آیا LoRaWAN بهتر از WiFi است؟

LoRa و LoRaWAN دو فناوری مرتبط اما متمایز هستند که برای انتقال داده‌های بی‌سیم در فاصله‌های طولانی و با مصرف انرژی کم استفاده می‌شوند. یکی از سوالات رایج خوانندگان از ما این است که آیا LoRaWAN بهتر از WiFi است؟ و می‌توان از این دو فناوری برای انتقال داده‌های بی‌سیم استفاده کرد؟ برای پاسخ به این پرسش‌ها بیایید ابتدا بررسی کنیم که LoRa و LoRaWAN چیست؟ سپس به این پرسش پاسخ دهیم که آیا LoRaWAN بهتر از WiFi است؟

⏲ مدت زمان تخمینی مطالعه : 5 دقیقه

lora چیست؟

LoRa که به Long Range اشاره دارد یک سیگنال فرکانس رادیویی در لایه‌ی PHY دستگاه مخابراتی است. همچنین مودم LoRa به تبدیل داده‌ها به این سیگنال فرکانس رادیویی کمک می‌کند. این سیگنال فرکانس رادیویی متعلق به Semtech، یک شرکت مستقر در کالیفرنیا است.

سیگنال LoRa بر اساس پیامی که می‌فرستد، متفاوت است و کل پهنای باند کانال به‌طورمعمول برای پخش باید یکپارچه شوند. در نتیجه این ویژگی، سیگنال را قادر می‌سازد تا نسبت به تعدیل‌های فرکانس، قوی‌تر عمل کند. انواع دیگری از سیگنال‌های فرکانس رادیویی مانند WiFi و بلوتوث وجود دارد، اما LoRa بیشتر به افزایش حساسیت گیرنده کمک می‌کند و به‌دلیل برد ارتباطی کارآمدتری که دارد برای انتقال داده‌ها تا 20 کیلومتر را پوشش می‌دهد. به‌همین خاطر بیشتر از LoRa برای ارائه راه‌حل‌های شبکه در سراسر مناطق روستایی  استفاده می‌شود.

اگرچه LoRa بیشتر به‌عنوان یک فناوری وایرلس که توانایی انتقال داده‌ها  در فاصله‌های وسیع را دارد، به خوبی شناخته می‌شود اما این یکی از بلوک‌های سازنده فناوری‌های شبکه LPWA است که به تقویت یکپارچه‌سازی اینترنت اشیا (IoT ) نیز کمک می‌کند، زیرا آن‌ها به‌طور ‌ویژه برای دستگاه‌های باتری‌دار و بسیار کم‌مصرف در اکوسیستم IoT طراحی شده‌اند. به‌عنوان مثال، از این فناوری در کشاورزی برای حسگرهای خاک و تشخیص رطوبت و pH خاک استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید: تنظیمات و روش راه اندازی اکسس پوینت

lorawan چیست؟

LoRaWAN مخفف Long Range Wide Area Network یک فناوری است که به اتصال سیگنال به برنامه مطابق با لایه انتقال داده دستگاه مخابراتی و تنظیم معماری و پروتکل کمک می‌کند. در نتیجه این فناوری می‌تواند امنیت داده‌های منتقل شده، عمر باتری گره‌ها، ظرفیت شبکه و کیفیت خدمات را تعیین کند.

هنگامی‌که LoRaWAN به خوبی با سیگنال‌های فرکانس رادیویی LoRa ترکیب شود، می‌توان راه‌حل‌های مخابراتی دو جهته و دوربرد را برای موقعیت‌های مختلف فراهم کرد.

همه این مزایا همراه با قابلیت به حداقل رساندن تعداد مورد نیاز دستگاه‌های Gateway، LoRaWAN را برای شبکه‌های اینترنت اشیاء (IoT ) در شهرهای هوشمند محبوب‌تر کرده است. همچنین در مقایسه با سایر روش‌های ارتباطی مانند شبکه‌های WLAN و تلفن همراه، LoRaWAN مزایای زیادی ارائه می‌دهد.

مهم‌ترین مزیت LoRaWAN این است که اتصال کم هزینه را همراه با مصرف پایین انرژی برای دستگاه‌هایی که نیازی به نرخ بالای انتقال داده ندارند، فراهم می‌کند. همچنین، برای استفاده در زمانی‌که تلفن همراه بسیار گران است یا پوشش وای فای به‌راحتی در دسترس نیست، استفاده از LoRaWAN ایده‌آل است. در واقع LoRaWAN به سادگی برای سنسورهای کم هزینه بهینه شده تا با ارائه یک ارتباط دو طرفه کامل امنیت و کارآیی کل سیستم را تضمین کند.

تفاوت lora و lorawan چیست؟

همان‌طور که پیش‌تر اشاره کردیم LoRa لایه فیزیکی یا تکنیک مدولاسیونی است که اطلاعات روی امواج رادیویی را با استفاده از پالس‌های چیپ، رمزگذاری می‌کند. LoRaWAN لایه شبکه یا پروتکل ارتباطی است که نحوه‌ی ارتباط دستگاه‌های LoRa با یکدیگر و با یک سرور مرکزی را تعریف می‌ کند. به بیان ساده، LoRa سیگنال رادیویی است که داده‌ها را حمل می‌کند و LoRaWAN زبانی است که دستگاه‌ها برای درک یکدیگر از آن استفاده می‌کنند. برخی از تفاوت‌های LoRa و LoRaWAN عبارتند از:

• LoRa یک فناوری اختصاصی است که متعلق به Semtech است، در حالی‌که LoRaWAN یک استاندارد باز است که توسط LoRa Alliance، یک انجمن غیرانتفاعی توسعه و نگه‌داری می‌شود.
• LoRa می‌تواند بر روی باندهای فرکانسی مختلفی مانند 433 مگاهرتز، 868 مگاهرتز، 915 مگاهرتز و 2.4 گیگاهرتز، بسته به منطقه و کاربرد، عملکرد داشته باشد، در حالی‌که LoRaWAN مشخص می‌کند که از کدام باند فرکانسی برای هر منطقه استفاده شود و کانال‌های مختلفی را در هر باند تعریف می‌کند.
• LoRa می‌تواند به نرخ‌های داده متفاوتی از 0.3 کیلوبیت بر ثانیه تا 50 کیلوبیت بر ثانیه، بسته به فاکتور انتشار، پهنای باند و نرخ کدگذاری دست یابد، اما LoRaWAN نرخ‌های داده متفاوتی را برای هر منطقه تعریف می‌کند و آن‌ها را بر اساس نیازهای قدرت و تاخیر به کلاس‌های دستگاه‌های مختلف (A، B یا C) اختصاص می‌دهد.
• LoRa می تواند برای ارتباط پوینت به پوینت یا نقطه به چند نقطه بین دستگاه‌ها بدون زیرساخت شبکه استفاده شود، اما LoRaWAN به شبکه‌ای از دروازه‌ها نیاز دارد که پیام‌ها را بین دستگاه‌ها و سروری که شبکه را مدیریت می‌کند و داده‌ها را به سرورهای برنامه ارسال می‌کند، بفرستد.
• LoRa هیچ ویژگی امنیتی داخلی مانند رمزگذاری یا احراز هویت ندارد. LoRaWAN با استفاده از رمزگذاری AES-128 و کلیدهای منحصر‌به‌فرد برای هر دستگاه، شبکه و برنامه، امنیت سراسری را فراهم می‌کند.

بیشتر بخوانید: سرور مناسب امور اداری

LoRa و LoRaWAN هر دو برای برنامه‌هایی مناسب هستند که به ارتباطات دوربرد، کم مصرف و سرعت داده پایین نیاز دارند، مانند اندازه‌گیری هوشمند، کشاورزی هوشمند، شهر هوشمند، محیط هوشمند و صنعت هوشمند، حس‌گرها، محرک‌ها، ردیاب‌ها و… برخی از نمونه‌هایی از دستگاه‌هایی هستند که از LoRa و LoRaWAN استفاده می‌کنند.

آیا LoRaWAN بهتر از WiFi است؟

هیچ پاسخ قطعی برای اینکه آیا LoRaWAN بهتر از Wi-Fi است وجود ندارد، زیرا آن‌ها دو فناوری بی‌سیم مختلف هستند که نقاط قوت و ضعف متفاوتی دارند. بهترین انتخاب به الزامات و محدودیت‌های خاص برنامه کاربران بستگی دارد. با این‌حال برای درک بهتر این موضوع در اینجا به برخی از تفاوت‌های اصلی بین LoRaWAN و Wi-Fi پرداخته‌ایم:

• LoRaWAN یک شبکه گسترده کم مصرف (LPWAN) است که بر روی باند رادیویی صنعتی، علمی و پزشکی (ISM) بدون مجوز کار می‌کند؛ اما Wi-Fi یک شبکه محلی (LAN) است که روی باند رادیویی مجاز 2.4 گیگاهرتز یا 5 گیگاهرتز فعالیت دارد.
• LoRaWAN بسته به شرایط محیطی و طراحی آنتن می‌تواند به ارتباطات دوربرد تا 10 کیلومتر یا بیشتر در مناطق روستایی و 2 کیلومتر یا بیشتر در مناطق شهری دست یابد. وای فای بسته به قدرت سیگنال و تداخل می‌تواند ارتباطات کوتاه برد تا 150 متر در داخل خانه یا 300 متر در فضای باز را ارائه دهد.
• LoRaWAN بسته به ضریب پخش، پهنای باند و نرخ کدگذاری می‌تواند از نرخ داده‌های پایین تا 50 کیلوبیت در ثانیه پشتیبانی کند؛ اما Wi-Fi بسته به استاندارد وای فای و تعداد جریان‌های فضایی، می‌تواند نرخ بالای داده تا 10 گیگابیت در ثانیه را ارائه دهد.
• LoRaWAN مصرف کم تا 10 سال عمر باتری برای برخی دستگاه‌ها بسته به چرخه کار و حالت خواب پشتیبانی کند؛ ولی Wi-Fi بیشتر از مصرف انرژی بالا تا چند ساعت یا چند روز از عمر باتری برای برخی دستگاه‌ها، بسته به مدیریت انرژی و بار ترافیک، پشتیبانی می‌کند.
• LoRaWAN بسته به ظرفیت شبکه و سرعت داده، اتصال عظیم تا هزاران دستگاه در هر دروازه را فراهم می‌سازد؛ با این‌حال Wi-Fi بسته به عملکرد شبکه و کیفیت خدمات می‌تواند اتصال متوسط تا صدها دستگاه در هر نقطه دسترسی را ارائه دهد.

همان‌طور که می‌بینید، LoRaWAN و Wi-Fi به جای رقابت، مکمل یکدیگر هستند. LoRaWAN برای برنامه‌هایی مناسب است که به ارتباطات دوربرد، کم‌مصرف و سرعت داده پایین مانند اندازه‌گیری هوشمند، کشاورزی، شهر هوشمند، محیط و یا صنعت هوشمند نیاز دارند. Wi-Fi برای برنامه‌هایی مناسب است که به ارتباطات کوتاه برد، پرقدرت و با سرعت داده بالا مانند پخش ویدئو، بازی آنلاین، مرور وب و اشتراک فایل نیاز دارند.

بیشتر بخوانید:  تفاوت پردازنده های سرور و کامپیوتر