Технология узкополосного интернета вещей (NB-IoT) в сети мобильной связи. Развитие технологий в России

По прогнозам ассоциации GSMA, к 2020 году количество подключений Интернета вещей по сетям мобильной связи и LPWA превысит 3 миллиарда. Счётчики ресурсов, наручные часы и браслеты, ошейники для домашних питомцев, датчики на парковках - каждому из устройств понадобится доступ к сети. Для того чтобы это стало возможным, «МегаФон» и Huawei активно сотрудничают в продвижении на российском рынке нового стандарта связи - NB-IoT (Narrow Band IoT). Данная технология связи для Интернета вещей значительно снижает потребление энергии конечными устройствами, обеспечивает значительно лучшее покрытие и проникновение связи, увеличивает максимальное количество подключенных к сети устройств.

Также компания «МегаФон» стала участником сообщества GSMA NB-IoT Forum, целью которого является сотрудничество в области развития технологии NB-IoT по всему миру. В составе организации - крупнейшие операторы (China Mobile, Deutsche Telekom, Vodafone и др.), а также ведущие производители технологичных решений (Huawei, Intel, Qualcomm).

Новый стандарт NB-IoT был разработан консорциумом 3GPP с учётом требований, предъявляемых операторами: услуги IoT должны передаваться по технологии передачи, известной как «энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия» (Low-Power and Wide-Area, LPWA) и использовать существующую инфраструктуру оператора. С точки зрения универсальности, NB-IoT - это наиболее подходящее решение LPWA для предприятий различных отраслей, c помощью которого можно подключать к сети оператора счётчики коммунальных услуг, датчики мониторинга, системы отслеживания объектов и массу других устройств. Одной из особенностей технологии является возможность подключать к одной соте базовой станции до 100 тысяч устройств, что в десятки раз превышает возможности существующих стандартов мобильной связи. Использование низкочастотного диапазона позволит обеспечить покрытием такие труднодоступные места, как цокольные помещения, подвалы и т.д. Кроме того, при работе в новом стандарте устройства экономнее расходуют аккумулятор, что позволяет им работать без подзарядки гораздо дольше. Например, счётчик воды с автономным аккумулятором при работе в стандарте NB-IoT может служить до 10 лет без подзарядки и принимать сигнал, будучи установленным в подвальном помещении.

Выход на рынок первых устройств с поддержкой технологий NB-IoT ожидается в конце 2016 - начале 2017 года. Технология NB-IoT работает в сетях LTE и будет актуальна при дальнейшем переходе на стандарты пятого поколения 5G.

«МегаФон является одним из ключевых игроков российского рынка Интернета вещей, используя текущие технологии, наша компания реализовала множество успешных проектов в сфере M2M/IoT. И сегодня мы в партнёрстве с компанией Huawei рады сообщить о переходе на качественно новый уровень, открытый стандарт NB-IoT, позволяющий с высокой энергоэффективностью подключить к сети «МегаФон» огромное число устройств самых различных производителей. Уверены, что новая технология сделает жизнь как наших корпоративных заказчиков, так и обычных абонентов «МегаФона» мобильнее, проще и ярче», - отметил Александр Башмаков , директор по инфраструктуре компании «МегаФон».

«Huawei в сотрудничестве с крупнейшими мировыми операторами уже внесла большой вклад в создание технологии NB-IoT во всем мире. Мы рады, что «МегаФон» делает ставку на самые передовые технологии, такие как NB-IoT, выводя российский рынок ИКТ на мировой уровень. Это позволит «МегаФону» предложить своим клиентам в сфере В2В эффективные услуги, от чего выиграют также конечные потребители», - добавил Дмитрий Алферов , вице-президент по сервису и техническому обслуживанию компании Huawei в России.

До окончательного принятия стандартов NB-IoT компания Huawei вместе с партнёрами проводила работы по подготовке к стандартизации и тестированию приложений, чтобы лучше понять потребности клиентов, ускорить модернизацию и оптимизировать технические решения. Только в первой половине 2016 года компания Huawei завершила множество совместных проектов. Например, вместе с Etisalat компания Huawei тестировала услуги и приложения для умной парковки; вместе австралийскими операторами (VHA и Optus) и компанией South East Water запустила в тестирование системы интеллектуального управления водоснабжением, а также заключила соглашение по стратегическому партнёрству с китайскими China Telecom и Shenzhen Water Group для реализации аналогичной системы.

В рамках выставки «Иннопром» «МегаФон» и Huawei продемонстрировали один из примеров применения нового стандарта NB IoT - «умную парковку». Использование решения «умной парковки» даст возможность компаниям - владельцам коммерческих парковок - эффективнее контролировать парковочное пространство, оптимизировать расходы на мониторинг занятости мест, а также позволит предоставить конечным пользователям удобный интерфейс через мобильное приложение для резервирования, оплаты и навигации до парковочного места.]]>

«МегаФон» в партнерстве с компаниями Huawei и «Большая Тройка» провел 9 марта в своем офисе в Москве публичное тестирование работы «умных» счетчиков для ЖКХ, показания которых передаются с использованием технологии NB-IoT. Наталья Талдыкина, директор по развитию корпоративного бизнеса «МегаФона», назвала данное событие «историческим днем для Интернета вещей в России». В самое ближайшее время оператор планирует запустить тестовую зону NB-IoT в одном из российских регионов.

Тестирование проводилось непосредственно на рабочей сети «МегаФона». В состав тестовой установки входили два водомерных датчика (холодной и горячей воды), которые были подключены к внешнему модему NB-IoT, а также счетчик электроэнергии со встроенным чипом NB-IoT. При этом, как было подчеркнуто, благодаря малым размерам модем NB-IoT и питающий его аккумулятор можно легко встроить практически в любой выпускаемый сегодня счетчик без изменения его форм-фактора.

«МегаФон» планирует поставлять решение под ключ, включая как сами счетчики, так и систему сбора и анализа показаний. Создано это решение совместно с компанией «Большая Тройка», российским разработчиком информационных систем в сфере ЖКХ. Артем Седов, генеральный директор ГК «Большая Тройка», отметил: «Текущая реформа ЖКХ ставит задачу повышения эффективности использования энергоресурсов и обеспечения прозрачности при начислении платежей. Подключение приборов учета с дистанционным снятием показаний должно решить эти вопросы для граждан и управляющих компаний и предоставить доступный и удобный инструмент по управлению и контролю за потреблением коммунальных услуг».

Продемонстрированное решение работает на базе технологии NB-IoT, и уже в нынешнем году «МегаФон» совместно с Huawei планирует ввести в коммерческую эксплуатацию сеть с поддержкой данной технологии. По словам Марата Нуриева, директора по продажам и маркетингу IoT-решений Huawei в России, NB-IoT - самая перспективная технология для беспроводного доступа в области Интернета вещей. Энергоэффективность NB-IoT позволяет подключенным устройствам работать до 10 лет без замены аккумулятора, используемый частотный диапазон гарантирует бесперебойную передачу данных даже в помещениях с затрудненным приемом сигнала мобильной связи, а низкая цена радиомодуля обеспечивает конкурентную стоимость внедрения. Эксперты прогнозируют, что с началом массового производства микросхем NB-IoT (а это должно произойти в конце 2017 года или в 2018 году) их добавление практически не будет влиять на стоимость приборов учета.

Технология NB-IoT была разработана в расчете на операторов сотовой связи и стандартизована организацией 3GPP в качестве одного из вариантов для подключения устройств Интернета вещей. Но даже среди стандартов 3GPP это не единственная технология для IoT. Для этой же цели предназначена технология EC-GSM-IoT (или просто EC-GSM). Кстати, компания «МТС», конкурент «МегаФона», в июне 2016 года на полях ХХ Петербургского международного экономического форума объявила о подписании соглашения с Ericsson, в рамках которого планируется, в частности, протестировать технологию EC-GSM по обеспечению работы М2М-устройств на сети МТС.

Между тем существует большое число беспроводных технологий для IoT, которые разработаны и развиваются компаниями, не связанными с рынком сотовой связи. В отличие от NB-IoT и EC-GSM, эти технологии работают на нелицензируемых частотах. Наиболее известные среди них - это LoRa, а в России еще и «Стриж», развиваемая одноименной компанией. «Журнал сетевых решений/LAN» проводил детальное сравнение основных беспроводных технологий для IoT, которые предназначены для построения территориально распределенных сетей с низким энергопотреблением - Low Power Wide Area Network (LPWAN) ().

И NB-IoT, и LoRa имеют свои плюсы и минусы. И это понимают и в компании «МегаФон», где также тестируют и решения LoRa. По словам Натальи Талдыкиной, операторы сотовой связи сейчас находятся на перепутье в части выбора технологии для IoT. Она не исключила возможности использования «МегаФоном» и технологии LoRa. «В любом случае все будет определяться эффективностью и стоимостью», - заключила директор по развитию корпоративного бизнеса «МегаФона».

Класс беспроводных телематических устройств, передающих данные по радиоканалу; основной принцип - цифровая передача данных на сверхузкой частотной полосе на низких скоростях. Особенность технологии - большая дальность передачи сигнала от конечного устройства до принимающей станции (до 10 км в городской черте и до 40 км на открытой местности); длительный срок работы конечных устройств (более 10 лет без внешнего питания); экономичность и простота внедрения решений; отличная масштабируемость за счет практически неограниченного количества подключаемых датчиков. Технология рассчитана на сбор информации с устройств интернета вещей и осуществления межмашинных коммуникаций (m2m). В Европе LPWAN работает на частотах 169 МГц, 433 МГц, и 868 МГц.

О стандарте NB-IoT

История

История LPWAN началось задолго до того, как французская Sigfox в 2009 году запустила в не лицензируемом диапазоне частот одноименную беспроводную сеть. Целью компании было подключение к сети объектов, которым для работы не требуется много энергии. Первыми были подключены счетчики, стиральные машины и т.д.

И все же первыми устройствами, которые начали работу в предшественниках современных LPWA-сетей, стали системы сигнализации. Так, в 1980-1990 гг. стали появляться аналогичные с LPWAN топологии и сетевые архитектуры. К примеру, компания AlarmNet, «дочка» ADEMCO, подключала с беспроводной сети пожарные извещатели и проводила мониторинг их работы. Сеть функционировала на частоте 928 МГц в и охватывала 65% населения. В последствии Honeywell приобрела AlarmNet.

Еще один поставщик – ARDIS, основавший в 1980-х гг. беспроводную сеть с широкой зоной покрытия, принадлежал компании Motorola. К этой низкоскоростной сети подключали оборудование для автоматизации продаж и онлайн-транзакций. Впоследствии American Mobile приобрела ARDIS, и обслуживание клиентов новый собственник перевел в более современные сети.

С постепенным развитием технологий компании-поставщики решений для мониторинга перешли на сети 2G. Это случилось в конце 1990-х. По меркам того времени сети 2G имели повсеместное покрытие .

Сети LPWAN

Два основных варианта реализации LPWAN сети:

Лицензионный диапазон частот (повышенная мощность, относительно высокая скорость, нет помех)
Безлицензионный диапазон частот (низкая мощность, низкая скорость, ограничение рабочего цикла передатчика, возможны помехи от других игроков)

Три основные технологиями построения LPWAN сетей:

NB-IoT – эволюция сотовой связи;
SigFox в мире и Стриж , ВАВИОТ в России – UNB безлицензионный LPWAN;
LoRa – широкополосный безлицензионный LPWAN.

NB-IoT скорее всего захватит большую часть высокодоходного рынка, но безлицензионные технологии имеют все шансы захватить более низкодоходный рынок с миллиардами подключенных простых и дешевых устройств.

NB-IoT

Наиболее известный протокол LoRa – LoRaWAN – это аппаратный протокол управления связью между LPWAN шлюзами и конечными узлами устройств. Сеть LoRaWAN (Long Range wide-area networks, глобальная сеть большого радиуса действия) развертывается в частотном спектре, не требующем лицензирования.

Устройства в сети LoRaWAN асинхронно передают данные для отправки на шлюз. Затем несколько шлюзов, получившие эту информацию, отправляют пакеты данных на централизованный сервер сети, а от него – на серверы приложений.

Поддержку протоколу на глобальном уровне оказывает LoRa Alliance . Альянс объединяет более 500 компаний - разработчиков аппаратного и программного обеспечения и операторов LoRaWAN.

Услуги связи LoRaWAN оказывают 42 оператора более чем в 250 городах мира. Такую популярность этого стандарта специалисты объясняют низким уровнем энергопотребления (порядка 10 лет от одной батареи), большой территорией покрытия и невысокой стоимостью датчиков (до $10).

LoRaWAN и «Стриж»: сравнение

1. Протокол связи

Одним из главных отличий этих сетей является протокол связи. LoRa использует LoRaWAN - MAC протокол канального уровня (OSI media layer 2) для сетей с множеством узлов с большим радиусом действия и низким энергопотреблением.

Сеть «Стриж» использует собственный протокол Marcato 2.0. Этот протокол является закрытым. Протокол обеспечивает шифрование XTEA с использованием 256 битного ключа.

2. Степень пропиетарности

«Стриж» использует для работы закрытый протокол Marcato 2.0. В итоге для работы в этой сети необходимы шлюзы и конечные устройства производства «Стрижа». Такая абсолютная степень пропиетарности может негативно сказаться на как на стоимости устройств, так и на их ассортименте.

Для LoRaWAN характерна низкая степень пропиетарности. Патент на LoRa-чипы принадлежит Semtech. Однако обладатель патентов не против того, чтобы оборудование выпускало несколько компаний. К тому же конечные устройства производит несколько десятков сторонних производителей. В итоге пользователю доступно множество бюджетных и эффективных вариантов для построения IoT-решений на базе LoRa.

3. Модуляция

LoRa использует метод модуляции с расширением спектра и вариацией линейной частотной модуляции, а «Стриж» – сверхузкополосный метод с дифференциальной двоичной фазовой манипуляцией DBPSK.

Применение широкополосной кодовой манипуляции LoRaWAN приводит к снижению эффективности использования частотного спектра. В результате количество устройств для работы в определенном частотном диапазоне значительно ниже, чем у «Стрижа». В полосе LoRa в 125 кГц, необходимой для кодирования одного канала, можно использовать до 1250 устройств «Стриж».

4. Ширина полосы сигнала

Ширина полосы сигнала, рекомендуемая для стандартной сети LoRaWAN, составляет 125 кГц. У «Стрижа» ширина полосы сигнала составляет 100 Гц. У стандартной сети LoRaWAN – восемь широких каналов по 125 килогерц, а у «Стрижа» 5 тыс. узких по 100 герц каждый. Узкий канал имеет несколько особенностей. Например, он требует стабильности частоты кварцевых резонаторов, задающих рабочую частоту абонентского устройства. В противном случае необходимо использование дорогих термокомпенсированных генераторов, у которых погрешность по частоте на порядок меньше.

5. Разделение каналов

FDMA (Frequency Division Multiple Access) – это множественный доступ с частотным разделением. Общий ресурс делится на несколько устройств. Такое деление может быть равным или неравным. FDMA, как правило, используется в связке с методами множественного доступа TDMA и CDMA.

Принцип работы TDMA состоит в том, что на определенной частоте базовая станция какой-то промежуток времени работает на одного абонента, какую-то на другого и т.д. Перерывы настолько коротки, что для работы устройств они остаются незамеченными.

Принцип работы практически цифрового стандарта CDMA означает, что все ячейки работают на одном и том же канале. В итоге частотный ресурс расходуется наиболее полно. Предусмотрена возможность плавного перехода устройства от обслуживания от одной базовой станции к другой.

LoRaWAN использует CDMA и TDMA, тогда как «Стриж» - FDMA и TDMA.

6. Радиорелейные и ячеистые сети

Преимущество LoRaWAN заключается в использовании ячеистых (многоточечных) сетей. Устройства могут работать как радиорелейная станция и передавать сигнал до ближайшей точки доступа. Поэтому у провайдеров нет необходимости устанавливать дополнительные точки доступа с проводкой к ним. Альтернативный путь – использование миниатюрных радиорелейных станций WLAN, которые обеспечивают связь с имеющейся инфраструктурой точек доступа. «Стриж» такими характеристиками похвастаться не может.

7. Классы обслуживаемых устройств

LoRaWAN может обслуживать устройства класса A, B, C, тогда как «Стриж» - только устройства класса А. Классы отличаются по расписанию передачи данных в эфир. Например, оборудование класса А передает информацию, а затем короткий промежуток времени ожидает ответа от базовой станции. Приемник выключается до следующего сеанса связи. Устройства класса B работают по расписанию. Передатчик включается в заданное время. Базовая станция располагает этим расписанием, поэтому способна передавать данные на устройство в соответствии с графиком. Устройства класса C держат приемник включенным постоянно, поэтому базовая станция может в любое время передать информацию.

8. Асинхронная передача данных

Сети «Стриж» и LoRaWAN не являются сотовыми. Это значит, что устройствам не требуется просыпаться для синхронизации данных. Датчики можно запрограммировать на отправку данных по расписанию или по мере накопления информации. Поэтому срок работы аккумуляторов достаточно длительный и может достигать несколько лет.

9. Локальные сети масштаба объекта

Построить эффективную сеть LoRaWAN под силу даже отдельному предприятию в виду меньшей стоимости базовой станции и более широкой экосистеме поставщиков оборудования и программной части. Построение сети «Стриж» на локальном объекте также возможно, но, ввиду абсолютной закрытости протокола, на подбор необходимого оборудования и согласование проекта может уйти больше времени.

10. Количество операторов

Сети LoRaWAN развернуты более сотней операторов в 40 странах и 250 городах мира. Заручившись поддержкой ИТ-гигантов и крупнейших операторов связи, LoRaWAN уже покрыла сигналом более 40 стран мира и 250 городов. В , Австралии, Новой Зеландии, Тайване и Нидерландах LoRaWAN считается стандартом сети Интернета вещей . Сеть «Стриж» представлена единственным оператором, предоставляющим услуги в некоторых странах СНГ.

11. Стоимость базовых станций

инвестиции в строительство не сотовых LPWAN достаточно низкие, чем в мобильные LPWAN. Сети не сотовых LPWAN можно с легкостью развернуть как в городской черте, так и в сельской местности. Стоимость одной базовой станции LoRaWAN оценивается в $1000. Для охвата территории Нидерландов, к примеру, одним из операторов связи было приобретено 12.

12. Помехоустойчивость

Технология «Стриж» более устойчива к помехам. Сигнал LoRaWAN обладает средней степенью устойчивости. Защита от помех в случае с LoRaWAN обеспечивается с помощью кодирования.

При одновременной работе в одном канале устройства могут добиться защиты от помех на уровне 10 – 20 Дб, в «Стриже» этот показатель составляет до 65 дБ защиты от помехи на соседнем канале.

13. Экосистема

Решения «Стриж» развивает сама компания и несколько, преимущественно российских, производителей оборудования. Экосистема LoRa включает более 500 компаний – операторов связи и поставщиков ИТ-решений и оборудования. В LoRa Alliance входят такие ИТ-гиганты, как IBM , Cisco , Orange, NTT, Soft Bank, Bosch, Schneider Electric, Inmarsat, Swisscom. Поддержка этих лидеров уже привела к тому, что LoRaWAN стала крупнейшей популярной LPWAN-технологией в мире. Об этом свидетельствует количество операторов, развернувших эту сеть.

Резюме

LoRaWAN существенно превосходит «Стриж» в степени пропиетарности, разделении каналов, в возможности обслуживания нескольких классов устройств, возможности использования радиорелейных и ячеистых сетей, строительстве локальных сетей на предприятиях, стоимости базовых станций, экосистеме поддержки и количестве запущенных сетей. Это означает, что вариантов построения эффективных промышленных решений на базе LoRaWAN у заказчиков гораздо больше, чем при использовании технологии «Стриж».

LoRaWAN против NB-IoT: сравнение стандартов

1. Простота развертывания

Sigfox

Sigfox – французская компания, в 2009 году запустившая современную сеть LPWA во Франции . Сумма инвестиций в проект тогда составила €100 млн.

Для работы сети используется технология сверхузкополосной беспроводной связи. Сеть базируется на топологии «звезда». Кстати, такая топология характерна для большинства LPWA. Множество устройств по беспроводному соединению передают данные на шлюзы, а шлюзы перенаправляют информацию на сервер. Каждое устройство в сети может передавать до 140 исходящих сообщений в сутки. Объем сообщения не превышает 12 байт. Максимальное количество входящих сообщений – 4, объем каждого – до 8 байт.

Сеть работает в не лицензируемом частотном диапазоне. Ддля оказания услуг связи используется диапазон 868 МГц в Европе и 902 МГц в . Сети Sigfox развернуты более чем в 26 странах мира.

Недостатки:

Не понятно дальнейшее развитие кейса ЖКХ в связи изменяющимся законодательством.
Закрытая технология у сторонних разработчиков нет доступа к серверу сети.
Нет симметричного по дальности обратного канала.
Риски единственного поставщика и риски повышения абонентской платы

Ingenu

Эта сеть использует протокол RPMA (Random Phase Multiple Access). Технология доступна в 29 странах мира.

GoodWAN

«РТ-Инвест» запустил проект «умного контроля» сбора и вывоза отходов

15 августа 2019 года группа компаний «РТ-Инвест » (создана при участии Госкорпорации Ростех) представила пилотный проект цифровизации сбора и транспортировки коммунальных отходов на базе собственной платформы телематических сервисов. Подробнее .

«Билайн» и «Энергомера» будут совместно продвигать LPWAN в области электроэнергетики

26 июля 2019 года стало известно, что «ВымпелКом » объявил о готовности развивать интернет вещей на российском рынке учета электроэнергии . Компания подписала соглашение о сотрудничестве с отечественным производителем счетчиков электроэнергии с предприятием «Энергомера ». Подробнее .

J’son & Partners Consulting: состояние и перспективы внедрения технологий LPWAN

Как отметили в J’son & Partners Consulting, для обеспечения подключения устройств IoT могут использоваться различные радиотехнологии и стандарты беспроводной связи . Тем не менее, согласно российской классификации, подавляющее большинство беспроводных сетей для IoT возможно классифицировать в рамках 6-ти крупных сегментов.

Значительное число устройств IoT (около 80%) будут подключены через шлюзы на основе локальных и персональных сетей в полосах радиочастот, используемых в упрощенном порядке (рис. 2). При этом сами шлюзы могут быть подключены через существующие сети сотовой подвижной связи или узкополосные беспроводные сети связи IoT.

Несмотря на то, что узкополосные беспроводные сети связи IoT не рассматриваются в качестве самого массового сегмента беспроводных технологий для IoT, данный тип сетей предполагается использовать для подключения устройств IoT во многих отраслях экономики для широкого ряда применений, которые будет затруднительно или невозможно реализовать с использованием других типов беспроводной связи.

Узкополосные беспроводные сети связи IoT соответствуют двум отдельным сегментам в зависимости от использования полос радиочастот в общем или упрощенном порядке.

Узкополосные беспроводные сети связи IoT в полосах радиочастот, используемых в общем порядке (согласно зарубежной классификации - в лицензируемом спектре), представлены несколькими стандартами, среди которых самыми распространенными являются NB-IoT и LTE -M консорциума 3GPP. Фактически эти технологии не являются самостоятельными стандартами, а представляют собой развитие существующих стандартов сотовой подвижной связи, доработанных для удовлетворения потребностей в подключении маломощных устройств, работающих, как правило, от батареи и имеющих ограниченные потребности в пропускной способности.

Существует более десятка различных открытых и закрытых стандартов узкополосных беспроводных сетей связи IoT в полосах радиочастот, используемых в упрощенном порядке (согласно зарубежной классификации - в нелицензируемом спектре).

Таким образом, в мире узкополосные технологии для IoT делятся на две основные категории:

технологии, использующие нелицензируемый спектр (LoRaWAN , SigFox и др.);
технологии, использующие лицензируемый спектр (NB-IoT, LTE-M и др.)

Наиболее высокую динамику по количеству запусков в мире показывают сети в лицензируемом спектре (NB-IoT и LTE-M), в которые инвестируют операторы мобильной связи .

По данным J’son & Partners Consulting, к концу 2018 г. эти технологии лидировали по количеству запущенных сетей с долей 39%. В 1 кв. 2019 г. число операторов, которые развернули сети на базе технологий NB-IoT или LTE-M в 52 странах мира, превысило 100. В июне 2016 г. завершена стандартизация NB-IoT в релизе 13 (LTE Advanced Pro).

По данным LoRaAlliance, в конце 2018 г. количество операторов сетей LoRaWAN в мире превысило 100. Сетями Sigfox (в России технология не представлена) покрыто около 50 стран (без учета «карликовых» и островных государств).

К концу 2018 г. в России наибольшее распространение получили сети «Стриж » (технология XNB) и «Вавиот » (технология NB-Fi). Также идет активное строительство сетей LoRaWAN и NB-IoT. В частности, компания «ЭР-Телеком » по итогам 2018 г. построила сети LoRaWAN в 63-х городах, а МТС развернула федеральную сеть NB-IoT в более 200 городах 52 регионов России.

Анализ уровня разработки и стандартизации технологий и протоколов LPWAN в нелицензируемом спектре показал следующее:

LoRaWAN: планируется оформить эту технологию в международный стандарт. В России разработка основополагающего стандарта для протокола LoRaWAN должна завершиться в 2021 г.
NXB («Стриж»): закрытый протокол XNB, разработанный компанией «Стриж». Предлагалось использовать его для массового подключения «умных» электросчетчиков , окончательное решение еще не принято.
NB-Fi (Вавиот): в феврале 2019 г. предварительный национальный стандарт NB-Fi был утвержден Росстандартом . План Национальной технологической инициативы (НТИ) предусматривает до 2025 г. разработку в России еще нескольких IoT-стандартов.
Sigfox и другие технологии (Weightless P, Ingenu и др.) в России не представлены, планы по их развитию со стороны участников рынка (вендоры, системные интеграторы , операторы, регулятор и др.) отсутствуют (не объявлены).

На июль 2019 года на российском рынке коммерчески доступны как устройства с поддержкой технологий LoRaWAN, NB-Fi и XNB, так и сетевое оборудование (инфраструктура), в том числе от российских поставщиков. В ближайшей перспективе ожидается появление на рынке первых коммерческих устройств с поддержкой технологии NB-IoT.

По прогнозам BergInsight, в 2023 г. на долю технологий в лицензируемом спектре (NB-IoT и LTE-M) придется около 80% всех поставок устройств LPWA в мире - почти 1 млрд штук.

В России на июль 2019 года регулятор отдает предпочтение технологиям в лицензируемом спектре, в то время как технологиям для безлицензионного использования отводится роль нишевых, которые преимущественно ориентированы на сбор телеметрии с некритических объектов. При этом существуют риски монополизации отдельных сегментов IoT(транспортная инфраструктура , «умные» счетчики и т.д.) за счет использования закрытых протоколов и предоставления преференций отдельным участникам рынка.

Стандарты LPWAN будут использоваться, в первую очередь, в ЖКХ , «умных» городах , в логистике , на транспорте и в сельском хозяйстве . В целом российский рынок будет развиваться в соответствии с общемировыми трендами, с задержкой на 1-3 года от развитых стран.

В цепочке создания добавленной стоимости снижается роль «чистых» поставщиков услуг связи для M2M /IoT и возрастает роль поставщиков сервисов на базе облачных IoT-платформ, услуг системной интеграции и техподдержки систем M2M/IoT.

"ВымпелКом" активировал в Москве сеть NB-IoT для сервисов и устройств интернета вещей

2 июля 2019 года стало известно, что ПАО "ВымпелКом " (бренд "Билайн ") активировало в Москве сеть для сервисов и устройств интернета вещей (IoT) в стандарте LTE на основе технологии NB-IoT . Она сможет поддерживать десятки миллионов умных устройств. Подробнее .

ГКРЧ приняло компромиссное решение по судьбе стандарта LPWAN

Первоначальный вариант решения комиссии по данному вопросу вызвал немало споров. Сейчас устройства LPWAN работают в безлицензируемых участках диапазона 800 МГц: 864 - 865 МГц, 866 - 868 МГц и 868,7 - 869,2 МГц.

В предпоследнем в 2018 г. заседании ГКРЧ хотела обязать для запуска базовых станций стандарта LPWAN получать разрешения на использование радиочастот. Кроме того, планировалось обязать использовать в данных сетях только отечественное оборудование.

Глава Ассоциации участников рынка интернета вещей Андрей Колесников обращался с письмом к министру связи, председателю ГКРЧ Константину Носкову с просьбой не допустить принятия такого решения. Колесников указывал, что требование об обязательном получении разрешения на использование радиочастот увеличит сроки строительства сетей LPWAN, приведет к росту стоимости услуг связи и увеличит нагрузку на контролирующий орган - Роскомнадзор .

Кроме того, сейчас сети LPWAN активно используется стартапами, в том числе в студенческой и образовательной сфере. Введение разрешительной процедуры ввода радиоэлектронных средств стандарта LPWAN сделает продолжение такой практики невозможным.

Колесников выступил и против введения требования об обязательном использования российского оборудования. Российские производители, по его мнению, пока не в состоянии обеспечить требуемый объем и качество оборудования для интернета вещей.

2018

Tele2, Ericsson и «Ростелеком» протестировали NB-IoT для энергетического сектора

Для оказания связи 4G было принято решение выделить полосы частот 453–457,4 МГц и 463–467,4 МГц пяти регионам. В этот список попали Ненецкий и Чукотский АО, Республики Ингушетия, Саха (Якутия) и Чечня. Торги пройдут не позднее второго квартала следующего года.

2017

МТС открыла лабораторию экосистемы NB-IoT

ZTE и velcom запустили сеть NB-IoT в Минске

Телеком-оператор velcom запустил осенью 2017 года в Минске первую в стране узкополосную сеть NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) для «интернета вещей ». Запуск сети NB-IoT позволит развивать «интернет вещей» во всем городе, а не только в пилотных зонах. Базовые станции уже сейчас обеспечивают устойчивое покрытие в каждом районе: узкополосная связь проникает в самые труднодоступные места, сквозь массивные стены зданий и на цокольные этажи. По уровню проникновения сигнала новый стандарт может в 20 раз превосходить используемые сейчас технологии M2M .

Ранее velcom получил разрешение от Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) на то, чтобы использовать для «интернета вещей» часть ранее выделенного частотного диапазона. Сеть NB-IoT работает в диапазоне 900 МГц, который также задействован в GSM и UMTS. Для «интернета вещей» используется небольшая полоса частот в 200 кГц c защитными интервалами, что никак не влияет на работу других сетей.

Сотовым операторам в России могут разрешить применять частоты в режиме NB-IoT

В начале декабря 2017 года стало известно о том, что Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) планирует разрешить операторам "большой четверки", а именно - МТС , "МегаФон ", "Вымпелком " и Tele2 , использование частот в режиме NarrowBand Internet of Things (NB-IoT). Соответствующий проект решения ГКРЧ планируется рассмотреть в ходе заседания 28 декабря 2017 года.

В частности, предполалгается, что операторы смогут запускать NB-IoT в рамках уже действующих разрешений на использование частот стандартов GSM , LTE и последующих модификаций по России в различных диапазонах. Согласно документу, ГКРЧ "принимает во внимание необходимость скорейшего внедрения перспективных радиотехнологий для развития интернета вещей ".

По мнению операторов, возможность применения частот в режиме NB-IoT позволит обеспечить благоприятную нормативную среду для развертывания инфраструктуры интернета вещей, упорядочит развитие IoT в России, а также ускорит выход на рынок готовых коммерческих продуктов и сервисов в этой сфере, которые уже были протестированы.

Федеральная беспроводная сеть в РФ

Согласно программе, до конца 2017 года будет разработана концепция развития сетей узкополосной сети связи сбора телеметрической информации в городах с территорий более 100 кв. км. Также будут определены потребности в услугах, подходы к созданию и использованию сети LPWAN.

Параллельно будет проведена разработка, совершенствование и доработка программно-аппаратного комплекса, включающие телекоммуникационное оборудование, отвечающего потребностям развития сетей узкополосной сети связи и сбора телеметрической информации. Подчеркивается, что оборудование должно быть преимущественно отечественного производства.

В начале 2018 года будут определены перечни и проведена оценка возможностей отечественной промышленности по производству телекоммуникационного оборудования для строительства сети LPWAN. Позднее будут созданы условия для развития федеральной сети узкополосной связи по технологии LPWAN, в том числе определены радиочастоты для разворачивания сети, приняты нормативные правовые акты и реализован пилотный проект создания сети связи.

В IIIквартале 2018 г. будет проведено планирование сетей узкополосной связи по технологии LPWAN, порядок ее развертывания и создания. К III кварталу 2019 г. сети связи LPWANбудут внедрены в первых пяти городах с численностью населения более 1 млн человек, причем на данных сетях будет применяться отечественное оборудование.

До конца 2022 г. сети LPWAN, использующие отечественное оборудование, будут внедрены во всех городах России с территорией более 100 кв. км. А к концу 2024 г. будет обеспечено повсеместное внедрение сетей LPWAN в малых городах и поселках городского типа, а также вдоль федеральных автомобильных и железнодорожных магистралей.CNews , близкий к ГКРЧ, подтверждает, что такой вопрос будет рассматриваться, причем циркуляр о необходимости выделения частот, по его словам, пришел «с самого верха».

Исследование Lux Research и Stratistics MRC

«МегаФон» и Qualcomm совместно протестировали NB-IoT в Санкт-Петербурге

Тестирование проводилось на базе Федерального центра исследований и разработок «МегаФона» в Санкт-Петербурге . В качестве конечного устройства использовался тестовый абонентский терминал на базе глобального многорежимного модема Qualcomm MDM9206, а со стороны сети было применено оборудование Huawei . Для тестирования был задействован диапазон 900 МГц. Основной функционал стандарта NB-IoT был проверен по совместно утвержденной программе. В рамках тестирования также была проверена работоспособность методов улучшения покрытия (Coverage Enhancement Levels), позволяющих устройству оставаться в сети даже при очень малых значениях принимаемого сигнала, что особенно актуально для перспективных устройств интернета вещей.

Проведенный тест NB-IoT позволяет подготовить формализованные требования для большого числа производителей IoT-модулей, разработчиков ПО, системных интеграторов, которые планируют разрабатывать и внедрять свои устройства для работы на сети «МегаФона» в стандарте NB-IoT.

«МегаФон» готовит инфраструктуру для массового подключения устройств интернета вещей. Технология NB-IoT обеспечит массовое подключение к сети различных устройств, которые находятся в труднодоступных местах и должны работать длительное время без замены батареи. Кроме того, эта технология предполагает использование лицензируемого диапазона частот, что гарантирует надежность, безопасность и непрерывность передачи данных. Внедрение технологии NB-IoT является еще одним шагом в подготовке инфраструктуры «МегаФона» для запуска сетей пятого поколения , которые позволят увеличить не только скорости передачи данных, но и емкость сети, - заявил Николай Сидоров , руководитель федерального центра исследований и разработок «МегаФона»

Мы рады, что коммерчески доступные модули на базе глобального многорежимного LTE IoT модема MDM9206 уже сейчас делают интернет вещей возможным. NB-IoT и eMTC - оптимальные технологии для соединения и подключения IoT-устройств, таких как мобильные платежные устройства (POS), трубопроводы, счетчики воды, газа и электричества, а также для создания систем управления активами и умных городов . Мы удовлетворены результатами совместного тестирования технологии NB-IoT и различных пользовательских сценариев с «МегаФоном». Наш уже коммерчески доступный чипсет Qualcomm MDM9206 дает возможность решать все эти задачи уже сейчас. Это еще один важный шаг в сторону появления новых услуг и сервисов для частных и корпоративных абонентов в России », - считает Юлия Клебанова , вице-президент компании Qualcomm по развитию бизнеса в Восточной Европе

Huawei протестировала «умные» счетчики электроэнергии на базе NB-IoT в Испании

EDP Distribuição (Испания) использует узкополосный интернет вещей для реализации пилотного проекта в рамках программы Upgrid, которая, в свою очередь, выступает частью стратегии Еврокомиссии «Горизонт 2020». Инфраструктурная сеть NB-IoT была установлена оператором связи NOS с использованием разработок Huawei.

По информации Huawei, с помощью узкополосного интернета вещей решаются следующие задачи:

поддерживается должное качество обслуживания потребителей - за счет автоматического обнаружения отказов и повреждений, что сокращает срок восстановления обслуживания (в случае стихийных бедствий и других непредвиденных ситуаций она позволяет быстрее обнаружить неполадки и решить проблему);
измерение потребления в режиме онлайн с поддержкой различных ситуаций и статистики;
реагирование по требованию, контролируемое практически в режиме реального времени;
непрерывное развитие технологии за счет постепенного массового внедрения операторами связи (внедрение в больших масштабах обеспечит создание развитой экосистемы и реализацию технологической революции за счет оптимизации функционала и внедрения новых элементов в соответствии с требованиями «умной» сети).

EDP Distribuição выбрала для пилотного запуска разработки район Парк даж Насоеш (Парк Наций, Parque das Nações) в Лиссабоне, при этом в проект вовлечены 100 клиентов. Здесь уже внедрен узкополосный интернет вещей и установлены две базовые станции NOS, что обеспечивает NB-IoT-покрытие. Интеллектуальное управление энергопотреблением стало примером практического применения этой технологии, отметили в Huawei.

"МегаФон" протестировал работу счетчиков в стандарте NB-IoT

Комплексное решение, представленное весной «МегаФоном » вместе с партнерами, позволит предприятиям ЖКХ и управляющим компаниям оперативно получать информацию о потреблении ресурсов, автоматически контролировать расходы, моментально определять баланс и избавиться от платежных разрывов. Жителям, перешедшим на новое решение, больше не придется снимать показания вручную, кроме этого, за расходом электроэнергии, воды и газа можно будет следить через удобное приложение и выгружать статистику за определенный период.

Продукт обладает рядом преимуществ перед доступными на рынке альтернативами, поскольку работает на стандарте NB-IoT , который «МегаФон» развивает вместе с Huawei и планирует уже в 2017 году ввести в коммерческую эксплуатацию. Его энергоэффективность позволяет подключенным устройствам работать до 10 лет без замены аккумулятора, диапазон сети обеспечивает бесперебойную передачу данных даже в помещениях с затрудненным приемом сигнала мобильной связи, а низкая стоимость радиомодуля обеспечивает конкурентную стоимость внедрения.

Удобство решения также заключается в его комплексности: созданное совместно с российским разработчиком информационных систем в сфере ЖКХ, компанией «Большая Тройка », оно решает все вопросы, связанные с переходом на интеллектуальную систему измерений – от производства счетчиков до установки платформы для сбора и анализа показаний через одно окно.

«Сегодня мы можем говорить о возникновении целого рынка технологий в ЖКХ, и решения, которые здесь появляются, потом находят применение и в других отраслях. Безусловно, это явление - результат планомерной работы над повышением инвестиционной привлекательности отрасли, - отмечает заместитель Министра строительства и ЖКХ Российской Федерации Андрей Чибис . - Мы считаем, что приход частного инвестора и определение четких правил игры способны сделать сферу ЖКХ по-настоящему эффективной и клиентоориентированной. Профессиональный управленец, будь то инвестор или управляющая организация, заинтересован в автоматизации процессов, и, соответственно, снижении издержек, повышении управляемости и прогнозируемости работы. Мы уверены, что решение, которое сегодня презентуется, станет еще одним шагом на пути к повышению эффективности управления жильем и сможет повысить платежную дисциплину среди населения».

Решение от «МегаФона », Huawei и «Большой Тройки» появится на рынке сразу после запуска стандарта NB-IoT и позволит комплексно решить задачу подключения приборов учета в сети для управляющих компаний и предприятий ЖКХ.

2016: Практика Huawei

До окончательного принятия стандартов NB-IoT компания Huawei вместе с партнерами проводила работы по подготовке к стандартизации и тестированию приложений, чтобы лучше понять потребности клиентов, ускорить модернизацию и оптимизировать технические решения. Только в первой половине 2016 года компания Huawei завершила множество совместных проектов. Например, вместе с Etisalat компания Huawei тестировала услуги и приложения для умной парковки; вместе австралийскими операторами (VHA и Optus) и компанией South East Water запустила в тестирование системы интеллектуального управления водоснабжением, а также заключила соглашение по стратегическому партнерству с китайскими China Telecom и Shenzhen Water Group для реализации аналогичной системы.

2015

Оценка рынка от Stratistics MRC

Согласно данным Stratistics MRC, объем глобального рынка LPWA-сетей оценивается $0,5 млрд по итогам 2015 года. К 2022 году, по прогнозам аналитиков, рынок достигнет $46,3 млрд. Среднегодовые темпы прироста (CAGR) рынка в 2015-2022 гг. составят 88,8%.

По данным аналитиков, частный сектор экономики займет наибольшую долю рынка в течение прогнозного периода. В то же время показатели CAGR государственного сектора экономики по потреблению LPWAN-сервисов превысят показатели частного. Страны Европы будут доминировать на мировом рынке LPWAN. В то же время более высокие темпы роста совокупного годового оборота будут наблюдаться в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Эксперты телеком-рынка предсказывают, что в скором времени привычные нам операторы мобильной связи, интернет-провайдеры, банки и интернет-компании трансформируются в принципиально новые бизнесы. Они станут полноценными интеграторами систем интеллектуального управления как в производственном секторе, так и в потребительском. Примеры такой трансформации можно было увидеть на промышленной выставке «Иннопром-2016».

Вокруг нас появляется всё больше умных устройств, имеющих выход в Интернет. Умные дома, бытовая техника, беспилотные автомобили, автоматические системы контроля на дорогах, искусственный интеллект, который решает, что нам стоит купить - все они уже сейчас управляют жизнью сотен тысяч и миллионов людей. И этот процесс будет набирать обороты.

По данным отечественных телеком-операторов на начало 2016 года в России работало порядка 11 млн интернет-устройств, а к 2020 году их количество вырастет почти в 5 раз - до 50 млн. Что самое интересное, максимальный прирост таких устройств прогнозируется на производственный сектор и сектор услуг. А общий вклад такой цифровизации в экономику России составит 5 млрд рублей к 2021 году.

Первые ласточки внедрения устройств, которые в автоматическом режиме обмениваются друг с другом данными без участия человека, уже можно увидеть и протестировать. Так, в рамках промышленной выставки «Иннопром-2016» оператор «МегаФон» выступил в несвойственной для себя роли. Представители компании практически не упоминали об услугах связи и интернета, а рассказывали про интернет вещей (Internet of Things - IoT), интеллектуальные системы управления производством и оптимизации расходов, транспортно-логистических услугах и системах скоринга для банков.

Для повсеместного внедрения интернета вещей необходимо унифицировать стандарты взаимодействия самых разный устройств. В противном случае обилие умных гаджетов начнёт вредить, а не помогать.

NB-IoT - единый стандарт для интернета вещей

id="sub0">

С этой целью разные операторы и производители оборудования ведут большую работу над разработкой и внедрением конечных стандартов. В рамках «Иннопрома-2016» «МегаФон» совместно с компанией Huawei первыми на российском рынке продемонстрировали работу умных устройств на основе нового стандарта связи NB-IoT (Narrow Band IoT) - «умную парковку». Использование решения «умной парковки» даст возможность компаниям - владельцам коммерческих парковок - эффективнее контролировать парковочное пространство, оптимизировать расходы на мониторинг занятости мест, а также позволит предоставить конечным пользователям удобный интерфейс через мобильное приложение для резервирования, оплаты и навигации до парковочного места.

Что касается NB-IoT, то данная технология связи для Интернета вещей значительно снижает потребление энергии конечными устройствами, обеспечивает значительно лучшее покрытие и проникновение связи, увеличивает максимальное количество подключенных к сети устройств.

По словам директора департамента по продажам и маркетингу решений IoT в России компании Huawei Марата Нуриева , NB-IoT имеет все шансы стать единой технологией в сетях широкого радиуса действия с низким энергопотреблением (Low Power Wide Area, LPWA) для IoT, работающим в лицензируемом диапазоне частот.

Huawei уже разрабатывает единую операторскую платформу IoT, которая позволит подключать предприятия из любых вертикальных рынков по открытым API. Благодаря ей не нужно будет строить отдельные платформы IoT по отдельным проектам. «Также мы представим в конце 2016 года операционную систему Lite OS, предназначенную для взаимодействия подключенных устройств с операторской платформой IoT. Это открытая ОС малого размера, которую любой разработчик сможет использовать в своих устройствах», - сообщил Марат Нуриев .

С точки зрения универсальности, NB-IoT - это наиболее подходящее решение «энергоэффективных сетей дальнего радиуса действия» для предприятий различных отраслей, c помощью которых можно подключать счетчики коммунальных услуг, датчики мониторинга, системы отслеживания объектов и массу других устройств. Одной из особенностей технологии является возможность подключать к одной соте базовой станции до 100 тысяч устройств, что в десятки раз превышает возможности существующих стандартов мобильной связи.

Использование низкочастотного диапазона позволит обеспечить покрытием такие труднодоступные места, как цокольные помещения, подвалы и т.д. Кроме того, при работе в новом стандарте устройства экономнее расходуют аккумулятор, что позволяет им работать без подзарядки гораздо дольше. Например, счетчик воды с автономным аккумулятором при работе в стандарте NB-IoT может служить до 10 лет без подзарядки и принимать сигнал, будучи установленным в подвальном помещении.

«NB-IoT позволяет работать с маленькими дешевыми устройствами, которые имеют очень небольшое энергопотребление, и поможет находить новые применения для технологии IoT именно в промышленности», - заявил Александр Башмаков, директор по инфраструктуре компании «МегаФон» .

«Выбирая те или иные технологии, мы обязаны учитывать их распространенность, возможную зону охвата, совместимость сетей операторов в разных странах, открытость протоколов, объем производства как сетевого, так и абонентского оборудования. В этом плане грядущий общемировой стандарт связи «пятого поколения» будет значительно эффективнее как для обычных абонентов, так и для бизнеса, чем любые другие альтернативные ему технологии. Это и определяет наш выбор в пользу 5G, - отметил Александр Башмаков . - По этой причине МегаФон и еще несколько операторов в мире очень активно участвуют в процессе его создания и стандартизации. Например, наша компания стала участником сообщества GSMA NB-IoT Forum, целью которого является сотрудничество в области развития технологии NB-IoT по всему миру. В составе организации - крупнейшие операторы - China Mobile, Deutsche Telekom, Vodafon, а также ведущие производители технологичных решений - Huawei, Intel, Qualcomm».

В «МегаФоне» также рассказали о технических вопросах, которые необходимо решить для развития сегмента IoT. «Мы должны решить вопросы огромного роста числа устройств, обслуживаемых одной базовой станцией, а также значительно снизить время отклика сети. Сюда же стоит добавить и поддержку так называемых Mission critical коммуникаций, то есть обеспечить высокую доступность и гарантированную доставку данных для особо важных приложений, систем жизнедеятельности и т.д. Эти вопросы будут решены в рамках NB-IoT и впоследствии 5G», - сказал Александр Башмаков .

Области внедрения IoT

id="sub1">

Ключевыми отраслями по внедрению IoT в настоящее время являются:

транспорт и логистика (управление автопарком, телеметрия, оптимизация движения и т.п.);

ЖКХ и электроэнергетика (умные измерения, контроль и оптимизация ресурсов, удалённый контроль в реальном времени);

потребительский сектор (локация детей и пожилых людей, охрана квартир и недвижимости, умный дом);

медицина;

финансы (управление банкоматами, платежными терминалами, платежи);

производство и торговля (удалённое управление, инвентаризация, POS/вендинг, автоматизация).

Проекты «МегаФона» в IoT

id="sub2">

В подтверждении своих слов в «МегаФоне» рассказали и реализованных проектах в области IoT. Одним из крупнейших из них стала система контроля за движением грузового автотранспорта «Платон». В настоящее время в оборудование комплекса внедрено 2 млн специальных термо-SIM-карт. Эти sim-карты привязаны к регистрационному номеру автотранспорта. Использование датчиков на пути следования обеспечивает электронный контроль на дороге, проверку наличия билета и списание платы.

Также примером использования M2M-решений является проект с «Мостакси» (аналог «Яндекс.Такси» и Uber).

Помимо «умной парковки» на стенде «МегаФона» посетителям продемонстрировали счётчик газа с сим-картой. В 2009 году был принят 261-й федеральный закон об энергоэффективности, который легализовал «умные» приборы учета.

В настоящее время в России насчитывается около 300 тыс. счетчиков в многоквартирных или частных домах, которые через сотовую связь подключены к серверам. Это позволяет удаленно передавать все показания с приборов учета. «МегаФон» в этом сегменте рынка занимает одно из ведущих позиций.

Так, «Газпром» оборудовал около 2 700 точек подключения на газовых магистралях и подстанциях. В каждой из них размещена сим-карта «МегаФона», которая передает данные в режиме реального времени.

Кроме того, оператор подписал соглашение с компанией «Россети» о подключении всех подстанций этого предприятия (около 300 тыс.) на центральный пульт управления через мобильного оператора. Это позволяет собирать информацию об открытии или закрытии дверей, передавать видеоизображение, температуру воздуха, показания измерительных приборов.

Отметился «МегаФон» и проектами в банковском секторе. Программное решение оператора, основанное на алгоритмах машинного обучения, позволит «ВУЗ-Банк» (входит в банковскую группу «Уральского банка реконструкции и развития») в режиме реального времени получать правильную рекомендацию о рисках платежеспособности потенциальных клиентов. Эксклюзивная IT-платформа поможет специалистам банка дополнительно оценивать уровень рисков, связанных с обязательствами клиента по кредиту. Сумма контракта составила 3 миллиона рублей в год.

В настоящее время «МегаФон» имеет соглашение по экспресс-оценке платежеспособности клиентов со «Сбербанком». В компании также рассказали о высоком интересе к сервису скоринга на основе машинного обучения со стороны других финансово-кредитных организаций в России.

С развитием Интернета вещей (Internet of Things, IoT) количество подключений к сетям мобильной связи операторов увеличится в разы. По прогнозам Ericsson, к 2021 г. общее количество подключенных к интернету устройств в мире составит 28 млрд. Из них 1,5 млрд составят потребительская электроника и умные автомобили, взаимодействующие друг с другом посредством сетей мобильной связи. В ближайшие годы количество межмашинных подключений (Machine-to-Machine, M2M) будет расти на 25% в год, большая часть поставляемых на рынок M2M-устройств будет поддерживать стандарт LTE . По мере роста рынка IoT становится очевидным, что для многих вариантов использования таких решений существующие технологии мобильной связи недостаточны в связи с недостаточным покрытием, высокой стоимостью оконечных терминалов и малым сроком службы их элементов питания.

Инновационной технологией Интернета вещей является решение узкополосного IoT (Narrow-Band IoT или NB-IoT). Это беспроводная узкополосная разновидность глобальных сетей с низким энергопотреблением (Low Power Wide Area, LPWA), которая в первую очередь предназначена для приложений межмашинного взаимодействия (М2М). Стандарт NB-IoT откроет компаниям, специализирующимся на предоставлении телекоммуникационных услуг, широкий спектр новых возможностей. В частности, существенно увеличит доходность операторов от одного абонента (Average revenue per user, ARPU). Технология NB-IoT займет свою низкоскоростную нишу в классе решений, где приоритетное значение имеет бесперебойная передача данных и низкое энергопотребление.

Технические преимущества NB-IoT

Стандарт NB-IoT был специфицирован консорциумом 3GPP в 2016 году в Release 13 (LTE Advanced Pro) и в настоящее время проходит тестирование. Специалисты полагают, что технология NB-IoT получит популярность среди операторов, т.к. ее обслуживание и эксплуатация обойдется им дешевле, чем передовых на сегодняшних день сетей LTE и GSM. Это обусловлено ее характеристиками. Стандарт NB-IoT представляет собой двустороннюю связь, действующую в частотном канале шириной 200 кГц. Для того, чтобы запустить сеть в эксплуатацию, оператору всего лишь необходимо установить на базовой станции специальное программное обеспечение. Это актуально, если развертывать IoT-сеть уже на существующих частотах.

3GPP продумывает модель функционирования сети. Консорциум предлагает три варианта развертывания NB-IoT сети. Первый – это NB-IoT Guard Band, т.е. для Narrowband IoT будет выделен отдельный частотный спектр. Второй – это In Band, т.е. технология будет размещена в защитном частотном интервале сетей LTE. Третий – получил название Stand Alone. Согласно его концепции, NB-IoT и LTE работают в одном частотном диапазоне. Таким образом, сеть NB-IoT можно развернуть в частотных диапазонах, в котором в настоящее время функционирует стандарт GSM, после их рефарминга в LTE, или в «защитных» интервалах между сетями GSM и LTE. Скорость передачи данных в NB-IoT достигает 200 кбит/с, что является достаточным для устройств, периодически передающих однотипные данные небольшого объема.

В упрощенном виде варианты развертывания NB-IoT сети можно представить в виде следующей иллюстрации:

В свою очередь разработчики обещают, что срок службы элемента питания оборудования NB-IoT без подзарядки будет достигать 10 лет!

Ожидается, что цена терминала NB-IoT составит $5.

Следующей важнейших особенностей технологии NB-IoT является возможность подключать к одной соте базовой станции до 100 тысяч устройств NB-IoT, что в десятки раз превышает возможности действующих стандартов мобильной связи. Это позволяет получить дополнительную коммерческую выгоду на основе применения анализа IoT-данных методами больших данных (Big Data). В рамках сотрудничества со смежными отраслями операторы, в дополнение к продаже услуг связи, получают возможность продавать аналитические данные третьим лицам.

Такие преимущества стандарта NB-IoT позволяют значительно увеличить зону покрытия, обеспечив связь труднодоступных местах и регионах.

Проблемы и перспективы развития NB-IoT

Многие отрасли деятельности проявляют интерес к продуктам IoT, которые повышают эффективность бизнес-процессов. В первую очередь это ЖКХ, транспортная сфера, здравоохранение, автомобильная промышленность и др.

Интернет вещей предусматривает более пятидесяти вариантов использования, включая интеллектуальные датчики (на электричество, газ, воду), управление объектами, системы охранной и пожарной сигнализации для дома и коммерческой недвижимости, персональные датчики «электронного здоровья», системы отслеживания людей, животных или предметов, элементы инфраструктуры «умного» города (например, уличные лампы или мусорные контейнеры, «умного» дома и подключенные промышленные инструменты и т. п.).

Аналитики полагают, что именно В2В-сегмент станет движущей силой развития Интернета вещей и именно он будет проявлять наибольший интерес к данным продуктам на первом этапе их коммерциализации. Это также объясняется тем, что зашить в комплектацию «умного» устройства структурированную бизнес-процедуру проще, чем потребности частного пользователя. Ожидается, что объем рынка узкополосного (Narrowband) IoT к 2022 году достигнет порядка 200 млн. долл.

Специалисты называют различные цифры о количестве подключенных в ближайшие 4-6 лет IoT-устройств. Сложность прогнозирования объясняется тем, у Интернета вещей большой потенциал в промышленной сфере, которая является достаточно энергоемкой и требует большого числа подключенных устройств.

Ожидается, что первые тесты стандарта NB-IoT начнутся на границе 2016-2017 гг. Говорить о коммерческом развертывании подобных сетей пока рано. Это связано не только с недостатком электронных компонентов и проблемами распределения выделенных частот, но и с регуляторными механизмами. Представители Huawei отмечают, что на сегодняшний день у России нет причин оставаться позади развития технологии. Федеральные операторы достаточно прочно внедрили сети LTE, что очень важно для прогрессирования Narrowband IoT. Среди мировых разработчиков стандарта NB-IoT, помимо Huawei, можно назвать Qualcomm, Intel Corporation, Nokia Networks, Verizon, Samsung Group, AT&T и другие.

Учитывая, что стандарт NB-IoT только сформирован, их концепция еще оттачивается. Ряд разработчиков планируют расширить функционал сети в последующих релизах голосовым сервисом, т.к. скорость работы сети позволяет это сделать. Также, скорее всего, NB-IoT станет одной из составляющих спецификации сетей (Narrowband 5G).

Тестирования сетей NB-IoT

Летом текущего года компания u-blox объявила о выпуске первого в своем роде модуля для сетей NB-IoT. Он поддерживает сервисы, для работы которых необходимо надежное соединение и продолжительная передача небольших данных. Разработчики заявляют, что элемент питания прослужит без подзарядки от 10 до 20 лет. Размер устройства составляет 1,6х2,6 см, а предельная скорость входящего потока – 227 Кбит/с. U-blox сообщила об успешных испытаниях оборудования, подтвердивших большую эффективность NB-IoT по сравнению с GPRS .

Данная компания уже «засветилась» сенсациями в развитии стандарта Narrowband IoT в прошлом году. В партнерстве с Huawei и Vodafone было организовано первое в истории тестирование пре-стандарта NB-IoT. Эксперимент проводился на сети Vodafone с помощью крепления на базовую станцию специального модуля, который подал сигнал на водный счетчик. Партнеры намерены расширить сферу применения технологии. Например, в планах Huawei развернуть данный стандарт для организации мобильной связи. Однако для этого необходимо подтвердить низкую чувствительность сети NB-IoT к внешним помехам.

С целью популяризации и развертывания стандарта NB-IoT, Huawei в начале этого года подписало соглашение о намерениях с компанией TIM. Партнеры создают открытую лабораторию для организации работ над узкополосным IoT и проведения испытаний в полевых условиях.

Очевидно, что спрос на данную технологию будет расти, т.к. ее характеристики соответствуют рыночным тенденциям и потребительским потребностям. Она предоставляет широкое покрытие (в том числе в подвальных помещениях), энергосбережение, возможность подключения большого количества устройств и низкую стоимость их обслуживания.

Более подробную информацию о технологических решениях Интернета вещей в сетях мобильной связи (в частности, NB-IoT), эволюции сетей M2M к IoT в спецификациях 3GPP, а также о других технических особенностях работы сетей мобильной связи читайте в книге "Мобильная связь на пути к 6G ".