IoT தொடர்பு தொழில்நுட்பம்

IoT தொடர்பு தொழில்நுட்பம்

பொருட்களின் இணையம் (IoT), அல்லது “எல்லாவற்றின் இணையம்” என்பது, வெப்பநிலை உணர்விகள் மற்றும் கேமராக்கள் முதல் தொழிற்சாலை இயந்திரங்கள் மற்றும் வாகனங்கள் வரையிலான பல்வேறு பௌதீக சாதனங்கள், தரவுகளை அனுப்பவும் பெறவும் இணையத்துடன் இணைக்கப்படும் ஒரு கருத்தாகும். IoT திறம்படச் செயல்பட, அதற்குத் தகவல் தொடர்புத் தொழில்நுட்பம் என்ற ஒரு முக்கிய “பாலம்” தேவைப்படுகிறது. முறையான தகவல் தொடர்பு இல்லாமல், IoT சாதனங்களால் தகவல்களை விரைவாகவும், பாதுகாப்பாகவும், ஆற்றல் திறனுடனும் அனுப்ப முடியாது. இந்தக் கட்டுரை, IoT தகவல் தொடர்புத் தொழில்நுட்பங்கள், பொதுவான பிணையத் தேர்வுகள் மற்றும் மிகவும் பொருத்தமான தொழில்நுட்பத்தைத் தீர்மானிப்பதற்கான முக்கிய காரணிகள் குறித்து விவாதிக்கிறது.

1. IoT தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பம் ஏன் மிகவும் முக்கியமானது?

IoT என்பது வெறும் ஸ்மார்ட் சாதனங்களைப் பற்றியது மட்டுமல்ல, அது தரவுப் பரிமாற்றத்தைப் பற்றியது: சாதனங்கள் தங்கள் சூழலை அளவிடுகின்றன, பின்னர் அந்தத் தரவை ஒரு மைய அமைப்புக்கு (சர்வர் அல்லது கிளவுட்) அனுப்புகின்றன, அது அத்தரவைப் பகுப்பாய்வு செய்து ஒரு பதிலை மீண்டும் அனுப்புகிறது. இவை அனைத்தும் தகவல் தொடர்புத் திறன்களைச் சார்ந்துள்ளன. பல IoT சாதனங்கள் இருப்பதால், IoT தகவல் தொடர்புச் சவால்கள் வழக்கமான இணையத் தகவல் தொடர்பிலிருந்து வேறுபடுகின்றன:

– வரையறுக்கப்பட்ட ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது (சிறிய மின்கலம் மற்றும் நீண்ட நேரம் நீடிக்க வேண்டும்).
– சிறிய ஆனால் சீரான இடைவெளியில் தரவுகளை அனுப்பவும் (உதாரணமாக, ஒவ்வொரு நிமிடமும் அல்லது ஒவ்வொரு மணி நேரமும்).
– கடினமான இடங்களில் (நிலத்தடியில், கிராமப்புறங்களில் அல்லது தொழிற்சாலைகளில்) செயல்படுதல்.
– சில சந்தர்ப்பங்களில் (எ.கா. ரோபோ அல்லது வாகனக் கட்டுப்பாடு) குறைந்த தாமதம் தேவைப்படுகிறது.
முக்கியமான தரவுகள் மற்றும் சாதனக் கட்டுப்பாடு தொடர்பான விஷயங்களில் இது பாதுகாப்பாக இருக்க வேண்டும்.

எனவே, IoT தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பமானது, குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட குறுகிய தூரத் தொடர்புகள் முதல் செல்லுலார் மற்றும் செயற்கைக்கோள் வலையமைப்புகள் வரை பல வகைகளாக வளர்ச்சி அடைந்துள்ளது.

2. IoT தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய வகைகள்

பொதுவாக, IoT தகவல்தொடர்புகளை அவற்றின் வரம்பு மற்றும் மின்சாரத் தேவைகளின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தலாம்:

1. குறுகிய தூரம்: ஸ்மார்ட் வீடுகள், அலுவலகங்கள், அணியக்கூடிய சாதனங்கள் மற்றும் உள்ளக சென்சார்களுக்குப் பொருத்தமானது.
2. நடுத்தர முதல் நீண்ட தூரம் வரை (நீண்ட தூரம் / பரந்த பகுதி): ஸ்மார்ட் நகரங்கள், விவசாயம், தளவாடங்கள், பொதுப் பயன்பாடுகள் மற்றும் தொழில்துறைக்கு ஏற்றது.
3. செல்லுலார் அடிப்படையிலான (செல்லுலார் IoT): அதிக இயங்குதன்மைக்கும் பரந்த பரப்புக்கும் ஏற்றது.
4. தரைவழி அல்லாத (செயற்கைக்கோள்): உள்கட்டமைப்பு இல்லாத தொலைதூரப் பகுதிகளுக்கு ஏற்றது.

ஒவ்வொரு பிரிவிலும் வரம்பு, மின் நுகர்வு, தரவு விகிதம், செலவு மற்றும் சிக்கலான தன்மை ஆகியவற்றுக்கு இடையே சில சமரசங்கள் உள்ளன.

3. அருகாமைப் புல IoT தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பம்

அ. வைஃபை
வீடுகளிலும் அலுவலகங்களிலும் அதன் உள்கட்டமைப்பு ஏற்கனவே பரவலாக இருப்பதால், வைஃபை பிரபலமாக உள்ளது. அதன் நன்மைகளில் அதிவேகம் மற்றும் எளிதான இணைய ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவை அடங்கும். இருப்பினும், வைஃபை அதிக மின்சாரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் தன்மை கொண்டிருப்பதால், பல ஆண்டுகள் நீடிக்க வேண்டிய பேட்டரியில் இயங்கும் சென்சார்களுக்கு இது அவ்வளவு உகந்ததாக இல்லை.

பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்: IP கேமராக்கள், ஸ்மார்ட் ஸ்பீக்கர்கள், எப்போதும் மின்சாரத்துடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் ஸ்மார்ட் வீட்டுச் சாதனங்கள்.

b. புளூடூத் மற்றும் புளூடூத் லோ எனர்ஜி (BLE)
கிளாசிக் புளூடூத் ஒலி மற்றும் குறுகிய தூர தரவு பரிமாற்றத்திற்கு ஏற்றது, அதேசமயம் BLE ஆற்றல் சிக்கனமாக இருக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அணியக்கூடிய சாதனங்கள், சுகாதார சென்சார்கள் மற்றும் அவ்வப்போது சிறிய அளவிலான தரவை அனுப்பும் சாதனங்களில் BLE பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பயன்பாட்டு உதாரணங்கள்: ஸ்மார்ட்பேண்ட், இதயத் துடிப்பு சென்சார், வணிக வளாகம் அல்லது அருங்காட்சியகத்தில் உள்ள இருப்பிடக் குறிப்பான்.

சி. ஜிக்பீ மற்றும் த்ரெட்
ஜிக்பீ என்பது ஸ்மார்ட் வீடுகளில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் ஒரு மெஷ் நெறிமுறை ஆகும். ஒரு மெஷ் வலையமைப்பின் மூலம், சாதனங்கள் தரவுப் பொதிகளை ஒன்றுக்கொன்று அனுப்பிக்கொள்ள முடியும், இது பரிமாற்ற சக்தியை அதிகரிக்காமல் பரப்பளவினை விரிவுபடுத்துகிறது. த்ரெட் இதே போன்ற ஒரு கருத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது IPv6-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டது, மேலும் நவீன ஸ்மார்ட் வீட்டுச் சூழலில் இது அடிக்கடி விவாதிக்கப்படுகிறது.

பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்: ஸ்மார்ட் விளக்குகள், கதவு/ஜன்னல் சென்சார்கள், ஏசி அல்லது வெப்பக் கட்டுப்பாடு.

d. NFC மற்றும் RFID
NFC மிகவும் நெருக்கமான தகவல்தொடர்புக்கு (தொடுதல் அல்லது சில சென்டிமீட்டர்களுக்குள்) பயன்படுத்தப்படுகிறது. RFID பெரும்பாலும் அணுகல் அட்டைகள் அல்லது பொருள் கண்காணிப்பு போன்ற தொடுதலில்லாத பொருள் அடையாளங்காணலுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. IoT-ஐப் பொறுத்தவரை, சரக்கு இருப்பு மற்றும் விநியோகச் சங்கிலிகளுக்கு RFID குறிப்பாகப் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது.

பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்: கிடங்குப் பொருட்களைக் கண்காணித்தல், அணுகல் அட்டைகள், தொடுதலில்லாப் பணப்பரிவர்த்தனை முறைகள்.

4. LPWAN (குறைந்த ஆற்றல் பரந்த பகுதி வலையமைப்பு) தொழில்நுட்பம்

LPWAN என்பது, குறைந்த தரவு வேகத்தில்கூட, குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் நீண்ட தூர இணைப்பு தேவைப்படும் சாதனங்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு நாளைக்குச் சில முறை மட்டுமே சிறிய அளவிலான தரவை (எ.கா., நிலை, வெப்பநிலை, ஈரப்பதம்) அனுப்பும் சென்சார்களுக்கு இந்தத் தொழில்நுட்பம் மிகவும் உகந்தது.

அ. லோரா மற்றும் லோராவான்
லோரா என்பது ஒரு நீண்ட தூர ரேடியோ அலைமாற்றத் தொழில்நுட்பம் ஆகும், அதேசமயம் லோராவான் என்பது அதைப் பயன்படுத்தும் ஒரு பிணைய நெறிமுறை ஆகும். இதன் நன்மைகளில் நீண்ட தூர வரம்பு, குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் தனியார் பிணையங்களை (எ.கா., வளாகங்கள், தொழிற்சாலைப் பகுதிகள் அல்லது பண்ணைகள்) உருவாக்கும் திறன் ஆகியவை அடங்கும். இதன் குறைபாடுகளில் குறைந்த தரவுப் பரிமாற்ற வேகம் அடங்கும், மேலும் இது பொதுவாக காணொளி போன்ற பெரிய தரவுத் தொகுப்புகளுக்குப் பொருத்தமற்றது.

பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்: திறன்மிகு விவசாயம், வெள்ள உணர்விகள், காற்றின் தரக் கண்காணிப்பு, நீர் அளவீட்டுக் கருவிகள்.

b. சிக்ஃபாக்ஸ்
சிக்ஃபாக்ஸ் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட ஆப்பரேட்டர் மாதிரியைக் கொண்ட LPWAN நெட்வொர்க் ஆகும். இது மிகக் குறைந்த தரவையே கடத்துகிறது, ஆனால் பரந்த கவரேஜை வழங்குகிறது மற்றும் மிகவும் ஆற்றல் திறன் வாய்ந்தது. இதன் கிடைக்கும் தன்மை, ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் உள்ள ஆப்பரேட்டரின் கவரேஜைப் பொறுத்தது.

பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்: சொத்து கண்காணிப்பு, எளிய நிலை உணர்விகள் (இயக்கம்/நிறுத்தம்), தொலைநிலை எச்சரிக்கைகள்.

5. செல்லுலார் நெட்வொர்க் அடிப்படையிலான IoT

செல்லுலார் பரந்த கவரேஜ் மற்றும் அதிக இயங்குதிறனை வழங்குவதால், இது பல IoT தீர்வுகளுக்கு கவர்ச்சிகரமானதாக அமைகிறது. இருப்பினும், மாட்யூல் செலவுகள் மற்றும் மின் நுகர்வு ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

அ. NB-IoT (குறுகிய அலைவரிசை IoT)
NB-IoT ஆனது குறைந்த மின்சக்தி சென்சார் இணைப்புகள், சிறந்த சிக்னல் ஊடுருவல் (எ.கா., கட்டிடங்கள் அல்லது அடித்தளங்களுக்குள்), மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த செயல்பாட்டுச் செலவுகள் ஆகியவற்றுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இது சீரான இடைவெளியில் தரவை அனுப்பும் நிலையான சாதனங்களுக்குப் பொருத்தமானது.

பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்: திறன்மிகு மின்சாரம்/எரிவாயு அளவீடு, வாகன நிறுத்துமிட உணர்விகள், தொட்டி கண்காணிப்பு.

b. LTE-M (Cat-M1)
LTE-M ஆனது NB-IoT-ஐ விட அதிக தரவு விகிதங்களை ஆதரிக்கிறது, மேலும் அடிக்கடி தகவல் தொடர்பு அல்லது நகர்வு தேவைப்படும் சாதனங்களுக்கு இது மிகவும் பொருத்தமானது. இது சில பயன்பாடுகளுக்கு சிறந்த தாமத நேரத்தையும் வழங்குகிறது.

பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்: தனித்த இணைப்புகளுடன் கூடிய அணியக்கூடிய சாதனங்கள், வாகனக் கண்காணிப்பு, பாதுகாப்பு சாதனங்கள்.

c. IoT-க்கான 4G/5G
4G மற்றும் குறிப்பாக 5G ஆகியவை அதிக செயல்திறனையும் குறைந்த தாமதத்தையும் வழங்குகின்றன. தொழில்துறை தானியக்கம், ரோபோட்டிக்ஸ் மற்றும் இணைக்கப்பட்ட வாகனங்கள் போன்ற விரைவான பதிலளிப்பு தேவைப்படும் IoT பயன்பாடுகளை 5G ஆதரிக்கிறது. இருப்பினும், மின் நுகர்வு மற்றும் சாதனச் செலவுகள் LPWAN-ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்.

பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்: மொபைல் அடிப்படையிலான கண்காணிப்பு கேமராக்கள், தானியங்கி வாகனங்கள், நிகழ்நேர தொழிற்சாலை அமைப்புகள்.

6. செயற்கைக்கோள் வழியாக IoT தகவல்தொடர்பு

கடல்கள், காடுகள், மலைகள் அல்லது சுரங்கப் பகுதிகள் போன்ற, குறைந்த வலையமைப்பு வசதி கொண்ட தொலைதூரப் பகுதிகளுக்கு செயற்கைக்கோள்கள் ஒரு தீர்வாகும். முன்பு விலை உயர்ந்ததாகவும், அதிக மின்சாரம் தேவைப்படுவதாகவும் இருந்த, IoT-க்கென பிரத்யேகமான செயற்கைக்கோள் சேவைகள் இப்போது கிடைக்கின்றன. இவை அதிக செயல்திறனை வழங்கினாலும், தரைவழி வலையமைப்புகளை விட இன்னும் விலை அதிகமாகவே உள்ளன.

பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்: கப்பல் கண்காணிப்பு, எண்ணெய்/எரிவாயு குழாய் கண்காணிப்பு, தொலைதூர இடங்களில் உள்ள சொத்துக்கள்.

7. பயன்பாட்டு அடுக்கு நெறிமுறைகள்: MQTT, CoAP மற்றும் HTTP

தகவல் தொடர்பு ஊடகங்களான (வைஃபை, செல்லுலார், லோரா) மட்டுமின்றி, IoT ஆனது பயன்பாட்டு மட்டத்திலான தரவு பரிமாற்ற நெறிமுறைகளையும் சார்ந்துள்ளது.

– MQTT (Message Queuing Telemetry Transport): இது எடை குறைவானதாகவும், பப்ளிஷ்/சப்ஸ்கிரைப் மாதிரியைப் பயன்படுத்துவதாலும் IoT-இல் மிகவும் பிரபலமானது. அடிக்கடி டெலிமெட்ரியை அனுப்பும் பல சென்சார்கள் மற்றும் சாதனங்களுக்கு இது பொருத்தமானது.
– CoAP (கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பயன்பாட்டு நெறிமுறை): HTTP-ஐப் போன்றது, ஆனால் அதைவிட இலகுவானது; குறைந்த வளங்களைக் கொண்ட சாதனங்களுக்கு ஏற்றது.
– HTTP/HTTPS: பயன்படுத்த எளிதானது மற்றும் பரவலாக இணக்கமானது, ஆனால் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான சாதனங்களுக்கு MQTT/CoAP-ஐ விட அதிக சுமையுடையது.

இந்த நெறிமுறையின் தேர்வு பொதுவாக செயல்திறன், விரிவாக்கத்தன்மை மற்றும் கிளவுடில் எளிதாக ஒருங்கிணைத்தல் ஆகியவற்றைத் தீர்மானிக்கிறது.

8. IoT தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் தீர்மானிக்கும் காரணிகள்

எல்லாச் சூழல்களுக்கும் ஏற்ற “சிறந்த” தொழில்நுட்பம் என்று எதுவும் இல்லை. உங்கள் தேர்வைத் தீர்மானிக்கப் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சில காரணிகள் இங்கே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன:

1. வரம்பு: உள்ளரங்கம், வளாகம், நகரம் அல்லது நாடுகள் முழுவதும்?
2. மின் நுகர்வு: பேட்டரி எவ்வளவு நேரம் நீடிக்க வேண்டும்?
3. தரவின் அளவு மற்றும் அதிர்வெண்: எப்போதாவது கிடைக்கும் சிறிய தரவா அல்லது தொடர் தரவா?
4. தாமதம்: உங்களுக்கு நிகழ்நேரப் பதில் தேவையா இல்லையா?
5. செலவுகள்: சாதனத் தொகுதிகள், சேவை வழங்குநர் சந்தாக்கள் மற்றும் நுழைவாயில் கட்டணங்கள்.
6. விரிவாக்கத் திறன்: எத்தனை சாதனங்கள் நிறுவப்படும்?
7. பாதுகாப்பு: குறியாக்கம், அங்கீகாரச் சரிபார்ப்பு மற்றும் சான்றிதழ் மேலாண்மை.
8. சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள்: மின்காந்த இரைச்சல் மிகுந்த தொழிற்சாலைகள், அடித்தளங்கள் அல்லது திறந்தவெளிப் பகுதிகள்.

உதாரணமாக, ஒவ்வொரு 30 நிமிடங்களுக்கும் ஒருமுறை மட்டுமே தரவை அனுப்பும் ஒரு பண்ணை வெப்பநிலை சென்சாருக்கு, LoRaWAN அல்லது NB-IoT பெரும்பாலும் சிறந்ததாக இருக்கும். இருப்பினும், வீடியோ தேவைப்படும் ஒரு பாதுகாப்பு கேமராவிற்கு, Wi-Fi அல்லது 4G/5G மிகவும் பொருத்தமானதாக இருக்கும்.

9. IoT தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பத்தில் எதிர்காலப் போக்குகள்

இனிவரும் காலங்களில், IoT தகவல்தொடர்புகள் குறுக்கு-பிணைய ஒருங்கிணைப்பில் அதிக கவனம் செலுத்தும்: சாதனங்கள் சூழ்நிலைகளின் அடிப்படையில் (எ.கா., வீட்டில் வைஃபை, வெளியே செல்லுலார்) சிறந்த பிணையத்தை மாற்றிக்கொள்ளலாம் அல்லது தேர்ந்தெடுக்கலாம். மேலும், முழுமையான பாதுகாப்பு மேம்பாடுகள், தொலைநிலைச் சாதன மேலாண்மை மற்றும் எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங் ஆகியவையும் அதிக முக்கியத்துவம் பெறும். எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங், சில செயலாக்கங்களைத் தரவு மூலத்திற்கு அருகிலேயே செய்ய அனுமதிப்பதன் மூலம், தாமதம் மற்றும் அலைவரிசைச் செலவுகளைக் குறைக்கிறது.

தரநிலைகளைப் பொறுத்தவரை, வெவ்வேறு பிராண்டுகளின் சாதனங்கள் மிகவும் எளிதாக இணைந்துகொள்ளும் வகையில், ஸ்மார்ட் ஹோம் சூழலமைப்பும் இடைசெயல்பாட்டுத் திறனை நோக்கிப் பரிணமித்து வருகிறது.

முடிவுரை

தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பமே IoT-யின் அடித்தளமாகும். குறுகிய தூரப் பயன்பாடுகளுக்கான Wi-Fi மற்றும் BLE, மெஷ் நெட்வொர்க்குகளுக்கான Zigbee/Thread, உயர் செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வுக்கான LoRaWAN போன்ற LPWAN-கள், செல்லுலார் கவரேஜ் மற்றும் அதிக தரவுத் தேவைகளுக்கான NB-IoT, LTE-M, மற்றும் 4G/5G என இவை அனைத்தும் தத்தமது பங்கைக் கொண்டுள்ளன. தொழில்நுட்பத் தேர்வானது, பயன்பாட்டுத் தேவைகள், மின் நுகர்வு, வரம்பு, செலவு, பாதுகாப்பு மற்றும் அனுப்பப்படும் தரவின் தன்மை ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். சரியான தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பங்களின் கலவையுடன், IoT ஆனது வீடுகள், தொழிற்சாலைகள், நகரங்கள் மற்றும் தொலைதூரப் பகுதிகளில்கூட ஒரு திறமையான மற்றும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடிய தீர்வாக இருக்க முடியும்.

நீங்கள் விரும்பினால், இந்தக் கட்டுரையை ஒரு குறிப்பிட்ட சூழலுக்கு (எ.கா. ஸ்மார்ட் சிட்டி, உற்பத்தித் துறை, விவசாயம் அல்லது ஸ்மார்ட் ஹோம்) ஏற்றவாறு மாற்றி அமைத்து, ஆய்வுக்கட்டுரைகளையும் ஒரு நூற்பட்டியலையும் என்னால் சேர்க்க முடியும்.