لماذا تواجه شبكات LoRaWAN صعوبات في الأماكن المغلقة - شرح حلول BLE الهجينة
لقد رسّخت شبكة LoRaWAN مكانتها في عالم إنترنت الأشياء. فهي بعيدة المدى، منخفضة الطاقة، وتعمل بدون ترخيص وبدون بطاقة SIM. إنها الخيار الأمثل للزراعة الذكية، وقياس استهلاك المرافق، ومراقبة البنية التحتية عن بُعد. ولكن على الرغم من كفاءتها في الاستخدام الخارجي، إلا أن LoRaWAN لطالما تعثرت في الاستخدام الداخلي.
يمكنك نشر بوابة لتغطية ساحة مصنع، ولكن ماذا عن غرفة المعدات في الطابق السفلي؟ أو غرفة التمريض في الطابق الثالث؟ يمكنك تتبع بقرة في مرعى، ولكن هل يمكنك تحديد موقع أداة حيوية داخل خزانة مستشفى؟
وهنا يأتي دور تقنية البلوتوث. حيث يثبت هذا المساعد المهمل أهميته في ملء الفجوات التي لا تستطيع تقنية LoRaWAN ملؤها.
لماذا يُعدّ LoRaWAN الخيار الأمثل لتتبع إنترنت الأشياء طويل المدى ومنخفض الطاقة
صعود تقنية BLE: مرساة تحديد المواقع الداخلية لإنترنت الأشياء الصناعي
لسنوات، أُهمِلَ استخدام تقنية البلوتوث في إنترنت الأشياء الصناعي. كان يُنظر إليها على أنها مُخصصة للمستهلكين، قصيرة المدى، وسهلة التواصل. لكن هذه النظرة أصبحت قديمة بشكل متزايد. شهدت تقنية البلوتوث منخفض الطاقة (BLE) نموًا ملحوظًا منذ طرحها. في الوقت نفسه، شهدت تقنية التتبع الداخلي طفرةً هائلة. ومع بدء الشركات في دمج تقنية البلوتوث منخفض الطاقة (BLE) للاستكشاف المحلي مع تقنية LoRaWAN للتوصيل العالمي، ظهر نموذج هجين قوي.
في لانسيتيكلقد شهدنا هذا التحول بأم أعيننا. أراد مستشفى في جنوب شرق آسيا تتبع أجهزة الأشعة السينية المحمولة عبر طوابق متعددة. كانت شبكة الواي فاي مزدحمة بالفعل. كان استخدام الهاتف المحمول مكلفًا ويتطلب فحص التغطية في كل ممر. ما هو حلنا؟ منارات BLE على الآلات و بوابات بلوتوث مدمجة نقل البيانات عبر LoRaWAN. لا أسلاك جديدة، ولا بطاقات SIM. ما عليك سوى التوصيل، والمسح، والإرسال.
يزداد استخدام هذا النوع من الحلول الهجينة في مختلف البيئات، مثل المباني الذكية، وتطبيقات الرعاية الصحية المتنقلة، ومراكز الخدمات اللوجستية، وغيرها. لماذا؟ لأن تقنيتي Bluetooth وLoRaWAN تتمتعان بمزايا مختلفة. فعند استخدامهما معًا، يغطيان نطاقًا أوسع، ماديًا وهيكليًا.
كيف تُمكّن أنظمة BLE-LoRaWAN الهجينة من تتبع الأصول الداخلية في الوقت الفعلي
يكمن سحر أنظمة BLE-to-LoRaWAN في بنيتها الطبقية. تُبثّ علامات BLE باستمرار حزمًا قصيرة: مُعرِّفات الموقع، وبيانات المستشعر، وحتى تنبيهات القرب. بوابة قريبة - مثل Lansitec Indoor أو بوابة بلوتوث صغيرة—تلتقط هذه الحزم وتجمعها. بدلًا من إغراق الشبكة، تقوم البوابة بتصفية البيانات وضغطها، ثم تنقلها دوريًا عبر شبكة LoRaWAN.
لا يقتصر هذا النموذج على تقليل استهلاك الطاقة فحسب، بل يفصل أيضًا الاستشعار عن الإرسال. تتميز منارات BLE بكفاءتها العالية، حيث تعمل أحيانًا لأكثر من خمس سنوات على شبكات الخلايا الصغيرة. تتولى البوابات المهمة الصعبة وتتصل بشبكة LoRaWAN فقط عند الحاجة. هذا يعني عددًا أقل من الأجهزة على الشبكة، ونقاط تهيئة أقل، ومرونة أكبر في النشر.
خذ حالة مركز لوجستي في أوروبا الشرقيةتم نشر علامات BLE على عربات النقل والصناديق. بدلاً من تركيب بطاقة SIM لكل علامة أو نشر شبكة Wi-Fi في جميع أنحاء المستودع، اكتشف القائمون على النشر أن عددًا قليلًا من بوابات BLE مع LoRaWAN غطت الاتصالات الصاعدة المنشأة. والنتيجة؟ الحد الأدنى من الكابلات، وعدم وجود رسوم خلوية متكررة، وعدم حدوث أي انقطاع في البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات.
أفضل حالات استخدام BLE-LoRaWAN: البناء والرعاية الصحية والخدمات اللوجستية
دعونا نستعرض بعض السيناريوهات حيث تتألق إعدادات BLE-to-LoRaWAN.
على سبيل المثال، تستفيد مواقع البناء بشكل كبير. يرتدي العمال أجهزة استشعار الخوذة تعمل أيضًا كمنارات BLE. تستقبل بوابة مُثبّتة في مكان ما (وهو مكان جيد بلا شك) في الموقع هذه الإشارات وترسلها عبر شبكة LoRaWAN إلى السحابة. يساعد النظام في تتبع الحضور، وتحديد المواقع الجغرافية، وتحديد أماكن تواجد المعدات، وحتى استدعاءات الطوارئ.
في العيادات المتنقلة ومراكز التطعيم المؤقتة، وهي الأماكن التي غالبًا ما تكون أول المستجيبين للكوارث، غالبًا ما تكون البنية التحتية التقليدية غائبة. شارات BLE مقترنة بأجهزة تعمل بالطاقة الشمسية بوابات LoRaWAN يتيح هذا النظام للموظفين الميدانيين تتبع الأفراد والأصول دون الحاجة إلى شبكة كهرباء رئيسية أو أبراج خلوية. يتطلب معرفة تقنية بسيطة. تتميز هذه الأنظمة بسرعة نشرها وسرعة إيقاف تشغيلها.
تُضيف البيئات الصناعية، مثل المناجم أو مواقع تخزين المواد الكيميائية، مستوىً آخر من التعقيد، إذ تتطلب معدات آمنة بطبيعتها. يمكن نشر علامات BLE داخل المناطق الخطرة، بينما تُوضع بوابات LoRaWAN بأمان في الخارج، لجمع البيانات دون تجاوز حدود السلامة.
وفي مجال الخدمات اللوجستية الداخلية، تُبلغ أجهزة تتبع البلوتوث منخفضة الطاقة (BLE) المُثبّتة على المنصات أو العربات بسلاسة عن الحركات عبر مختلف الطوابق ومناطق الإشارة. ولأن البلوتوث منخفضة الطاقة لا يعتمد على خط رؤية واضح مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، فإنه يعمل بكفاءة حتى في البيئات الغنية بالمعادن حيث تتعطل الأنظمة الأخرى.
بنية BLE-LoRaWAN: شرح نظام التتبع الطبقي
فيما يلي الشكل الذي قد يبدو عليه إعداد BLE-to-LoRaWAN النموذجي:
لديك علامات BLE—على سبيل المثال علامة i3 من Lansitec—مُثبَّتة على المعدات أو بطاقات الهوية. تُرسِل هذه العلامات حزمًا كل بضع ثوانٍ. بوابة لانسيتك الداخلية، الموضوعة استراتيجيًا في ممر أو مكتب مركزي، تلتقط هذه الإشارات. كل خمس دقائق، تقوم البوابة بتغليف البيانات وضغطها وإرسالها إلى خادم شبكة LoRaWAN.
من هناك، تتم المعالجة السحابية بالكامل. يمكنك تصور الحركات، وإعداد التنبيهات، وحتى إجراء تحليلات لأنماط الاستخدام. كل هذا دون الحاجة إلى استخدام شبكة واي فاي المنشأة أو سحب كابل إيثرنت واحد.
تم اختبار هذا النوع من النشر في ظروف واقعية: أقبية المستشفيات، والأنفاق، ومناطق الكوارث. وهو صامد.
المزايا الرئيسية: كفاءة الطاقة، وتوفير التكاليف، وتتبع إنترنت الأشياء المرن الداخلي والخارجي
أولاً، كفاءة الطاقة. تتميز أجهزة BLE بكفاءتها العالية في استهلاك الطاقة. وظيفتها إرسال رسائل قصيرة وبسيطة، مما يعني تقليل الحاجة إلى استبدال البطاريات وصيانة أقل.
ثانيًا، التكلفة. ستتجنب اشتراكات الهاتف المحمول، وتقلل عدد الأجهزة التي تحتاج إلى تهيئة، وتقلل تكاليف الأسلاك.
ثالثًا، القدرة على التكيف. يمكنك استخدام تقنية BLE في الأماكن المغلقة حيث يفشل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وتقنية LoRaWAN حيث لا تصل شبكة Wi-Fi. إنها ليست مجرد حل بديل، بل هي استراتيجية متكاملة.
رابعًا، استقلالية تكنولوجيا المعلومات. يمكن تشغيل أنظمة BLE-to-LoRaWAN على بنية تحتية متوازية، وهو أمر مثالي للبيئات التي يجب أن تبقى فيها الشبكة الأساسية سليمة، مثل المستشفيات والمباني الحكومية والمواقع المؤقتة.
التآزر بين BLE وLoRaWAN: تأمين مستقبل نشر إنترنت الأشياء الداخلي والخارجي
تقنية LoRaWAN باقية. فهي لا تزال تُشكّل العمود الفقري لإنترنت الأشياء واسع النطاق ومنخفض الطاقة. ولكن لإطلاق كامل إمكاناتها في التطبيقات الهجينة الداخلية والخارجية، علينا إعادة النظر في تقنية البلوتوث.
يُتيح BLE السياق. يُتيح LoRaWAN الوصول. معًا، يُنشئان أنظمة أكثر دقة ومرونة. مثالية لاحتياجات التتبع المتغيرة باستمرار.
لذا، إذا كنت تُصمّم نظامًا لتلبية احتياجاتك من التتبع، سواءً في مستودع أو مدرسة أو عيادة أو موقع بناء، فلا تُغفل دور البلوتوث. أحيانًا، لا تكمن أفضل حلول إنترنت الأشياء في اختيار بروتوكول واحد مثالي، بل في الجمع بين البروتوكولات المناسبة.
