‘LPWAN’ เครือข่ายไร้สาย หมุนรอบจักรวาล 'ไอโอที'

อินเทอร์เน็ตออฟธิงส์ หรือ ไอโอที (loT) มีนิยามเข้าใจง่าย คือ การที่เครือข่ายอินเทอร์เน็ตมีสายใยเชื่อมโยงกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ครอบคลุมและทั่วถึง และยุคที่ไอโอทีเฟื่องฟูเยี่ยงนี้ ไม่ต้องแปลกใจหากไอโอที จะเป็นที่นิยมใช้งานหลากหลายภาคส่วนอุตสาหกรรม ทำให้มีเทคโนโลยีเครือข่าย ออกมารองรับการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์เฉพาะกลุ่มนี้ เน้นรับส่งข้อมูลจำนวนไม่สูงนัก แถมอุปกรณ์ปลายทางยังต้องกินไฟต่ำเพื่อใช้งานให้ยาวนานยิ่งขึ้นด้วย

เทคโนโลยีดังกล่าว คือ Low-Power Wide Area Network หรือ LPWAN การสื่อสารไร้สายแบบวงกว้างที่ใช้พลังงานต่ำ ออกแบบเพื่อใช้สื่อสารระหว่างเครื่องจักร (M2M) และไอโอที จุดแข็งคือลดใช้พลังงาน สื่อสารระยะไกลขึ้น ค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างต่ำกว่าใช้เครือข่ายมือถือด้วย

ปัจจุบัน ความต้องการใช้ LPWAN มีเพิ่มขึ้น เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะกับไอโอที ประเภทที่ใช้ในภาคอุตสาหกรรม รวมถึงแอพพลิเคชั่นเชิงพาณิชย์ และการบริหารเมือง ซึ่งต้องมีอุปกรณ์เชื่อมต่อจำนวนมาก มีประสิทธิภาพสูงต้นทุนพลังงานต่ำ

ปัจจุบัน LPWAN ยังมีโซลูชั่นหลักที่หลากหลายอยู่มากมาย เช่น Sigfox ,LoRa และ NB-IoT

ขณะที่ SigFox เป็นเทคโนโลยีของนักพัฒนาชาวฝรั่งเศส ทำงานบน แนโรว์แบนด์ หรืออัลตร้า แนโรว์แบนด์ ใช้คลื่นวิทยุมาตรฐานการส่งที่เรียกว่า binary phase-shift keying (BPSK) ทำให้ตัวรับสัญญาณลดเสียงรบกวนลง แถมอุปกรณ์รับคลื่นวิทยุปลายทางราคาย่อมเยา ใช้สถานีฐานที่ล้ำหน้าในการบริหารจัดการเครือข่าย

ส่วน LoRa จะใช้ย่านความถี่ที่ 125 kHz หรือมากกว่า ถูกผลักดันโดยกลุ่มพันธมิตร LoRa Alliance ที่ต้องการสร้างมาตรฐานสื่อสารไปทั่วโลกให้มีความปลอดภัยผ่านไอโอที โดยกำหนด LoRa Protocal และ LoRaWAN ซึ่งจะใช้สเปกตรัมที่กว้างกว่า SigFox มีสัญญาณรบกวนมากกว่า แต่ข้อดี คือมีราคาอุปกรณ์ทั้งเอ็นด์พอยด์ และเบส สเตชั่น ที่ต่ำกว่า SigFox

เป้าหมายของ SigFox คือ ให้เครือข่ายโอเปอเรเตอร์จำนวนมากจากทั่วโลกมาใช้เครือข่ายตัวเอง โดย SigFox ระดมทุนได้กว่า 100 ล้านยูโร มีแนวโน้มสยายปีกไปทั่วโลกเป็นรายแรกที่เข้าสู่ LPWAN ตั้งแต่ปี 2552 และทำตลาดเชิงรุกที่สุดในไอโอที

SigFox จะทำงานกับเครือข่ายผู้ให้บริการมือถือ และคิดค่าธรรมเนียมต่ำ แต่ต้องชำระต่อเนื่อง มากกว่าการขายฮาร์ดแวร์ราคาสูง ทว่าโมเดล SigFox ต้องติดต่อกับบริษัทโดยตรงเท่านั้น และต้องใช้เฉพาะพื้นที่เดียว บริษัทจะใช้เอ็กซ์คลูซีฟกับโอเปอเรเตอร์ที่ทำงานด้วยเท่านั้น

ขณะที่ LoRa เป็นมาตรฐานเปิด ยืดหยุ่นมากกว่า จากการกำหนดโดยคณะกรรมการ ผ่าน LoRa Alliance เชื่อว่าระบบเปิดจะทำให้มีผู้ผลิตฮาร์ดแวร์เข้าร่วมได้ง่าย ดังนั้น LoRa จึงเหมาะกับงานที่ต้องใช้การสั่งการและควบคุมที่ส่งข้อมูลปริมาณน้อย และไม่บ่อยครั้ง เช่น แจ้งเตือน และมีมิเตอร์ อย่างสมาร์ทกริด

ล่าสุด มี NB-IoT หรือแนโรว์ แบนด์ ไอโอที ที่ออกแบบโดย 3GPP มีหน้าที่กำหนดสเปกการสื่อสาร 3จี 4จี แอลทีอี ประกาศใช้ครั้งแรก เดือน ก.พ. โดย NB-IoT รองรับอุปกรณ์ประเภทส่งข้อมูลต่ำ รวมถึงความต้องใช้เครือข่ายเดียวกันกับเครือข่ายเซลลูลาร์ นอกจากนี้ การใช้พลังงานต้องอยู่ในปริมาณที่ค่อนข้างต่ำ

NB-IoT มีอายุใช้งานแบตเตอรี่นานนับสิบปี ฮาร์ดแวร์ก็มีราคาถูกซึ่งต่ำกว่า 5 ดอลลาร์ การสื่อสารครอบคลุมไกลไปได้มากถึง 10 กิโลเมตร นอกจากนี้ NB-IoT อุปกรณ์ต้องต่อเชื่อมกับเครือข่ายโอเปอเรเตอร์ผ่านคลื่นความถี่ที่ต้องได้รับใบอนุญาต คาดว่า จะประกาศอย่างเป็นทางการสิ้นปีนี้ หรือนานกว่านั้น

ส่วนในไทย สำนักงานคณะกรรมการกิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ หรือ กสทช. ภายในเดือน ส.ค. น่าจะประกาศให้คลื่นย่าน 920-925 เมกะเฮิรตช์ ที่เดิมเป็นย่านความถี่ที่ไม่ต้องขอใบอนุญาต และรองรับการใช้อาร์เอฟไอดีเปิดกว้างมารองรับการใช้ LPWAN สำหรับไอโอที LoRa ก็อยู่ในกลุ่มนี้ ส่วน NB-IoT ทั้งเอไอเอสและทรูอยู่ระหว่างพัฒนาโครงการนำร่อง

หาก กสทช. ไฟเขียวย่านความถี่ชัดเจน น่าจะผลักดันให้ LPWAN ใช้งานแพร่หลายมากขึ้น ทั้งฝั่งนักพัฒนา ผู้ผลิตอุปกรณ์ และโมบายโอเปอเรเตอร์ด้วย

เมื่อจักรวาลแห่งอินเทอร์เน็ตหลอมรวมทุกสิ่งบนโลกให้เชื่อมเข้าหากัน (loT) LPWAN จะเบ่งบานอย่างสวยงามภายใต้ความเจริญทางเทคโนโลยีที่จะเติบโตอย่างไม่มีที่สิ้นสุด