लो पावर वाइड एरिया नेटवर्क क्या है और इसके क्या उपयोग हैं?

इंटरनेट का विकास जारी है, और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) एक ऐसा क्षेत्र है जो लगातार गति से बढ़ रहा है। लो-पावर्ड वाइड एरिया नेटवर्क्स (LPWANs) इस वृद्धि को बढ़ा रहे हैं, एक वाइड एरिया नेटवर्क के लिए एक प्रकार का लो-पावर कनेक्शन जो IoT परिनियोजन और उपयोग के लिए उपयोगी है।

तो, आइए एलपीडब्ल्यूएएन, विभिन्न प्रकार के एलपीडब्ल्यूएएन, और कुछ वास्तविक दुनिया के उदाहरण देखें कि उनका उपयोग कैसे किया जाता है।

आईओटी क्या है?

एलपीडब्ल्यूएएन को समझने के लिए आपको समझना होगा आईओटी क्या है. हमें इसे बहुत गहराई से कवर करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन एलपीडब्ल्यूएएन को समझने में मदद करने के लिए थोड़ा ज्ञान बहुत मदद करेगा।

IoT शब्द उन भौतिक उपकरणों को संदर्भित करता है जो आपस में जुड़े हुए हैं। इन उपकरणों में आपके घर में स्मार्ट थर्मोस्टैट्स से लेकर शहर में स्मार्ट स्ट्रीटलाइट्स तक सब कुछ शामिल है।

कुछ सामान्य IoT-सक्षम उपकरणों में शामिल हैं:

• स्मार्ट होम डिवाइस: थर्मोस्टैट्स, प्रकाश व्यवस्था, सुरक्षा कैमरे
• औद्योगिक: विनिर्माण उपकरण, स्टॉक नियंत्रण सेंसर में सेंसर
• समझदार शहर: स्ट्रीट लाइटिंग और ट्रैफिक लाइट, सार्वजनिक परिवहन
• कृषि: मिट्टी सेंसर, स्मार्ट सिंचाई, पशुधन नियंत्रण

ये कुछ तरीके हैं जिनसे IoT का उपयोग किया जा रहा है। लेकिन, IoT सिस्टम के काम करने के लिए, उन्हें कनेक्ट करने की आवश्यकता होती है, और LPWAN अक्सर यह भूमिका निभाते हैं।

एलपीवान क्या है?

एक एलपीडब्ल्यूएएन एक वायरलेस संचार नेटवर्क है जो एक विस्तृत क्षेत्र में कम बैंडविड्थ और कम-शक्ति डेटा प्रसारण प्रदान कर सकता है। एलपीडब्ल्यूएएन जिस क्षेत्र को कवर कर सकता है, उसके कारण यह आईओटी नेटवर्क को संचार करने में मदद करने के लिए एकदम सही है।

एक एलपीडब्ल्यूएएन के पास एक विशिष्ट निश्चित क्षेत्र का आकार नहीं होता है जो इसे कवर कर सकता है। कवरेज कई कारकों पर निर्भर करता है, जिसमें ट्रांसमिशन तकनीक, कनेक्टेड IoT उपकरणों की संख्या, उपलब्ध डेटा दरें और बहुत कुछ शामिल हैं। इसके अलावा, अन्य कारक एलपीडब्ल्यूएएन कवरेज और ट्रांसमिशन को प्रभावित करते हैं, जैसे पर्यावरणीय बाधाएं।

एलपीडब्ल्यूएएन कैसे काम करते हैं?

एलपीडब्ल्यूएएन के कम-शक्ति वाले गुण उनकी कार्यक्षमता की कुंजी हैं। IoT डिवाइस अक्सर बैटरी से चलने वाले, कम ऊर्जा खपत करने वाले डिवाइस होते हैं। इसके अतिरिक्त, अधिकांश IoT डिवाइस कम-बिट दरों पर बहुत कम मात्रा में डेटा संचारित करते हैं। यह कम से कम बिजली का उपयोग करके इन उपकरणों को लंबी दूरी पर जोड़ने के लिए एलपीडब्ल्यूएएन को आदर्श बनाता है।

एलपीडब्ल्यूएएन ज्यादातर बिना लाइसेंस वाली रेडियो फ्रीक्वेंसी का इस्तेमाल करते हैं। यह लाइसेंस की आवश्यकता को नकारता है और लागत कम करता है। डेटा को कैसे एन्कोड और ट्रांसमिट किया जाता है यह LPWAN के प्रकार पर निर्भर करता है। लेकिन प्रत्येक प्रकार के दिल में एक मॉडुलन तकनीक है जिसे न्यूनतम हस्तक्षेप के साथ लंबी दूरी पर डेटा संचारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

इसे प्राप्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली कुछ विधियों में शामिल हैं:

• त्रुटि-सुधार कोड का उपयोग करना
• सिग्नल प्रसार (विस्तृत आवृत्ति बैंड पर सिग्नल फैलाता है)
• डेटा दर में कमी

पानी के नल के संदर्भ में सोचना काफी उपयोगी है। इसे पूर्ण रूप से चालू करें, और आपके पास एक शक्तिशाली प्रवाह होगा; इसकी तुलना एक पारंपरिक वाइड एरिया नेटवर्क (WAN) से की जा सकती है, जिसमें बहुत सारा डेटा (पानी) बहुत तेज़ी से बहता है। नकारात्मक पक्ष यह है कि प्रवाह को चालू रखने के लिए बहुत अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है।

उस प्रवाह को एक स्थिर ड्रिप तक कम करें, और आपके पास एक एलपीडब्ल्यूएएन है। पानी अभी भी उतनी ही दूरी तय करेगा, लेकिन पानी के बहाव को बनाए रखने के लिए थोड़ी शक्ति की आवश्यकता होगी।

एलपीडब्ल्यूएएन के 3 प्रमुख लाभ

IoT उपकरणों को जोड़ने के लिए LPWANs का उपयोग करने का कारण इस प्रकार के नेटवर्क ऑफ़र के तीन प्रमुख लाभों पर विचार करके संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है।

1. लागत: LPWAN की लागत पारंपरिक WAN से कम होती है। हार्डवेयर और कार्यान्वयन लागत दोनों दृष्टिकोण से, एलपीडब्ल्यूएएन कम लागत वाले कनेक्टिविटी समाधान प्रदान करते हैं।
2. श्रेणी: एलपीडब्ल्यूएएन की सीमा टोपोलॉजी, डिजाइन आवश्यकताओं, पर्यावरणीय परिस्थितियों और हस्तक्षेप जैसे कारकों के आधार पर भिन्न होती है। एक विशिष्ट नेटवर्क लगभग छह मील की सीमा में काम कर सकता है। लेकिन जैसा कि हम अगले भाग में देखेंगे, कुछ एलपीडब्ल्यूएएन प्रकार लगभग 25 मील की अधिकतम सीमा का दावा करते हैं।
3. शक्ति: LPWAN ट्रांसीवर, सेंसर और अन्य सामान आमतौर पर कम-शक्ति वाले उपकरण होते हैं। उदाहरण के लिए, उनमें से कई बैटरी द्वारा संचालित होते हैं, और बैटरी की जीवन प्रत्याशा को वर्षों में मापा जाना आम बात है।

ये विशेषताएँ लाखों IoT उपकरणों के लिए कनेक्टिविटी के मुख्य रूप के रूप में LPWAN के उत्थान में योगदान करती हैं।

एलपीडब्ल्यूएएन के मुख्य प्रकार

एलपीडब्ल्यूएएन के कई अलग-अलग प्रकार हैं। आपके द्वारा चुने गए एलपीडब्ल्यूएएन का प्रकार कई कारकों पर निर्भर करता है। एक उदाहरण के रूप में, एलपीडब्ल्यूएएन का सिगफॉक्स प्रकार 25 मील तक की सीमा का दावा करता है; यह उस जगह को फायदेमंद बनाता है जहां उपकरण लंबी दूरी पर बिखरे हुए हैं।

यहाँ एलपीडब्ल्यूएएन के कुछ सबसे सामान्य प्रकार हैं:

• लोरावन: यह लंबी दूरी की संचार प्राप्त करने के लिए चिरप स्प्रेड मॉड्यूलेशन नामक तकनीक का उपयोग करता है। वही तकनीक बहुत कम बिजली की खपत के साथ इसे हासिल करने की अनुमति देती है। लोरावन कम लागत और मापनीयता सहित कई लाभ प्रदान करते हैं। इसमें जियोलोकेशन सुविधाओं और द्विदिश संचार के लिए भी समर्थन है।
• नायब-IoT: यह एक एलपीडब्ल्यूएएन है जो सेलुलर नेटवर्क पर काम करता है। यह इसे एलपीडब्ल्यूएएन की परिभाषित विशेषताओं को बनाए रखने की अनुमति देता है लेकिन इसमें डेटा दरों में वृद्धि और बेहतर सुरक्षा के अतिरिक्त लाभ हैं।
• सिगफॉक्स: सिगफॉक्स एक मालिकाना एलपीडब्ल्यूएएन सेवा है जो वैश्विक कवरेज का दावा करती है। यह कनेक्टेड उपकरणों की रेंज और पावर आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अल्ट्रा-संकीर्ण बैंड मॉड्यूलेशन का उपयोग करता है और इष्टतम स्थितियों में 25 मील तक की रेंज प्राप्त कर सकता है।
• भारहीन: वेटलेस वाइडबैंड फ्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन और ऑर्थोगोनल फ्रीक्वेंसी मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग करके लंबी दूरी, कम शक्ति वाली कनेक्टिविटी के अपने एलपीडब्ल्यूएएन लक्ष्यों को प्राप्त करता है। यह एक और सेवा है जिसका वैश्विक कवरेज है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, एलपीडब्ल्यूएएन के लक्ष्यों को प्राप्त करने के तरीके अलग-अलग हैं। हालांकि, एलपीडब्ल्यूएएन की पसंद में से अधिकांश उन कार्यों के लिए नीचे है जो इसकी सेवा करने की अपेक्षा की जाती हैं, जो कि एलपीडब्ल्यूएएन का उपयोग किए जाने वाले कुछ तरीकों को देखकर सबसे अच्छा समझा जाता है।

एलपीडब्ल्यूएएन किसके लिए उपयोग किए जाते हैं?

हम पहले ही इस पर छू चुके हैं, लेकिन एलपीडब्ल्यूएएन कैसे काम करता है, इसे पूरी तरह से समझने का सबसे अच्छा तरीका कुछ वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों पर चर्चा करना है जहां आईओटी उपकरणों का उपयोग किया जा रहा है।

स्मार्ट सिटीज

शहर तेजी से एलपीडब्ल्यूएएन का उपयोग कर रहे हैं। उनके द्वारा उपयोग किए जा रहे कुछ सामान्य तरीकों में शामिल हैं:

• स्मार्ट स्ट्रीट लाइटिंग: स्मार्ट स्ट्रीटलाइट्स कई उपयोगों के लिए LPWANs का उपयोग करती हैं। जलवायु परिस्थितियों, दिन के समय और सड़क पर गतिविधि के स्तर जैसे कारकों के आधार पर रोशनी की चमक को समायोजित करके ऊर्जा की बचत सबसे आम है।
• स्मार्ट ट्रैफिक लाइट: यातायात के प्रवाह को अनुकूलित करने के लिए यातायात रोशनी को प्राथमिकता देकर भीड़ को कम करने के लिए इनका उपयोग किया जाता है
• स्मार्ट पार्किंग: कार पार्किंग स्थानों की उपलब्धता की निगरानी के लिए सेंसर का उपयोग किया जा सकता है।

स्मार्ट शहरों के लिए कदम निवासियों के लिए जीवन की गुणवत्ता में सुधार लाने और नगर पालिकाओं के कार्बन पदचिह्न और ऊर्जा बिलों को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

कृषि

कृषि एक अन्य क्षेत्र है जिसने IoT उपकरणों और LPWANs के उपयोग में तेजी से वृद्धि देखी है। एलपीडब्ल्यूएएन किसानों की मदद करने के कुछ तरीके यहां दिए गए हैं:

• मृदा निगरानी: एलपीडब्ल्यूएएन और सेंसर नमी और तापमान जैसी मिट्टी की स्थिति की निगरानी कर सकते हैं। यह किसानों को केवल जहां और जब आवश्यकता हो, पानी देकर पानी बचाने की अनुमति देता है।
• पशुधन नियंत्रण: पशुधन के स्थान का उपयोग एलपीडब्ल्यूएएन से जुड़े सेंसर द्वारा किया जा सकता है।

यह एक अन्य क्षेत्र है जहां एलपीडब्ल्यूएएन लागत में कटौती कर सकता है और कृषि पद्धतियों के पर्यावरणीय प्रभाव को कम कर सकता है।

स्वास्थ्य देखभाल

एलपीडब्ल्यूएएन स्वास्थ्य देखभाल और रोगियों और स्थितियों की निगरानी करने के तरीके को बदल रहे हैं। प्रौद्योगिकी के लिए उपयोगों में से हैं:

• रोगी के स्वास्थ्य की स्थिति का उपयोग करके वास्तविक समय की जानकारी प्रदान करें दूरस्थ रोगी निगरानी उपकरण
• उपकरण की स्थिति और स्थान को ट्रैक करें
• स्वास्थ्य देखभाल प्रतिष्ठानों के भीतर पर्यावरण की स्थिति की निगरानी और समायोजन करें

कुल मिलाकर, LPWANS रोगियों के उपचार को सुव्यवस्थित करने और एक ही समय में ओवरहेड्स को कम करने में मदद कर सकता है।

एलपीडब्ल्यूएएन: धीमी और स्थिर दौड़ जीतती है

एलपीडब्ल्यूएएन तेजी से जुड़ती दुनिया के गुमनाम नायक हैं। डेटा ट्रांसफर के धीमे और स्थिर दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, ये नेटवर्क हमारे शहरों को स्मार्ट, हमारे घरों को सुरक्षित और हमारी कृषि को अधिक कुशल बना रहे हैं।

सूचना की शक्ति "बड़े डेटा" के बारे में नहीं है; कभी-कभी, जीवन में छोटी चीजें मायने रखती हैं।