای ارتباطی Z-Wave و Zigbee به یک سخت افزار به نام هاب برای برقراری ارتباط نیاز دارند در حالیکه پروتکلهای بلوتوث و وای فای نیاز به سخت افزار خاصی ندرند .
5 – محدوده فرکانسی :
میزان فرکانس رادیوئی نیز یکی از پارامترهای تاثیر گذار برای انتخاب نوع فناوری می باشد . میزان فرکانس رادیوئی وای فای تا 5 گیگاهرتز ، میزان فرکانس رادیوئی باوتوث 2.4 گیگا هرتز ، میزان فرکانس رادیوئی زیگ بی 2.4 گیگا هرتز و میزان فرکانس رادیوئی ve 908 مگاهرتز می باشند .
کاربرد عمده پروتکلهای Zigbee و Z-Wave در هوشمند سازی خانه ها می باشد که در آن تمام المانها یا گره های استفاده شده در یک فاصله کوتاه قرار داشته ، مصرف توان کم و پهنای باند کمتری نیاز دارند و تمام سنسورها و گره ها با استفاده از یک کنترل کننده مرکزی مدیریت می شوند . فناوری بلوتوث غالباً برای تعامل دستگاههای هوشمند نزدیک به هم با پهنای باند مورد نیاز معمولی بکار گرفته می شوند و فناوری وایفای که امروزه تمامی تجهیزات مدرن از قبیل گوشی های همراه ، لپ تابها ، دوربینهای مدار بسته تحت شبکه و حتی در اکثر دستگاههای کنترل دسترسی از قبیل دستگاه حضور غیاب ، اکسس کنترل ، دستگیره های الکترونیکی به این تکنولوژی مجهز هستند زمانی استفاده می شوند که نیاز به پهنای باند زیاد بوده و تجهیزات مورد استفاده از نظر تامین انرژی برق مشکلی ندارد .
