Uskopojasna tehnologija interneta stvari (NB-IoT) u mobilnoj mreži. Razvoj tehnologije u Rusiji

GSMA predviđa da će do 2020. broj IoT konekcija preko mobilnih mreža i LPWA premašiti 3 milijarde. Mjerači resursa, ručni satovi i narukvice, ogrlice za kućne ljubimce, parking senzori - svakom uređaju će biti potreban pristup mreži. Da bi to omogućili, MegaFon i Huawei aktivno sarađuju u promociji novog komunikacijskog standarda na ruskom tržištu - NB-IoT (Narrow Band IoT). Ova komunikacijska tehnologija za Internet stvari značajno smanjuje potrošnju energije krajnjih uređaja, pruža značajno bolju pokrivenost i komunikacijsku penetraciju, te povećava maksimalan broj uređaja povezanih na mrežu.

MegaFon je postao i član GSMA NB-IoT Forum zajednice, čija je svrha saradnja u razvoju NB-IoT tehnologije širom svijeta. Organizacija uključuje najveće operatere (China Mobile, Deutsche Telekom, Vodafone itd.), kao i vodeće proizvođače tehnoloških rješenja (Huawei, Intel, Qualcomm).

Novi NB-IoT standard razvio je 3GPP konzorcij uzimajući u obzir zahtjeve operatera: IoT usluge moraju se prenositi preko tehnologije prijenosa poznate kao mreža „male snage i širokog područja (LPWA)” i koristiti postojeću operaterovu infrastrukture. U pogledu svestranosti, NB-IoT je najprikladnije LPWA rješenje za poduzeća u različitim industrijama, pomoću kojeg možete povezati brojila komunalnih usluga, senzore za nadzor, sisteme za praćenje objekata i niz drugih uređaja na mrežu operatera. Jedna od karakteristika tehnologije je mogućnost povezivanja do 100 hiljada uređaja na jednu ćeliju bazne stanice, što je desetine puta veće od mogućnosti postojećih standarda mobilne komunikacije. Upotreba niskofrekventnog opsega omogućit će pokrivanje tako teško dostupnih mjesta kao što su podrumi, podrumi itd. Osim toga, kada rade po novom standardu, uređaji ekonomičnije koriste bateriju, što im omogućava da rade mnogo duže bez ponovnog punjenja. Na primjer, vodomjer s autonomnom baterijom, kada radi u NB-IoT standardu, može trajati do 10 godina bez ponovnog punjenja i primati signal kada je instaliran u podrumu.

Očekuje se da će prvi uređaji koji podržavaju NB-IoT tehnologije ući na tržište krajem 2016. - početkom 2017. godine. NB-IoT tehnologija djeluje u LTE mrežama i bit će relevantna u daljnjem prelasku na 5G standarde pete generacije.

„MegaFon je jedan od ključnih igrača na ruskom tržištu interneta stvari, koristeći postojeće tehnologije, naša kompanija je implementirala mnoge uspješne projekte u oblasti M2M/IoT. I danas, u partnerstvu sa Huawei-om, sa zadovoljstvom najavljujemo prelazak na kvalitativno novi nivo, otvoreni NB-IoT standard, koji vam omogućava da povežete ogroman broj uređaja raznih proizvođača na mrežu MegaFona uz visoku energiju efikasnost. Uvjereni smo da će nova tehnologija život naših korporativnih korisnika i običnih pretplatnika MegaFona učiniti mobilnijim, jednostavnijim i svjetlijim”, istaknuo je Alexander Bashmakov, direktor za infrastrukturu u MegaFonu.

“Huawei je, u saradnji s najvećim svjetskim operaterima, već dao veliki doprinos stvaranju NB-IoT tehnologije širom svijeta. Drago nam je što se MegaFon oslanja na najnaprednije tehnologije, kao što je NB-IoT, dovodeći rusko ICT tržište na globalni nivo. To će omogućiti MegaFonu da svojim B2B klijentima ponudi efikasne usluge, koje će koristiti i krajnjim potrošačima”, dodali su Dmitrij Alferov, potpredsjednik za servis i održavanje kompanije Huawei u Rusiji.

Prije konačnog usvajanja NB-IoT standarda, Huawei je radio s partnerima na pripremi za standardizaciju i testiranju aplikacija kako bi bolje razumio potrebe kupaca, ubrzao modernizaciju i optimizirao tehnička rješenja. Samo u prvoj polovini 2016. Huawei je završio mnoge zajedničke projekte. Na primjer, Huawei je testirao usluge pametnog parkiranja i aplikacije s Etisalatom; zajedno sa australijskim operaterima (VHA i Optus) i South East Water, pokrenula je testiranje inteligentnog sistema upravljanja vodosnabdijevanjem, a također je sklopila sporazum o strateškom partnerstvu sa kineskim China Telecom i Shenzhen Water Group za implementaciju sličnog sistema.

Na izložbi Innoprom, MegaFon i Huawei demonstrirali su jedan primjer primjene novog NB IoT standarda - „pametno parkiranje“. Korištenje rješenja “pametnog parkiranja” omogućit će kompanijama – vlasnicima komercijalnih parkinga – efikasniju kontrolu parking prostora, optimizirati troškove praćenja zauzetosti mjesta, a krajnjim korisnicima omogućiti i pogodan interfejs putem mobilne aplikacije za rezervaciju, plaćanje i navigacija do parking mjesta.]]>

MegaFon je 9. marta, u partnerstvu sa Huaweijem i Velikom trojkom, proveo javno testiranje rada pametnih brojila za stambeno-komunalne usluge u svom uredu u Moskvi, čija se očitanja prenose pomoću NB-IoT tehnologije. Natalija Taldikina, direktorka razvoja korporativnog poslovanja u MegaFonu, nazvala je ovaj događaj „istorijskim danom za internet stvari u Rusiji“. U bliskoj budućnosti, operater planira da pokrene testnu zonu NB-IoT u jednoj od ruskih regija.

Testiranje je obavljeno direktno na MegaFonovoj radnoj mreži. Testna postavka uključivala je dva senzora vodomjera (hladna i topla voda), koji su bili povezani na eksterni NB-IoT modem, kao i mjerač električne energije sa ugrađenim NB-IoT čipom. Istovremeno, kako je naglašeno, zbog svoje male veličine, NB-IoT modema i baterije koja ga napaja može se lako integrirati u gotovo svaki brojilo koje se danas proizvodi bez promjene njegovog faktora oblika.

MegaFon planira da isporuči rešenje „ključ u ruke“, uključujući i sama brojila i sistem za prikupljanje i analizu očitavanja. Ovo rješenje kreirano je zajedno sa kompanijom Big Troika, ruskim programerom informacionih sistema u sektoru stambeno-komunalnih usluga. Artem Sedov, generalni direktor Grupe kompanija Velika trojka, istakao je: „Trenutna reforma stambeno-komunalnih usluga postavlja za cilj povećanje efikasnosti korišćenja energije i osiguravanje transparentnosti u obračunu plaćanja. Povezivanje mjernih uređaja sa daljinskim očitanjima trebalo bi riješiti ove probleme za građane i kompanije za upravljanje i pružiti pristupačan i zgodan alat za upravljanje i praćenje potrošnje komunalnih usluga.”

Demonstrirano rješenje je bazirano na NB-IoT tehnologiji, a ove godine MegaFon zajedno sa Huaweijem planira pustiti u komercijalni rad mrežu koja podržava ovu tehnologiju. Prema riječima Marata Nurieva, direktora prodaje i marketinga Huawei IoT rješenja u Rusiji, NB-IoT je tehnologija koja najviše obećava za bežični pristup u području Interneta stvari. Energetska efikasnost NB-IoT omogućava povezanim uređajima da rade do 10 godina bez zamene baterije, frekventni opseg koji se koristi garantuje neprekidan prenos podataka čak i u prostorijama sa otežanim prijemom mobilnog signala, a niska cena radio modula obezbeđuje konkurentnu trošak implementacije. Stručnjaci predviđaju da s početkom masovne proizvodnje NB-IoT čipova (a to bi se trebalo dogoditi krajem 2017. ili 2018. godine), njihovo dodavanje praktično neće imati utjecaja na cijenu mjernih uređaja.

NB-IoT tehnologija je razvijena imajući na umu mobilne operatere i standardizirana od strane 3GPP-a kao opcija za povezivanje uređaja Interneta stvari. Ali čak i među 3GPP standardima, ovo nije jedina tehnologija za IoT. EC-GSM-IoT tehnologija (ili jednostavno EC-GSM) namijenjena je za istu svrhu. Inače, kompanija MTS, konkurent MegaFona, u junu 2016. godine, na marginama XX Peterburškog međunarodnog ekonomskog foruma, najavila je potpisivanje ugovora sa Ericssonom, u okviru kojeg se planira, posebno , za testiranje EC-GSM tehnologije kako bi se osigurao rad M2M uređaja na MTS mrežama.

U međuvremenu, postoji veliki broj bežičnih tehnologija za IoT koje razvijaju i razvijaju kompanije koje nisu povezane sa mobilnim tržištem. Za razliku od NB-IoT i EC-GSM, ove tehnologije rade na nelicenciranim frekvencijama. Najpoznatiji među njima su LoRa, a u Rusiji i "Strizh", razvijen od strane istoimene kompanije. Journal of Network Solutions/LAN izvršio je detaljno poređenje glavnih bežičnih tehnologija za IoT, koje su dizajnirane za izgradnju geografski distribuiranih mreža sa malom potrošnjom energije - Low Power Wide Area Network (LPWAN) ().

I NB-IoT i LoRa imaju svoje prednosti i nedostatke. A to shvataju i u kompaniji MegaFon, gde takođe testiraju LoRa rešenja. Prema riječima Natalije Taldykine, mobilni operateri su sada na raskrsnici u pogledu izbora tehnologije za IoT. Ona nije isključila mogućnost da MegaFon koristi LoRa tehnologiju. „U svakom slučaju, sve će zavisiti od efikasnosti i troškova“, zaključio je direktor razvoja korporativnog poslovanja MegaFona.

Klasa bežičnih telematskih uređaja koji prenose podatke preko radio kanala; Osnovni princip je digitalni prijenos podataka preko ultra uskog frekvencijskog pojasa pri malim brzinama. Posebnost tehnologije je veliki domet prijenosa signala od krajnjeg uređaja do prijemne stanice (do 10 km u urbanim područjima i do 40 km u otvorenim područjima); dugi vijek trajanja krajnjih uređaja (više od 10 godina bez vanjskog napajanja); isplativost i lakoća implementacije rješenja; odlična skalabilnost zahvaljujući gotovo neograničenom broju povezanih senzora. Tehnologija je dizajnirana da prikuplja informacije sa uređaja Interneta stvari i implementira komunikaciju između mašine (m2m). U Evropi, LPWAN radi na frekvencijama od 169 MHz, 433 MHz i 868 MHz.

O NB-IoT standardu

Očekuje se da će prvi uređaji koji podržavaju NB-IoT tehnologije ući na tržište krajem 2016. - početkom 2017. godine. NB-IoT tehnologija djeluje u LTE mrežama i bit će relevantna u daljnjem prelasku na standarde pete generacije.

Priča

Istorija LPWAN-a počela je mnogo prije nego što je francuski Sigfox 2009. godine pokrenuo istoimenu bežičnu mrežu u nelicenciranom frekvencijskom opsegu. Cilj kompanije je bio povezivanje objekata koji ne zahtevaju puno energije za rad. Prvi su spojeni brojila, mašine za pranje veša itd.

Pa ipak, prvi uređaji koji su počeli da rade u prethodnicima modernih LPWA mreža bili su alarmni sistemi. Dakle, 1980-1990. topologije i mrežne arhitekture slične LPWAN-u su se počele pojavljivati. Na primjer, AlarmNet, podružnica ADEMCO-a, povezala je detektore požara iz bežične mreže i pratila njihov rad. Mreža je radila na frekvenciji od 928 MHz i pokrivala je 65% stanovništva. Honeywell je kasnije kupio AlarmNet.

Drugi dobavljač je ARDIS, koji je osnovan 1980-ih. bežična mreža sa širokim područjem pokrivenosti, u vlasništvu Motorola. Oprema je spojena na ovu mrežu male brzine radi automatizacije prodaje i online transakcija. American Mobile je naknadno preuzeo ARDIS, a novi vlasnik je premjestio korisničku podršku na modernije mreže.

Postepenim razvojem tehnologije, kompanije koje pružaju rješenja za praćenje prešle su na 2G mreže. To se dogodilo kasnih 1990-ih. Po standardima tog vremena, 2G mreže su imale sveprisutnu pokrivenost.

LPWAN mreže

Dvije glavne opcije za implementaciju LPWAN mreže:

  • Licencirani frekvencijski opseg (velika snaga, relativno velika brzina, bez smetnji)
  • Frekvencijski opseg bez dozvole (mala snaga, mala brzina, ograničen radni ciklus predajnika, moguće smetnje od drugih igrača)

Tri glavne tehnologije za izgradnju LPWAN mreža:

  • NB-IoT – evolucija ćelijskih komunikacija;
  • SigFox u svijetu i Swift, VAVIOT u Rusiji - UNB LPWAN bez licence;
  • LoRa je LPWAN bez licence za širokopojasni pristup.

NB-IoT će vjerovatno zauzeti većinu tržišta s visokom maržom, ali tehnologije bez licenci imaju potencijal da zauzmu tržište s nižom maržom s milijardama povezanih, jednostavnih uređaja s niskim cijenama.

NB-IoT

Najpoznatiji LoRa protokol, LoRaWAN, je hardverski protokol za upravljanje komunikacijama između LPWAN gateway-a i krajnjih čvorova uređaja. LoRaWAN mreža (mreže širokog dometa dugog dometa) je raspoređena u frekvencijskom spektru koji ne zahtijeva licenciranje.

Uređaji na LoRaWAN mreži asinhrono prenose podatke koji se šalju na gateway. Zatim nekoliko gateway-a koji primaju ove informacije šalju pakete podataka na centralizirani mrežni server, a sa njega na servere aplikacija.

Protokol je globalno podržan od strane LoRa Alliance. Alijansa ujedinjuje više od 500 kompanija - programera hardvera i softvera i LoRaWAN operatera.

LoRaWAN komunikacione usluge pružaju 42 operatera u više od 250 gradova širom svijeta. Stručnjaci ovu popularnost ovog standarda objašnjavaju niskim nivoom potrošnje energije (oko 10 godina iz jedne baterije), velikim područjem pokrivenosti i niskom cijenom senzora (do 10 USD).

LoRaWAN i Swift: poređenje

1. Komunikacijski protokol

Jedna od glavnih razlika između ovih mreža je komunikacijski protokol. LoRa koristi sloj veze LoRaWAN - MAC protokola (OSI medijski sloj 2) za mreže sa više čvorova sa velikim dometom i malom potrošnjom energije.

Swift mreža koristi vlastiti Marcato 2.0 protokol. Ovaj protokol je zatvoren. Protokol pruža XTEA enkripciju pomoću 256-bitnog ključa.

2. Stepen vlasništva

Strizh za rad koristi zatvoreni Marcato 2.0 protokol. Kao rezultat toga, za rad u ovoj mreži potrebni su pristupnici i krajnji uređaji koje proizvodi Strizh. Takav apsolutni stepen vlasničkog ponašanja može negativno utjecati i na cijenu uređaja i na njihov raspon.

LoRaWAN karakteriše nizak stepen vlasničke prirode. Patent za LoRa čipove pripada Semtechu. Međutim, nosilac patenta nije protiv nekoliko kompanija koje proizvode opremu. Osim toga, krajnje uređaje proizvodi nekoliko desetina proizvođača trećih strana. Kao rezultat, korisnik ima mnogo jeftinih i efikasnih opcija za izgradnju IoT rješenja zasnovanih na LoRa.

3. Modulacija

LoRa koristi metodu modulacije sa proširenim spektrom i varijacijom linearne frekvencijske modulacije, a "Strizh" koristi ultra-uskopojasnu metodu sa diferencijalnim binarnim faznim pomakom DBPSK.

Upotreba širokopojasnog LoRaWAN ključanja dovodi do smanjenja efikasnosti korištenja frekvencijskog spektra. Kao rezultat toga, broj uređaja koji rade u određenom frekventnom opsegu znatno je manji od onog kod Swifta. U opsegu LoRa od 125 kHz potrebnom za kodiranje jednog kanala, može se koristiti do 1250 Strizh uređaja.

4. Širina pojasa signala

Širina pojasa signala preporučena za standardnu ​​LoRaWAN mrežu je 125 kHz. Strizh ima širinu signala od 100 Hz. Standardna LoRaWAN mreža ima osam širokih kanala od 125 kiloherca svaki, dok Swift ima 5 hiljada uskih kanala od 100 herca svaki. Uski kanal ima nekoliko karakteristika. Na primjer, zahtijeva stabilnost frekvencije kvarcnih rezonatora koji postavljaju radnu frekvenciju pretplatničkog uređaja. U suprotnom, potrebno je koristiti skupe generatore s temperaturnom kompenzacijom, čija je frekvencijska greška za red veličine manja.

5. Odvajanje kanala

FDMA (Frequency Division Multiple Access) je višestruki pristup sa frekvencijskom podjelom. Zajednički resurs je podijeljen na nekoliko uređaja. Ova podjela može biti jednaka ili nejednaka. FDMA se obično koristi u kombinaciji sa TDMA i CDMA tehnikama višestrukog pristupa.

Princip rada TDMA je da na određenoj frekvenciji bazna stanica radi za jednog pretplatnika određeno vrijeme, za drugog za drugog, itd. Prekidi su tako kratki da ih uređaji ne primjećuju.

Princip rada skoro digitalnog CDMA standarda znači da sve ćelije rade na istom kanalu. Kao rezultat toga, frekvencijski resurs se koristi u potpunosti. Moguće je neometano prebacivanje uređaja iz servisa sa jedne bazne stanice na drugu.

LoRaWAN koristi CDMA i TDMA, dok Swift koristi FDMA i TDMA.

6. Radio relejne i mesh mreže

Prednost LoRaWAN-a je upotreba mesh (multipoint) mreža. Uređaji mogu raditi kao radio relejna stanica i prenositi signal do najbliže pristupne tačke. Stoga provajderi ne moraju instalirati dodatne pristupne tačke sa ožičenjem do njih. Alternativni način je korištenje minijaturnih WLAN radio relejnih stanica koje pružaju komunikaciju sa postojećom infrastrukturom pristupnih tačaka. "Swift" se ne može pohvaliti takvim karakteristikama.

7. Klase podržanih uređaja

LoRaWAN može opsluživati ​​uređaje klase A, B, C, dok Strizh može opsluživati ​​samo uređaje klase A. Klase se razlikuju po rasporedu prijenosa podataka u zraku. Na primjer, oprema klase A prenosi informacije, a zatim čeka kratak vremenski period na odgovor bazne stanice. Prijemnik se isključuje do sljedeće komunikacijske sesije. Uređaji klase B rade po rasporedu. Predajnik se uključuje u određeno vrijeme. Bazna stanica ima ovaj raspored i stoga može prenositi podatke na uređaj prema rasporedu. Uređaji klase C drže prijemnik uključen sve vrijeme tako da bazna stanica može prenositi informacije u bilo kojem trenutku.

8. Asinhroni prijenos podataka

Mreže Strizh i LoRaWAN nisu mobilne. To znači da se uređaji ne moraju buditi radi sinhronizacije podataka. Senzori se mogu programirati da šalju podatke po rasporedu ili kako se informacije akumuliraju. Stoga je vijek trajanja baterije prilično dug i može doseći nekoliko godina.

9. Lokalne mreže na nivou objekta

Čak i pojedinačna kompanija može izgraditi efikasnu LoRaWAN mrežu zbog niže cijene bazne stanice i šireg ekosistema dobavljača hardvera i softvera. Moguća je i izgradnja mreže Strizh na lokalnom objektu, ali zbog apsolutne tajnosti protokola, odabir potrebne opreme i odobravanje projekta može potrajati.

10. Broj operatera

LoRaWAN mreže postavlja više od stotinu operatera u 40 zemalja i 250 gradova širom svijeta. Nakon što je osigurao podršku IT divova i velikih telekom operatera, LoRaWAN je signalom već pokrio više od 40 zemalja i 250 gradova. U Australiji, Novom Zelandu, Tajvanu i Holandiji, LoRaWAN se smatra mrežnim standardom Interneta stvari. Mrežu Strizh predstavlja jedini operater koji pruža usluge u nekim zemljama ZND.

11. Troškovi baznih stanica

Ulaganja u izgradnju nećelijskih LPWAN-ova su dosta niža nego u mobilne LPWAN-ove. Nećelijske LPWAN mreže mogu se lako postaviti u urbanim i ruralnim područjima. Cijena jedne LoRaWAN bazne stanice procjenjuje se na 1000 dolara. Za pokrivanje teritorije Holandije, na primjer, jedan od telekom operatera je kupio 12.

12. Otpornost na buku

Strizh tehnologija je otpornija na smetnje. LoRaWAN signal ima prosječan stepen stabilnosti. Anti-interferencija u slučaju LoRaWAN-a postiže se kodiranjem.

Kada rade istovremeno u jednom kanalu, uređaji mogu postići zaštitu od smetnji na nivou od 10 - 20 dB u Strizhu ova brojka je do 65 dB zaštite od smetnji na susjednom kanalu.

13. Ekosistem

Strizh rješenja razvija sama kompanija i nekoliko, uglavnom ruskih, proizvođača opreme. LoRa ekosistem uključuje više od 500 kompanija - telekom operatera i dobavljača IT rješenja i opreme. LoRa alijansa uključuje IT divove kao što su IBM, Cisco, Orange, NTT, Soft Bank, Bosch, Schneider Electric, Inmarsat, Swisscom. Podrška ovih lidera je već dovela do toga da LoRaWAN postane najveća popularna LPWAN tehnologija na svijetu. O tome svjedoči i broj operatera koji su postavili ovu mrežu.

Sažetak

LoRaWAN je značajno superiorniji od Strizha po stepenu vlasničke tehnologije, razdvajanju kanala, mogućnosti servisiranja nekoliko klasa uređaja, mogućnosti korišćenja radio relejnih i mesh mreža, izgradnje lokalnih mreža u preduzećima, cene baznih stanica, ekosistem podrške i broj mreža koje rade. To znači da kupci imaju mnogo više mogućnosti za izgradnju efikasnih industrijskih rješenja zasnovanih na LoRaWAN-u nego kada koriste Strizh tehnologiju.

LoRaWAN vs NB-IoT: Poređenje standarda

1. Lako se postavlja

Sigfox

Sigfox je francuska kompanija koja je pokrenula modernu LPWA mrežu u Francuskoj 2009. godine. Iznos investicije u projekat tada je iznosio 100 miliona evra.

Mreža koristi ultra-uskopojasnu bežičnu tehnologiju. Mreža je zasnovana na topologiji zvijezde. Usput, ova topologija je tipična za većinu LPWA. Mnogi uređaji bežično prenose podatke na gatewaye, a gatewayi preusmjeravaju informacije na server. Svaki uređaj na mreži može prenijeti do 140 odlaznih poruka dnevno. Veličina poruke ne prelazi 12 bajtova. Maksimalan broj dolaznih poruka je 4, a veličina svake je do 8 bajtova.

Mreža radi u nelicenciranom frekvencijskom opsegu. Za pružanje komunikacionih usluga koristi se opseg od 868 MHz u Evropi i 902 MHz u Evropi. Sigfox mreže su raspoređene u više od 26 zemalja širom svijeta.

Nedostaci:

  • Nije jasan dalji razvoj slučaja stambeno-komunalnih usluga zbog promjene zakonodavstva.
  • Zatvorena tehnologija, programeri trećih strana nemaju pristup mrežnom serveru.
  • Ne postoji povratni kanal simetričan u dometu.
  • Rizici jednog dobavljača i rizici povećanja pretplate

Ingenu

Ova mreža koristi RPMA (Random Phase Multiple Access) protokol. Tehnologija je dostupna u 29 zemalja širom svijeta.

GoodWAN

RT-Invest je pokrenuo projekat “pametne kontrole” prikupljanja i odvoza otpada

Grupa kompanija RT-Invest (nastala uz učešće Državne korporacije Rostec) je 15. avgusta 2019. predstavila pilot projekat digitalizacije prikupljanja i transporta komunalnog otpada na osnovu sopstvene platforme telematskih usluga. Čitaj više.

Beeline i Energomera će zajedno promovirati LPWAN u elektroenergetskoj industriji

Dana 26. jula 2019. godine postalo je poznato da je VimpelCom najavio svoju spremnost da razvije internet stvari na ruskom tržištu mjerenja električne energije. Kompanija je potpisala ugovor o saradnji sa domaćim proizvođačem brojila za električnu energiju sa preduzećem Energomera. Čitaj više.

J’son & Partners Consulting: stanje i izgledi za implementaciju LPWAN tehnologija

Kao što je primijetio J’son & Partners Consulting, različite radio tehnologije i standardi bežične komunikacije mogu se koristiti kako bi se osigurala povezanost IoT uređaja. Međutim, prema ruskoj klasifikaciji, velika većina bežičnih mreža za IoT može se klasificirati u 6 velikih segmenata.

Značajan broj IoT uređaja (oko 80%) će biti povezan preko LAN-a i PAN-baziranih gateway-a u radio-frekvencijskim opsezima koji koriste svjetlo (Slika 2). U ovom slučaju, sami pristupnici mogu biti povezani preko postojećih mobilnih mreža ili uskopojasnih bežičnih IoT komunikacijskih mreža.

Uprkos činjenici da se uskopojasne bežične IoT komunikacione mreže ne smatraju najrasprostranjenijim segmentom bežičnih tehnologija za IoT, očekuje se da će se ova vrsta mreže koristiti za povezivanje IoT uređaja u mnogim sektorima privrede za širok spektar aplikacija koje bi biti teško ili nemoguće implementirati korištenjem drugih vrsta bežične komunikacije.

Uskopojasne bežične IoT komunikacione mreže odgovaraju dva odvojena segmenta ovisno o korištenju radio frekvencijskih opsega na opći ili pojednostavljeni način.

Uskopojasne bežične IoT komunikacione mreže u radiofrekvencijskim opsezima koje se općenito koriste (prema stranoj klasifikaciji - u licenciranom spektru) zastupljene su s nekoliko standarda, među kojima su najčešći NB-IoT i LTE-M konzorcija 3GPP. U stvari, ove tehnologije nisu nezavisni standardi, već predstavljaju razvoj postojećih standarda mobilne mobilne komunikacije, modificiranih da zadovolje potrebe povezivanja uređaja male snage koji obično rade na bateriju i imaju ograničene potrebe za propusnošću.

Postoji više od deset različitih otvorenih i zatvorenih standarda za uskopojasne bežične IoT komunikacione mreže u radio frekvencijskim opsezima koji se koriste na pojednostavljen način (prema stranoj klasifikaciji - u nelicenciranom spektru).

Tako se u svijetu uskopojasne tehnologije za IoT dijele u dvije glavne kategorije:

  • tehnologije koje koriste nelicencirani spektar (LoRaWAN, SigFox, itd.);
  • tehnologije koje koriste licencirani spektar (NB-IoT, LTE-M, itd.)

Najveću dinamiku po broju pokretanja u svijetu pokazuju mreže u licenciranom spektru (NB-IoT i LTE-M), u koje ulažu mobilni operateri.

Prema J’son & Partners Consulting, ove tehnologije su do kraja 2018. godine prednjačile po broju pokrenutih mreža s udjelom od 39%. U 1 sq. U 2019. godini broj operatera koji su implementirali mreže zasnovane na NB-IoT ili LTE-M tehnologijama u 52 zemlje širom svijeta premašio je 100. U junu 2016. godine završena je standardizacija NB-IoT-a u izdanju 13 (LTE Advanced Pro).

Prema LoRaAlliance-u, na kraju 2018. broj LoRaWAN mrežnih operatera u svijetu premašio je 100. Sigfox mreže (tehnologija nije zastupljena u Rusiji) pokrivaju oko 50 zemalja (bez „patuljastih” i ostrvskih država).

Do kraja 2018. najrasprostranjenije mreže u Rusiji bile su „Strizh“ (XNB tehnologija) i „Vaviot“ (NB-Fi tehnologija). U toku je i aktivna izgradnja LoRaWAN i NB-IoT mreža. Konkretno, krajem 2018. kompanija ER-Telecom izgradila je LoRaWAN mreže u 63 grada, a MTS je razvio federalnu NB-IoT mrežu u više od 200 gradova u 52 regiona Rusije.

Analiza nivoa razvoja i standardizacije LPWAN tehnologija i protokola u nelicenciranom spektru pokazala je sljedeće:

  • LoRaWAN: planira se formaliziranje ove tehnologije u međunarodni standard. U Rusiji bi razvoj osnovnog standarda za LoRaWAN protokol trebao biti završen 2021. godine.
  • NXB (“Swift”): zatvoreni XNB protokol koji je razvila kompanija Swift. Predloženo je da se koristi za masovno povezivanje „pametnih“ brojila električne energije, a konačna odluka još nije doneta.
  • NB-Fi (Vaviot): U februaru 2019. Rosstandart je odobrio preliminarni nacionalni NB-Fi standard. Plan Nacionalne tehnološke inicijative (NTI) predviđa razvoj još nekoliko IoT standarda u Rusiji do 2025. godine.
  • Sigfox i druge tehnologije (Weightless P, Ingenu, itd.) nisu predstavljene u Rusiji, nema planova za njihov razvoj od strane učesnika na tržištu (prodavci, sistem integratori, operateri, regulatori, itd.) (nije najavljeno).

Od jula 2019., oba uređaja koji podržavaju LoRaWAN, NB-Fi i XNB tehnologije, kao i mrežna oprema (infrastruktura), uključujući i ruske dobavljače, komercijalno su dostupni na ruskom tržištu. U bliskoj budućnosti očekuje se da će se na tržištu pojaviti prvi komercijalni uređaji koji podržavaju NB-IoT tehnologiju.

Prema predviđanjima BergInsighta, 2023. godine tehnologije u licenciranom spektru (NB-IoT i LTE-M) činit će oko 80% svih isporuka LPWA uređaja u svijetu - gotovo milijardu jedinica.

U Rusiji od jula 2019. regulator daje prednost tehnologijama u licenciranom spektru, dok je tehnologijama za nelicencirano korištenje dodijeljena uloga nišnih, koje su prvenstveno usmjerene na prikupljanje telemetrije od nekritičnih objekata. Istovremeno, postoje rizici monopolizacije pojedinih IoT segmenata (transportna infrastruktura, pametna brojila i sl.) korištenjem zatvorenih protokola i davanjem preferencija pojedinačnim učesnicima na tržištu.

LPWAN standardi će se prvenstveno koristiti u stambeno-komunalnim uslugama, pametnim gradovima, logistici, transportu i poljoprivredi. Generalno, rusko tržište će se razvijati u skladu sa globalnim trendovima, sa zakašnjenjem od 1-3 godine od razvijenih zemalja.

U lancu vrijednosti smanjuje se uloga „čistih“ pružatelja komunikacionih usluga za M2M/IoT, a povećava se uloga pružatelja usluga baziranih na cloud IoT platformama, uslugama sistemske integracije i tehničke podrške za M2M/IoT sisteme.

VimpelCom je aktivirao NB-IoT mrežu za usluge i uređaje Interneta stvari u Moskvi

Dana 2. jula 2019. godine postalo je poznato da je VimpelCom PJSC (brend Beeline) aktivirao mrežu u Moskvi za usluge Interneta stvari (IoT) i uređaje u LTE standardu zasnovanu na NB-IoT tehnologiji. Moći će podržati desetine miliona pametnih uređaja. Čitaj više.

SCRF je doneo kompromisnu odluku o sudbini LPWAN standarda

Prvobitna verzija odluke komisije po ovom pitanju izazvala je mnogo kontroverzi. Trenutno, LPWAN uređaji rade u nelicenciranim dijelovima opsega od 800 MHz: 864 - 865 MHz, 866 - 868 MHz i 868,7 - 869,2 MHz.

SCRF je na pretposljednjem sastanku 2018. želio da obaveže puštanje baznih stanica LPWAN standarda za dobijanje dozvole za korištenje radio frekvencija. Osim toga, planirano je da se u ovim mrežama obaveže korištenje isključivo domaće opreme.

Šef Udruženja učesnika na tržištu interneta stvari Andrej Kolesnikov uputio je pismo ministru komunikacija, predsedniku Državnog komiteta za radio-frekvencije Konstantinu Noskovu sa zahtevom da spreči donošenje takve odluke. Kolesnikov je istakao da će uslov za obavezno dobijanje dozvole za korišćenje radio-frekvencija povećati vreme izgradnje LPWAN mreža, dovesti do povećanja cene komunikacionih usluga i povećati opterećenje regulatornog tela - Roskomnadzora.

Osim toga, LPWAN mreže sada aktivno koriste startupi, uključujući u studentskoj i obrazovnoj sferi. Uvođenje postupka izdavanja dozvole za uvođenje radioelektronske opreme LPWAN standarda onemogućiće nastavak ove prakse.

Kolesnikov se također protivio uvođenju zahtjeva za obavezno korištenje ruske opreme. Ruski proizvođači, po njegovom mišljenju, još nisu u mogućnosti da obezbede potreban obim i kvalitet opreme za Internet stvari.

2018

Tele2, Ericsson i Rostelecom testirali su NB-IoT za energetski sektor

Kako bi se omogućila 4G komunikacija, odlučeno je da se frekvencijski opsezi 453–457,4 MHz i 463–467,4 MHz dodijele pet regija. Ova lista uključuje Nenetski i Čukotski autonomni okrug, republike Ingušetija, Saha (Jakutija) i Čečenija. Aukcija će se održati najkasnije u drugom kvartalu naredne godine.

2017

MTS je otvorio laboratoriju NB-IoT ekosistema

ZTE i velcom pokrenuli su NB-IoT mrežu u Minsku

Telekom operater velcom pokrenuo je prvu uskopojasnu NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) mrežu u zemlji za „Internet stvari“ u jesen 2017. godine u Minsku. Pokretanje mreže NB-IoT omogućit će razvoj interneta stvari u cijelom gradu, a ne samo u pilot zonama. Bazne stanice već pružaju stabilnu pokrivenost u svakom području: uskopojasne komunikacije prodiru i na najnepristupačnija mjesta, kroz masivne zidove zgrada i na podrumske podove. Što se tiče prodora signala, novi standard može biti 20 puta veći od trenutno korištenih M2M tehnologija.

Prethodno je velcom dobio dozvolu Državne komisije za radio-frekvencije (SCRF) da koristi dio ranije dodijeljenog frekvencijskog opsega za Internet stvari. NB-IoT mreža radi u opsegu od 900 MHz, koji se također koristi u GSM i UMTS. Za Internet stvari koristi se mali frekvencijski opseg od 200 kHz sa zaštitnim intervalima, što ni na koji način ne utiče na rad drugih mreža.

Mobilnim operaterima u Rusiji može biti dozvoljeno da koriste frekvencije u NB-IoT modu

Početkom decembra 2017. godine postalo je poznato da Državna komisija za radio-frekvencije (SCRF) planira da dozvoli operatorima Velike četvorke, odnosno MTS, MegaFon, VimpelCom i Tele2, da koriste frekvencije u režimu uskopojasnog interneta stvari (NB- IoT). Odgovarajući nacrt odluke PKRF-a planirano je da bude razmatran na sjednici 28. decembra 2017. godine.

Konkretno, pretpostavlja se da će operateri moći pokrenuti NB-IoT u okviru postojećih dozvola za korištenje frekvencija GSM, LTE standarda i naknadnih modifikacija u Rusiji u različitim opsezima. Prema dokumentu, SCRF „uzima u obzir potrebu za brzom implementacijom obećavajućih radio tehnologija za razvoj interneta stvari“.

Prema riječima operatera, mogućnost korištenja frekvencija u NB-IoT modu omogućit će povoljno regulatorno okruženje za razvoj infrastrukture Interneta stvari, pojednostaviti razvoj IoT-a u Rusiji, a također će ubrzati ulazak na tržište gotovih proizvoda. komercijalnih proizvoda i usluga u ovoj oblasti koji su već testirani.

Federalna bežična mreža u Ruskoj Federaciji

Prema programu, do kraja 2017. godine biće razvijen koncept razvoja uskopojasnih komunikacionih mreža za prikupljanje telemetrijskih informacija u gradovima sa teritorija većih od 100 kvadratnih metara. km. Potrebe za uslugama i pristupi kreiranju i korištenju LPWAN mreže također će biti identificirani.

Paralelno će se vršiti razvoj, unapređenje i usavršavanje softverskog i hardverskog kompleksa, uključujući telekomunikacionu opremu koja zadovoljava potrebe razvoja uskopojasnih komunikacionih mreža i prikupljanja telemetrijskih informacija. Ističe se da oprema treba da bude pretežno domaće proizvodnje.

Početkom 2018. godine biće utvrđene liste i procijenjene mogućnosti domaće industrije za proizvodnju telekomunikacione opreme za izgradnju LPWAN mreže. Kasnije će se stvoriti uslovi za razvoj federalne uskopojasne komunikacione mreže po LPWAN tehnologiji, uključujući radio frekvencije za postavljanje mreže, usvojiće se podzakonski akti, a realizovaće se i pilot projekat stvaranja komunikacione mreže.

U trećem kvartalu 2018. godine biće sprovedeno planiranje uskopojasnih komunikacionih mreža korišćenjem LPWAN tehnologije, procedura za njeno postavljanje i kreiranje. Do trećeg kvartala 2019. godine LPWAN komunikacione mreže biće implementirane u prvih pet gradova sa populacijom većom od milion stanovnika, a na tim mrežama će se koristiti domaća oprema.

Do kraja 2022. godine, LPWAN mreže koje koriste domaću opremu bit će implementirane u svim ruskim gradovima s površinom većom od 100 kvadratnih metara. km. A do kraja 2024. godine biće osigurana široka implementacija LPWAN mreža u malim gradovima i gradskim naseljima, kao i duž federalnih autoputeva i željeznica CNews, u blizini SCRF-a, potvrđuje da će se ovo pitanje razmatrati, a o tome i cirkularni potrebe za dodjelom frekvencija, prema njegovim riječima, došao je “sa samog vrha”.

Lux Research and Stratistics MRC studija

MegaFon i Qualcomm zajedno su testirali NB-IoT u Sankt Peterburgu

Testiranje je obavljeno u MegaFon Federalnom istraživačkom i razvojnom centru u Sankt Peterburgu. Krajnji uređaj je bio testni korisnički terminal baziran na globalnom multimodnom modemu Qualcomm MDM9206, a na mrežnoj strani korištena je Huawei oprema. Za testiranje je korišten opseg od 900 MHz. Glavna funkcionalnost standarda NB-IoT testirana je prema zajednički odobrenom programu. U sklopu testiranja, provjerene su i performanse metoda Coverage Enhancement Levels, koje omogućavaju uređaju da ostane online čak i sa vrlo niskim vrijednostima primljenog signala, što je posebno važno za obećavajuće uređaje Interneta stvari.

Sprovedeni NB-IoT test nam omogućava da pripremimo formalizovane zahteve za veliki broj proizvođača IoT modula, programera softvera i sistem integratora koji planiraju da razvijaju i implementiraju svoje uređaje za rad na MegaFon mreži u NB-IoT standardu.

MegaFon priprema infrastrukturu za masovno povezivanje uređaja Interneta stvari. NB-IoT tehnologija će omogućiti masovno povezivanje na mrežu za različite uređaje koji se nalaze na teško dostupnim mjestima i moraju raditi dugo bez zamjene baterije. Osim toga, ova tehnologija podrazumijeva korištenje licenciranog frekvencijskog opsega, što garantuje pouzdanost, sigurnost i kontinuitet prijenosa podataka. Uvođenje NB-IoT tehnologije još je jedan korak u pripremi MegaFonove infrastrukture za pokretanje mreža pete generacije, što će povećati ne samo brzinu prijenosa podataka, već i kapacitet mreže, rekao je Nikolaj Sidorov, direktor Federalnog istraživačko-razvojnog centra MegaFona.

Drago nam je što komercijalno dostupni moduli bazirani na globalnom multi-mode LTE IoT modemu MDM9206 već čine Internet stvari mogućim. NB-IoT i eMTC su optimalne tehnologije za međusobno povezivanje i povezivanje IoT uređaja poput mobilnih uređaja za plaćanje (POS), cjevovoda, vodomjera, plina i električne energije, kao i za kreiranje sistema za upravljanje imovinom i pametnih gradova. Zadovoljni smo rezultatima zajedničkog testiranja NB-IoT tehnologije i različitih korisničkih scenarija sa MegaFonom. Naš već komercijalno dostupan Qualcomm MDM9206 čipset omogućava rješavanje svih ovih problema sada. Ovo je još jedan važan korak ka pojavi novih usluga za privatne i korporativne pretplatnike u Rusiji“, kaže Julija Klebanova, potpredsjednica Qualcomm-a za razvoj poslovanja u istočnoj Evropi

Huawei je u Španiji testirao pametna brojila električne energije zasnovane na NB-IoT

EDP ​​Distribuição (Španija) koristi uskopojasni internet stvari za implementaciju pilot projekta u sklopu Upgrid programa, koji je, pak, dio strategije Europske komisije Horizon 2020. Mrežu infrastrukture NB-IoT instalirao je telekom operater NOS koristeći Huawei razvoj.

Prema Huaweiju, pomoću uskopojasnog Interneta stvari rješavaju se sljedeći zadaci:

  • održava se adekvatan kvalitet korisničke usluge - kroz automatsko otkrivanje kvarova i oštećenja, što smanjuje vrijeme potrebno za obnavljanje usluge (u slučaju prirodnih katastrofa i drugih nepredviđenih situacija, omogućava brzo otkrivanje problema i rješavanje problema);
  • online mjerenje potrošnje uz podršku za različite situacije i statistike;
  • odgovor na zahtjev kontrolisan u skoro realnom vremenu;
  • kontinuirani razvoj tehnologije kroz postupnu masovnu implementaciju od strane telekom operatera (uvođenje u velikim razmjerima osigurat će stvaranje razvijenog ekosistema i implementaciju tehnološke revolucije optimizacijom funkcionalnosti i uvođenjem novih elemenata u skladu sa zahtjevima “pametne” mreže ).

EDP ​​Distribuição je odabrao područje Parque das Nações u Lisabonu za pilot pokretanje razvoja, sa 100 klijenata uključenih u projekat. Ovdje je već implementiran uskopojasni Internet stvari i instalirane su dvije NOS bazne stanice koje pružaju NB-IoT pokrivenost. Inteligentno upravljanje energijom postalo je primjer praktične primjene ove tehnologije, napominje Huawei.

MegaFon je testirao rad brojila u NB-IoT standardu

Sveobuhvatno rešenje, koje je na proleće predstavio MegaFon zajedno sa svojim partnerima, omogućiće stambeno-komunalnim preduzećima i kompanijama za upravljanje da brzo dobiju informacije o potrošnji resursa, automatski kontrolišu troškove, trenutno utvrde stanje i oslobode se praznina u plaćanju. Stanovnici koji su prešli na novo rješenje više neće morati ručno uzimati očitavanja, osim toga, potrošnja struje, vode i plina može se pratiti kroz praktičnu aplikaciju i učitavati statistiku za određeni period.

Proizvod ima niz prednosti u odnosu na alternative dostupne na tržištu, budući da radi na NB-IoT standardu, koji MegaFon razvija zajedno sa Huaweijem i planira ga staviti u komercijalnu upotrebu 2017. godine. Njegova energetska efikasnost omogućava povezanim uređajima da rade do 10 godina bez zamjene baterija, mrežni domet osigurava neprekidan prijenos podataka čak i u prostorijama sa otežanim prijemom mobilnog signala, a niska cijena radio modula osigurava konkurentne troškove implementacije.

Pogodnost rješenja također leži u njegovoj složenosti: stvoreno zajedno s ruskim programerom informacionih sistema u sektoru stambeno-komunalnih usluga, kompanijom " Big Three“, rješava sva pitanja vezana za prelazak na inteligentni mjerni sistem – od proizvodnje brojila do ugradnje platforme za prikupljanje i analizu očitavanja kroz jedan prozor.

„Danas možemo govoriti o nastanku čitavog tehnološkog tržišta u sektoru stambeno-komunalnih usluga, a rješenja koja se ovdje pojavljuju potom nalaze primjenu u drugim industrijama. Naravno, ova pojava je rezultat sistematskog rada na povećanju investicione atraktivnosti industrije, napominje Zamjenik ministra građevinarstva i stambeno-komunalnih djelatnosti Ruske Federacije Andrej Čibis. - Vjerujemo da dolazak privatnog investitora i definisanje jasnih pravila igre može učiniti sektor stambeno-komunalnih usluga zaista efikasnim i orijentiranim na korisnike. Profesionalni menadžer, bilo da je investitor ili menadžerska organizacija, zainteresovan je za automatizaciju procesa i, shodno tome, smanjenje troškova, povećanje kontrole i predvidljivost rada. Uvjereni smo da će rješenje koje je danas predstavljeno biti još jedan korak ka poboljšanju efikasnosti stambenog upravljanja i da će moći poboljšati disciplinu plaćanja među stanovništvom.”

Rješenje MegaFona, Huaweija i Velike trojke pojavit će se na tržištu odmah nakon lansiranja NB-IoT standarda i sveobuhvatno će riješiti problem povezivanja mjernih uređaja na mrežu za kompanije za upravljanje i stambeno-komunalna preduzeća.

2016: Huawei praksa

Prije konačnog usvajanja NB-IoT standarda, Huawei je radio s partnerima na pripremi za standardizaciju i testiranju aplikacija kako bi bolje razumio potrebe kupaca, ubrzao modernizaciju i optimizirao tehnička rješenja. Samo u prvoj polovini 2016. Huawei je završio mnoge zajedničke projekte. Na primjer, Huawei je testirao usluge pametnog parkiranja i aplikacije s Etisalatom; Zajedno sa australijskim operaterima (VHA i Optus) i South East Water, pokrenula je testiranje inteligentnog sistema upravljanja vodosnabdijevanjem, a također je sklopila sporazum o strateškom partnerstvu sa kineskim China Telecom i Shenzhen Water Group za implementaciju sličnog sistema.

2015

Procjena tržišta od strane Stratistics MRC

Prema Stratistics MRC-u, obim globalnog tržišta LPWA mreže procjenjuje se na 0,5 milijardi dolara na kraju 2015. Do 2022. godine, prema analitičarima, tržište će dostići 46,3 milijarde dolara Prosječna godišnja stopa rasta (CAGR) tržišta u 2015-2022. biće 88,8%.

Prema analitičarima, privatni sektor privrede će zauzeti najveći tržišni udeo tokom prognoziranog perioda. Istovremeno, CAGR indikatori javnog sektora privrede za potrošnju LPWAN usluga će premašiti one privatnog sektora. Evropske zemlje će dominirati globalnim LPWAN tržištem. Istovremeno, u azijsko-pacifičkom regionu biće zabeležene veće stope rasta ukupnog godišnjeg prometa.

Stručnjaci za tržište telekomunikacija predviđaju da će se uskoro poznati mobilni operateri, internet provajderi, banke i internet kompanije transformisati u fundamentalno nove poslove. Oni će postati punopravni integratori inteligentnih kontrolnih sistema u proizvodnom i potrošačkom sektoru. Primjeri takve transformacije mogli su se vidjeti na industrijskoj izložbi Innoprom-2016.

Oko nas se pojavljuje sve više pametnih uređaja s pristupom internetu. Pametne kuće, kućni aparati, automobili koji se sami voze, sistemi za automatsku kontrolu puteva, veštačka inteligencija koja odlučuje šta treba da kupimo – svi oni već kontrolišu živote stotina hiljada i miliona ljudi. I ovaj proces će dobiti zamah.

Prema podacima domaćih telekom operatera, početkom 2016. godine u Rusiji je radilo oko 11 miliona Internet uređaja, a do 2020. njihov broj će se povećati skoro 5 puta - do 50 miliona je projektovan za proizvodni sektor i usluge. A ukupan doprinos takve digitalizacije ruskoj ekonomiji iznosit će 5 milijardi rubalja do 2021.

Već se vide i testiraju prvi znaci uvođenja uređaja koji automatski međusobno razmjenjuju podatke bez ljudske intervencije. Tako je u okviru industrijske izložbe “Innoprom-2016” operater “MegaFon” nastupio u neobičnoj ulozi za sebe. Predstavnici kompanije praktično nisu spominjali komunikacione i internetske usluge, već su govorili o Internetu stvari (IoT), inteligentnom upravljanju proizvodnjom i sistemima optimizacije troškova, transportnim i logističkim uslugama i sistemima bodovanja za banke.

Za široku implementaciju Interneta stvari neophodno je unifikovati standarde za interakciju između širokog spektra uređaja. U suprotnom, obilje pametnih naprava će početi prije štetiti nego pomoći.

NB-IoT - jedinstveni standard za Internet stvari

id="sub0">

U tu svrhu, različiti operateri i proizvođači opreme naporno rade na razvoju i implementaciji konačnih standarda. U sklopu Innoprom-2016, MegaFon je zajedno sa Huaweijem prvi na ruskom tržištu demonstrirao rad pametnih uređaja zasnovanih na novom komunikacijskom standardu NB-IoT (Narrow Band IoT) - „pametno parkiranje“. Korištenje rješenja “pametnog parkiranja” omogućit će kompanijama koje posjeduju komercijalna parkirališta efikasniju kontrolu parking prostora, optimizirati troškove praćenja zauzetosti mjesta, a krajnjim korisnicima omogućiti i pogodan interfejs putem mobilne aplikacije za rezervaciju, plaćanje i navigacija do parking mjesta.

Što se tiče NB-IoT-a, ova komunikaciona tehnologija za Internet stvari značajno smanjuje potrošnju energije krajnjih uređaja, pruža značajno bolju pokrivenost i komunikacijsku penetraciju, te povećava maksimalan broj uređaja povezanih na mrežu.

Prema Marat Nuriev, direktor prodaje i marketinga IoT rješenja u Rusiji u Huaweiju NB-IoT ima potencijal da postane objedinjena tehnologija u mrežama širokog područja niske snage (LPWA) za IoT koji rade u licenciranim frekvencijskim opsezima.

Huawei već razvija jedinstvenu platformu IoT operatera koja će omogućiti povezivanje preduzeća sa bilo kojeg vertikalnog tržišta putem otvorenih API-ja. Zahvaljujući tome, neće biti potrebe za izgradnjom zasebnih IoT platformi za pojedinačne projekte. “Također ćemo krajem 2016. predstaviti Lite OS operativni sistem, dizajniran za interakciju povezanih uređaja sa IoT platformom operatera. Ovo je mali otvoreni OS koji svaki programer može koristiti na svojim uređajima”, rekao je Marat Nuriev.

U smislu svestranosti, NB-IoT je najprikladnije rješenje za “energetski efikasne mreže dugog dometa” za preduzeća u različitim industrijama, koje se može koristiti za povezivanje brojila komunalnih usluga, senzora za nadzor, sistema za praćenje imovine i niza drugih uređaja. Jedna od karakteristika tehnologije je mogućnost povezivanja do 100 hiljada uređaja na jednu ćeliju bazne stanice, što je desetine puta veće od mogućnosti postojećih standarda mobilne komunikacije.

Upotreba niskofrekventnog opsega omogućit će pokrivanje tako teško dostupnih mjesta kao što su podrumi, podrumi itd. Osim toga, kada rade po novom standardu, uređaji ekonomičnije koriste bateriju, što im omogućava da rade mnogo duže bez ponovnog punjenja. Na primjer, vodomjer s autonomnom baterijom, kada radi u NB-IoT standardu, može trajati do 10 godina bez ponovnog punjenja i primati signal kada je instaliran u podrumu.

“NB-IoT omogućava male, jeftine uređaje koji imaju vrlo nisku potrošnju energije i pomoći će u pronalaženju novih aplikacija za IoT tehnologiju u industriji”, rekao je. Aleksandar Bašmakov, direktor infrastrukture u MegaFonu.

Očekuje se da će prvi uređaji koji podržavaju NB-IoT tehnologije ući na tržište krajem 2016. - početkom 2017. godine. NB-IoT tehnologija djeluje u LTE mrežama i bit će relevantna u daljnjem prelasku na 5G standarde pete generacije.

“Prilikom odabira određenih tehnologija moramo uzeti u obzir njihovu rasprostranjenost, moguće područje pokrivanja, kompatibilnost mreža operatera u različitim zemljama, otvorenost protokola, obim proizvodnje kako mrežne tako i pretplatničke opreme. S tim u vezi, nadolazeći globalni komunikacijski standard „pete generacije“ biće mnogo efikasniji i za obične pretplatnike i za preduzeća od bilo koje druge alternativne tehnologije. To određuje naš izbor u korist 5G“, napominje Alexander Bashmakov. - Iz tog razloga, MegaFon i nekoliko drugih operatera u svetu su veoma aktivno uključeni u proces njegovog kreiranja i standardizacije. Na primjer, naša kompanija je postala član GSMA NB-IoT Forum zajednice, čija je svrha suradnja u razvoju NB-IoT tehnologije širom svijeta. Organizacija uključuje najveće operatere - China Mobile, Deutsche Telekom, Vodafon, kao i vodeće proizvođače tehnoloških rješenja - Huawei, Intel, Qualcomm."

MegaFon je također govorio o tehničkim problemima koje je potrebno riješiti za razvoj IoT segmenta. “Moramo se pozabaviti ogromnim rastom broja uređaja koje opslužuje jedna bazna stanica, kao i značajno smanjiti vrijeme odziva mreže. Vrijedi dodati i podršku za takozvane komunikacije kritične misije, odnosno osiguravanje visoke dostupnosti i zagarantovane isporuke podataka za posebno važne aplikacije, životne sisteme itd. Ova pitanja će biti riješena u okviru NB-IoT-a, a potom i 5G-a”, rekao je Alexander Bashmakov.

Područja implementacije IoT-a

id="sub1">

Ključne industrije za implementaciju IoT-a trenutno su:

transport i logistika (upravljanje voznim parkom, telemetrija, optimizacija saobraćaja, itd.);

Stambeno-komunalne usluge i elektroprivreda (pametna mjerenja, kontrola i optimizacija resursa, daljinsko upravljanje u realnom vremenu);

potrošački sektor (lokacija djece i starih, sigurnost stanova i nekretnina, pametna kuća);

lijek;

finansije (upravljanje bankomatima, platnim terminalima, plaćanja);

proizvodnja i trgovina (daljinsko upravljanje, inventar, POS/prodaja, automatizacija).


MegaFon projekti u IoT-u

id="sub2">

Da bi potvrdili njihove riječi, MegaFon je govorio i o realizovanim projektima iz oblasti IoT-a. Jedan od najvećih bio je sistem kontrole saobraćaja kamiona Platon. Trenutno je u opremu kompleksa ugrađeno 2 miliona specijalnih termo-SIM kartica. Ove SIM kartice su povezane sa registarskim brojem vozila. Upotreba senzora duž rute omogućava elektronsku kontrolu na putu, provjeru prisustva karte i naplatu naknade.

Još jedan primjer korištenja M2M rješenja je projekat sa Mostaxijem (analogno Yandex.Taxi i Uberu).

Pored „pametnog parkinga“, na štandu MegaFona posetiocima je pokazan i gasometar sa SIM karticom. Godine 2009. usvojen je 261. savezni zakon o energetskoj efikasnosti, kojim su legalizovani „pametni“ mjerni uređaji.

Trenutno u Rusiji postoji oko 300 hiljada metara u stambenim ili privatnim zgradama, koji su povezani sa serverima putem mobilne komunikacije. To vam omogućava daljinski prijenos svih očitanja sa mjernih uređaja. MegaFon zauzima jednu od vodećih pozicija u ovom segmentu tržišta.

Tako je Gazprom opremio oko 2.700 priključnih tačaka na gasovodima i trafostanicama. Svaki od njih sadrži MegaFon SIM karticu, koja prenosi podatke u realnom vremenu.

Pored toga, operater je potpisao ugovor sa kompanijom Rosseti o povezivanju svih trafostanica ovog preduzeća (oko 300 hiljada) na centralni kontrolni panel preko mobilnog operatera. Ovo vam omogućava da prikupljate informacije o otvaranju ili zatvaranju vrata, prenosite video slike, temperaturu vazduha i očitavanja sa mernih instrumenata.

MegaFon je predstavio i projekte u bankarskom sektoru. Softversko rješenje operatera, bazirano na algoritmima mašinskog učenja, omogućit će VUZ-Bank (dio bankarske grupe Uralske banke za obnovu i razvoj) da u realnom vremenu dobije tačne preporuke o rizicima solventnosti potencijalnih klijenata. Ekskluzivna IT platforma pomoći će bankarskim stručnjacima da dalje procijene nivo rizika povezanih sa kreditnim obavezama klijenta. Iznos ugovora je bio 3 miliona rubalja godišnje.

Trenutno, MegaFon ima ugovor o ekspresnoj proceni solventnosti klijenata sa Sberbankom. Kompanija je takođe govorila o velikom interesovanju za uslugu bodovanja zasnovanu na mašinskom učenju od strane drugih finansijskih i kreditnih organizacija u Rusiji.

Razvojem Interneta stvari (IoT) značajno će se povećati broj priključaka na mobilne mreže operatera. Prema predviđanjima Ericssona, do 2021. godine ukupan broj uređaja povezanih s internetom u svijetu će biti 28 milijardi, od čega će 1,5 milijardi biti potrošačka elektronika i pametni automobili koji međusobno komuniciraju putem mobilnih mreža. U narednim godinama, broj priključaka mašina-mašina (M2M) će rasti za 25% godišnje, većina M2M uređaja koji se isporučuju na tržište podržavat će LTE standard. Kako IoT tržište raste, postaje jasno da su za mnoge slučajeve upotrebe takvih rješenja postojeće mobilne komunikacijske tehnologije nedovoljne zbog nedovoljne pokrivenosti, visoke cijene krajnjih terminala i kratkog vijeka trajanja baterije.

Inovativna tehnologija Interneta stvari je uskopojasno IoT rješenje (Narrow-Band IoT ili NB-IoT). Ovo je bežična uskopojasna varijanta širokopojasnih mreža male snage (LPWA), koja je prvenstveno namijenjena za aplikacije mašina-mašina (M2M). NB-IoT standard će otvoriti širok spektar novih mogućnosti za kompanije specijalizovane za pružanje telekomunikacionih usluga. Konkretno, značajno će se povećati prihod operatera po pretplatniku (Prosječni prihod po korisniku, ARPU). NB-IoT tehnologija će zauzeti svoju nišu niske brzine u klasi rješenja gdje su neprekidan prijenos podataka i niska potrošnja energije prioritet.


Tehničke prednosti NB-IoT-a

NB-IoT standard specificirao je 3GPP konzorcij 2016. godine u izdanju 13 (LTE Advanced Pro) i trenutno se testira. Stručnjaci vjeruju da će NB-IoT tehnologija steći popularnost među operaterima jer... njegovo održavanje i rad koštat će ih manje od današnjih naprednih LTE i GSM mreža. To je zbog njegovih karakteristika. NB-IoT standard je dvosmjerna komunikacija koja radi u frekvencijskom kanalu od 200 kHz. Da bi mrežu pustio u rad, operater treba samo da instalira poseban softver na baznu stanicu. Ovo je relevantno ako implementirate IoT mrežu već na postojećim frekvencijama.

3GPP razmišlja kroz model rada mreže. Konzorcij nudi tri opcije za implementaciju NB-IoT mreže. Prvi je NB-IoT Guard Band, tj. Za uskopojasni IoT bit će dodijeljen poseban frekvencijski spektar. Drugi je In Band, tj. tehnologija će biti postavljena u interval zaštitne frekvencije LTE mreža. Treći se zvao Stand Alone. Prema njegovom konceptu, NB-IoT i LTE rade u istom frekvencijskom opsegu. Dakle, NB-IoT mreža može biti raspoređena u frekvencijskim opsezima u kojima GSM standard trenutno radi, nakon što su pretvoreni u LTE, ili u "zaštitnim" intervalima između GSM i LTE mreža. Brzina prijenosa podataka u NB-IoT dostiže 200 kbit/s, što je dovoljno za uređaje koji periodično prenose male količine iste vrste podataka.

U pojednostavljenom obliku, opcije za implementaciju NB-IoT mreže mogu se predstaviti kao sljedeća ilustracija:


Zauzvrat, programeri obećavaju da će vijek trajanja baterije NB-IoT opreme bez punjenja doseći 10 godina!

Očekuje se da će cijena NB-IoT terminala biti 5 dolara.

Sljedeća najvažnija karakteristika NB-IoT tehnologije je mogućnost povezivanja do 100 hiljada NB-IoT uređaja na jednu ćeliju bazne stanice, što je desetine puta veće od mogućnosti trenutnih standarda mobilne komunikacije. Ovo vam omogućava da dobijete dodatne komercijalne prednosti na osnovu upotrebe IoT analize podataka koristeći Big Data metode. U okviru saradnje sa srodnim industrijama, operateri, pored prodaje komunikacionih usluga, imaju mogućnost prodaje analitičkih podataka trećim licima.

Takve prednosti NB-IoT standarda mogu značajno povećati područje pokrivenosti, pružajući komunikaciju na teško dostupnim mjestima i regijama.

Problemi i izgledi za razvoj NB-IoT-a

Mnoge industrije pokazuju interes za IoT proizvode koji poboljšavaju efikasnost poslovnih procesa. Prije svega, to su stambeno-komunalne usluge, transport, zdravstvo, automobilska industrija itd.

Internet stvari nudi više od pedeset slučajeva upotrebe, uključujući pametne senzore (za struju, plin, vodu), upravljanje objektima, sigurnosne i protivpožarne sisteme za kućne i poslovne nekretnine, lične elektronske zdravstvene senzore, sisteme za praćenje ljudi, životinja ili objekti, elementi pametne gradske infrastrukture (na primjer, ulične svjetiljke ili kontejneri za smeće, pametne kuće i povezani industrijski alati, itd.).

Analitičari smatraju da će upravo B2B segment postati pokretačka snaga u razvoju interneta stvari i da će to biti segment koji će pokazati najveće interesovanje za ove proizvode u prvoj fazi njihove komercijalizacije. To se objašnjava i činjenicom da je lakše uključiti strukturiranu poslovnu proceduru u pametni uređaj nego potrebe privatnog korisnika. Očekuje se da će veličina tržišta uskopojasnog interneta stvari dostići oko 200 miliona dolara do 2022.

Stručnjaci daju različite brojke o broju IoT uređaja povezanih u narednih 4-6 godina. Teškoća predviđanja objašnjava se činjenicom da Internet stvari ima veliki potencijal u industrijskom sektoru, koji je prilično energetski intenzivan i zahtijeva veliki broj povezanih uređaja.

Očekuje se da će prva testiranja NB-IoT standarda početi na granici 2016-2017. Prerano je govoriti o komercijalnoj implementaciji takvih mreža. To nije samo zbog nedostatka elektronskih komponenti i problema sa dodjelom dodijeljenih frekvencija, već i zbog regulatornih mehanizama. Predstavnici Huaweija napominju da danas nema razloga da Rusija zaostaje u razvoju tehnologije. Federalni operateri su prilično čvrsto implementirali LTE mreže, što je vrlo važno za napredak uskopojasnog IoT-a. Među svjetskim programerima NB-IoT standarda, pored Huawei-a, mogu se navesti Qualcomm, Intel Corporation, Nokia Networks, Verizon, Samsung Group, AT&T i drugi.

S obzirom na to da je NB-IoT standard tek formiran, njihov koncept se još dorađuje. Brojni programeri planiraju proširiti funkcionalnost mreže u narednim izdanjima govornom uslugom, jer Brzina mreže to omogućava. Također, najvjerovatnije će NB-IoT postati jedna od komponenti mrežne specifikacije (Narrowband 5G).

Testiranje NB-IoT mreža

Ovog ljeta, u-blox je najavio izdavanje prvog modula ove vrste za NB-IoT mreže. Podržava usluge koje zahtijevaju pouzdanu vezu i dugotrajan prijenos malih podataka. Programeri tvrde da će baterija trajati od 10 do 20 godina bez ponovnog punjenja. Veličina uređaja je 1,6x2,6 cm, a maksimalna brzina dolaznog streama je 227 Kbps. U-blox je prijavio uspješne testove opreme koji su potvrdili veću efikasnost NB-IoT-a u odnosu na GPRS.

Ova kompanija je već prošle godine "zasjala" senzacijama u razvoju uskopojasnog IoT standarda. U partnerstvu sa kompanijama Huawei i Vodafone, organizovano je prvo testiranje NB-IoT predstandarda. Eksperiment je izveden na Vodafone mreži spajanjem posebnog modula na baznu stanicu, koji je slao signal vodomjeru. Partneri namjeravaju proširiti obim primjene tehnologije. Na primjer, Huawei planira implementirati ovaj standard za organiziranje mobilnih komunikacija. Međutim, da biste to učinili, potrebno je potvrditi nisku osjetljivost NB-IoT mreže na vanjske smetnje.

Kako bi popularizirao i implementirao NB-IoT standard, Huawei je ranije ove godine potpisao sporazum o namjerama sa TIM-om. Partneri stvaraju otvorenu laboratoriju za organizaciju rada na uskopojasnom IoT-u i provođenje testiranja na terenu.

Očigledno je da će potražnja za ovom tehnologijom rasti, jer... njegove karakteristike su u skladu sa tržišnim trendovima i potrebama potrošača. Pruža široku pokrivenost (uključujući i podrume), uštedu energije, mogućnost povezivanja velikog broja uređaja i niske troškove održavanja.

Za detaljnije informacije o tehnološkim rješenjima Interneta stvari u mobilnim mrežama (posebno NB-IoT), evoluciji M2M mreža u IoT u 3GPP specifikacijama, kao i drugim tehničkim karakteristikama rada mobilnih mreža, pročitajte knjiga "Mobilne komunikacije na putu ka 6G ".