Geçtiğimiz sene hepimiz için sürprizlerle dolu bir sene oldu. Yaşadığımız bu krizlerden ve felaketlerden birer anlam, ders ve tabi ki fırsat çıkarmaya çalıştık. Hepimiz mi haklı çıktık, hepimiz mi yanıldık; zaman gösterecek… Pandemi süresince bir çok konu gündeme geldi, hatta Koronavirüse; ‘5G Virüsüdür!‘ diyenler ve savunanlar da oldu. Pandemi önlemler için yapılan projelere bakıldığında Covid-19 Aşılarını Koruma gibi IoT Proje örneklerine rastlarız. Sosyal Mesafe, Uzaktan Ateş Ölçüm ve daha bir çok nesnelerin interneti örnek projeleri yapıldı, yapılmaya da devam edecektir. Lafın özü, teknoloji gelişmeye ve çözüm olmaya devam etti ki; IoT Projelerinin artması sahadaki haberleşmeli cihazların sayısının da beklenenden hızlı artmasına yol açtı. Peki artan cihaz sayısının talebini karşılamak adına; hangi IoT haberleşme teknolojisi seçilmeli? NB-IoT ? Lora ? 2G, 3G ya da 4G?
Aslında bu soru biraz zor bir soru; zira cihaz üreticisi iseniz kapsama alanı en geniş en uygun fiyatlı haberleşme teknoloji seçerseniz. Telekom operatörü iseniz, pazarın talep ettiği ve yatırım maliyetine karşın gelir potansiyelinin yüksek bir teknolojiyi hizmete açmak isterseniz. Bu iki cevabı ancak ve ancak ekosistem kesiştirebilir. Bir başka deyişle son kullanıcı pozisyonundaki müşterilerin kullanım alışkanlığı cihaz ve haberleşme sektörlerine yön verir.
IoT Nedir?
IoT – internet of things kelime öbeğinin Türkçe karşılığı; ‘nesnelerin interneti’. Varmaya çalıştığım nokta şu; IoT’nin Tükçe mealinde de anlaşılacağı gibi, bir işe yarayan nesnelere internet erişim yeteneği kazandırılarak oluşan verilerin kullanılabilir hale getirilmesidir. Nesnelere internet veriyoruz yani 🙂
Bu şekilde bakıldığında çevrenizde gördüğünüz, kullandığınız, bindiğiniz bir çok internetli nesnenin birer IoT projesi olduğunu anlayabilirsiniz. Kiraladığınız scooter da, uzaktan okunan sayaç da, kolunuzdaki akıllı saat de, robot süpürgeniz de ve de onlarca sensörü içinde barındıran akıllı telefonlarınız da… Örnekleri çoğaltabilirsiniz.
Tüm bu nesneler haberleşme kullanıyorsa, haberleşme seçimi doğru ve gelecek vadediyor olmalı, değil mi?
Elimizdeki seçeneklerden öne çıkan IoT haberleşme teknolojileri, Lora ve NB-IoT yeni nesil haberleşme kategorisinde; 2G,3G,4G,5G mobil haberleşme teknolojileri de geleneksel haberleşme kategorisinde olsun.
Yeni Nesil IoT Haberleşme Protokolü NB-IoT
NB-IoT (Narrowband IoT); 3GPP’nin belirlediği standartlara bağlı kalarak geliştirilmiş lisanslı frekans kullanan bir nesnelerin interneti haberleşme protokolü, düşük güç geniş alan (LPWA) teknolojisidir.
Düşük güç tüketimi, uzun mesafe, bina içi ve zemin altı uygulamalar için telekom operatör destekli haberleşme teknolojisinin kullanım örneklerinden biri olan osos projesi detaylarına değinmiştik.
Yeni Nesil IoT Haberleşme Protokolü LoRaWAN
LoRaWAN, Lora Alliance belirlediği standartlara bağlı kalarak geliştirilmiş lisanssız frekans kullanan bir nesnelerin interneti haberleşme protokolü, düşük güç geniş alan (LPWA) teknolojisidir.
LoraWAN, 15-20 km gibi geniş mesafe uygulamaları için geliştirilmiş olup çevresel koşullara bağlı olarak 0.3KBps ila 50Kbps bant genişliği kullanabilen bir haberleşme ağıdır. LoRaWAN ile IoT deneyimi yazımızda da bu teknolojinin kullanım senaryoları ve detayları yer almaktadır.
Statista raporuna göre; 2023 yılına kadar LoRaWAN ve NB-IoT tüm LPWAN bağlantılarının %85,5 lik oranını oluşturacak.
2G,3G,4G,5G Geleneksel Mobil Haberleşme Teknolojileri
Nesilden nesile mobil haberleşme teknolojilerini ele almıştık. Burada en eskinin en yaygın ve ucuz olmasının geçerli bir sebebi vardır ancak yeni cihaz geliştiricilerine şunu hatırlatmak gerekir; telekom operatörlerinin bu lisansları ne zaman son bulacak, görece eski bu teknolojiler yaşam döngüsünün sonuna gelmiş midir? BTK’nın 5G ve Dikey Sektörler raporunu hatırlayacak olursak, 5G‘nin kullanım senaryolarının bir hayli geniş olduğunu fark ederiz.
IoT Haberleşmesindeki Sıkıntı ve Kısıtlar
Buraya kadar nesnelerin interneti tanımını ve nesnelerin interneti haberleşme teknolojileri hakkında bir özet yapmış olduk. Ancak en baştaki sorumuza dönecek olursak; hangi IoT haberleşme teknolojisi seçilmeli? Öncesinde IoT haberleşme protokolünü belirlediğinizi varsayarak her bir haber teknolojisinin en bilinen sıkıntı ve kısıtlarına bakalım.
NB-IoT
Telekom operatörleri tarafından sağladığından aylık devam eden bir maliyeti bulunmaktadır. Görece daha yeni bir teknoloji olduğundan yonga(chipset) daha pahalıdır. NB-IoT destekleyen cihaz üreticisi yerli firma sayısı da düşüktür. Tekil cihaz yönetimi için yaratılmış olup en güvenli haberleşme teknolojisidir.
Aynı baz istasyonunda 2G ve 3G ye göre daha fazla sayıda bağlantılı cihaz desteği bulunmaktadır. Ancak Handover denilen anlık baz istasyonu değişikliğine toleransı bulunmamaktadır. Bu da bazı mobilite çözümleri için tercih edilmemesine yol açmaktadır.
Kapsama alanı tercih edeceğiniz operatörün kapsama ve aktiflendiği baz istasyonlarına bağlıdır. Ülkemiz bu açıdan NB-IoT’ye hazır diyebiliriz.
Gelişim noktaları arasında yıkıcı yenilikçi mobil tarifeleri bulunmaktadır. NB-IoT’nin ücretlendirme yöntemleri bu konuda kritik önem taşımaktadır.
LoRAWAN
Aylık bir lisanslama modeli genelde bulunmamaktadır. Ancak proje alanına LoRA baz istasyonlarının kurulumunu gerektirir. NB-IoT’ye kıyasla daha eski bir teknoloji olduğundan yonga(chipset) daha ucuz ve geliştirici ekosistemi daha geniştir.
Ancak internete çıkabilmesi için telekom operatörü servisine ihtiyacı vardır. Bu mobil ya da sabit internet bağlantısı olabilir. Güvenlik önlemleri yüksektir ancak telekom operatörü seviyesinde değildir. Yaşam döngüsü boyunca işletme ve bakım maliyetleri olacaktır. Kapsama alanı kurulan LoRa baz istasyonlarına bağlıdır. Ücretsiz frekansı kullandığından BTK’nın izin verdiği koşullarda kullanıma sunulmaktadır. Bu da genelde kampüs içi uygulamalar olmaktadır.
2G
En eksi en yaygın mobil haberleşme teknolojisidir. Yonga(chipset) fiyatları uygundur. En geniş geliştirici ekosistemine sahiptir. Birçok ülkede yaşam döngüsünün sonuna geldiğinden hizmete kapatılmıştır. 5G ile birlikte 2G servisinin sunulduğu frekans aralığı daha verimli değerlendirilmesi olasıdır. Görece daha yüksek pil tüketimine sahiptir. Hızı düşüktür. Bina içi ve zemin altı uygulamalar için elverişsizdir. 2G Destekli OSOS modemlerin sahada yaşadığı sıkıntıları herkesin bildiğini varsayıyorum.
3G
2G’ye oranla çok daha kullanım yaygınlığına sahip mobil haberleşme teknolojisidir. IoT tarafında çok yer bulduğunu söylenememekle birlikte elbetteki görece hız odaklık bazı projelerde kullanılmaktadır. Globaldeki örneklere bakıldığından bir çok ülkenin 3G’nin yaşam döngüsünü 2G’den önce bitirdiği görülmektedir.
4G
Yeni nesil bir çok araç takip nesnelerin interneti projelerinin haberleşme katmanını oluşturmaktadır. Sağladığı hız ve yaygınlık ile mobilite çözümlerinde sıklıkla tercih edilmektedir. Ancak durağan nesne takiplerinde 2G önde olmakla birlikte hala mobilite çözümlerinde yoğunluğu vardır. 2G ye oranla daha yüksek pil tüketimine sahiptir.
5G
Yaşam döngüsünün çok başında olan 5G’yi tek kalemde değerlendirmek mümkün ve doğru olmayacaktır. 5G diğer mobil haberleşme teknolojilerinden farklı eMBB,URLLC, mMTC gibi modüllere sahiptir. Ancak temel bir nokta vardır ki; 5G mobilite çözümlerinin tepe teknolojisi otonom araçları var edebilecek bir teknolojidir. 5G’nin IoT alanında neleri mümkün kılabileceğinden daha önce bahsetmiştik.
Kullanım Alanlarına Göre IoT Haberleşme Teknolojisi Seçimi
| Kullanım Alanı | NB-IoT | LoRAWAN | 2G | 3G | 4G | 5G |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Altyapı ve Akıllı Sayaçlar | Pil Kritik ve Zemin Altı Uygulamalar | Sınırlı Bir Bölgede Pil Kritik ve Zemin Altı Uygulamalar | Geniş Kapsama Alanı | Geniş Kapsama Alanı | Geniş Kapsama Alanı ve Büyük Veri | Görev ve Hız Kritik Büyük Veri Uygulamaları |
| Akıllı Ev ve Bina Otomasyonu | Tak Çalıştır Hazır Cihazlar | Kapsama Alanı Sağlanması Ardından Tak Çalıştır Hazır Cihazlar | Gateway/Modem Haberleşmesi | Gateway/Modem Haberleşmesi | Gateway/Modem Haberleşmesi | Gateway/Modem Haberleşmesi |
| Lojistik ve Varlık Takibi | Anlık Lokasyon bilgisi istenmeyen uygulamalar | Sınırlı bir bölgedeki uygulamalar | Şarj edilebilir ya da kısa süreli yolculuk uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli yolculuk uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli yolculuk uygulamaları | Hız kritik uygulamalarda |
| Tarımsal Uygulamalar | Kapsamının olduğu ve pil kritik uygulamalar | Kapsamın yaratıldığı pil kritik uygulamalarda | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Yarı Otonom Zirai Araçlar | Otonom Zirai araçlar |
| Endüstri ve Üretim | Fabrika Şebekesinin kullanılmadığı uygulamalar | Fabrika Şebekesinin kullanılmadığı uygulamalar | Fabrika Şebekesinin kullanılmadığı uygulamalar | Fabrika Şebekesinin kullanılmadığı uygulamalar | Yarı Otonom Endüstriyel Robotlar | Otonom Endüstriyel Robotlar |
| Akıllı Aydınlatma ve Akıllı Park | Tak Çalıştır Hazır Armatürler | Kapsama Alanı sağlandıktan sonra Tak Çalıştır Hazır Armatürler | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları |
| Water & Electricity Systems | Tak Çalıştır Hazır Sayaçlar | Kapsama Alanı sağlandıktan sonra Tak Çalıştır Hazır Sayaçlar | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları |
| Giyilebilir IoT | Tak Çalıştır Hazır Cihazlar | Kapsama alanı sağlandıktan sonra Tak Çalıştır Hazır Cihazlar | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları | Şarj edilebilir ya da kısa süreli ölçüm uygulamaları |
IoT Haberleşme Teknolojisi Seçiminde Doğru Yaklaşım
Yukarı paylaştığım tablo çok yüzeysel kaldığının farkındayım, aslında burada vermeye çalıştığım mesaj teknoloji tercihinin teknolojinin kendisine çok az bağımlı olduğudur. Biriyle yapabildiğinizi farklı koşullarda diğeriyle de yapabilirsiniz. Bu sebeple IoT projelerinde tek bir haberleşme seçiminin doğru olmadığını düşünüyor ve savunuyorum.
IoT Haberleşme teknolojilerinin her biri farklı koşullarda anlam kazanan ve fayda sağlayan teknolojilerdir. Bu sebeple IoT haberleşme teknolojilerinin birbirinin tamamlayıcı olduğunu düşünmemiz gerekmektedir.
Global Telekom Operatörlerinin arasında Lora ve NB-IoT ve 5G dahil olmak üzere tüm geleneksel mobil haberleşme teknolojilerini sunan operatörler yer almaktadır.
Son Söz olarak, IoT çok geniş ölçekli bir sektör olup her alandaki ihtiyacı tek elden karşılamak mümkün olmayacaktır. Bu yüzden başarı kriteri çözüm ekosistemine dayalı hibrit iş modellerine açık olmaktadır. IoT bir ekosistem orkestrasıdır.
Sizce, hangi IoT haberleşme teknolojisi seçilmeli?