ในยุคนี้ Internet Of Things หรือ IoT ได้เข้ามามีบทบาทในด้านอุตสาหกรรมเป็นอย่างมาก
ทำให้มีการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อรองรับความต้องการในการเชื่อมต่อบนเครือข่ายในระยะทางไกลได้โดยใช้พลังงานต่ำขึ้นมา
ซึ่งนั่นก็คือ เทคโนโลยีที่เรียกว่า “Low Power Wide Area Network หรือ LPWAN“ นั่นเอง
จุดเด่นของเทคโนโลยี LPWAN คืออะไร?
- Low Power Consumption – ใช้พลังงานน้อย
- Long Range Communication – เชื่อมต่อได้ในระยะไกล มากถึง 5 กิโลเมตร
- Low-Cost Wide Area Network – ราคาถูก ต้นทุนต่ำ
- Easy Deployment Private Network – สามารถตั้ง network ส่วนตัวได้โดยง่าย
เทคโนโลยี LPWAN นี้ เหมาะกับการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ IoT ด้วยกันเอง
หรือจะสื่อสารกันระหว่างเครื่องจักร (ที่เรียกกันว่า M2M = Machine To Machine) ก็ได้เช่นกัน
เครือข่ายเหล่านี้จะมีการถ่ายโอนข้อมูลที่ความเร็วต่ำเพื่อรักษาระดับการกินพลังงานที่ต่ำและยืดอายุแบตเตอรี่
LPWAN จะช่วยให้เกิดการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ที่ใช้ bandwidth น้อยกว่าที่อุปกรณ์ตามบ้านแบบมาตรฐานใช้
ตัวอย่างการใช้งาน เช่น การวัดระดับน้ำ LPWAN สามารถครอบคลุมพื้นที่ได้หลายกิโลเมตร สามารถส่งข้อมูลของค่าระดับน้ำได้ทันทีโดยไม่จำเป็นต้องไปวัดที่หน้างาน
หรือ ตู้คอนเทนเนอร์บรรทุกสินค้า ที่สามารถส่งข้อมูลกลับไปที่หน่วยศูนย์กลาง เพื่อให้ได้รับข้อมูลได้ทันที เป็นต้น
รวมถึงแผงโซลาร์เซลล์ที่สื่อสารกับโรงไฟฟ้าได้ การที่มีการข้อมูลจำนวนเล็กน้อย
เป็นจำนวนไม่บ่อยครั้ง สามารถทำให้การทำงานของสิ่งต่างๆ และบริการใหม่ๆ เป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพได้
Network Architecture
สำหรับในประเทศไทยตอนนี้อุปกรณ์ LPWAN จะมีแบรนด์ ADVANTECH ที่วางจำหน่ายแล้ว
นั่นก็คือรุ่น WISE-4210 จะแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม
คือ Access Point กับ End Node
1) LPWAN Access Point =WISE-4210-AP
- Proprietary LPWAN with using sub-1GHz wireless frequency
- Battery power for 5 years with 3 x 3.6V AA batteries.
- Up to 5 km communication range in open space
- Longer communication range than 2.4GHz
- Better penetration through concrete and steel than 2.4GHz
- Less interference than 2.4GHz spectrum
- Application-ready I/O combination with modularization design
2) IIoT Wireless Sensor Node – แบ่งออกเป็น 3 รุ่นด้วยกัน คือ
1. WISE-4210-S231 = LPWAN Wireless I/O Module with Temperature/Humidity Sensor
- Proprietary LPWAN with using sub-1GHz wireless frequency
- Battery power for 5 years with 3 x 3.6V AA batteries
- Up to 5 km communication range in open space
- Longer communication range than 2.4GHz
- Better penetration through concrete and steel than 2.4GHz
- Less interference than 2.4GHz spectrum
- Application-ready I/O combination with modularization desig
2.WISE-4210-S251 = LPWAN Wireless I/O Module with 6-ch DI and 1-port RS-485
- Proprietary LPWAN using sub-1GHz wireless frequency
- Battery power for 5 years with 3 x 3.6V AA batteries
- Up to 5 km communication range in open space
- Longer communication range than 2.4GHz
- Better penetration through concrete and steel than 2.4GHz
- Less interference than 2.4GHz spectrum
- Application-ready I/O combination with modularization design
3. WISE-4210-S214 = LPWAN Wireless I/O Module with 4-ch AI and 4-ch DI
- 4-ch Analog Input and 4-ch Digital Input
- Supports 200Hz Counter Input (32-bit + 1-bit overflow)
- Supports keep/discard counter value on power-off
- Support inverted digital input status
ข้อดีของการนำเอา LPWAN มาใช้ในงานอุตสาหกรรม
- สัญญาณครอบคลุมได้ทั่วโรงงานด้วยคลื่นมาตรฐาน Sub 1G (คลื่นสามารถทะลุสิ่งกีดขวางได้ดี)
- คุณภาพของสัญญาณดีกว่าคลื่น 2.4GHz ด้วยคลื่นความถี่ที่ไร้สิ่งรบกวน
- ตัวอุปกรณ์ถูกออกแบบมาแบบไร้สาย สามารถติดตั้งใช้งานได้อย่างง่ายดาย
- WISE-4210-AP รองรับโปรโตคอล Modbus, RESTful และ MQTT เพื่อทำเป็น public หรือ private cloud ได้
สามารถดูตัวอย่างได้ในคลิปวีดีโอด้านล่างนี้
ที่มา:
https://www.networkcomputing.com/cloud-infrastructure/lpwan-linchpin-iiot
https://www.iotforall.com/what-is-lpwan-lorawan/amp
https://lora-alliance.org/sites/default/files/2018-04/what-is-lorawan.pdf
