Abstract

Connectivity is probably the most basic building block of the IoT paradigm. Up to now, the two main approaches to provide data access to things have been based on either multihop mesh networks using short-range communication technologies in the unlicensed spectrum, or long-range legacy cellular technologies, mainly 2G/GSM/GPRS, operating in the corresponding licensed frequency bands. Recently, these reference models have been challenged by a new type of wireless connectivity, characterized by low-rate, long-range transmission technologies in the unlicensed sub-gigahertz frequency bands, used to realize access networks with star topology referred to as low-power WANs (LPWANs). In this article, we introduce this new approach to provide connectivity in the IoT scenario, discussing its advantages over the established paradigms in terms of efficiency, effectiveness, and architectural design, particularly for typical smart city applications

چکیده

می‌توان گفت در پارادایم اینترنت اشیا یا IoT احتمالاً مفهوم اتصال مهم‌ترین بلوک ساختاری پایه است. تا به اکنون دو رویکرد اصلی که دسترسی داده به اشیا را فراهم می‌کردند مبتنی بر شبکه‌های مش چندهابی با استفاده از فناوری‌های ارتباطی کوتاه برد در طیف‌های بدون مجوز بوده‌اند و یا فناوری‌های سلولی قدیمی دوربرد و به طور خاص 2G/GSM/GPRS بودند که در باندهای فرکانسی مجاز مربوطه کار می‌کردند. اخیراً این مدل‌های مرجع با دو نوع اتصال بی سیم به چالش کشیده شده‌اند که با نام فناوری‌های انتقال دوربرد، کم سرعت در باندهای فرکانسی زیرگیگاهرتز بدون مجوز مشخص شده‌اند و برای تحقق بخشیدن شبکه ی دسترسی با توپولوژی ستاره‌ای با عنوان WANهای کم قدرت (LPWAN) شناخته شده‌اند. در این مقاله این رویکرد جدید را معرفی می‌کنیم تا مفهوم اتصال را در سناریوی IoT معرفی کنیم و مزایای آن را بر پارادایم‌های ایجاد شده از نظر بهره وری، اثربخشی، طراحی معماری و به طور خاص برای کاربردهای شهر هوشمند مورد مطالعه قرار دهیم.

1-مقدمه

پارادایم اینترنت اشیا (IoT) به شبکه‌ای از اشیای به هم پیوسته اشاره دارد که دستگاه‌هایی مانند حسگرها و/یا محرک‌ها را شامل می‌شود که مجهز به واسط ارتباط از راه دور و واحدهای ذخیره سازی و پردازش هستند. این پارادایم ارتباطی باید امکان ادغام بدون مشکل هر شی بالقوه‌‌ای را به اینترنت فراهم کند بنابراین امکانی را فراهم می‌آورد که اشکال جدیدی از تعامل بین انسان‌ها و دستگاه‌ها و یا مستقیماً بین دستگاه‌ها ایجاد شود که آن را پارادایم ارتباطی ماشین به ماشین (M2M) می‌نامیم...