Lpwan taraxa ws iran smartcity2016_ed 1.2

1. Low Power Wide Area Networks (LPWANs), The
required wireless infrastructure for Smart Cities
Taraxa Group, August 2016
Iran Smart City Summit - Workshops
Language: Persian

2. ‌‫‌های‬‫ه‬‫شبک‬‌‫دوربرد‌با‌توان‌پایین‬(LPWAN)‌،‌‫زیرساخت‬
‫‌سیم‌مورد‌نیاز‌برای‌هوشمندسازی‌شهرها‬‫ی‬‫ب‬
‌‫گروه‌تاراکسا‬–‌‫شهریور‬95

4. ‫شهر‌هوشمند‬

5. ‫شهرها‬ ‫هوشمندسازی‬ ‫ضرورت‬
۱۹۶۴
20۱۴
2050
36%
54%
70%

6. ‫شهرها‬ ‫هوشمندسازی‬ ‫ضرورت‬

7. ‫هوشمند‬ ‫شهر‬ ‫تا‬ ،‫الکترونیک‬ ‫شهر‬ ‫از‬...
‫آفالین‬ ‫شهر‬
‫و‬ ‫آنالین‬ ‫شهر‬
‫الکترونیک‬
‫زنده‬ ‫و‬ ‫هوشمند‬ ‫شهر‬!

8. ‫و‬ ‫ای‬‫لحظه‬ ‫های‬‫داده‬ ‫پایه‬ ‫بر‬ ،‫هوشمند‬ ‫شهر‬IoT
‫ااا‬‫ا‬‫هوشمندس‬‫ییی‬‫ی‬ ‫ییی‬‫ی‬‫مبتن‬
‫و‬ ‫ارسال‬ ،‫آوری‬‫جمع‬‫تجزیی‬‫تحلیی‬ ‫و‬
‫ا‬‫لحظه‬ ‫ت‬ ‫اطالع‬‫است‬.
‫تبدی‬‫ه‬‫داده‬(Data)‫ی‬ ،‫و‬ ‫ت‬ ‫اطالع‬
‫دانش‬(Knowledge)‫آینید‬ ‫ف‬ ‫دو‬ ‫ط‬ ،
‫و‬ ‫کوتاه‬‫لندمدت‬.
‌‫برگرفته‌از‬Smart Cities Council

9. IoT‫،‌بستر‌هوشمندسازی‬

10. •‫نت‬ ‫اینت‬‫چیزها‬(،‫اشیاء‬ ‫نت‬ ‫اینت‬Internet of Things, IoT)‫یک‬‫رونیدهای‬ ‫ین‬ ‫ت‬ ‫اصل‬ ‫از‬‫روز‬
‫حوزه‬‫ص‬ ‫ع‬ ‫در‬ ‫ارتباطات‬ ‫و‬ ‫اطالعات‬ ‫فناوری‬‫؛‬ ‫جهان‬
•IoT‫نخستین‬‫سال‬ ‫در‬ ‫ار‬۱۹۹۹‫اشتون‬ ‫کوین‬ ‫توسط‬‫شد؛‬ ‫ح‬ ‫مط‬
•‫گ‬‫نمایان‬‫دنیای‬‫ک‬‫چیزی‬ ‫ه‬ ‫آن‬ ‫در‬(‫اشیاء‬ ‫و‬ ‫حیوان‬ ،‫انسان‬)‫ی‬ ‫دیجیتال‬ ‫هویت‬ ‫دارای‬ ،‫وده‬
‫شود‬ ‫ارسال‬ ‫آن‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫آوری‬‫جمع‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اطالعات‬ ، ‫شبک‬ ‫اتصال‬ ‫ا‬ ‫و‬.
•‫حوزه‬‫تمام‬ ‫نوع‬ ‫و‬ ‫وده‬ ‫ده‬ ‫گست‬ ‫سیار‬ ‫فناوری‬ ‫این‬ ‫نفوذ‬‫ها‬‫خش‬(Vertical‫ها‬)‫جمل‬ ‫از‬
‫ها‬ ‫شه‬‫داد‬ ‫خواهد‬ ‫ار‬ ‫ق‬ ‫خود‬ ‫تاثی‬ ‫تحت‬ ‫را‬.

11. “Gartner Hype Cycle”, 2015

12. “The Internet of Things: MAPPING THE VALUE BEYOND THE HYPE”, Mckinsey Global Institute, 2015.

13. “Low Power Wide Area (LPWA) networks play an important role in connecting a range of devices”, Hewlett Packard Enterprise, May 2016.

14. ‫های‬‫سامانه‬ ‫معماری‬IoT
“Building The Internet of Things”, Cisco, Oct. 14-16, 2014.

15. ‫های‬‫سامانه‬ ‫ساده‬ ‫معماری‬IoT
‫افزار‬‫سخت‬/‫ها‬ ‫حسگ‬
‫اتصال‬ ‫و‬ ‫ارتباط‬ ‫الی‬
‫و‬ ‫ور‬ ‫س‬API(‫ها‬‫داده‬ ‫دازش‬ ‫پ‬ ‫و‬ ‫ه‬ ‫ذخی‬ ،‫ها‬‫دستگاه‬ ‫یت‬ ‫مدی‬)
‫دها‬ ‫کار‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫نمایش‬(‫ای‬ ‫مو‬ ‫اپلیکیشن‬ ،‫سایت‬‫وب‬)

16. ‫معماری‬:‫حسگرها‬
"Planning an architecture for the Internet of Things", MuleSoft, IoT Expo 2014

17. ‫معماری‬:‫ارتباط‬

18. ‫معماری‬:‫ارتباط‬

19. “Cellular networks for massive IoT” Ericsson, January 2016.
‫معماری‬:‫ارتباط‬(‫ه‬‫شبکه‬ ‫سهم‬‫ا‬)

20. ‫معماری‬:‫و‬ ‫سرور‬API
"Planning an architecture for the Internet of Things", MuleSoft, IoT Expo 2014

21. ‫معماری‬:‫کاربردها‬

22. ‫ارزش‬ ‫حلقه‬
“Inside The Internet of Things” Deloitte University Press.

23. ‌‫‌های‬‫ه‬‫شبک‬LPWAN

24. ‫وه‬ ‫گ‬‫از‬‫ها‬‫فناوری‬‫ا‬‫های‬ ‫ویژگ‬‫کلیدی‬:
•‫عم‬‫ی‬ ‫ات‬‫طوالن‬(‫تا‬۱0،‫سال‬‫ای‬‫دهای‬ ‫کار‬‫نظی‬‫کنتور‬‫هوشمند‬‫و‬...)‫؛‬
•‫پوشش‬‫رادیوی‬‫وسیع‬‫وامکان‬‫اتصال‬‫در‬‫فواص‬‫؛‬ ‫طوالن‬
•‫ها‬‫ست‬‫چیپ‬‫و‬‫اجزای‬‫شبک‬‫ارزان‬‫قیمت‬‫؛‬
•‫فیت‬ ‫ظ‬‫انتقال‬‫داده‬‫محدود‬.
‫های‬‫شبکه‬LPWA
‌‫‌های‬‫ه‬‫شبک‬LPWA‫‌تر‌و‌مصرف‌توان‌ب‬‫ن‬‫با‌ایجاد‌ناحیه‌پوشش‌وسیع‌با‌هزینه‌پایی‬‫هینه‬‌،
‌‫مکمل‬‌‫‌های‌برد‌کوتاه‬‫ی‬‫‌های‌سلولی‌و‌تکنولوژ‬‫ه‬‫شبک‬‫موجود‬

26. “The Cellular IoT Landscape: a disruptive opportunity for IoT NOW!”, SAGEMCOM, EUCNC, 2015.

27. o‫دهای‬ ‫کار‬‫متنوع‬‫در‬‫شه‬‫هوشمند‬‫منظور‬‫افزایش‬‫وری‬‫ه‬ ‫ه‬‫ایندهای‬ ‫ف‬‫ه‬ ‫روزم‬‫ی‬ ‫شه‬(‫پای‬‫ش‬
‫های‬‫آالینده‬،‫مختلف‬‫پارکینگ‬،‫هوشمند‬‫یاری‬ ‫آ‬،‫هوشمند‬‫سط‬‫ال‬ ‫ز‬‫متص‬‫و‬...)‫؛‬
o‫دهای‬ ‫کار‬‫متنوع‬‫در‬‫ل‬ ‫کنت‬‫و‬‫پایش‬‫کشاورزی‬‫منظور‬‫استفاده‬‫هین‬‫از‬‫ع‬ ‫منا‬‫و‬‫زمی‬‫های‬‫ن‬
‫کشاورزی؛‬
o‫دهای‬ ‫کار‬‫وط‬ ‫م‬‫های‬‫ساختمان‬‫هوشمند‬‫منظور‬‫استفاده‬‫هین‬‫ژی‬ ‫ان‬(‫کنتور‬‫هوش‬‫مند‬)‫و‬
...‫؛‬
o‫دهای‬ ‫کار‬‫حوزه‬‫امنیت‬‫عموم‬(‫های‬ ‫زشگ‬ ‫ل‬، ‫زلزل‬‫های‬ ‫حسگ‬‫سوزی‬‫آتش‬‫و‬...)‫؛‬
o‫دهای‬ ‫کار‬‫وط‬ ‫م‬‫ه‬ ‫زنجی‬‫تامین‬‫منظور‬‫افزایش‬‫وری‬‫ه‬ ‫ه‬‫ایندهای‬ ‫ف‬، ‫ای‬ ‫اج‬‫امکان‬‫استفاده‬
‫از‬‫های‬‫مدل‬‫تجاری‬‫جدید‬‫و‬‫افزایش‬‫رضایتمندی‬‫یان‬ ‫مشت‬.
o...
‫کاربردها‬ ‫نمونه‬ ‫برخی‬

28. ‫های‬‫شبکه‬ ‫برتر‬ ‫کاربرد‬ ‫ده‬LPWA(‫به‬ ‫اعداد‬1000)
“Low Power Wide Area (LPWA) networks play an important role in connecting a range of devices”, Hewlett Packard Enterprise, May 2016.

29. ‫های‬‫شبکه‬ ‫بازار‬ ‫سهم‬LPWA
‫در‬‫حدود‬۱0‫ازار‬ ‫درصد‬IoT‫سال‬ ‫تا‬2023‫؛‬
‫الغ‬۱0‫میلیارد‬‫دالر‬‫از‬ ‫حاص‬ ‫درآمد‬‫تعداد‬ ‫این‬ ‫اتصال‬ ‫اری‬ ‫ق‬ ‫تنها‬.
“Low-powered wireless solutions have the potential to increase the M2M market by over 3 billion connections”, Analysys Mason, 2014.

30. ‫های‬‫شبکه‬ ‫انواع‬LPWA
‫در‬‫حوزه‬‫های‬ ‫شبک‬LPWA،‫های‬‫فناوری‬‫مختلف‬‫ار‬ ‫ق‬‫ند‬ ‫گی‬ ‫م‬‫ک‬‫یک‬‫از‬‫ین‬ ‫ت‬ ‫اساس‬‫ها‬‫تفاوت‬‫ی‬
‫ها‬‫آن‬‫در‬‫طیف‬‫نسی‬ ‫فرک‬‫مورد‬‫استفاده‬‫هاست‬‫تکنولوژی‬.‫های‬‫فناوری‬LPWA‫ک‬‫در‬‫اندهای‬‫دون‬
‫مجوز‬(ISM)‫کار‬‫کنند‬ ‫م‬‫ا‬‫استفاده‬‫از‬‫مزیت‬‫طیف‬‫کانس‬ ‫ف‬،‫رایگان‬‫مسی‬‫ی‬ ‫ت‬‫راحت‬‫تا‬‫ورود‬‫ازار‬
‫ط‬‫خواهند‬‫د‬ ‫ک‬.‫در‬، ‫مقا‬‫های‬ ‫شبک‬‫استاندارد‬‫شده‬‫توسط‬‫موسس‬3GPP‫ار‬ ‫ق‬‫دارند‬‫ک‬‫در‬‫اندهای‬
‫دارای‬‫مجوز‬‫کار‬‫کنند‬ ‫م‬‫و‬‫نظ‬‫از‬‫یب‬ ‫ض‬‫اطمینان‬‫ی‬ ‫االت‬‫خوردار‬‫خواهند‬‫ود‬.
‫های‬ ‫شبک‬LPWA‫اساس‬‫نوع‬‫مدوالسیونی‬‫ک‬‫استفاده‬‫کنند‬ ‫م‬‫نیز‬‫دو‬‫دست‬‫تقسیم‬‫شوند‬ ‫م‬:
•‫فوق‬‫اند‬‫اریک‬(UNB):‫استفاده‬‫از‬‫های‬‫کانال‬‫اند‬‫اریک‬‫ا‬‫پهنای‬‫اندی‬‫در‬‫حدود‬HZ200‫؛‬
•‫اند‬‫وسیع‬‫و‬‫طیف‬‫ده‬ ‫گست‬:‫استفاده‬‫از‬‫پهنای‬‫اند‬‫یشت‬(‫در‬‫حدود‬kHz۱25‫یا‬kHz250)،
‫ی‬ ‫گی‬‫ه‬ ‫ه‬‫از‬‫های‬‫تکنیک‬‫س‬ ‫دست‬‫چندگان‬‫طیف‬‫ده‬ ‫گست‬‫منظور‬‫ار‬ ‫ق‬‫دادن‬‫چند‬‫ک‬‫ار‬‫در‬
‫یک‬‫کانال‬.

31. ‫های‬‫شبکه‬LPWA:SigFox
‫یک‬‫از‬‫اولین‬‫های‬‫فناوری‬LPWAN‫شده‬ ‫ف‬ ‫مع‬‫در‬‫حوزه‬IoT(200۹)‫؛‬
‫استفاده‬‫از‬‫مدوالسیون‬UNB‫منظور‬‫لیت‬ ‫قا‬‫نفوذ‬‫اال‬‫در‬‫اجسام‬‫و‬‫مناطق‬
‫؛‬ ‫داخل‬
‫از‬‫خش‬‫آزاد‬‫اند‬‫کانس‬ ‫ف‬(ISM)‫ه‬ ‫ه‬‫د‬ ‫م‬‫؛‬
‫هین‬‫ای‬‫تجهیزات‬‫ا‬‫خ‬ ‫ن‬‫داده‬‫پایین‬‫هین‬(‫ه‬‫یک‬‫از‬‫زارها‬ ‫ا‬‫قادر‬‫ارسال‬
‫حدود‬۱40‫پیام‬‫روزان‬‫و‬‫ه‬‫پیام‬‫دارای‬‫حداکث‬۱2‫ایت‬‫داده‬‫اصل‬‫است‬‫ک‬
‫این‬‫میزان‬‫ای‬‫ارسال‬‫های‬‫داده‬، ‫مکان‬‫ژی‬ ‫ان‬، ‫ف‬ ‫مص‬‫هشدارها‬‫و‬‫سای‬
‫دهای‬ ‫کار‬‫اینچنین‬‫کاف‬‫خواهد‬‫ود‬)‫؛‬

32. ‫های‬‫شبکه‬LPWA:SigFox
‫ه‬‫ایستگاه‬‫پای‬‫از‬‫حدود‬‫یک‬‫میلیون‬‫ش‬‫متص‬‫در‬‫ناحی‬‫پوشش‬30‫تا‬50
‫کیلومت‬‫در‬‫مناطق‬‫روستای‬‫و‬3‫تا‬۱0‫کیلومت‬‫در‬‫مناطق‬‫ی‬ ‫شه‬‫پشتیبان‬
‫کند‬ ‫م‬.
‫خ‬‫نواح‬‫تحت‬‫پوشش‬‫فعل‬‫این‬‫شبک‬:، ‫انس‬ ‫ف‬‫انگلستان‬‫و‬‫اسپ‬‫انیا؛‬
‫های‬ ‫وتک‬ ‫پ‬‫الی‬‫شبک‬‫آن‬‫مان‬ ‫مح‬‫است؛‬
‫در‬‫حال‬‫حاض‬Sigfox‫ان‬ ‫کار‬‫را‬‫ت‬ ‫ا‬‫ه‬‫زار‬ ‫ا‬۱‫یورو‬‫شارژ‬‫کند‬ ‫م‬.‫؛‬
‫هدف‬:‫رسیدن‬‫حداق‬۱00‫میلیون‬‫زار‬ ‫ا‬‫تا‬‫سال‬2020.

33. ‫های‬‫شبکه‬LPWA:LoRa
‫چندین‬‫دهه‬‫از‬‫مدوالسیون‬CSS‫به‬‫دلیل‬‫مقاوم‬‫بودن‬‫در‬‫برابر‬‫تداخل‬‫و‬
‫ناحیه‬‫پوشش‬،‫وسیع‬‫در‬‫کاربردهای‬‫نظامی‬‫و‬‫ارتباطات‬‫فضایی‬‫است‬‫فاده‬
‫شده‬،‫است‬‫اما‬‫لورا‬‫اولین‬‫‌سازی‬‫ه‬‫پیاد‬‫کم‬‫هزینه‬‫و‬‫مناسب‬‫برای‬
‫کاربردهای‬‫تجاری‬‫از‬‫چنین‬‫سیستمی‬‫است‬‫که‬‫در‬‫باندهای‬‫بدون‬‫ن‬‫یاز‬‫به‬
‫مجوز‬‫کار‬‫‌کند‬‫ی‬‫م‬.‫توپولوژی‬‫این‬‫شبکه‬star of star‫است‬.

34. “A technical overview of LoRa® and LoRaWAN™”, LoRa Alliance November 2015.
‫های‬‫شبکه‬LPWA:LoRa

35. Low battery,
Long range
A lot of devices
Low bandwidth,
Unlicensed Bands
Low cost
Openness SpiritSecurity
‫های‬‫شبکه‬LPWA:LoRa

36. ‫های‬‫شبکه‬LPWA:LoRa

37. ‫های‬‫شبکه‬LPWA:LoRa

38. ‫مطرح‬ ‫استانداردهای‬ ‫برخی‬ ‫مقایسه‬LPWAN‫نگاه‬ ‫یک‬ ‫در‬

39. ‫بررسی‌عملی‌یک‌نمونه‌ات‬‌‫صال‬
‌‫بر‌پایه‬LPWAN

40. ‫ل‬ ‫وکنت‬ ‫میک‬
‫ها‬ ‫حسگ‬
‫ماژول‬
‫رادیوی‬
‫یی‬ ‫انته‬ ‫گره‬
(EndNode)
‫سرور‬ ‫و‬ ‫ل‬ ‫اتص‬‫ه‬ ‫درگ‬
‫شبکه‬
‫از‬ ‫داده‬ ‫دریافت‬
‫آن‬ ‫فوروارد‬ ‫و‬ ‫ه‬ ‫گ‬
‫اپلیکیش‬ ‫ور‬ ‫س‬‫ن‬
‫از‬ ‫ها‬‫داده‬ ‫دریافت‬
‫سازی‬‫ه‬ ‫ذخی‬ ‫و‬ ‫شبک‬
‫پایگاه‬ ‫در‬ ‫آن‬‫داده‬
‫ربرد‬ ‫ک‬ ‫سرور‬
(App-Server)
‫اتصال‬‫داده‬ ‫دریافت‬ ‫و‬ ‫شبکه‬ ‫به‬ ‫نمونه‬ ‫گره‬ ‫یک‬

41. ‫عملی‬ ‫بررسی‬‫سروی‬ ‫و‬ ‫اتصال‬ ‫نمونه‬‫س‬

42. ‫سپاس‌از‌توجه‌شما‬