نظراً لازدهار سوق إنترنت الأشياء، بدأ موردو البرمجيات والأجهزة من مختلف القطاعات بالتدفق إليه، وبعد أن اتضحت طبيعة السوق المجزأة، أصبحت المنتجات والحلول المتخصصة في سيناريوهات التطبيق هي السائدة. ولجعل هذه المنتجات والحلول تلبي احتياجات العملاء، وفي الوقت نفسه، تُمكّن الشركات المصنعة من تعزيز سيطرتها وزيادة إيراداتها، أصبح البحث والتطوير الذاتي في مجال التكنولوجيا اتجاهاً رئيسياً، لا سيما في تكنولوجيا الاتصالات غير الخلوية، حيث يشهد السوق ازدهاراً ملحوظاً.
فيما يتعلق بالاتصالات اللاسلكية الصغيرة، هناك تقنيات Bluetooth وWi-Fi وZigbee وZ-Wave وThread وغيرها؛ وفيما يتعلق بشبكات المناطق الواسعة منخفضة الطاقة (LPWAN)، هناك أيضًا تقنيات Sigfox وLoRa وZETA وWIoTa وTurmass وغيرها من التقنيات المميزة للغاية.
بعد ذلك، تلخص هذه الورقة بإيجاز حالة تطوير بعض التقنيات المذكورة أعلاه، وتحلل كل تقنية من ثلاثة جوانب: ابتكار التطبيقات، وتخطيط السوق، وتغييرات سلسلة الصناعة لمناقشة الوضع الحالي والاتجاهات المستقبلية لسوق اتصالات إنترنت الأشياء.
الاتصالات اللاسلكية الصغيرة: توسيع نطاق المشهد، والترابط التكنولوجي
اليوم، لا تزال كل تقنية من تقنيات الاتصالات اللاسلكية الصغيرة في طور التطوير، وتُسهم التغييرات في وظائفها وأدائها وسيناريوهات استخدامها في تحديد توجهات السوق. في الوقت الراهن، نشهد ظاهرة انتقال التقنيات من المستهلك إلى الشركة، وفي مجال الربط التقني، بالإضافة إلى تطبيق بروتوكول Matter، يشهد الربط بين التقنيات المختلفة تقدماً ملحوظاً.
بلوتوث
تم إطلاق تقنية بلوتوث 5.4 - زيادة استخدام ملصقات الأسعار الإلكترونية
وفقًا لمواصفات بلوتوث الأساسية الإصدار 5.4، يستخدم نظام ESL (ملصق السعر الإلكتروني) نظام عنونة ثنائيًا يتكون من مُعرّف ESL مكون من 8 أرقام ومُعرّف مجموعة مكون من 7 أرقام. ويُعدّ مُعرّف ESL فريدًا بين المجموعات المختلفة. لذا، يمكن أن تحتوي شبكة أجهزة ESL على ما يصل إلى 128 مجموعة، تضم كل منها ما يصل إلى 255 جهاز ESL فريدًا. بعبارة أخرى، في تطبيق ملصق السعر الإلكتروني، عند استخدام شبكة بلوتوث 5.4، قد يصل إجمالي عدد أجهزة ESL في الشبكة إلى 32,640 جهازًا، ويمكن التحكم بكل ملصق من نقطة وصول واحدة.
واي فاي
• توسيع نطاق المشهد ليشمل أقفال الأبواب الذكية، وما إلى ذلك.
إلى جانب الأجهزة القابلة للارتداء ومكبرات الصوت الذكية، أصبحت منتجات المنزل الذكي، مثل أجراس الأبواب، وأجهزة تنظيم الحرارة، وساعات المنبه، وآلات صنع القهوة، والمصابيح الكهربائية، متصلة بشبكات الواي فاي. ومن المتوقع أيضًا أن تتمكن الأقفال الذكية من الوصول إلى شبكات الواي فاي للاستفادة من المزيد من الخدمات. ويعمل معيار واي فاي 6 على تقليل استهلاك الطاقة مع زيادة سرعة نقل البيانات من خلال تحسين كفاءة الشبكة وزيادة عرض النطاق الترددي.
· يتم تشغيل تقنية تحديد المواقع عبر الواي فاي
مع وصول دقة تحديد المواقع عبر شبكة Wi-Fi إلى 1-2 متر، وتطوير معايير الجيلين الثالث والرابع استنادًا إلى خدمات تحديد المواقع عبر Wi-Fi، ستُتيح تقنيات تحديد المواقع الجديدة تحسيناتٍ هائلة في الدقة لخدمة شريحة واسعة من المستهلكين والقطاعات والمؤسسات وغيرها. وقالت دوروثي ستانلي، مهندسة المعايير في شركة Aruba Networks ورئيسة فريق عمل IEEE 802.11، إن تقنيات تحديد المواقع الجديدة والمحسّنة ستُمكّن من تحديد مواقع Wi-Fi بدقة تصل إلى 0.1 متر.
زيجبي
· إطلاق تقنية Zigbee Direct، وهي عبارة عن اتصال مباشر مدمج بتقنية Bluetooth بالهواتف المحمولة
بالنسبة للمستهلكين، يوفر Zigbee Direct نمطًا جديدًا للتفاعل عبر تكامل البلوتوث، مما يسمح لأجهزة البلوتوث بالوصول إلى الأجهزة في شبكة Zigbee دون الحاجة إلى سحابة أو موزع. في هذه الحالة، يمكن لشبكة Zigbee الاتصال مباشرةً بالهاتف عبر تقنية البلوتوث، مما يتيح للهاتف التحكم في الأجهزة الموجودة في شبكة Zigbee.
· إصدار Zigbee PRO 2023 يعزز أمان الجهاز
يُوسّع بروتوكول Zigbee PRO 2023 بنية الأمان الخاصة به لتوحيد التشغيل المركزي عبر ميزة "العمل مع جميع المحاور"، وهي ميزة تُحسّن مرونة الشبكات المركزية من خلال مساعدة الأجهزة على تحديد العقدة الرئيسية الأنسب للانضمام إلى الشبكة وإعادة الانضمام إليها بشكل آمن. إضافةً إلى ذلك، يُوفّر دعم ترددات أقل من جيجاهرتز في أوروبا (800 ميجاهرتز) وأمريكا الشمالية (900 ميجاهرتز) قوة إشارة ونطاقًا أكبر لدعم المزيد من حالات الاستخدام.
من خلال المعلومات المذكورة أعلاه، ليس من الصعب استخلاص استنتاجين، الأول هو أن اتجاه تكرار تكنولوجيا الاتصالات يتغير تدريجياً من تحسين الأداء إلى تلبية احتياجات سيناريوهات التطبيق وتوفير منتجات جديدة لشركاء سلسلة الصناعة؛ والثاني هو أنه بالإضافة إلى بروتوكول Matter في "حواجز" الربط البيني، فإن التقنيات موجودة أيضاً في الربط البيني ثنائي الاتجاه وقابلية التشغيل البيني.
بالطبع، الاتصالات اللاسلكية الصغيرة كشبكة محلية ليست سوى جزء من اتصالات إنترنت الأشياء، وأعتقد أن تقنية LPWAN الرائجة باستمرار تجذب الكثير من الاهتمام أيضاً.
شبكة LPWAN
• تطوير عمليات سلسلة التوريد، ومساحة سوق خارجية واسعة
منذ بدايات ظهور هذه التقنية وانتشارها، وحتى سعيها اليوم نحو ابتكار تطبيقات جديدة للاستحواذ على المزيد من الأسواق، يشهد مسار تطويرها تحولاً مذهلاً. ومن المعلوم أن سوق شبكات LPWAN قد شهد تطورات كبيرة في السنوات الأخيرة، إلى جانب تقنية الاتصالات اللاسلكية الصغيرة.
لورا
استحوذت شركة سيمتك على شركة سييرا وايرلس
ستقوم شركة Semtech، مبتكرة تقنية LoRa، بدمج تقنية التعديل اللاسلكي LoRa في وحدات الاتصالات الخلوية لشركة Sierra Wireless من خلال الاستحواذ على شركة Sierra Wireless، وهي شركة تركز على وحدات الاتصالات الخلوية، ومن خلال الجمع بين منتجات الشركتين، سيتمكن العملاء من الوصول إلى منصة سحابية لإنترنت الأشياء ستتعامل مع مهام متعددة بما في ذلك إدارة الأجهزة وإدارة الشبكة والأمان.
• 6 ملايين بوابة، 300 مليون عقدة طرفية
تجدر الإشارة إلى أن تقنية LoRa تتطور في اتجاهات مختلفة محلياً وعالمياً، وفقاً لمواصفات متباينة في كل دولة، حيث تتجه الصين نحو "الشبكات الإقليمية"، بينما تواصل الدول الأجنبية بناء شبكات واسعة النطاق (WAN). ومن المعلوم أن منصة Helium الأجنبية توفر دعماً كبيراً لتغطية بوابات LoRa استناداً إلى آلية مكافآت الأصول الرقمية واستهلاكها. ومن بين مشغليها في أمريكا الشمالية: Actility وSenet وX-TELIA، وغيرها.
سيجفوكس
التقارب والتآزر بين التقنيات المتعددة
منذ استحواذ شركة UnaBiz السنغافورية المتخصصة في إنترنت الأشياء على شركة Sigfox العام الماضي، قامت الأولى بتكييف عمليات الثانية، لا سيما فيما يتعلق بتكامل التقنيات، وتعمل Sigfox حاليًا على دمج تقنيات LPWA وتقنيات الاتصالات اللاسلكية الصغيرة الأخرى لخدماتها. وقد سهّلت UnaBiz مؤخرًا التكامل بين Sigfox وتقنية LoRa.
تحول نموذج الأعمال
أعادت شركة UnaBiz صياغة استراتيجية أعمال Sigfox ونموذجها. ففي السابق، أدت استراتيجية Sigfox المتمثلة في تطوير قدرات عالمية لتلبية مختلف الاحتياجات، والتحول إلى مشغل شبكة بنفسها، إلى عزوف العديد من الشركات في سلسلة القيمة، وذلك بسبب سيطرتها الصارمة على النظام البيئي التقني، واشتراطها على الشركاء المعتمدين على شبكة Sigfox مشاركة جزء كبير من عائدات الخدمات، وغير ذلك. أما اليوم، فبدلاً من التركيز فقط على عمليات الشبكة، تركز UnaBiz بشكل أكبر على القطاعات الرئيسية لتقديم الخدمات، مع تعديل الاستراتيجية التشغيلية بما يتناسب مع أصحاب المصلحة الرئيسيين (الشركاء والعملاء ومشغلي Sigfox)، وخفض خسائر Sigfox بشكل ملحوظ بمقدار الثلثين بحلول نهاية عام 2022 مقارنةً بنهاية عام 2021.
زيتا
· تطوير بيئة مفتوحة، وتطوير التآزر بين سلسلة الصناعة
على عكس تقنية LoRa، حيث تُنتج شركة Semtech وحدها 95% من رقائقها، تضم صناعة رقائق ووحدات ZETA عددًا أكبر من المشاركين، بما في ذلك شركات عالمية مثل STMicroelectronics (ST) وSilicon Labs وSocionext، بالإضافة إلى شركات تصنيع أشباه الموصلات المحلية مثل Quanxin Micro وHuapu Micro وZhipu Micro. علاوة على ذلك، تتعاون ZETA مع شركات مثل socialonext وHuapu Micro وZhipu Micro وDaYu Semiconductor وغيرها من مصنعي الرقائق، ولا يقتصر استخدامها على وحدات ZETA فقط، بل يمكنها ترخيص الملكية الفكرية لمختلف مصنعي التطبيقات في هذا القطاع، مما يُسهم في بناء بيئة تقنية أكثر انفتاحًا.
• تطوير منصة ZETA PaaS
من خلال منصة ZETA PaaS، يستطيع المطورون ابتكار حلولٍ لسيناريوهاتٍ أكثر تنوعًا؛ ويمكن لمزودي التكنولوجيا التعاون مع منصات إنترنت الأشياء للوصول إلى شريحةٍ أوسع من العملاء؛ كما يمكن للمصنعين الوصول إلى السوق بسرعةٍ أكبر وخفض التكلفة الإجمالية. إضافةً إلى ذلك، تُمكّن منصة PaaS كل جهازٍ من أجهزة ZETA من تجاوز قيود الفئات والسيناريوهات والاتصال بالأجهزة الأخرى، ما يتيح استكشاف قيمةٍ أكبر لتطبيقات البيانات.
من خلال تطور تقنية الشبكات اللاسلكية منخفضة الطاقة واسعة النطاق (LPWAN)، ولا سيما إفلاس شركة سيجفوكس ثم عودتها، يتضح أن تقنية اتصالات إنترنت الأشياء، من أجل توسيع نطاق الاتصالات، تحتاج إلى شركاء في سلسلة التوريد لتطويرها بشكل تعاوني، وتحسين مشاركة أصحاب المصلحة وزيادة الإيرادات. في الوقت نفسه، نلاحظ أن تقنيات أخرى مثل LoRa وZETA تعمل بنشاط على تطوير بيئتها.
باختصار، بالمقارنة مع السنوات السابقة عندما ولدت تقنيات الاتصالات وكان كل حامل للتكنولوجيا يعمل بشكل منفصل، فإن الاتجاه الرئيسي في السنوات الأخيرة هو نحو التقارب، بما في ذلك تكامل تقنيات الاتصالات اللاسلكية الصغيرة من حيث الوظائف والأداء، وتقنيات LPWAN من حيث قابلية التطبيق.
من جهة أخرى، أصبحت عناصر مثل معدل نقل البيانات وزمن الاستجابة، التي كانت محور التركيز في تطوير التقنيات، متطلبات أساسية، وأصبح التركيز الآن منصباً على توسيع نطاق التطبيقات والخدمات. هذا التحول في توجه التطوير يعني في الواقع ازدياد عدد المشاركين في هذا القطاع وتحسن بيئته. وباعتبارها أساساً لاتصال إنترنت الأشياء، لن تقتصر تكنولوجيا الاتصالات في المستقبل على الاتصالات التقليدية، بل ستشهد المزيد من الأفكار المبتكرة.
تاريخ النشر: 27 أبريل 2023