Uzun Menzilli IoT Devrimi: LoRaWAN Akıllı Şehirleri ve Tarımı Nasıl Dönüştürüyor

2024 ortası itibarıyla dünya genelinde 350 milyondan fazla LoRaWAN cihazı ve sensörü bağlanmış durumda, 2030 yılına kadar bu sayının 3,5 milyarı aşması öngörülüyor.
LoRa Alliance 2015 yılında kuruldu, LoRaWAN 2021 sonunda resmi olarak küresel bir ITU standardı olarak onaylandı ve ekosistemde 500’den fazla üye şirket bulunuyor.
LoRaWAN, uç düğümlerin verileri ağ geçitlerine gönderdiği, ağ geçitlerinin ise bunları merkezi bir ağ sunucusuna ilettiği yıldızlar-arası yıldız topolojisi kullanır ve menzildeki herhangi bir ağ geçidi bir cihazdan gelen iletimleri alabilir.
LoRaWAN, ultra uzun menzil ve düşük güç sağlar; ağ geçitleri yoğun kentsel alanlarda 2–3 km, kırsal alanlarda 15 km+ ve ideal koşullarda görüş hattında 30 mil (48 km) uzaklıktaki sinyalleri duyabilir, tipik pil ömrü ise sensör başına 5–10 yıldır.
LoRaWAN, Avrupa’da 868 MHz ve Kuzey Amerika’da 915 MHz gibi lisanssız ISM bantlarında çalışır; Avrupa’nın %1 görev döngüsü sınırı gibi bölgesel kurallarla, özel ağlara ve birkaç yüz dolarlık ağ geçidi maliyetlerine olanak tanır.
Uruguay’ın Montevideo kentinde, 200 km2’lik alana yayılan 70.000 LoRaWAN bağlantılı sokak lambası, enerji kullanımını %80’e kadar azaltmak için devreye alındı.
Alabama, Opelika’da yedi LoRaWAN anteni, 52 mil karelik bir alanı kapsayarak raylar boyunca ve diğer şehir altyapısında minimum ağ geçidiyle sensörleri ağa bağlıyor.
Çiftliklerde, LoRaWAN Avustralya’da toprak nemi ve iklim sensörlerini destekleyerek su verimliliğini ve verimi artırıyor; Avrupa bağlarında ve Lübnan’daki Château Kefraya’da ise sulama optimizasyonu için asma sensörleri ve toprak izleme kullanılıyor.
2024 yılına gelindiğinde, Lacuna Space ve Wyld Networks dahil en az üç şirket tarafından uzaydan LoRaWAN bağlantısı sunuluyordu ve uydular LoRaWAN ağ geçitlerine dönüştürülüyordu.
Yakınsama ve birlikte çalışabilirlik ilerliyor; Sigfox operatörleri 2023’te UnaBiz aracılığıyla LoRa Alliance’a katıldı ve LoRaWAN üzerinden IPv6 ile Spektrum ve Uyum için bir Düzenleyici Çalışma Grubu oluşturulması için çalışmalar sürüyor.

Şehir ve Çiftlik Bağlantısında Sessiz Bir Devrim

Enerji tasarrufu için otomatik olarak ayarlanan sokak lambalarını ya da çiftçilere ne zaman suya ihtiyaç duyduklarını söyleyen mahsulleri hayal edin – hepsi kilometrelerce uzanan ve yıllarca küçük pillerle çalışan kablosuz bir ağ üzerinden. İşte bu, LoRaWAN‘in (Uzun Menzilli Geniş Alan Ağı) vaadi; dünya genelinde akıllı şehirleri ve akıllı çiftlikleri sessizce güçlendiren düşük güçlü bir IoT ağ teknolojisi. Son birkaç yılda, LoRaWAN Nesnelerin İnterneti (IoT) için önde gelen bir platform olarak ortaya çıktı; 2024 ortası itibarıyla dünya genelinde 350 milyondan fazla cihaz ve sensör bağlandı ^[1]. Sektör uzmanları, 2030 yılına kadar LoRaWAN’ın düşük güçlü IoT bağlantılarını 3,5 milyarın üzerine çıkaracağını ve küresel ölçekte gerçekten “kitlesel IoT”yi mümkün kılacağını öngörüyor ^[2]. Bu rapor, LoRaWAN’ın nasıl çalıştığını, diğer teknolojilere göre neden avantajlı olduğunu ve şehir sokaklarından kırsal tarlalara kadar nasıl uygulandığını inceliyor – trafik, atık yönetimi, sulama, hayvan takibi ve daha fazlasını dönüştürme sürecinde.

“LoRaWAN, temel ve pazar lideri bir LPWAN teknolojisi olarak konumunu sağlamlaştırdı… Kapsamlı IoT’yi gerçeğe dönüştürüyor ve dağıtımları hızla ölçeklendiriyoruz.” – Alper Yegin, LoRa Alliance CEO’su (2024) ^[3]

LoRaWAN nedir? Mimarisi ve Temel Özellikleri

LoRaWAN, düşük güçlü, uzun menzilli cihazları internete bağlamak için tasarlanmış açık bir protokol ve ağ mimarisidir. LoRa (İngilizce “Long Range”in kısaltması), Semtech tarafından icat edilen kablosuz bir radyo modülasyon teknolojisidir. Basitçe ifade etmek gerekirse, LoRa, küçük cihazların birkaç kilometre boyunca minimum güç tüketerek veri göndermesini sağlayan, “chirped spread-spectrum” modülasyonunu kullanan özel bir radyo sinyali yöntemidir ^[4]. LoRaWAN, LoRa radyo üzerine kurulu iletişim protokolü ve sistem mimarisidir; cihazların ağa nasıl katılacağını, verilerin nasıl şifreleneceğini ve ağ sunucularının verileri nasıl yöneteceğini tanımlar^[5].

Ağ Mimarisi: LoRaWAN, yıldızlar yıldızı topolojisi kullanır. Sahadaki küçük kablosuz sensörler (“uç düğümler”), verileri LoRa radyo ile yakındaki ağ geçitlerine (baz istasyonları olarak da adlandırılır) gönderir. Bu ağ geçitleri basit röle cihazlardır – sensör verilerini internet veya başka bir omurga üzerinden merkezi bir ağ sunucusuna iletirler ^[6]. Ağ sunucusu, cihazları kimlik doğrulamasından geçirir, yinelenen paketleri filtreler ve verileri bilgiyi kullanan uygun uygulama sunucularına yönlendirir (örneğin, bir akıllı şehir panosu veya bir çiftçinin sulama kontrol uygulaması). Bu mimari, tek bir ağ geçidinin binlerce cihazı yönetmesini sağlar ve birden fazla ağ geçidi, yerleşik yedeklilik ile örtüşen kapsama alanı sağlayabilir ^[7]. Önemli olarak, LoRaWAN cihazları tek bir sabit ağ geçidine bağlanmaz – bunun yerine, herhangi bir cihazın iletimi, kapsama alanındaki herhangi bir LoRaWAN ağ geçidi tarafından alınabilir; bu da başarılı iletim şansını en üst düzeye çıkarır ve geniş alan kapsaması sağlar.

Düşük Güç ve Uzun Menzil: Adından da anlaşılacağı gibi, LoRaWAN son derece uzun menzil ve düşük güç için optimize edilmiştir. LoRa’nın son derece hassas alıcıları sayesinde, bir LoRaWAN ağ geçidi, cihazlardan gelen sensör sinyallerini birçok kilometre uzaktan duyabilir – yoğun kentsel alanlarda (binalarla birlikte) 2–3 km’ye kadar ve kırsal açık alanlarda ^[8] statetechmagazine.com^[9] ^[10]. İdeal koşullarda, Semtech, kırsal ortamlarda görüş hattında 30 mil (48 km) LoRa bağlantıları bildirmiştir ^[11]. Bu, Wi-Fi veya Bluetooth’un ve hatta çoğu hücresel sinyalin menzilini fazlasıyla aşar ve sadece birkaç ağ geçidiyle şehir genelinde veya çiftlik genelinde kapsama sağlar. Bu arada, LoRaWAN cihazları çok az enerji kullanır: zamanlarının çoğunu uykuda geçirirler ve yalnızca küçük veri paketleri göndermek için uyanırlar. Tipik bir pille çalışan LoRaWAN sensörü, tek bir pille 5 ila 10 yıl çalışabilir ^[12] – bu, sık pil değişiminin pratik olmadığı uzak alan sensörleri veya otopark sayaçları gibi uygulamalar için önemli bir avantajdır.

Açık Standart ve Güvenlik: LoRaWAN açık bir standarttır ve LoRa Alliance (500+ üye şirketli kar amacı gütmeyen bir endüstri grubu) tarafından sürdürülmektedir. Aslında, LoRaWAN 2021’in sonlarında Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) tarafından resmi olarak küresel bir standart olarak onaylanmıştır ^[13] ve bu da uluslararası düzeyde benimsendiğini göstermektedir. Protokol, tüm mesajlar için uçtan uca AES-128 şifreleme ve sahteciliği önlemek için cihaz kimlik doğrulaması gibi yerleşik güvenliğe sahiptir ^[14]. Ayrıca, cihazların hem sensör verisi gönderebildiği çift yönlü iletişim (ve komut alabildiği) ve cihaz hareketlilik ve konumlandırma hizmetleri (ör. radyo sinyalleriyle varlıkların yaklaşık konumunun izlenmesi) ^[15] gibi önemli IoT gereksinimlerini de destekler. Bu özellikler, LoRaWAN’ı çok çeşitli IoT senaryoları için uygun hale getirirken verilerin güvenliğini de sağlar.

Lisanssız Spektrum: LoRaWAN, lisanssız ISM bantlarında çalışır – Wi-Fi veya garaj kapısı açıcılarının kullandığı türden ücretsiz spektrum – genellikle iyi yayılan sub-GHz frekanslarında. Yaygın bantlar Avrupa’da 868 MHz, Kuzey Amerika’da 915 MHz ve Asya ile diğer bölgelerde benzer aralıklardır ^[16]. Lisanssız olduğu için, herkes bir LoRaWAN ağı kurabilir spektrum lisansı satın almadan. Farklı bölgelerde iletimle ilgili düzenlemeler vardır (örneğin, Avrupa’da cihaz iletimlerinde tıkanıklığı önlemek için %1 görev döngüsü sınırı uygulanır). LoRaWAN, yerel kurallara uymak için bölgesel parametrelerle uyum sağlar ve LoRa Alliance, spektrum kullanımını uyumlu hale getirmek için düzenleyicilerle çalışır – hatta LoRaWAN’ı yeni alanlara, örneğin uydu IoT bağlantıları (uyduları LoRaWAN rölesi olarak kullanmak) gibi, spektrumu karasal olmayan ağlar için koordine ederek genişletir ^[17].

LoRaWAN’ın Diğer IoT Teknolojileriyle Karşılaştırılması

LoRaWAN, Düşük Güçlü Geniş Alan Ağları (LPWAN) sınıfına aittir ve Sigfox, NB-IoT/LTE-M (hücresel IoT) gibi alternatiflerle birlikte yer alır. LoRaWAN’ı öne çıkaran nedir?

Ultra-Uzun Menzil: Kısa menzilli kablosuz teknolojilerle (Wi-Fi, Zigbee, Bluetooth) karşılaştırıldığında, LoRaWAN’in kapsama alanı kat kat fazladır. Tek bir LoRaWAN ağ geçidi, tüm bir şehri veya onlarca kilometrekareyi kapsayabilir ^[18], oysa Wi-Fi veya Zigbee bir bina ya da bir bloğu kapsayabilir. Hücresel IoT (NB-IoT) bile genellikle baz istasyonu yerleşimiyle sınırlıdır; LoRaWAN, herhangi bir kuruluşun ihtiyaç duyulan yere uzun menzilli bir baz istasyonu kurmasına olanak tanır. Bu, özellikle çiftlikler ve büyük şehirler gibi geniş alanlarda, hatta yeraltı veya ulaşılması zor noktalar gibi hücresel ağların kapsayamayabileceği yerlerde ideal kılar ^[19]. LoRa’nın güçlü sinyal penetrasyonu, bodrumlar, rögarlar veya yoğun binalardaki sensörlere, yüksek frekanslı ağların zorlandığı yerlere ulaşabilir ^[20].
Düşük Güç = Uzun Pil Ömrü: LoRaWAN cihazları enerji tüketimini minimumda tutacak şekilde optimize edilmiştir. Düşük veri hızlarında iletim yapar ve çoğunlukla uyku modunda kalırlar. Bu, sahada pil ömrünün on yıla kadar çıkmasını sağlar ^[21]. Buna karşılık, hücresel modüller (NB-IoT dahil) genellikle ağ yükü nedeniyle daha fazla güç tüketir ve Wi-Fi gibi kısa menzilli radyolar çok yıllık pil kullanımı için tamamen pratik değildir. Bir analiz, LoRaWAN sensörlerinin karşılaştırılabilir LPWAN alternatiflerine göre 3 ila 7 kat daha iyi pil ömrü sunduğunu buldu ^[22]. Daha uzun pil ömrü doğrudan daha düşük bakım maliyeti anlamına gelir – binlerce sensöre ölçeklenirken büyük bir faktördür. Bir akıllı şehir CIO’sunun dediği gibi, “Bugün parlayan bir şeyin yarın bir yük olmasını istemiyoruz” bakım açısından ^[23] – LoRaWAN’in düşük bakım ihtiyacının öne çıktığı bir kriter.
Maliyet Etkin Dağıtım: LoRaWAN ücretsiz spektrumda çalıştığı ve ağ altyapısı (geçitler ve sunucular) kullanıcı veya üçüncü bir taraf tarafından sahiplenilip işletilebildiği için maliyetler oldukça esnektir. Bir şehir veya çiftçi, kendi özel LoRaWAN ağını nispeten ucuza kurabilir (bir geçit cihazı birkaç yüz dolara alınabilir) veya çok sayıdaki halka açık LoRaWAN ağ hizmetlerinden birine abone olabilir. Her cihaz için pahalı lisanslı spektrum veya hücresel abonelik gerekmez. Hücresel IoT ile karşılaştırıldığında, LoRaWAN “esnek, düşük maliyetli ağ kurulumları” ve ihtiyaca göre özel, topluluk veya hibrit ağlar kurma özgürlüğü sunar ^[24], ^[25]. Aslında, LoRaWAN ağlar arasında dolaşımı ve birbirine bağlantıyı destekler, böylece cihazlar özel ve genel kapsama arasında sorunsuzca geçiş yapabilir ^[26]. Bu esneklik rekabeti ve inovasyonu teşvik eder – LoRa Alliance’ın belirttiği gibi, açık standart olması büyük bir sağlayıcı ekosistemi oluşturmuş ve şehirlerin tedarikçi bağımlılığından kaçınmasına yardımcı olmuştur ^[27].
Veri Hızları ve Alternatiflerle Karşılaştırma: LoRaWAN’in uzun menzil için yaptığı ödün, düşük veri aktarım hızıdır – tipik olarak radyo ayarlarına (yayılma faktörü) bağlı olarak yalnızca 0,3 kbps’den yaklaşık 50 kbps’ye kadar çıkar. Küçük, seyrek veri paketleri (ör. sensör okumaları) için tasarlanmıştır; video akışı veya yüksek hızlı veri için uygun değildir. Bu, veri aktarım hızı açısından Sigfox ve NB-IoT’ye benzer. Ancak, LoRaWAN uyarlanabilir veri hızlarını destekler ve hatta GPS olmadan (birden fazla ağ geçidinde sinyal sürelerini ölçerek) konum bulma yeteneği de sunar. Sigfox gibi teknolojiler ultra dar bantlıdır ve mesaj sayısı açısından katı sınırlamalara sahiptir; oysa LoRaWAN daha esnek mesaj zamanlaması ve daha yüksek yük boyutlarına izin verir. 5G veya Wi-Fi ile karşılaştırıldığında, LoRaWAN hız konusunda rekabet etmez – IoT görevleri için menzil, güç ve sadelik açısından öne çıkar.

Özetle, LoRaWAN genellikle geniş alanları ucuza ve minimum güç tüketimiyle kapsaması gereken büyük sensör ağları için doğru araçtır. Bir IoT analistinin belirttiği gibi, “LoRaWAN, hücresel, Wi-Fi ve Bluetooth gibi rakip IoT teknolojilerine kıyasla çok sayıda avantaja sahiptir,”; bunlar arasında uzun menzil, pil verimliliği, düşük maliyet ve güvenlik yer alır ^[28]. Yüksek bant genişliğine sahip ağların yerine geçmez, ancak binlerce dağıtık nesneyi – akıllı şehir sensörleri, sayaçlar, takip cihazları, tarımsal izleyiciler – bağlamak için LoRaWAN, başkalarının ulaşamadığı bir denge sunar.

Akıllı Şehir Uygulamaları: Kentsel Yaşamda LoRaWAN

Modern akıllı şehirlerde, LoRaWAN şehir altyapısını ve hizmetlerini birbirine bağlamak için başvurulan bir çözüm haline gelmiştir. Tüm belediyeleri minimum ekipman ve bütçeyle kapsayabilme yeteneği, daha fazla veriden yararlanmak isteyen yerel yönetimler için idealdir. Beecham Research’ün 2024 tarihli bir sektör raporu, LoRaWAN’i akıllı şehirler için “maliyet etkin, ölçeklenebilir ve sürdürülebilir bağlantı” olarak öne çıkarmış, kirlilik, trafik sıkışıklığı, atık yönetimi ve enerji verimliliği gibi zorluklara çözüm sunduğunu belirtmiştir ^[29]. LoRaWAN’in bu kullanım senaryolarını nasıl mümkün kıldığına bakalım:

Akıllı Sokak Aydınlatması: Dünyanın dört bir yanındaki şehirler, koşullara uyum sağlayan akıllı sokak lambalarına geçiyor – düşük trafik saatlerinde kısılıyor, arızaları bildiriyor ve enerji tasarrufu sağlıyor. LoRaWAN, bir şehre yayılmış binlerce sokak lambasını kontrol etmek için mükemmel bir seçenektir. Örneğin, Montevideo, Uruguay, dünyanın en büyük LoRaWAN akıllı sokak aydınlatma projelerinden birini hayata geçiriyor ve 200 km²’lik bir alanda 70.000 sokak lambasını birbirine bağlıyor ^[30]. Montevideo’da LoRaWAN, düşük toplam maliyeti, güvenli kapsama alanı ve kontrol cihazlarında uzun pil ömrü nedeniyle tercih edildi ^[31]. Yeni lambaların enerji tüketimini %80’e kadar azaltması ve şehir genelinde diğer hizmetlere de genişletilebilecek bir LoRaWAN ağı oluşturması bekleniyor ^[32]^[33]. Hindistan ve Orta Doğu’da ise Tata Communications, benzer şekilde son akıllı şehir girişimlerinde yüz binlerce sokak lambasını LoRaWAN ile birbirine bağladı ^[34]. Uzun menzilli kablosuz bağlantı kullanılarak, şehirler her lambayı kablolamaktan veya bağlantı için hücresel ağa bağımlı olmaktan kaçınıyor – kulelere veya binalara yerleştirilen birkaç ağ geçidi, bir metropoldeki tüm lambaları yönetebiliyor. Bunun faydası, devasa enerji tasarrufu (bir rapora göre, akıllı sokak lambaları küresel olarak şehirlerin her zaman açık aydınlatmayı değiştirerek 15 milyar dolar kamu hizmeti tasarrufu sağlayabilir ^[35]) ve proaktif bakım, çünkü her lamba çalışıp çalışmadığını veya ampulünün yanıp yanmadığını bildirebiliyor.
Akıllı Atık Yönetimi: Şehirlerde gördüğünüz o kamu çöp kutuları ve konteynerler de LoRaWAN ile daha akıllı hale gelebilir. Kablosuz doluluk seviyesi sensörleri, şehir atık departmanlarını kutular neredeyse dolduğunda bilgilendirebilir, böylece çöp kamyonları toplama rotalarını optimize edebilir ve taşan kutulardan kaçınılabilir. Bu, Hollanda gibi yerlerde başarıyla denendi – Hollanda şehirlerinde, LoRaWAN sensörlü “akıllı kutular” toplama gerektiğinde sinyal gönderiyor, böylece atık kamyonları yarı dolu kutuları atlayıp gereksiz seferleri azaltabiliyor ^[36]. Sonuç olarak daha düşük yakıt maliyetleri, çöp kamyonlarından daha az trafik ve kirlilik, daha temiz sokaklar elde ediliyor. Büyük atık yönetim şirketleri bile IoT’yi benimsiyor: Örneğin Suez, atık konteynerleri ve kamyonlarında LPWAN takip cihazları kullanarak çöp toplama hacimleri hakkında gerçek zamanlı veri alıyor ^[37]. Uzun menzilli kapsama sayesinde, yeraltındaki atık konteynerleri veya parklardaki kutular bile yerel Wi-Fi kurulumu olmadan erişilebilir. Bazı belediyeler ise işi bir adım öteye taşıyarak ev tipi akıllı kutular kurdu; bu kutular çöpü tartıyor ve geri dönüşüm katılımını raporluyor – LoRaWAN, mahalleler arasında bu kutuları birbirine bağlayarak “attığın kadar öde” faturalandırma veya teşvik programlarını mümkün kılıyor ^[38]. Tüm bunlar daha temiz, daha verimli şehirler anlamına geliyor.
Trafik ve Park Yönetimi: Kentsel trafik sıkışıklıkları ve park yeri eksiklikleri, IoT’nin hafifletebileceği baş ağrılarıdır. LoRaWAN sensörleri, bir alanın boş mu dolu mu olduğunu tespit etmek için park yerlerine yerleştiriliyor ve bu verileri sürücüleri açık park yerlerine yönlendiren uygulamalara iletiyor. Los Angeles ve Paris gibi şehirler bu tür sistemleri denedi (bazıları LoRaWAN, bazıları ise alternatif LPWAN’lar kullanıyor). Cisco Akıllı Şehirler girişimi, LoRaWAN’ın park sensörleri ve hatta şehir araçlarının veya sahadaki varlıkların takibi için ideal olduğunu belirtiyor ^[39]. ABD’deki bir şehirde (Opelika, Alabama), yetkililer LoRaWAN kullanarak 52 mil karelik bir alanı kapsadı ve çeşitli sensörleri – tehlikeli gaz sızıntılarını izleyen demiryolu boyunca yerleştirilen dedektörler de dahil olmak üzere – bağladı; bu, yoğun bir demiryolu yakınında gerçekleşti ^[40]. Sadece 7 LoRaWAN anteniyle Opelika tüm şehri kapsadı; bu, kısa menzilli teknolojiyle “yüzlerce Wi-Fi erişim noktası” gerektirirdi ^[41]. Trafik ışıkları için LoRaWAN, kontrol kutularını izlemek veya ışıkları kablosuz olarak senkronize etmek için kullanılabilir. Kanada’nın Calgary şehri, trafik akışı ve gürültü izleme için popüler eğlence bölgelerine LoRa tabanlı sensörler kurdu ve böylece yoğunluk ve gürültü şikayetlerini daha iyi yönetebildi ^[42]. Tüm bu örnekler, düşük maliyetli uzun menzilli bir ağın, ulaşım ağı genelinde gerçek zamanlı veri toplayarak kentsel hareketliliği nasıl iyileştirebileceğini ve sıkışıklığı azaltabileceğini gösteriyor.
Çevresel İzleme & İklim Dayanıklılığı: Günümüzde birçok şehir, çevresel sensör ağları kuruyor – hava kalitesini (kirlilik seviyeleri), nehirlerdeki su kalitesini, gürültü seviyelerini, sıcaklık, nem, hatta radyasyon veya sel izlemeyi ölçüyor. LoRaWAN bu uygulamalar için sıklıkla kullanılır çünkü sensörler şehrin her yerine – çatıların üzerine, sokak direklerine, kanalizasyonlara, parklara – yerleştirilebilir ve yine de merkezi bir sisteme veri gönderebilir. Örneğin, LoRa tabanlı hava kirliliği izleme sistemleri, kentsel hava kalitesini gerçek zamanlı olarak takip etmek için kullanıma sunulmuştur ^[43]. Sel sensörleri ve akıllı şehir sel uyarı sistemlerindeki yağmur ölçerler de genellikle LoRaWAN kullanır, çünkü bunlar uzak dere yataklarında veya su yolları boyunca dağılmış olabilir, ancak şehir acil servislerine zamanında uyarı iletmeleri gerekir. Açık LoRaWAN protokolü, hatta düşük güçlü GPS takip cihazlarını da destekler; şehirler bunları varlık takibi için kullanır (ör. kamu bisikletlerini takip etmek veya şehirdeki vahşi yaşamı ya da evcil hayvanların hareketini izlemek) ^[44]. LoRaWAN, cihazları radyo sinyaliyle konumlandırabildiği için, her cihazın çok enerji harcayan bir GPS çipine ihtiyacı olmadan nesneleri takip etmek mümkündür – ağ, bir cihazın konumunu birden fazla geçit üzerindeki sinyal zamanlamasını karşılaştırarak yaklaşık olarak belirleyebilir. Bu teknik, şehir altyapısının takibi ve hatta evcil hayvanlar veya kentsel çiftlik hayvanları için akıllı tasmalar için kullanılır ^[45].
Akıllı Sayaçlama: LoRaWAN için önemli bir akıllı şehir uygulaması, su, gaz ve elektrik sayaçlarının bağlanmasıdır. Birçok ülkede kamu hizmetleri, sayaçlara IoT bağlantısı ekleyerek otomatik okuma ve daha iyi talep yönetimi sağlamaktadır. LoRaWAN, “güvenli, operatör sınıfı” bir bağlantı seçeneği olarak ^[46], birçok kamu hizmeti tarafından büyük ölçekli uygulamalar için tercih edilmiştir. Örneğin, Fransa ve Almanya’daki şehirlerde, saatlik kullanım raporu veren on binlerce LoRaWAN su sayacı kurulmuş, bu da daha hızlı kaçak tespiti ve daha doğru faturalama sağlamıştır. Almanya’nın Hamburg kentinde kamu hizmeti sağlayıcısı (Stromnetz Hamburg), şehir genelinde LoRaWAN ağı kurarak esas olarak alt sayaçlama ve akıllı enerji yönetimi için kullanmıştır ^[47]. LoRa sinyalleri bodrumlarda veya yer altı çukurlarındaki sayaçlara ulaşabildiğinden, kamu hizmeti altyapısı için oldukça uygundur. Bir LoRaWAN baz istasyonu, bir bölgedeki binlerce su sayacından veri toplayabilir ve sayaç okuma maliyetini büyük ölçüde azaltır. Ek bir avantaj olarak, sayaçlama için kurulan ağ, marjinal bir maliyetle diğer şehir sensörleri için de yeniden kullanılabilir – bütüncül bir akıllı şehir ağı oluşturur. Bu “mevcut LoRaWAN altyapısının çoklu kullanım için değerlendirilmesi” şehirlerde yaygın bir temadır: Örneğin Montevideo’nun sokak aydınlatma ağı, çok amaçlı altyapı olarak planlanmış ve atık, su ve diğer akıllı şehir uygulamalarını aynı LoRaWAN geçitleri üzerinden destekleyebilecek şekilde tasarlanmıştır ^[48].

Bu örnekler yalnızca yüzeyin küçük bir kısmını göstermektedir. Kamu güvenliğinden (yangın muslukları ve alarmların bağlanması) akıllı binalara (HVAC ve doluluk izleme) ve afet uyarı sistemlerine (deprem veya heyelan sensörleri) kadar, LoRaWAN akıllı şehirler için esnek bir “sinir sistemi” olduğunu kanıtlamıştır. “LoRa cihazları ve açık LoRaWAN protokolü, gezegenimizin karşı karşıya olduğu en büyük zorluklardan bazılarını çözen akıllı IoT uygulamalarını mümkün kılar: enerji yönetimi, doğal kaynakların azaltılması, kirlilik kontrolü, altyapı verimliliği, afet önleme ve daha fazlası,” diyor LoRa geliştiricisi Semtech ^[49]. Temelde, LoRaWAN şehirlerin her yerde veri toplamasına pratik bir yol sunar – sokak lambalarını, otobüsleri, çöp konteynerlerini ve kanalizasyonları içgörü kaynağına dönüştürür – bütçeyi zorlamadan veya mevcut altyapıyı tamamen yenilemeden.

“Akıllı şehir çözümlerine olan artan talep, kentleşme ve sürdürülebilir kalkınma gerekliliği tarafından yönlendiriliyor… Şehirler kirlilik, trafik, atık yönetimi ve enerji verimliliği gibi zorluklarla karşılaşırken, LoRaWAN destekli IoT teknolojilerinin benimsenmesi, kaynak yönetimini iyileştirebilir ve sakinlerin yaşam kalitesini artırabilir.” – Alper Yegin, LoRa Alliance CEO’su (2024) ^[50]

Akıllı Tarım: Çiftlikte LoRaWAN

Şehir karmaşasından uzakta, LoRaWAN aynı zamanda tarım sektöründe de büyük yankı uyandırıyor ve “akıllı tarım” ya da hassas tarım çağını başlatıyor. Çiftlikler ve çiftlik arazileri genellikle geniş, uzak alanlara yayılmıştır; burada bağlantı zayıftır ve elektrik ya da internet kablosu çekmek mümkün değildir. LoRaWAN’in uzun menzilli kablosuz ve pil dostu tasarımı, tarlaları, seraları ve hayvan otlaklarını dijital dünyaya bağlamak için mükemmel bir uyum sağlar. Bir tarım IoT uzmanının dediği gibi, “IoT, tarımın geleceğini bir üst seviyeye taşımaya hazırlanıyor” ve LoRaWAN bu devrimin kilit sağlayıcısıdır ^[51]. İşte LoRaWAN’in çiftlikte nasıl kullanıldığına dair bazı örnekler:

Toprak & Ürün İzleme: Belki de en etkili uygulama, toprak nemi sensörleri ve iklim sensörlerinin tarlalara yerleştirilerek sulama ve ürün sağlığının optimize edilmesidir. Küçük LoRaWAN bağlantılı problar toprağa gömülerek, çiftçiler farklı derinliklerdeki nemi, toprak sıcaklığını ve hatta besin seviyelerini gerçek zamanlı olarak görebilirler. Bu veriler bir panele gönderilir ve buradan sulama sistemleri kontrol edilebilir. Örneğin, üreticiler tarlanın hangi bölümlerinin kuru olduğunu görebilir ve yalnızca ihtiyaç duyulan yerlere su verebilirler, böylece büyük miktarda su ve enerji tasarrufu sağlanır. Avustralya’da, geniş alan çiftçileri LoRaWAN toprak nemi ve hava sensörlerini kullanarak su verimliliğini artırmış ve verimi yükseltmiştir ^[52]. Avrupa ve Orta Doğu’daki bağlarda, farklı üzüm bloklarındaki mikroiklimi yakalamak için LoRaWAN sensör ağları kurulmuştur – nem, yaprak ıslaklığı ve sıcaklık gibi veriler – böylece sulama daha iyi yönlendirilebilmekte ve hatta hastalık tahmini yapılabilmektedir. Lübnan’daki Château Kefraya’da, geniş bir bağ teknoloji firmalarıyla iş birliği yaparak asmalara ve toprağa LoRaWAN sensörleri yerleştirmiş, daha önce elle ve zahmetle yapılan veri toplama işlemini otomatikleştirmiştir ^[53]. Bağcılar, bu IoT yaklaşımının üzüm kalitesini artırmaya ve ne zaman, ne kadar sulama yapılacağı gibi kararları daha iyi almalarına yardımcı olduğunu, bunun da daha düşük maliyetle daha iyi şarap üretimi^[54].
Akıllı Sulama Sistemleri: Toprak izleme ile bağlantılı olarak, otomatik sulama kontrolü LoRaWAN kullanılarak sağlanır. Akıllı sulama kontrolörleri, LoRaWAN toprak sensörlerinden veri alabilir ve buna göre vanaları açıp kapatabilir (veya çiftçilerin telefonlarına uyarı gönderebilir). Avrupa’da bir zeytinlikte yapılan pilot uygulamada, LoRaWAN tabanlı bir sulama platformunun, ürün verimini korurken su kullanımını önemli ölçüde azalttığı gösterilmiştir ^[55]. LoRaWAN’in uzun menzili burada öne çıkar çünkü bir çiftlik silosuna yerleştirilen tek bir ağ geçidi, yüzlerce hektara yayılmış toprak sensörleriyle iletişim kurabilir. Şirketler, çiftçilerin sulama programlarını uzaktan yönetmelerine olanak tanıyan LoRaWAN özellikli vana aktüatörleri ve pompa kontrolörleri tanıttı. Bu, su kıtlığı yaşayan bölgeler için son derece faydalıdır – yalnızca gerektiğinde ve gereken yerde sulama yapılarak tarım daha sürdürülebilir hale gelir. Asya’da çeltik tarımı üzerine yapılan bir vaka çalışmasında, LoRaWAN sensörleri kullanılarak Alternatif Islatma ve Kurutma (AWD) adlı su tasarrufu uygulaması hayata geçirilmiş ve hem daha az su tüketimi hem de pirinç tarlalarından kaynaklanan metan emisyonlarında azalma sağlanmıştır ^[56]. LoRaWAN sensörlerinin düşük maliyeti, onlarca sensör ve aktüatörle, büyük ve düşük kâr marjlı çiftliklerin bile donatılmasını mümkün kılar; bu, hücresel cihazlarla maliyet açısından mümkün olmayacak bir şeydir.
Hayvan Takibi ve Sağlığı: Çiftçiler, sürülerini izlemek için LoRaWAN’ı benimsemeye başladı. Geleneksel hayvancılıkta, sığırları bulmak ve kontrol etmek için uzak tarlalara gitmek gerekebilir – ancak artık akıllı kulak küpeleri ve tasmalar, bir hayvanın GPS konumunu ve hatta biyometrik verilerini LoRaWAN üzerinden iletebiliyor. Hollanda’da, süt çiftlikleri her ineğin konumunu ve aktivitesini izlemek için LoRaWAN tasmaları kullanıyor; bu da çiftçilerin sağlık sorunlarını (örneğin hastalık nedeniyle daha az hareket eden bir inek) tespit etmelerine ve otlatmayı daha verimli yönetmelerine yardımcı oluyor ^[57]. LoRa sinyalleri, bir tepeye yerleştirilen tek bir antenle tüm çiftliği kapsayabildiğinden, inekler dolaşırken bağlantıda kalabiliyor. Avustralya ve ABD’de, birkaç girişimci LoRa tabanlı sığır takip sistemleri sunuyor; çiftlikteki güneş enerjili LoRaWAN ağ geçitleri, yüzlerce etiketli hayvanın konumunu bir bulut platformuna iletiyor. Bu, yalnızca zamandan tasarruf sağlamakla kalmaz (artık kayıp hayvanları saatlerce aramaya gerek yok), aynı zamanda hayvan refahını da artırır – bir hayvan hareket etmemişse (olası yaralanma) veya sınırın dışına çıkmışsa çiftçilere uyarı gider. LoRaWAN’in uzun menzili, engebeli veya ormanlık arazilerde bile, zayıf hücresel hizmetin olduğu uzak otlaklarda hayvan takibi için büyük bir avantajdır. Ve etiketler çok yıllık pil ömrüne sahip olabilir, haftalık şarj gerektiren GPS tasmalarının aksine. Büyükbaş hayvanların ötesinde, LoRaWAN kümes hayvancılığı ve domuz çiftçiliğinde de kullanılmaktadır; sensörler, tavuk kümeslerinde veya domuz ahırlarında sıcaklık, nem, amonyak ve yem seviyelerini gerçek zamanlı olarak ölçer, çiftçileri herhangi bir sorun hakkında uyarır ve daha iyi hayvan sağlığı ve verimlilik sağlar ^[58].
İklim ve Hava Durumu İstasyonları: Çiftlikler hava koşullarına karşı çok hassastır. LoRaWAN, hava durumu istasyonları ve mikro-iklim sensörleri gibi çeşitli cihazları destekler ve bu sensörler, tarlalara dağıtılarak hiper-yerel veriler sağlayabilir. Bu istasyonlar yağış miktarı, rüzgar hızı, güneş radyasyonu ve diğer ölçümleri yapabilir ve kablosuz olarak raporlayabilir. Örneğin, bir narenciye çiftliğinde LoRaWAN don sensörleri bulunabilir ve bahçedeki sıcaklık donma noktasına yaklaştığında uyarı göndererek çiftçinin don önleme önlemlerini devreye almasını sağlar. Kendi LoRa hava sensörleri ağlarına sahip olan çiftçiler, yalnızca uzaktaki devlet hava verilerine bağımlı kalmazlar – tarlalarındaki gerçek koşulları alırlar ve ekim, hasat veya ilaçlama konusunda daha hassas kararlar verebilirler. Bir LoRaWAN hava durumu entegrasyonu ayrıca verileri otomatik sistemlere de aktarabilir; örneğin, yüksek rüzgar algılanırsa drone uçuşu ertelenebilir veya yoğun yağış tespit edilirse sulama programları ayarlanabilir. LoRaWAN tüm mülke kapsama sağlayabildiğinden, daha fazla hava sensörü eklemek abonelik ücreti olmadan kolaydır. Bu, eskiden toplaması maliyetli olan verileri demokratikleştirir.
Varlık ve Ekipman Takibi: Modern çiftliklerde birçok hareketli parça bulunur – traktörler, makineler, yakıt tankları, silolar, soğuk hava depoları vb. LoRaWAN, çiftlik ekipmanlarının takibi (traktör veya biçerdöverlere takılan GPS üniteleriyle) ve çiftlik varlıklarının durumunun izlenmesi için kullanılmaktadır. Örneğin, yakıt tanklarındaki sensörler yakıt seviyelerini raporlayabilir ve böylece tedarik tam zamanında yapılabilir. LoRaWAN seviye sensörleriyle donatılmış tahıl siloları, çiftçilerin uzaktan ne kadar tahıl depolandığını ve koşulların (sıcaklık/nem) bozulmayı önlemek için güvenli olup olmadığını görmelerini sağlar ^[59]. Hatta LoRaWAN arı kovanı izleyicileri bile vardır ve bunlar, tozlaşma yönetimini iyileştirmek için kovan içindeki koşulları takip eder ^[60]. Tarımda genel bir fayda ise iş gücü tasarrufudur – birkaç on yıl önce, çiftlikteki birçok bilgi fiziksel olarak tarlaların incelenmesi veya verilerin elle kaydedilmesiyle elde edilirdi. Şimdi ise bir LoRaWAN sensör ağı bu veri toplama işini otomatikleştirebilir. Çiftçiler, veriye dayalı kararlarını tablet veya telefonlarından alabilir ve sınırlı iş gücünü en çok ihtiyaç duyulan alanlara odaklayabilirler. Sonuç olarak, LoRaWAN kullanan çiftlikler daha yüksek verim, azalan girdi maliyetleri ve daha verimli operasyonlar^[61] bildirmiştir.

“IoT’nin – özellikle LoRaWAN’in – bağcılık mühendislerinin şarap kalitesini ve dolayısıyla şarap üretimini ne kadar iyileştirdiğine şaşırdım. IoT, tarımın ve çiftçiliğin geleceğini bir üst seviyeye taşımaya hazırlanıyor.” – Maher Choufani, Lübnan’daki akıllı bir bağ projesinde IoT Proje Yöneticisi ^[62]^[63]

Tarımda LoRaWAN’ın yükselişi, her damla suyun ve her bitkinin büyümeyi ve sürdürülebilirliği optimize etmek için ölçüldüğü hassas tarıma yönelik daha geniş bir eğilimin parçasıdır. LoRaWAN’ın, bir çiftliğin en ücra köşelerini bile, sezonlar boyunca pil ömrüyle çalışan cihazlarla birbirine bağlama yeteneği, veri odaklı tarımın ölçekli olarak kapılarını açıyor. Küçük aile çiftliklerinden büyük endüstriyel üreticilere kadar pek çok kişi artık LoRaWAN sistemlerini pilot olarak deniyor veya uygulamaya alıyor – genellikle hükümetin akıllı tarım hibeleri ya da gıda üreticilerinin tedarik zinciri verimliliğini artırmaya yönelik girişimleriyle destekleniyor. Teknoloji, verimi artırmada, israfı (su, gübre, yakıt) azaltmada ve çiftçilerin tüm operasyonlarını bir bakışta “görebilmesini” sağlayarak iç huzuru sağlamada değerini kanıtlıyor. Kısacası, LoRaWAN tarımdaki yıllardır süregelen tahmin işinin bir kısmını ortadan kaldırmaya ve bunun yerine bulut üzerinden her yerden erişilebilen somut verilerle değiştirmeye yardımcı oluyor.

Küresel Benimseme, Sektör Oyuncuları ve Politika Trendleri

LoRaWAN’ın ivmesi yalnızca birkaç teknoloji meraklısı şehir veya çiftlikle sınırlı değil – arkasında geniş bir şirket ve kamu girişimi ekosistemiyle küresel bir IoT fenomeni haline geldi. 2024 itibarıyla, LoRa Alliance, 170’ten fazla ülkede LoRaWAN ağları olduğunu bildiriyor; bunlar arasında 170’ten fazla büyük telekom operatörünün yanı sıra sayısız özel ağ da bulunuyor ^[64]. Bu bölüm, LoRaWAN’ı ileriye taşıyan başlıca oyuncuları ve kullanımını şekillendiren düzenleyici/politika ortamını öne çıkarıyor.

Sektör Birliği ve Önde Gelen Şirketler:LoRa Alliance (2015’te kuruldu) standardı ve ekosistemi koordine etmede merkezi bir rol oynuyor. Yüzlerce üye şirketi var – çip üreticilerinden cihaz üreticilerine, ağ operatörlerinden bulut platformlarına kadar. LoRa radyo teknolojisini geliştiren Semtech Corporation, kilit bir kurucu üye, ancak pek çok başka şirket de bu alana katıldı. LoRaWAN ekosistemindeki dikkat çeken şirketler şunlardır:

Semtech: Sensörlere ve ağ geçitlerine gömülü LoRa çipleri ve radyolarının üreticisi. Esasen LoRa teknolojisinin kapı bekçisi (artık teknolojiyi diğer çip üreticilerine de lisanslıyor), Semtech IoT bağlantısı için LoRaWAN’ın öncüsü oldu. Çipleri, akıllı fare kapanlarından endüstriyel sayaçlara kadar her şeyde yer alıyor.
Ağ Operatörleri: Bir dizi özel IoT ağ operatörü LoRaWAN ağları kurmuştur. Örneğin, Senet ABD’de en büyük halka açık LoRaWAN ağlarından birini işletmektedir; bu ağ 29 eyalette 1.300’den fazla şehri ve 55 milyon insanı kapsamaktadır ^[65]. Everynet ise Avrupa, Asya ve Amerika’da operatör düzeyinde LoRaWAN ağları işleten bir diğer şirkettir (Everynet’in ağı onlarca ülkeye yayılmıştır; yakın zamanda İsveçli Netmore tarafından satın alınarak 17 ülkede küresel bir LoRaWAN operatörü oluşturulmuştur ^[66]). Geleneksel telekom şirketleri de LoRaWAN’ı benimsemiştir: örneğin, Fransa’da Orange ve Bouygues Telecom 2016 civarında ülke çapında LoRaWAN dağıtan ilk şirketlerdendir; Hindistan’da Tata Communications Hindistan’ın Akıllı Şehir Misyonu kapsamında yüzlerce şehri kapsayan devasa bir LoRaWAN ağı kurmuştur ^[67]. Güney Kore’den SK Telecom ve KT, İsviçre’den Swisscom, Hollanda’dan KPN ve ABD’den Comcast’in MachineQ’su, LoRaWAN hizmeti başlatan büyük operatörlere diğer örneklerdir. Bugün onlarca halka açık LoRaWAN operatörü bulunmaktadır; hatta LoRa Alliance, 2024 sonu itibarıyla dünya genelinde 166 LoRaWAN ağ operatörü ^[68] olduğunu saymıştır.
Topluluk Ağları: LoRaWAN’ın tabandan gelen bir yönü de vardır. The Things Network (TTN), gönüllülerin ağ geçitleri kurup kapsama alanını ücretsiz olarak paylaştığı küresel, topluluk odaklı bir ağdır. TTN Amsterdam’da başlamış ve tüm dünyaya yayılmıştır; bu, açık topluluk IoT’sinin gücünü göstermektedir. Bir diğer dikkat çeken örnek ise Helium, “Halkın Ağı”; kripto teşvikli bir yaklaşım benimsemiştir: Bireyler LoRaWAN hotspot’ları barındırır ve ağ geçitleri cihaz trafiği taşıdığında kripto para kazanır. 2021’de zirveye ulaştığında Helium, yaklaşık bir yıl içinde 7.000 hotspot’tan 123 ülkede 175.000’den fazla hotspot’a^[69] çıkarak kapsama açısından en büyük LoRaWAN ağlarından biri olmuştur. (Helium o zamandan beri odağını değiştirmiş ve Senet gibi diğer ağlarla entegre olmuştur ^[70], ancak ağ kurulumunda yenilikçi, merkeziyetsiz bir model sergilemiştir.) Bu topluluk ağları, ticari dağıtımları tamamlar ve genellikle kapsama boşluklarını doldurur; düşük maliyetle herkesin IoT ile deneme yapmasına olanak tanıyarak inovasyonu teşvik eder.
Çözüm Sağlayıcıları ve Entegratörler: Belirli sektörler için uçtan uca LoRaWAN çözümleri sunan şirketlerden oluşan gelişen bir pazar vardır. Örneğin, Actility (Fransa), ThingPark platformunu – bir LoRaWAN ağ sunucusu ve yönetim çözümü – sağlar ve dünya çapında operatörler ve işletmelerle çalışır. Actility, Montevideo aydınlatma projesi ve Avustralya’daki ulusal ağlar gibi projelere güç vermiştir ^[71]. TeKTELIC (Kanada), genellikle kamu hizmetleri ve şehir uygulamalarında görülen önemli bir LoRaWAN baz istasyonu ve sensör üreticisidir. MultiTech, Kerlink, Laird Connectivity ve Cisco LoRaWAN ağ geçidi donanımı üretmektedir. Cihaz tarafında ise, Decentlab, Dragino, Digital Matter, Microchip, Murata (ve daha birçokları) gibi çok sayıda şirket, çeşitli ihtiyaçlar için LoRaWAN sensörleri, modülleri ve takip cihazları tasarlamaktadır. Büyük markalar bile LoRaWAN son kullanıcısıdır: lojistik şirketleri tedarik zincirlerinde varlık takibi için LoRaWAN kullanırken, petrol & gaz firmaları boru hatlarını ve tankları izlemek için, perakende/gıda zincirleri ise tesis izleme için LoRaWAN’ı benimsemiştir. 2024 yılında LoRa Alliance, Starbucks, Volvo, Chevron, Chick-fil-A ve Logitech gibi şirketlerin operasyonlarında LoRaWAN’dan yararlandığını belirtti ^[72] – bu da teknolojinin kurumsal IoT için ne kadar ana akım hale geldiğinin bir göstergesidir.

Kamu Altyapı Girişimleri: Hükümetler ve kamu kurumları da çeşitli şekillerde LoRaWAN’ı desteklemiştir. Avrupa Birliği, üye ülkelerde akıllı şehirler ve tarım için LoRaWAN uygulamalarını içeren IoT test alanları ve fon programlarını desteklemiştir. Örneğin, birkaç AB araştırma projesi, kırsal alanlarda çevresel izleme için LoRaWAN’ı göstermiştir (orman, biyolojik çeşitlilik izleme vb.). Hindistan’da, hükümetin Akıllı Şehirler Misyonu şehirleri kentsel iyileştirme için IoT kullanmaya teşvik etti; Tata Communications’ın ülke çapındaki LoRaWAN ağı bu misyona kısmen uyumlu olarak geliştirildi ve bugün sokak aydınlatmasından akıllı otoparka kadar birçok şehir projesini birbirine bağlıyor ^[73]. Çin’de, LoRaWAN şehir düzeyinde ağlarda kullanılmıştır (devlet destekli NB-IoT orada daha baskın olsa da, bazı Çin şehirleri fabrika parkları veya kampüs ağları gibi belirli özel kullanım durumları için hâlâ LoRaWAN kurmaktadır). Avustralya ve Yeni Zelanda, LoRaWAN’ın çiftçilerin yeni teknolojileri denemelerine yardımcı olmak için kullanıldığı, hükümet destekli tarımsal IoT bölgelerine sahiptir. Ve Amerika Birleşik Devletleri’nde, federal bir LoRaWAN ağı olmasa da, Los Angeles, Chicago ve New York gibi şehir yönetimleri, genellikle girişimlerle iş birliği içinde, LoRaWAN ile sel sensörleri ve atık yönetimi gibi konularda pilot programlar yürütmüştür. LoRaWAN’ın göreceli olarak uygun maliyetli olması, onu kamu sektörü IoT’si için cazip kılar: bir şehir, eşdeğer hücresel veya kablolu bağlantı eklemenin maliyetinin çok küçük bir kısmına özel bir IoT ağı kurabilir.

Bir önemli politika eğilimi, IoT ağlarının birlikte çalışabilirliği ve birlikte var olması yönündeki itici güçtür. LoRaWAN ve bir zamanlar rakibi olan Sigfox’un hikayesi bu konuda açıklayıcıdır. Sigfox (ultra-dar bant teknolojisi kullanan tescilli bir LPWAN) bir zamanlar paralel bir ekosistemdi, ancak finansal zorlukların ardından Sigfox operatörleri (şimdi UnaBiz adlı bir şirketin bünyesinde) aslında 2023’te LoRa Alliance’a katıldı ve Sigfox’un sözde “0G” teknolojisini LoRaWAN ağlarıyla köprülemeye başladı ^[74]. Hatta UnaBiz ve ortakları, Sigfox protokollerini LoRa çiplerine entegre ediyor ve LoRaWAN ile Sigfox kapsamasını birleşik çözümlerde birleştiriyorlar ^[75]. Bu, LPWAN alanında bir konsolidasyona işaret ediyor: LoRaWAN, lisanssız LPWAN için fiili de facto standart haline geldi ve eski rakipler bile onunla uyumlanıyor. Bu arada, lisanslı spektrum tarafında, mobil operatörler IoT için NB-IoT ve LTE-M’i teşvik etmeye devam ediyor. Ancak, ya o ya bu yerine, birçok kişi tamamlayıcı bir gelecek öngörüyor – belirli kullanım senaryoları ve özel ağlar için LoRaWAN, diğerleri için hücresel IoT. Özellikle, LoRaWAN uydu IoT hizmetleriyle entegrasyonda önde: 2024’e gelindiğinde, en az üç şirket (Lacuna Space ve Wyld Networks gibi) uzaydan LoRaWAN bağlantısı sağlıyordu ve uyduları, uzak bölgelere ulaşmak için yörüngede LoRaWAN ağ geçitlerine dönüştürüyordu ^[76]. Regülatörler (ITU ve ulusal telekom ajansları gibi kuruluşlar aracılığıyla), bu uydu IoT bağlantıları için spektrum tahsis etmeye çalışıyor, böylece bir LoRa cihazı, karasal kapsama dışında olduğunda uydu üzerinden sorunsuzca bağlanabiliyor ^[77]. Bu karasal olmayan uzantı, denizcilik, vahşi doğa ve afet kurtarma senaryoları için kapsama alanını büyük ölçüde artırabilir – ve LoRaWAN, diğer LPWAN teknolojilerine kıyasla bunun ön saflarında yer alıyor.

spektrum politikası açısından, LoRaWAN paylaşımlı bantları kullandığı için adil kullanım ve parazit yönetimi vurgulanıyor. LoRaWAN protokolü, spektrumda nazik olacak şekilde tasarlanmıştır: hava süresini en aza indirmek için uyarlanabilir veri hızları kullanır ve Avrupa gibi bölgelerde görev döngüsü sınırlarına uyar. ABD’de ise frekans atlamalı yayılı spektrum cihazları için FCC kurallarına uyar. Şimdiye kadar, LoRaWAN için büyük bir düzenleyici engel olmadı – hatta regülatörler, yeni spektrum tahsisine gerek kalmadan IoT’de inovasyonu teşvik ettiği için bunu takdir ediyor. Sürekli büyüme, daha resmî yönergeleri teşvik edebilir, ancak LoRa Alliance’ın tam da regülatörlerle iletişim kurmak ve uyumluluk ile spektrum uyumunu sağlamak için bir Regulatory Working Group’u var ^[78].

Uzman Görüşleri & Gelecek Perspektifi

2025 ve sonrasına ilerlerken, sektördeki genel görüş, LoRaWAN’in Nesnelerin İnterneti’nin ölçeklenmesinde kritik bir rol oynamaya devam edeceği yönünde. 2024 yılı, LoRa Alliance CEO’su Alper Yegin tarafından “dijital dönüşüm ve IoT’nin yaygın benimsenmesi için bir dönüm noktası yılı” olarak tanımlandı ^[79] ve LoRaWAN’in büyümesi de bunu yansıtıyor. İttifak üyeleri, dağıtımlarda çift haneli büyüme oranları bildirdi; örneğin, Actility yönetilen cihaz sayısını %50 artırarak 4 milyona çıkardı, The Things Industries 2,7 milyon cihaza ulaştı (yine %50 yıllık büyüme), Zenner (akıllı sayaç firması) ise 9 milyonun üzerinde LoRa cihazı dağıttı ^[80]. Bu rakamlar sağlıklı ve büyüyen bir ekosisteme işaret ediyor.

Analistler, LoRaWAN’in IoT’nin geleceği için iyi bir konumda olduğunu düşünüyor. Omdia’nın 2030 yılına kadar 3,5+ milyar LPWAN bağlantısı öngörüsü ^[81], beklenen devasa IoT benimseme ölçeğinin altını çiziyor ve LoRaWAN bu büyümenin başlıca itici güçlerinden biri olarak gösteriliyor. “LoRaWAN, daha akıllı kentsel ortamların evriminde temel bir bileşen haline geliyor,” diyor Beecham Research başkanı Robin Duke-Woolley ve LoRaWAN’in şimdiden giderek daha geniş bir yelpazede şehir uygulamalarında, tüm bölgelerde kullanıldığını ekliyor ^[82]. Yani bu, niş bir teknoloji değil – Avrupa başkentlerinden gelişmekte olan ülke kasabalarına, yüksek teknolojili fabrikalardan mütevazı aile çiftliklerine kadar geniş bir uygulama alanına sahip.

Uzmanların iyimser olmasının bir nedeni de LoRaWAN’in çok yönlülüğü ve topluluğu. Hem kurumsal düzeyde hazır (operatörler ve Fortune 500 şirketleri tarafından kullanılıyor) hem de tabandan gelen (hobi sahipleri ve girişimciler tarafından geliştiriliyor) bir teknolojiyi nadiren görürsünüz. Bu çeşitlilik inovasyonu besliyor. Standart da kendini geliştiriyor: Yaklaşan iyileştirmeler, cihaz kurulumunu (mümkün olduğunca tak-çalıştır hale getirerek) geliştirecek, kablosuz yazılım güncellemelerine (IoT cihaz filoları yaşlandıkça kritik) olanak tanıyacak ve IoT veri platformlarıyla daha fazla bütünleşecek. LoRa Alliance ayrıca LoRaWAN üzerinden IPv6 ve diğer birlikte çalışabilirlik çerçeveleri için de spesifikasyonlar üzerinde çalışıyor, böylece LoRaWAN ağları daha geniş internet altyapısına kolayca entegre olabilecek.

Bir teknoloji açısından, önümüzdeki yıllarda LoRaWAN’in uç bilişim ve yapay zeka ile desteklenmesini bekleyebiliriz. Örneğin, akıllı bir şehirde ağ sunucusunda bir yapay zeka algoritması, sensör verilerindeki anormallikleri (örneğin, boru patlamasını gösteren ani su akışı artışı gibi) tespit edebilir ve otomatik olarak uyarılar gönderebilir. LoRaWAN veri akışını ve kapsama alanını sağlar; zeka katmanı ise bunun üzerine oturabilir. Benzer şekilde tarımda, makine öğrenimi LoRa sensör akışlarını analiz ederek mahsul hastalıklarını tahmin edebilir veya gübreleme programlarını optimize edebilir. Bağlantı sadece bir kolaylaştırıcıdır – asıl etki, o veriden elde edilen içgörü ve eylemlerden gelir.

Bir diğer eğilim ise hibrit ağ oluşturmadır. LoRaWAN tek başına var olmaz; bazı senaryolarda bir LoRaWAN ağı, bir 5G ağının arka ucuna bağlanabilir (örneğin, ağ geçitleri ile bulut arasında 5G’nin backhaul olarak kullanılması gibi) veya cihazlar birincil bağlantı için LoRaWAN’i kullanırken gerektiğinde hücresel ağa geçiş yapabilir. Standart kuruluşları, farklı IoT ağlarının birlikte çalışabilmesi için yakınsama üzerinde çalışıyor. LoRaWAN’in açık bir standart olması, bulut platformlarıyla (AWS IoT, Azure IoT vb. hepsi LoRaWAN’i partnerler aracılığıyla destekliyor) ve hatta diğer protokollerle entegrasyonunu kolaylaştırıyor (şirketlerin, her biri kendi alanında en iyi olan LoRaWAN + BLE veya LoRaWAN + Wi-Fi çözümleri sunduğunu görüyoruz).

Politika açısından izlenmesi gereken bir alan, düzenleyicilerin IoT cihazlarındaki artışı nasıl ele alacağıdır. Güvenlik büyük bir endişe kaynağı – milyarlarca bağlı sensör, iyi yönetilmezse saldırı yüzeyleri oluşturur. LoRaWAN’in güçlü şifrelemesi ve cihaza dahil etme süreci iyi bir başlangıç noktasıdır, ancak paydaşlar muhtemelen daha da sağlam güvenlik çerçeveleri için baskı yapacaktır (İttifak’ın “basitleştirilmiş cihaz sağlama için PKI” ifadesi, IoT dağıtımlarını hem güvenli hem de kullanıcı dostu hale getirmeye yönelik adımlara işaret ediyor ^[83]). Ayrıca, sürdürülebilirlik de bir tartışma konusu haline gelebilir: IoT enerji tasarrufu sağlayabilir (örneğin, azaltılmış sokak lambası kullanımı ve hassas sulama gibi), ancak aynı zamanda doğada çok sayıda cihazın bulunmasına da yol açar. Neyse ki, LoRaWAN cihazları, cihaz pil ömrünü yıllara uzatarak ve daha iyi su yönetimi gibi şeyleri mümkün kılarak çevresel hedeflere olumlu katkı sağlar. IoT büyüdükçe, elektronik atık ve pil geri dönüşümü üzerine daha fazla tartışma bekleyin – uzun ömürlü cihazların avantajlı olduğu alanlar.

Sonuç olarak, LoRaWAN’in bugüne kadarki hikayesi pragmatik bir başarı oldu: bir boşluk buldu (uzun menzilli, düşük güçlü bağlantı) ve bunu başkalarından daha iyi doldurdu; çünkü işbirlikçi ve açıktı. LoRaWAN uygulayan şehirler, hizmetlerde ve verimlilikte somut iyileşmeler görüyor – Barcelona’dan Mumbai’ye, gerçek uygulamalar maliyetleri azaltıyor ve yaşam kalitesini artırıyor. California’dan Queensland’e çiftçiler, tarlalarını ve sürülerini LoRaWAN sensörleriyle donatarak daha yüksek verim ve iç huzuru elde ediyor. Ve bu muhtemelen sadece başlangıç. 2024 akıllı şehir raporlarından birinin özetlediği gibi, “potansiyel çok büyük” LoRaWAN için kentsel inovasyonda ^[84]. Aynı şekilde, potansiyel kırsal ve endüstriyel alanlarda da büyük. Canlı bir ekosistem ve hızlanan benimsemeyle, LoRaWAN IoT devriminin belkemiği olmaya devam etmeye hazır – dünyanın cihazlarını sessizce, her seferinde bir uzun menzilli paketle birbirine bağlıyor.

Kaynaklar:

LoRa Alliance – “LoRaWAN Expanded Market Leadership” (2024 Yıl Sonu Raporu)^[85]
TelcoNews (TechDay) – “LoRaWAN report highlights smart city technology benefits” (Kas 2024) ^[86]
StateTech Magazine – “LoRa and LoRaWAN: How the Technology Helps Smart Cities” (Oca 2020) ^[87]
IoT For All (LoRa Alliance) – “Why LoRaWAN is the Right Choice for Smart Cities” (Ara 2024) ^[88]
Actility Blog – “Uruguay to deploy one of LoRaWAN’s largest smart street lighting projects” (Şub 2022) ^[89]
Actility Blog – “In Lebanese Vineyard, LoRaWAN Is Making Wine Better” (2018) ^[90]
Tektelic Blog – “LoRaWAN Şehirleri Nasıl Dönüştürüyor” (2021, 2024’te güncellendi) ^[91]
Tektelic Blog – “LoRaWAN Çiftçilerin Maliyetlerini Nasıl Azaltır ve Verimi Artırır” (2021, 2024’te güncellendi) ^[92]
Atomsenses Blog – “LoRaWAN Tarımı Nasıl Dönüştürüyor” (Temmuz 2024) ^[93]
IoT Evolution World – “Senet ve Helium Ortaklığı LoRaWAN Erişimini Genişletiyor” (Eylül 2021) ^[94]

Smart city solutions with LoRaWAN - Meshed IoT

Watch this video on YouTube.

References