تحول در فناوری اینترنت اشیاء با توسعه سامانه‌های برد بلند

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، به نقل از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری، میثم ثقفیانی، مدیرعامل شرکت دانش‌بنیان ماهان الکترونیک پرنیا، ضمن اشاره به دستاورد‌های این شرکت در حوزه فناوری اینترنت اشیا و تمرکز بر روی فناوری LoRaWAN، تأکید کرد: از همان ابتدای فعالیت شرکت، بر روی تحقیق و توسعه تیم فنی تمرکز ویژه‌ای داشتیم. هدف اصلی ما دستیابی به بازار‌های جهانی و پاسخگویی به تقاضای روزافزون بازار‌های بین‌المللی برای محصولات اینترنت اشیا بوده است. با استفاده از منابع داخلی شرکت و دانش فنی کسب شده در حوزه LoRaWAN، اکنون به طور کامل بر این فناوری مسلط شده‌ایم.

وی به چالش‌های اولیه ورود به بازار و ضرورت تحقیق در فناوری‌های نوپا اشاره کرد و افزود: ما از سال ۱۴۰۰ در زمانی که فناوری LoRaWAN هنوز نوپا بود، تحقیقات خود را در این حوزه آغاز کردیم. با وجود اینکه در آن زمان فناوری LoRa P۲P خیلی کم شناخته‌شده بود، اما با توجه به هدف ما برای ایجاد یک شبکه گسترده WAN روی فناوری LoRaWAN تمرکز کردیم.

کاربرد‌های گسترده اینترنت اشیاء در ایجاد شهر‌های هوشمند و کشاورزی هوشمند

مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان با اشاره به کارایی اینترنت اشیاء در ایجاد شهر‌های هوشمند، کشاورزی هوشمند و مدیریت انرژی، گفت: عوامل حیاتی که در پیاده‌سازی زیرساخت‌های گسترده اینترنت اشیاء با آنها مواجه هستیم، شامل مصرف بسیار پایین باتری، قابلیت رومینگ بین شبکه‌های مجاور و برد بلند ارتباطی هستند. این چالش‌ها به ویژه در مناطق شهری، کشاورزی و دریایی که پوشش شبکه ممکن است محدود باشد از اهمیت بیشتری برخوردارند.

ثقفیانی در ادامه به نحوه کارکرد شبکه LoRaWAN اشاره کرد و گفت: شبکه LoRaWAN از سه بخش اصلی سرور، گیت‌وی و نود (Node) تشکیل شده که سرور وظیفه مدیریت شبکه و اپلیکیشن‌ها را بر عهده دارد. گیت‌وی‌ها به عنوان پل ارتباطی بین سرور و نود‌ها عمل کرده و به اینترنت متصل می‌شوند.

وی افزود: انواع مختلف گیت‌وی‌ها با ارتباط شبکه PoE، LTE CAT۱ و WiFi طراحی و تولید می‌شوند و قابلیت نصب در محیط‌های داخلی یا بیرونی را دارند. یکی از محصولات برجسته ما، مینی برد امبدد لینوکسی به نام MahanPi B+ است که نشان دهنده ظرفیت‌های بالای فناوری‌های ارائه شده توسط شرکت ما است.

ثقفیانی همچنین به ویژگی‌های نود‌ها پرداخت و توضیح داد: نود‌ها انواع مختلفی دارند و می‌توانند اطلاعات مختلفی را از محیط جمع‌آوری کرده و به سرور ارسال کنند. همچنین، این نود‌ها قادر هستند تا عملگر‌های خاصی را کنترل کرده و فرمان‌های عملکردی را اجرا کنند.

تولید نود‌های مصرفی و سیستم‌های مدیریت هوشمند

وی در ادامه از تولید و معرفی نود‌های مصرفی با تکنولوژی‌های روز دنیا خبر داد و در این زمینه گفت: با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، توانسته‌ایم طیف گسترده‌ای از نود‌های مصرفی را تولید کنیم که قابلیت‌های متنوعی را برای مدیریت بهینه مصرف آب، انرژی و سایر منابع فراهم می‌کند. سنسور‌های هوشمند و سیستم‌های مدیریت مصرف، امکان نظارت لحظه به لحظه بر مصرف آب و انرژی را فراهم می‌آورند.

ثقفیانی همچنین به اهمیت مدیریت هوشمند روشنایی معابر اشاره کرد و افزود: ما گامی مهم در این جهت برداشتیم و نمونه اولیه سیستم مدیریت روشنایی با موفقیت تولید شده و آماده ورود به مرحله تولید انبوه است.

وی درباره ردیاب‌های بدون سیم‌کارت LoRaWAN که در حوزه‌های مختلفی کاربرد دارند، بیان کرد: این ردیاب‌ها در مدیریت شهری، ناوبری دریایی و مرزبانی کاربرد‌های قابل توجهی دارند. همچنین، مبدل IrDA به LoRaWAN با قابلیت قرائت هوشمند کنتور‌های دیجیتال برق، امکان استفاده از زیرساخت‌های موجود را فراهم می‌کند و نیازی به تعویض کنتور‌های فعلی نیست.

مدیرعامل ماهان الکترونیک پرنیا، همچنین با اشاره به مبدل‌های RS۴۸۵ به LoRaWAN و مبدل‌های آنالوگ ۴~۲۰mA و ۰~۱۰Vdc به LoRaWAN گفت: این محصولات از جمله ابزار‌های بسیار کاربردی در صنعت ۴.۰ محسوب می‌شوند.

وی همچنین از پیشرفتی مهم در زمینه سامانه‌های اعلام و اطفای حریق خبر داد و بیان کرد: دتکتور‌های بی‌سیم اعلام حریق LoRaWAN انقلاب بزرگی در این سامانه‌ها به وجود آورده‌اند، گرچه هنوز در کشور ما اثری از آن دیده نمی‌شود.

به گفته مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان، طراحی و تست‌ها به صورت موفقیت‌آمیز انجام شده و پس از گذراندن تست‌های طولانی‌مدت در محیط‌های باز، این فناوری آماده‌ی بهره‌برداری است.

ثقفیانی، تکنولوژی LoRaWAN را به عنوان یکی از راهکار‌های پرکاربرد در حوزه اینترنت اشیاء خواند و افزود: این تکنولوژی به دلیل قابلیت مقیاس‌پذیری بالا مورد توجه قرار گرفته است و با بهره‌گیری از مکانیزم‌های مختلفی همچون مدیریت هوشمند ترافیک، کنترل دقیق پهنای باند و قابلیت تنظیم خودکار نرخ داده‌ها، امکان پشتیبانی از تعداد بسیار زیادی دستگاه را در یک شبکه فراهم می‌کند.

وی در ادامه به ویژگی کلیدی تکرارپذیری در فناوری LoRaWAN اشاره و تصریح کرد: این فناوری با ارسال داده‌ها از طریق چندین گره شبکه، احتمال موفقیت آمیز رسیدن داده‌ها به مقصد را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. در صورت بروز اختلال در یکی از مسیرها، داده‌ها از مسیر دیگری ارسال خواهند شد. علاوه بر این، قابلیت تنظیم خودکار قدرت ارسال در دستگاه‌ها، موجب می‌شود تا آنها با توجه به فاصله از گیرنده و شرایط محیطی، بهینه‌ترین قدرت را برای ارسال داده‌ها انتخاب کنند.

مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان، خاطرنشان کرد: مسیر تجاری‌سازی محصولات LoRaWAN همانند هر فناوری نوظهور دیگر، مملو از چالش‌ها و ریسک‌های متعددی است. این ریسک‌ها می‌توانند ابعاد فنی، بازاریابی، قانونی و اقتصادی را در برگیرند. درک عمیق و مدیریت مؤثر این ریسک‌ها، کلید موفقیت در تجاری‌سازی محصولات مبتنی بر LoRaWAN است. همچنین بازار اغلب در برابر پذیرش فناوری‌های جدید مقاومت نشان می‌دهد. هرچند از باند فرکانسی بدون مجوز استفاده می‌شود، اما مقررات خاص سازمان تنظیم مقررات می‌تواند به چالشی جدی تبدیل شود. علاوه بر این، نیاز به توسعه داشبورد‌های متنوع برای کاربرد‌های مختلف مانند کشاورزی هوشمند یا ردیاب‌های بی‌سیم، هزینه‌های قابل توجهی را برای توسعه، نگهداری و بهبود تجربه کاربری (UI/UX) به دنبال دارد.

ثقفیانی همچنین به معرفی یک محصول نوآورانه در حوزه کنتورخوانی هوشمند پرداخت و گفت: شرکت با ارائه این محصول، گامی بلند در جهت کاهش مصرف انرژی و افزایش بهره‌وری برداشته است. این کنتور هوشمند با مزایای منحصر به فردی نظیر قیمت مناسب، مصرف پایین برق، استفاده از ردیاب‌های بی‌سیم و ارزان قیمت و قابلیت هوشمندسازی در صنایع متنوع از جمله کشاورزی و خودرو، توانسته است بازار گسترده‌ای را به خود اختصاص دهد.

وی بیان کرد: مشتریان اصلی این محصول شرکت‌های توزیع برق، آب و گاز، بخش صنعت و معدن، شهر‌های هوشمند و همچنین کشاورزی در پهنه‌های وسیع هستند. با استفاده از این محصول، آنها می‌توانند مصرف آب را بهینه کرده و بهره‌وری محصولات کشاورزی را افزایش دهند. همچنین صنایع مختلف می‌توانند برای مدیریت مصرف انرژی و آب در واحد‌های تولیدی خود از این فناوری بهره ببرند.

مدیرعامل ماهان الکترونیک پرنیا در پایان با اشاره به تحقق دستاورد‌های مهم در تولید گیت‌وی و راه‌اندازی سرور، گفت: عمق تولید رقابتی که در تولید گیت‌وی و راه‌اندازی سرور به دست آورده‌ایم، دستاوردی است که به لطف تلاش‌های تیم سخت‌افزار و نرم‌افزار محقق شده و در کمتر شرکت خارجی مشابهی دیده می‌شود. بیشتر محصولات سخت‌افزاری خارجی فاقد پنل نرم‌افزاری اختصاصی هستند و برای استفاده از آنها، پلتفرم‌های رایگانی مانند TTN پیشنهاد می‌شود؛ پلتفرمی که در سال‌های گذشته ایران را تحریم کرده بود. مزیت رقابتی اصلی ما، ارائه یک راهکار جامع (total solution) است که بر روی داشبورد اینترنت اشیاء ما به نشانی my.giot.ir قابل مشاهده است. این داشبورد با دیدگاه ایجاد بانک کلان داده (Big Data) جهت استفاده در هوش مصنوعی توسعه داده شده است و از دیتابیس‌های قدرتمند مبتنی بر داده زمانی (Time Scaled DB) استفاده می‌کند. همچنین محصولات ما در حوزه گیت‌وی و بیشتر نود‌های خارجی (Node) در مقایسه با محصولات مشابه خارجی از نظر قیمت تمام‌شده در موقعیت بهتری قرار دارند و این امر امکان صادرات به کشور‌های همسایه را فراهم می‌کند.