اتصال‌پذیری و ارتباطات

فیبر نوری و اینترنت اشیا (IoT) دو فناوری مختلف هستند که هر کدام نقش و کاربردهای خود را دارند. با این حال، هنگامی که این دو فناوری با یکدیگر ترکیب شوند، قدرت باورنکردنی در اختیار ما قرار خواهند داد.

فیبر نوری
فیبر نوری یک فناوری انتقال اطلاعات است که اساس کارش مبتنی بر استفاده از نور به عنوان منبع رسانه انتقال است. در این فناوری، اطلاعات به صورت سیگنال های نوری از طریق الیاف نوری که شبیه به نوعی سیم بلورین هستند، انتقال می‌یابند. فیبرهای نوری به دلیل خصوصیاتی مانند پهنای باند بالا، مقاومت الکتریکی بالا، مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی و فاصله بلند انتقال اطلاعات، برای انتقال داده ها در فاصله‌های بلند استفاده می‌شود.

فیبر نوری در ارتباطات از راه دور، شبکه‌های اینترنت، ارتباطات تلفنی، ارسال و دریافت داده‌ها و بسیاری از برنامه‌های صنعتی استفاده می‌شود. این فناوری به دلیل سرعت بالا، پهنای باند بالا و قابلیت انتقال اطلاعات در فواصل طولانی با استفاده از کابل شبکه در ارتباطات شهری و بین‌المللی به شکل گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، فیبر نوری در شبکه‌های ارتباطی برای انتقال کلان داده‌ها با سرعت بالا کاربرد زیادی دارد.

اینترنت اشیا
اینترنت اشیا به شبکه‌ای از اشیا فیزیکی که به اینترنت متصل هستند و توانایی ارتباط و تبادل داده‌ها را دارند، اشاره دارد. این اشیا می‌توانند از سنسورها، دستگاه‌ها، خودران‌ها، دستگاه‌های خانگی و سایر وسایل روزمره تشکیل شده باشند. هدف اصلی اینترنت اشیا، ایجاد یک بستر متصل برای جمع آوری، تبادل و تحلیل داده‌ها با هدف بهبود کارایی، کنترل بهتر و افزایش خدمات و کاربردهای مرتبط با اشیا فیزیکی است.

با استفاده از اینترنت، اشیا می‌توانند با یکدیگر و با سیستم‌های مرکزی ارتباط برقرار کنند و اطلاعات را به اشتراک بگذارند. اینترنت اشیا در صنعت، خانه هوشمند، حوزه بهداشت و سلامت، حمل و نقل، کشاورزی و بسیاری از زمینه‌های دیگر مورد استفاده قرار گیرد. از طریق برقراری ارتباط اشیا به اینترنت، امکاناتی مانند جمع آوری داده‌ها، تحلیل آنها، کنترل از راه دور تجهیزات و اتوماسیون در اختیار شرکت‌ها و کاربران قرار می‌گیرد.

در اینترنت اشیا، اشیا می‌توانند اطلاعات را از طریق سنسورها به سرورها یا سیستم‌های مرکزی ارسال کنند. این اطلاعات می‌توانند تحلیل شوند و بر اساس آنها تصمیماتی گرفته شود. به عنوان مثال، در خانه هوشمند، اشیایی مانند ترموستات هوشمند، سیستم هوشمند روشنایی و دستگاه‌های خانگی می‌توانند با یکدیگر و با سیستم‌های مرکزی ارتباط برقرار کرده و بهبود بهره‌وری انرژی، امنیت و آسایش را فراهم کنند.

چگونه شبکه‌های فیبر نوری بر توسعه اینترنت اشیا تاثیر می‌گذارند؟
شبکه‌های فیبر نوری می‌توانند تاثیر قابل توجهی در توسعه اینترنت اشیا داشته باشند. برخی از تاثیرات مهمی که شبکه‌های فیبر نوری بر توسعه اینترنت اشیا دارند به شرح زیر هستند:

پهنای باند بالا: شبکه‌های فیبر نوری دارای پهنای باند بالایی هستند که امکان انتقال حجم زیادی از داده‌‌ها را در واحد زمان فراهم می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که بتوان کلان داده‌های تولید شده توسط تجهیزات اینترنت اشیا و یا تجهیزات پسیو شبکه را به سرورها یا سیستم‌های مرکزی انتقال داد و به صورت همزمان با تعداد زیادی از اشیا ارتباط برقرار کرد. این پهنای باند بالا باعث افزایش کارایی و عملکرد اینترنت اشیا می‌شود.

سرعت بالا: فیبر نوری دارای سرعت انتقال بسیار بالایی است که به عنوان یک ویژگی اساسی در توسعه اینترنت اشیا شناخته می‌شود. سرعت بالا در برقراری ارتباطات بین اشیا و سیستم‌های مرکزی باعث می‌شود تا انتقال داده‌ها به صورت فوری و بدون تاخیر انجام می‌شود که در برخی کاربردها مانند حمل و نقل و سلامت بسیار حائز اهمیت است.

پایداری و قابلیت اطمینان: فیبر نوری به دلیل خصوصیات فیزیکی خود مانند مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی و تلفات کم، به طور کلی پایداری و قابلیت اطمینان بالایی دارد. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند که شبکه‌های فیبر نوری برای برقراری ارتباطات اینترنت اشیا بسیار مناسب باشند، زیرا توانایی ارسال داده‌ها را در طولانی مدت و بدون اختلال فراهم می‌کنند.

فاصله انتقال طولانی: فیبر نوری قابلیت انتقال اطلاعات در فواصل طولانی را دارد. این ویژگی به این معنا است که می‌توان تجهیزات اینترنت اشیا را در مناطق گسترده و دور دست قرار داد و با استفاده از شبکه‌های فیبر نوری، ارتباط آن ها با شبکه را برقرار کرد. این امر امکان ایجاد شبکه‌های اینترنت اشیا در مناطق مختلف را امکان‌پذیر می‌کند.

اخیرا، پیشرفت‌های قابل توجهی در زمینه توسعه شبکه‌های فیبر نوری و اینترنت اشیا صورت گرفته است. این دو فناوری در تعامل با یکدیگر می‌توانند تغییرات بزرگی در حوزه‌های مختلف از جمله شهرهای هوشمند، انقلاب صنعتی چهارم، حوزه سلامت و بهداشت و حمل و نقل ایجاد کنند.

تکنولوژی انتقال داده
شبکه‌های فیبر نوری: از فیبر نوری برای انتقال داده‌ها استفاده می کنند. در این تکنولوژی، داده‌ها به صورت نور (پرتوهای نوری) از طریق فیبر نوری ارسال و دریافت می‌شوند. این فناوری دارای پهنای باند و سرعت بسیار بالا است که قابلیت انتقال داده ها با حجم بزرگ را فراهم می‌کند.

شبکه‌های بی‌سیم: از امواج رادیویی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کنند. این امواج رادیویی بین دستگاه‌های اینترنت اشیا و نقاط دسترسی بی‌سیم (مانند روترها یا برج‌های سلولی) ارسال و دریافت می‌شوند. شبکه‌های بی‌سیم به طور کلی دارای پهنای باند و سرعت کمتری نسبت به شبکه‌های فیبر نوری هستند.

محدوده تحت پوشش
شبکه‌های فیبر نوری: پوشش شبکه‌های فیبر نوری معمولاً به صورت محدود به مناطق خاصی است. فیبر نوری به طور معمول تا سطح ساختمان‌ها یا دستگاه‌های پایانی در مناطق محدودی انتشار می‌یابد.

شبکه‌های بی‌سیم: شبکه‌های بی‌سیم به دلیل استفاده از امواج رادیویی، می‌توانند پوشش گسترده‌تری را فراهم کنند. امواج رادیویی می‌توانند به راحتی از موانع فیزیکی مانند دیوارها عبور کنند و اجازه دهند دستگاه‌های اینترنت اشیا در محیط‌های گسترده‌تری متصل شوند.

مصرف انرژی
شبکه‌های فیبر نوری: از نظر مصرف انرژی، شبکه‌های فیبر نوری به طور کلی بهینه‌تر هستند و مصرف انرژی کمتری نسبت به شبکه‌های بی‌سیم دارند.

شبکه‌های بی‌سیم: شبکه‌های بی‌سیم معمولا نیاز به منابع انرژی بیشتری دارند و بسته به نوع شبکه و دستگاه‌های مورد استفاده می‌توانند مصرف انرژی بیشتری داشته باشند.

امنیت شبکه
شبکه‌های فیبر نوری: شبکه‌های فیبر نوری از نظر امنیتی به طور کلی امن‌تر هستند. این امر به دلیل این است که داده‌ها در فیبر نوری به صورت نوری ارسال و دریافت می‌شوند و هکرها برای دسترسی غیرمجاز به داده‌ها نیاز به دسترسی فیزیکی به فیبر نوری دارند.

شبکه‌های بی‌سیم: شبکه‌های بی‌سیم بیشتر مستعد نفوذ و دسترسی غیرمجاز به داده‌ها هستند، به طوری که هکرها از طریق تکنیک‌هایی مانند نفوذ به شبکه و تخمین گذرواژه، حملات امنیتی در شبکه‌های بی‌سیم را امکان‌پذیر می‌کنند.

هزینه شبکه
شبکه‌های فیبر نوری: راه اندازی شبکه‌های فیبر نوری هزینه بر است، زیرا نیاز به نصب و راه اندازی فیبر نوری و تجهیزات مرتبط ضروری است که هزینه‌های سرمایه‌گذاری بالایی را می‌طلبد.

شبکه‌های بی‌سیم: شبکه‌های بی‌سیم کم هزینه‌تر هستند. بیشتر دستگاه‌ها و تجهیزات بی‌سیم در بازار با قیمت مناسب‌تری در دسترس هستند و نصب و راه اندازی آنها نیز به سادگی انجام می‌شود.

در نهایت، انتخاب بین شبکه‌های فیبر نوری و شبکه‌های بی‌سیم برای اینترنت اشیا بستگی به موارد مختلفی مانند نیازهای پروژه، محدوده تحت پوشش، سرعت انتقال داده‌ها، امنیت و هزینه دارد. هر یک از این فناوری‌ها مزیت‌ها و محدودیت‌های خود را دارند و باید با توجه به شرایط و نیازهای خاص مورد استفاده قرار گیرند.

چه تکنولوژی‌هایی در شبکه های بی‌سیم مورد استفاده در اینترنت اشیا استفاده می‌شود؟
شبکه بی‌سیم محلی
وای فای (Wi-Fi) یکی از محبوب‌ترین تکنولوژی‌ها برای اتصال دستگاه‌های اینترنت اشیا است. این تکنولوژی بر اساس استاندارد IEEE 802.11 عمل می‌کند و امواج رادیویی را برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. Wi-Fi پهنای باند و سرعت بالایی را فراهم می‌کند و برای اتصال دستگاه‌ها به اینترنت و ارتباط بین دستگاه‌ها در یک محدوده محلی مناسب است.

شبکه‌های سلولی
شبکه‌های سلولی مثل 4G و 5G از طریق تکنولوژی ارتباط سلولی امواج رادیویی را برای اتصال دستگاه‌ها استفاده می‌کنند. این تکنولوژی به صورت یک شبکه جامع‌تر از WiFi عمل می‌کند و می تواند پوشش گسترده‌تری را فراهم کند. شبکه‌های سلولی مناسب برای اینترنت اشیا در مقیاس بزرگ و در مناطقی هستند که WiFi پوشش ندارد.

شبکه گسترده کم مصرف (LPWAN)
شبکه گسترده کم مصرف، فناوری است که برای اتصال دستگاه‌های اینترنت اشیا با مصرف انرژی کم و پوشش گسترده طراحی شده است. این شبکه‌ها معمولا برای ارسال داده‌ها با حجم کم و فاصله بین دستگاه‌ها مناسب هستند. از شبکه‌های گسترده کم مصرف می‌توان به LoRaWAN و NB-IoT اشاره کرد.