모바일 네트워크의 협대역 사물인터넷(NB-IoT) 기술. 러시아의 기술 개발

GSMA는 2020년까지 모바일 네트워크와 LPWA를 통한 IoT 연결 수가 30억 개를 초과할 것으로 예측합니다. 자원 측정기, 손목시계 및 팔찌, 애완동물 목걸이, 주차 센서 등 각 장치는 네트워크에 액세스해야 합니다. 이를 가능하게 하기 위해 MegaFon과 Huawei는 러시아 시장에서 새로운 통신 표준인 NB-IoT(협대역 IoT)를 홍보하는 데 적극적으로 협력하고 있습니다. 사물 인터넷을 위한 이 통신 기술은 최종 장치의 에너지 소비를 크게 줄이고, 훨씬 더 나은 적용 범위와 통신 보급률을 제공하며, 네트워크에 연결되는 최대 장치 수를 늘립니다.

MegaFon은 또한 전 세계 NB-IoT 기술 개발에 대한 협력을 목적으로 하는 GSMA NB-IoT 포럼 커뮤니티의 회원이 되었습니다. 이 조직에는 최대 규모의 통신업체(China Mobile, Deutsche Telekom, Vodafone 등)와 선도적인 기술 솔루션 제조업체(Huawei, Intel, Qualcomm)가 포함되어 있습니다.

새로운 NB-IoT 표준은 사업자의 요구 사항을 고려하여 3GPP 컨소시엄에서 개발되었습니다. IoT 서비스는 "LPWA(저전력 및 광역)" 네트워크로 알려진 전송 기술을 통해 전송되어야 하며 사업자의 기존 기술을 사용해야 합니다. 하부 구조. 다용성 측면에서 NB-IoT는 유틸리티 계량기, 모니터링 센서, 개체 추적 시스템 및 기타 여러 장치를 운영자 네트워크에 연결할 수 있는 다양한 산업 분야의 기업에 가장 적합한 LPWA 솔루션입니다. 이 기술의 특징 중 하나는 하나의 기지국 셀에 최대 10만 대의 기기를 연결할 수 있다는 점이다. 이는 기존 이동통신 표준의 성능보다 수십 배 더 뛰어난 성능이다. 저주파 범위를 사용하면 지하실, 지하실 등 도달하기 어려운 장소에도 적용 범위를 제공할 수 있습니다. 또한, 새로운 표준으로 작동할 때 장치는 배터리를 보다 경제적으로 사용하므로 재충전하지 않고도 훨씬 더 오랫동안 작동할 수 있습니다. 예를 들어, 자율 배터리가 장착된 수량계는 NB-IoT 표준으로 작동할 때 재충전 없이 최대 10년 동안 지속될 수 있으며 지하실에 설치하면 신호를 수신할 수 있습니다.

NB-IoT 기술을 지원하는 최초의 장치는 2016년 말부터 2017년 초에 시장에 출시될 예정입니다. NB-IoT 기술은 LTE 네트워크에서 작동하며 5세대 5G 표준으로의 추가 전환과 관련이 있습니다.

“MegaFon은 러시아 사물 인터넷 시장의 핵심 기업 중 하나이며 현재 기술을 사용하여 M2M/IoT 분야에서 많은 성공적인 프로젝트를 구현했습니다. 그리고 오늘 Huawei와의 파트너십을 통해 질적으로 새로운 수준인 개방형 NB-IoT 표준으로의 전환을 발표하게 된 것을 기쁘게 생각합니다. 이를 통해 다양한 제조업체의 수많은 장치를 MegaFon 네트워크에 높은 에너지로 연결할 수 있습니다. 능률. 우리는 새로운 기술이 기업 고객과 일반 MegaFon 가입자 모두의 삶을 더욱 이동적이고 단순하며 밝게 만들 것이라고 확신합니다.”라고 말했습니다. 알렉산더 바쉬마코프, MegaFon의 인프라 이사.

“화웨이는 세계 최대 통신업체들과 협력하여 이미 전 세계 NB-IoT 기술 창출에 큰 공헌을 했습니다. MegaFon이 NB-IoT와 같은 최첨단 기술을 활용하여 러시아 ICT 시장을 글로벌 수준으로 끌어올린 것을 기쁘게 생각합니다. 이를 통해 MegaFon은 B2B 고객에게 효과적인 서비스를 제공할 수 있으며 이는 최종 소비자에게도 도움이 될 것입니다.”라고 덧붙였습니다. 드미트리 알페로프, 러시아 Huawei 서비스 및 유지 관리 담당 부사장.

NB-IoT 표준을 최종 채택하기 전에 Huawei는 파트너와 협력하여 표준화를 준비하고 애플리케이션을 테스트하여 고객 요구 사항을 더 잘 이해하고 현대화를 가속화하며 기술 솔루션을 최적화했습니다. 2016년 상반기에만 화웨이는 많은 공동 프로젝트를 완료했습니다. 예를 들어 Huawei는 Etisalat을 사용하여 스마트 주차 서비스와 애플리케이션을 테스트했습니다. 호주 운영업체(VHA 및 Optus) 및 South East Water와 함께 지능형 물 공급 관리 시스템 테스트를 시작했으며 유사한 시스템을 구현하기 위해 중국 China Telecom 및 Shenzhen Water Group과 전략적 파트너십 계약을 체결했습니다.

Innoprom 전시회에서 MegaFon과 Huawei는 새로운 NB IoT 표준인 "스마트 주차"를 적용한 한 가지 예를 시연했습니다. '스마트 주차' 솔루션을 사용하면 상업용 주차장 소유자인 기업이 주차 공간을 보다 효과적으로 관리하고, 공간 점유율 모니터링 비용을 최적화할 수 있으며, 최종 사용자에게 모바일 애플리케이션을 통해 편리한 예약 인터페이스를 제공할 수 있습니다. 요금을 지불하고 주차 공간으로 이동합니다.]]>

3월 9일 MegaFon은 Huawei 및 Big Three와 협력하여 모스크바 사무실에서 주택 및 공동 서비스용 스마트 계량기 작동에 대한 공개 테스트를 실시했으며 그 판독값은 NB-IoT 기술을 사용하여 전송되었습니다. MegaFon의 기업 비즈니스 개발 이사인 Natalya Taldykina는 이번 행사를 "러시아 사물 인터넷의 역사적인 날"이라고 말했습니다. 가까운 시일 내에 운영자는 러시아 지역 중 하나에 NB-IoT 테스트 구역을 시작할 계획입니다.

테스트는 MegaFon의 작업 네트워크에서 직접 수행되었습니다. 테스트 설정에는 외부 NB-IoT 모뎀에 연결된 두 개의 수량계 센서(냉수 및 온수)와 NB-IoT 칩이 내장된 전기 계량기가 포함되었습니다. 동시에 강조된 바와 같이 작은 크기로 인해 NB-IoT 모뎀과 이를 구동하는 배터리는 폼 팩터를 변경하지 않고도 오늘날 생산되는 거의 모든 미터에 쉽게 통합될 수 있습니다.

MegaFon은 계량기 자체와 판독값 수집 및 분석 시스템을 모두 포함하는 턴키 솔루션을 공급할 계획입니다. 이 솔루션은 러시아의 주택 및 공동 서비스 부문 정보 시스템 개발업체인 Big Troika 회사와 공동으로 개발되었습니다. Big Troika Group of Companies의 총책임자인 Artem Sedov는 다음과 같이 말했습니다. “현재의 주택 및 공동 서비스 개혁은 에너지 사용 효율성을 높이고 지불 계산의 투명성을 보장하는 목표를 설정합니다. 계량 장치를 원격 판독과 연결하면 시민과 관리 회사가 이러한 문제를 해결하고 유틸리티 서비스 소비를 관리하고 모니터링할 수 있는 접근 가능하고 편리한 도구를 제공해야 합니다."

시연된 솔루션은 NB-IoT 기술을 기반으로 하며 올해 MegaFon은 Huawei와 함께 이 기술을 지원하는 네트워크를 상업적으로 운영할 계획입니다. 러시아 Huawei IoT 솔루션 영업 및 마케팅 이사인 Marat Nuriev에 따르면 NB-IoT는 사물 인터넷 분야에서 무선 액세스를 위한 가장 유망한 기술입니다. NB-IoT의 에너지 효율성은 연결된 장치를 배터리 교체 없이 최대 10년 동안 작동할 수 있게 하며, 사용되는 주파수 범위는 모바일 신호 수신이 어려운 실내에서도 중단 없는 데이터 전송을 보장하며, 무선 모듈의 저렴한 가격은 경쟁력을 보장합니다. 구현 비용. 전문가들은 NB-IoT 칩의 대량 생산이 시작되면(2017년 말이나 2018년에 이루어질 예정) 이러한 추가가 계량 장치 비용에 사실상 영향을 미치지 않을 것이라고 예측합니다.

NB-IoT 기술은 이동통신 사업자를 염두에 두고 개발되었으며 3GPP에서 사물 인터넷 장치 연결을 위한 옵션으로 표준화했습니다. 그러나 3GPP 표준 중에서도 IoT 기술은 이것이 유일한 것은 아니다. EC-GSM-IoT 기술(또는 간단히 EC-GSM)도 동일한 목적으로 사용됩니다. 그건 그렇고, MegaFon의 경쟁자 인 MTS 회사는 2016 년 6 월 XX 상트 페테르부르크 국제 경제 포럼과 별도로 계획된 틀 내에서 Ericsson과 계약을 체결했다고 발표했습니다. , MTS 네트워크에서 M2M 장치의 작동을 보장하기 위해 EC-GSM 기술을 테스트합니다.

한편, 셀룰러 시장과 관련이 없는 기업이 개발하고 개발하는 IoT용 무선 기술이 많이 있습니다. NB-IoT 및 EC-GSM과 달리 이러한 기술은 허가되지 않은 주파수에서 작동합니다. 그중 가장 유명한 것은 LoRa이며, 러시아에서는 같은 이름의 회사가 개발한 "Strizh"도 있습니다. Journal of Network Solutions/LAN에서는 저전력 소비로 지리적으로 분산된 네트워크를 구축하도록 설계된 IoT의 주요 무선 기술인 저전력 광역 네트워크(LPWAN)()를 자세히 비교했습니다.

NB-IoT와 LoRa에는 모두 장단점이 있습니다. 이는 LoRa 솔루션을 테스트하는 MegaFon 회사에서도 이해됩니다. Natalya Taldykina에 따르면 이동통신 사업자는 현재 IoT용 기술 선택 측면에서 기로에 서 있습니다. 그녀는 LoRa 기술을 활용한 MegaFon의 가능성도 배제하지 않았습니다. MegaFon의 기업 비즈니스 개발 이사는 “어쨌든 모든 것은 효율성과 비용에 따라 결정될 것입니다.”라고 결론지었습니다.

무선 채널을 통해 데이터를 전송하는 무선 텔레매틱스 장치의 한 종류입니다. 기본 원리는 저속에서 매우 좁은 주파수 대역을 통해 디지털 데이터를 전송하는 것입니다. 이 기술의 특별한 특징은 최종 장치에서 수신 스테이션까지의 장거리 신호 전송입니다(도시 지역에서는 최대 10km, 개방된 지역에서는 최대 40km). 최종 장치의 긴 서비스 수명(외부 전원 공급 없이 10년 이상) 비용 효율성 및 솔루션 구현 용이성; 연결된 센서 수가 사실상 무제한이므로 확장성이 뛰어납니다. 사물인터넷(Internet of Things) 기기로부터 정보를 수집해 기계 간 통신(m2m)을 구현하는 기술이다. 유럽에서는 LPWAN이 169MHz, 433MHz 및 868MHz의 주파수에서 작동합니다.

NB-IoT 표준 정보

NB-IoT 기술을 지원하는 최초의 장치는 2016년 말부터 2017년 초에 시장에 출시될 예정입니다. NB-IoT 기술은 LTE 네트워크에서 작동하며 5세대 표준으로의 추가 전환과 관련이 있습니다.

이야기

LPWAN의 역사는 프랑스 Sigfox가 2009년에 비면허 주파수 범위에서 동일한 이름의 무선 네트워크를 출시하기 오래 전부터 시작되었습니다. 회사의 목표는 작동하는 데 많은 에너지가 필요하지 않은 개체를 연결하는 것이었습니다. 가장 먼저 연결된 것은 계량기, 세탁기 등이었다.

그러나 현대 LPWA 네트워크의 전신에서 작동하기 시작한 최초의 장치는 경보 시스템이었습니다. 그러니까 1980~1990년. LPWAN과 유사한 토폴로지 및 네트워크 아키텍처가 나타나기 시작했습니다. 예를 들어 ADEMCO의 자회사인 AlarmNet은 무선 네트워크에서 화재 감지기를 연결하고 작동을 모니터링했습니다. 네트워크는 928MHz의 주파수로 운영되었으며 인구의 65%를 커버했습니다. 이후 Honeywell은 AlarmNet을 인수했습니다.

또 다른 공급업체는 1980년대에 설립된 ARDIS입니다. 모토로라 소유의 넓은 서비스 지역을 갖춘 무선 네트워크입니다. 장비는 이 저속 네트워크에 연결되어 판매 및 온라인 거래를 자동화했습니다. 이후 American Mobile은 ARDIS를 인수했고 새 소유자는 고객 서비스를 보다 현대적인 네트워크로 옮겼습니다.

점진적인 기술 발전으로 인해 모니터링 솔루션을 제공하는 회사는 2G 네트워크로 전환했습니다. 이런 일이 1990년대 후반에 일어났습니다. 당시 기준으로 보면 2G 네트워크는 유비쿼터스 커버리지를 갖고 있었습니다.

LPWAN 네트워크

LPWAN 네트워크 구현을 위한 두 가지 주요 옵션:

허가된 주파수 범위(고전력, 상대적으로 빠른 속도, 간섭 없음)
라이센스가 필요 없는 주파수 범위(저전력, 저속, 제한된 송신기 듀티 사이클, 다른 플레이어의 간섭 가능성)

LPWAN 네트워크 구축을 위한 세 가지 주요 기술:

NB-IoT – 셀룰러 통신의 진화;
세계에서는 SigFox, 러시아에서는 Swift, VAVIOT - UNB 라이선스가 필요 없는 LPWAN;
LoRa는 광대역 라이선스가 필요 없는 LPWAN입니다.

NB-IoT는 고수익 시장의 대부분을 차지할 가능성이 높지만 라이선스가 필요 없는 기술은 수십억 대의 연결되고 단순하며 저비용인 장치를 통해 저수익 시장을 포착할 가능성이 있습니다.

NB-IoT

가장 잘 알려진 LoRa 프로토콜인 LoRaWAN은 LPWAN 게이트웨이와 장치 끝 노드 간의 통신을 관리하기 위한 하드웨어 프로토콜입니다. LoRaWAN 네트워크(장거리 광역 네트워크)는 라이센스가 필요하지 않은 주파수 스펙트럼에 배포됩니다.

LoRaWAN 네트워크의 장치는 게이트웨이로 보낼 데이터를 비동기적으로 전송합니다. 그런 다음 이 정보를 받은 여러 게이트웨이는 데이터 패킷을 중앙 네트워크 서버로 보내고, 여기에서 애플리케이션 서버로 보냅니다.

이 프로토콜은 LoRa Alliance에서 전 세계적으로 지원됩니다. 이 동맹은 하드웨어 및 소프트웨어 개발자와 LoRaWAN 운영자 등 500개 이상의 회사를 통합합니다.

LoRaWAN 통신 서비스는 전 세계 250개 이상의 도시에서 42개 사업자를 통해 제공됩니다. 전문가들은 낮은 수준의 에너지 소비(배터리 1개로 약 10년), 넓은 적용 범위 및 저렴한 센서 비용(최대 $10)으로 인해 이 표준이 인기를 누리고 있다고 설명합니다.

LoRaWAN과 Swift: 비교

1. 통신 프로토콜

이러한 네트워크 간의 주요 차이점 중 하나는 통신 프로토콜입니다. LoRa는 장거리 및 저전력 소비를 갖춘 다중 노드 네트워크용 LoRaWAN - MAC 프로토콜 링크 계층(OSI 미디어 계층 2)을 사용합니다.

Swift 네트워크는 자체 Marcato 2.0 프로토콜을 사용합니다. 이 프로토콜은 폐쇄되었습니다. 이 프로토콜은 256비트 키를 사용하여 XTEA 암호화를 제공합니다.

2. 소유권의 정도

Strizh는 폐쇄형 Marcato 2.0 프로토콜을 사용하여 작동합니다. 결과적으로 이 네트워크에서 작동하려면 Strizh에서 제조한 게이트웨이 및 최종 장치가 필요합니다. 이러한 절대적인 독점 수준은 장치 비용과 범위 모두에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

LoRaWAN은 낮은 수준의 독점 특성을 특징으로 합니다. LoRa 칩에 대한 특허는 Semtech에 속합니다. 그러나 특허 보유자는 장비를 생산하는 여러 회사에 반대하지 않습니다. 또한 최종 장치는 수십 개의 타사 제조업체에서 생산됩니다. 결과적으로 사용자는 LoRa 기반 IoT 솔루션을 구축하기 위한 저렴하고 효과적인 옵션을 많이 갖게 됩니다.

3. 변조

LoRa는 확산 스펙트럼과 선형 주파수 변조의 변형을 사용하는 변조 방법을 사용하고 "Strizh"는 차동 이진 위상 편이 키잉 DBPSK를 사용하는 초협대역 방법을 사용합니다.

광대역 LoRaWAN 키잉을 사용하면 주파수 스펙트럼 사용 효율성이 감소합니다. 결과적으로 특정 주파수 범위에서 작동하는 장치의 수가 Swift보다 훨씬 적습니다. 하나의 채널을 인코딩하는 데 필요한 125kHz LoRa 대역에서는 최대 1250개의 Strizh 장치를 사용할 수 있습니다.

4. 신호 대역폭

표준 LoRaWAN 네트워크에 권장되는 신호 대역폭은 125kHz입니다. Strizh의 신호 대역폭은 100Hz입니다. 표준 LoRaWAN 네트워크에는 각각 125kHz의 넓은 채널이 8개 있는 반면, Swift에는 각각 100Hz의 좁은 채널이 5,000개 있습니다. 좁은 채널에는 여러 가지 기능이 있습니다. 예를 들어, 가입자 장치의 작동 주파수를 설정하는 수정 공진기의 주파수 안정성이 필요합니다. 그렇지 않으면 주파수 오류가 훨씬 더 작은 값비싼 온도 보상 발생기를 사용해야 합니다.

5. 채널 분리

FDMA(주파수 분할 다중 접속)는 주파수 분할 다중 접속입니다. 공유 리소스는 여러 장치로 나누어집니다. 이 분할은 같을 수도 있고 같지 않을 수도 있습니다. FDMA는 일반적으로 TDMA 및 CDMA 다중 접속 기술과 함께 사용됩니다.

TDMA의 작동 원리는 특정 주파수에서 기지국이 특정 기간 동안 한 가입자를 위해 작동하고 다른 가입자를 위해 작동한다는 것입니다. 중단 시간이 너무 짧아서 장치가 알아채지 못합니다.

디지털에 가까운 CDMA 표준의 작동 원리는 모든 셀이 동일한 채널에서 작동한다는 것을 의미합니다. 결과적으로 주파수 자원이 최대한 활용됩니다. 한 기지국에서 다른 기지국으로 장치의 서비스를 원활하게 전환하는 것이 가능합니다.

LoRaWAN은 CDMA와 TDMA를 사용하고 Swift는 FDMA와 TDMA를 사용합니다.

6. 무선 중계 및 메시 네트워크

LoRaWAN의 장점은 메시(다중 지점) 네트워크를 사용한다는 것입니다. 장치는 무선 중계국으로 작동하고 가장 가까운 액세스 포인트로 신호를 전송할 수 있습니다. 따라서 공급자는 배선을 통해 추가 액세스 포인트를 설치할 필요가 없습니다. 또 다른 방법은 기존 액세스 포인트 인프라와의 통신을 제공하는 소형 WLAN 무선 중계국을 사용하는 것입니다. "Swift"는 이러한 특성을 자랑할 수 없습니다.

7. 지원되는 장치의 종류

LoRaWAN은 클래스 A, B, C 장치를 서비스할 수 있는 반면 Strizh는 클래스 A 장치만 서비스할 수 있습니다. 클래스는 무선으로 데이터를 전송하는 일정이 다릅니다. 예를 들어 Class A 장비는 정보를 전송한 후 기지국의 응답을 잠시 기다립니다. 수신기는 다음 통신 세션까지 꺼집니다. 클래스 B 장치는 일정에 따라 작동합니다. 지정된 시간에 송신기가 켜집니다. 기지국은 이러한 스케줄을 갖고 있으므로, 스케줄에 따라 기기에 데이터를 전송할 수 있습니다. 클래스 C 장치는 수신기를 항상 켜두어 기지국이 언제든지 정보를 전송할 수 있도록 합니다.

8. 비동기식 데이터 전송

Strizh 및 LoRaWAN 네트워크는 셀룰러 네트워크가 아닙니다. 즉, 데이터를 동기화하기 위해 장치를 깨울 필요가 없습니다. 일정에 따라 또는 정보가 축적될 때 데이터를 보내도록 센서를 프로그래밍할 수 있습니다. 따라서 배터리 수명은 상당히 길고 몇 년에 달할 수도 있습니다.

9. 객체 규모 로컬 네트워크

저렴한 기지국 비용과 폭넓은 하드웨어 및 소프트웨어 공급업체 생태계 덕분에 개별 기업도 효과적인 LoRaWAN 네트워크를 구축할 수 있습니다. 현지 시설에서 Strizh 네트워크를 구축하는 것도 가능하지만 프로토콜의 절대적인 비밀로 인해 필요한 장비를 선택하고 프로젝트를 승인하는 데 더 많은 시간이 걸릴 수 있습니다.

10. 운영자 수

LoRaWAN 네트워크는 전 세계 40개 국가, 250개 도시의 100개 이상의 사업자가 배포하고 있습니다. 거대 IT 기업과 주요 통신 사업자의 지원을 확보한 LoRaWAN은 이미 40개 이상의 국가, 250개 이상의 도시에 신호를 공급했습니다. 호주, 뉴질랜드, 대만, 네덜란드에서는 LoRaWAN이 사물 인터넷 네트워크 표준으로 간주됩니다. Strizh 네트워크는 일부 CIS 국가에서 서비스를 제공하는 유일한 운영자로 대표됩니다.

11. 기지국 비용

비셀룰러 LPWAN 구축에 대한 투자는 모바일 LPWAN에 비해 상당히 낮습니다. 비셀룰러 LPWAN 네트워크는 도시와 농촌 지역 모두에 쉽게 배포될 수 있습니다. LoRaWAN 기지국 하나의 비용은 1000달러로 추산됩니다. 예를 들어 네덜란드 영토를 커버하기 위해 통신 사업자 중 한 명이 12개를 인수했습니다.

12. 노이즈 내성

Strizh 기술은 간섭에 더 강합니다. LoRaWAN 신호는 평균적인 안정성을 가지고 있습니다. LoRaWAN의 경우 간섭 방지는 코딩을 통해 달성됩니다.

한 채널에서 동시에 작동하는 경우 장치는 10~20dB 수준의 간섭으로부터 보호할 수 있으며, Strizh에서는 이 수치가 인접 채널의 간섭으로부터 최대 65dB까지 보호됩니다.

13. 생태계

Strizh 솔루션은 회사 자체와 주로 러시아 장비 제조업체에서 개발했습니다. LoRa 생태계에는 통신 사업자, IT 솔루션 및 장비 공급업체 등 500개 이상의 회사가 포함되어 있습니다. LoRa Alliance에는 IBM, Cisco, Orange, NTT, Soft Bank, Bosch, Schneider Electric, Inmarsat, Swisscom과 같은 거대 IT 기업이 포함됩니다. 이러한 리더들의 지원으로 인해 LoRaWAN은 이미 세계에서 가장 널리 사용되는 LPWAN 기술이 되었습니다. 이는 이 네트워크를 배포한 운영자의 수로 입증됩니다.

요약

LoRaWAN은 독점 기술 수준, 채널 분리, 여러 클래스의 장치 서비스 기능, 무선 중계 및 메시 네트워크 사용 기능, 기업의 로컬 네트워크 구축, 기지국 비용, 생태계와 실행 중인 네트워크 수를 지원합니다. 이는 고객이 Strizh 기술을 사용할 때보다 LoRaWAN을 기반으로 효과적인 산업 솔루션을 구축할 수 있는 옵션이 훨씬 더 많다는 것을 의미합니다.

LoRaWAN과 NB-IoT: 표준 비교

1. 배포가 용이하다

시그폭스

Sigfox는 2009년 프랑스에서 현대적인 LPWA 네트워크를 시작한 프랑스 회사입니다. 당시 프로젝트 투자 금액은 1억 유로에 달했습니다.

네트워크는 초협대역 무선 기술을 사용합니다. 네트워크는 스타 토폴로지를 기반으로 합니다. 그런데 이 토폴로지는 대부분의 LPWA에 일반적입니다. 많은 장치가 무선으로 데이터를 게이트웨이에 전송하고 게이트웨이는 정보를 서버로 리디렉션합니다. 네트워크의 각 장치는 하루에 최대 140개의 발신 메시지를 전송할 수 있습니다. 메시지 크기는 12바이트를 초과하지 않습니다. 수신 메시지의 최대 개수는 4개이며, 각 메시지의 크기는 최대 8바이트입니다.

네트워크는 허가되지 않은 주파수 범위에서 작동합니다. 유럽에서는 868MHz, 유럽에서는 902MHz 대역이 통신 서비스 제공에 사용됩니다. Sigfox 네트워크는 전 세계 26개 이상의 국가에 배포되어 있습니다.

결점:

법률 변경으로 인해 주택 및 공동 서비스 사례가 추가로 발전할지는 확실하지 않습니다.
폐쇄형 기술로 인해 타사 개발자는 네트워크 서버에 접근할 수 없습니다.
범위 내에서 대칭적인 복귀 채널이 없습니다.
단일 공급업체의 리스크와 가입비 인상 리스크

인게누

이 네트워크는 RPMA(Random Phase Multiple Access) 프로토콜을 사용합니다. 이 기술은 전 세계 29개국에서 이용 가능하다.

좋은WAN

RT-Invest는 폐기물 수집 및 제거의 "스마트 제어" 프로젝트를 시작했습니다.

2019년 8월 15일, RT-Invest 그룹(Rostec State Corporation의 참여로 창설됨)은 자체 텔레매틱스 서비스 플랫폼을 기반으로 도시 폐기물 수집 및 운송의 디지털화를 위한 파일럿 프로젝트를 발표했습니다. 자세히 읽어보세요.

Beeline과 Energomera는 전력 산업에서 LPWAN을 공동으로 홍보할 예정입니다.

2019년 7월 26일, VimpelCom은 러시아 전력 계량 시장에서 사물 인터넷을 개발할 준비가 되었다고 발표한 것으로 알려졌습니다. 회사는 Energomera 기업과 국내 전력 계량기 제조업체와 협력 계약을 체결했습니다. 자세히 읽어보세요.

J'son & Partners Consulting: LPWAN 기술 구현 상태 및 전망

J'son & Partners Consulting이 언급한 바와 같이 다양한 무선 기술과 무선 통신 표준을 사용하여 IoT 장치의 연결을 보장할 수 있습니다. 그러나 러시아 분류에 따르면 IoT용 무선 네트워크의 대부분은 6개의 큰 세그먼트로 분류될 수 있습니다.

상당수의 IoT 장치(약 80%)가 저전력 무선 주파수 대역에서 LAN 및 PAN 기반 게이트웨이를 통해 연결됩니다(그림 2). 이 경우 게이트웨이 자체는 기존 셀룰러 모바일 네트워크나 협대역 무선 IoT 통신망을 통해 연결될 수 있다.

협대역 무선 IoT 통신 네트워크가 IoT용 무선 기술 중 가장 널리 퍼진 부분으로 간주되지 않는다는 사실에도 불구하고 이러한 유형의 네트워크는 다양한 애플리케이션을 위해 경제의 여러 부문에서 IoT 장치를 연결하는 데 사용될 것으로 예상됩니다. 다른 유형의 무선 통신을 사용하여 구현하기 어렵거나 불가능합니다.

협대역 무선 IoT 통신 네트워크는 무선 주파수 대역의 사용에 따라 일반적으로 또는 단순화된 두 개의 개별 세그먼트에 해당합니다.

일반적으로 사용되는 무선 주파수 대역(해외 분류에 따라 - 허가된 스펙트럼)의 협대역 무선 IoT 통신 네트워크는 여러 표준으로 대표되며, 그 중 가장 일반적인 표준은 3GPP 컨소시엄의 NB-IoT 및 LTE-M입니다. 실제로 이러한 기술은 독립적인 표준이 아니라 일반적으로 배터리 전원으로 실행되고 대역폭 요구가 제한된 저전력 장치의 연결 요구를 충족하도록 수정된 기존 셀룰러 이동 통신 표준의 개발을 나타냅니다.

단순화된 방식으로 사용되는 무선 주파수 대역의 협대역 무선 IoT 통신 네트워크에 대한 12가지 이상의 개방형 및 폐쇄형 표준이 있습니다(외국 분류에 따라 - 비면허 스펙트럼).

따라서 세계에서 IoT용 협대역 기술은 두 가지 주요 범주로 나뉩니다.

비면허 스펙트럼을 사용하는 기술(LoRaWAN, SigFox 등)
허가대역을 활용한 기술(NB-IoT, LTE-M 등)

전 세계적으로 출시 건수 측면에서 가장 큰 변화는 이동통신 사업자가 투자하는 허가된 스펙트럼(NB-IoT 및 LTE-M)의 네트워크에서 나타납니다.

J'son & Partners Consulting에 따르면 2018년 말까지 이러한 기술은 출시된 네트워크 수의 39%를 차지했습니다. 1제곱미터에 2019년에는 전 세계 52개국에서 NB-IoT 또는 LTE-M 기술 기반 네트워크를 구축한 사업자 수가 100개를 넘어섰습니다. 2016년 6월 릴리스 13(LTE Advanced Pro)에서 NB-IoT 표준화가 완료되었습니다.

LoRaAlliance에 따르면 2018년 말 전 세계 LoRaWAN 네트워크 사업자 수는 100개를 초과했습니다. Sigfox 네트워크(이 기술은 러시아에서는 대표되지 않음)는 약 50개국("난쟁이" 및 섬 국가 제외)을 포괄합니다.

2018년 말까지 러시아에서 가장 널리 퍼진 네트워크는 "Strizh"(XNB 기술)와 "Vaviot"(NB-Fi 기술)였습니다. LoRaWAN 및 NB-IoT 네트워크 구축도 활발히 진행되고 있습니다. 특히 2018년 말 ER-Telecom사는 63개 도시에 LoRaWAN 네트워크를 구축했고, MTS는 러시아 52개 지역 200개 이상의 도시에 연방 NB-IoT 네트워크를 구축했다.

비면허 대역에서 LPWAN 기술 및 프로토콜의 개발 및 표준화 수준을 분석한 결과는 다음과 같습니다.

LoRaWAN: 이 기술을 국제 표준으로 공식화할 계획입니다. 러시아에서는 LoRaWAN 프로토콜의 기본 표준 개발이 2021년 완료될 예정입니다.
NXB(“Swift”): Swift 회사에서 개발한 폐쇄형 XNB 프로토콜입니다. 이를 "스마트" 전기 계량기의 대량 연결에 사용하는 것이 제안되었지만 최종 결정은 아직 이루어지지 않았습니다.
NB-Fi(Vaviot): 2019년 2월 Rosstandart에서 예비 국가 NB-Fi 표준을 승인했습니다. NTI(National Technology Initiative) 계획은 2025년까지 러시아에서 몇 가지 IoT 표준을 추가로 개발할 것을 제공합니다.
Sigfox 및 기타 기술(Weightless P, Ingenu 등)은 러시아에 출시되지 않았으며 시장 참여자(벤더, 시스템 통합업체, 운영업체, 규제 기관 등) 측의 개발 계획도 없습니다(발표되지 않음).

2019년 7월 현재 LoRaWAN, NB-Fi 및 XNB 기술을 지원하는 두 장치와 러시아 공급업체를 포함한 네트워크 장비(인프라)가 러시아 시장에서 상업적으로 판매되고 있습니다. 가까운 미래에 NB-IoT 기술을 지원하는 최초의 상용 장치가 시장에 출시될 것으로 예상됩니다.

BergInsight 예측에 따르면 2023년에는 허가된 스펙트럼(NB-IoT 및 LTE-M) 기술이 전 세계 LPWA 장치 출하량의 약 80%, 즉 거의 10억 대를 차지할 것으로 예상됩니다.

러시아에서는 2019년 7월 현재 규제 기관이 허가된 스펙트럼의 기술에 우선권을 부여하는 반면, 허가되지 않은 사용을 위한 기술에는 주로 중요하지 않은 물체로부터 원격 측정을 수집하는 데 초점을 맞춘 틈새 기술의 역할이 할당됩니다. 동시에 폐쇄형 프로토콜을 사용하고 개별 시장 참가자에게 특혜를 제공함으로써 특정 IoT 부문(교통 인프라, 스마트 미터 등)을 독점할 위험이 있습니다.

LPWAN 표준은 주로 주택 및 공동 서비스, 스마트 도시, 물류, 운송 및 농업에 사용됩니다. 일반적으로 러시아 시장은 선진국에 비해 1~3년 정도 지연되면서 글로벌 추세에 따라 발전할 것입니다.

가치사슬에서는 M2M/IoT를 위한 '순수' 통신 서비스 제공자의 역할이 줄어들고, 클라우드 IoT 플랫폼, M2M/IoT 시스템에 대한 시스템 통합 서비스 및 기술 지원을 기반으로 하는 서비스 제공자의 역할이 늘어나고 있습니다.

VimpelCom은 모스크바에서 사물 인터넷 서비스 및 장치를 위한 NB-IoT 네트워크를 활성화했습니다.

2019년 7월 2일, VimpelCom PJSC(Beeline 브랜드)가 NB-IoT 기술을 기반으로 하는 LTE 표준의 사물 인터넷(IoT) 서비스 및 장치를 위해 모스크바에서 네트워크를 활성화한 것으로 알려졌습니다. 수천만 개의 스마트 장치를 지원할 수 있습니다. 자세히 읽어보세요.

SCRF는 LPWAN 표준의 운명에 대해 절충 결정을 내렸습니다.

이 문제에 대한 위원회 결정의 초기 버전은 많은 논란을 불러일으켰습니다. 현재 LPWAN 장치는 800MHz 대역의 비면허 섹션(864~865MHz, 866~868MHz 및 868.7~869.2MHz)에서 작동합니다.

2018년 두 번째 회의에서 SCRF는 무선 주파수 사용 허가를 얻기 위해 LPWAN 표준 기지국 출시를 의무화하기를 원했습니다. 또한 이러한 네트워크에서는 가정용 장비만 의무적으로 사용할 계획이었습니다.

사물 인터넷 시장 참가자 협회장인 Andrei Kolesnikov는 통신부 장관이자 무선 주파수 국가 위원회 의장인 Konstantin Noskov에게 그러한 결정이 내려지지 않도록 요청하는 서한을 보냈습니다. Kolesnikov는 무선 주파수 사용 허가를 의무적으로 취득해야 하는 요구 사항이 LPWAN 네트워크 구축 시간을 늘리고 통신 서비스 비용을 증가시키며 규제 기관인 Roskomnadzor의 부담을 증가시킬 것이라고 지적했습니다.

또한 LPWAN 네트워크는 이제 학생 및 교육 분야를 포함한 스타트업에서 적극적으로 사용되고 있습니다. LPWAN 표준의 무선 전자 장비 도입을 위한 허가 절차가 도입되면 이러한 관행의 지속이 불가능해집니다.

Kolesnikov는 또한 러시아 장비의 의무적 사용 요구 사항 도입에 반대했습니다. 그의 의견으로는 러시아 제조업체는 아직 사물 인터넷에 필요한 장비의 양과 품질을 제공할 수 없습니다.

2018

Tele2, Ericsson 및 Rostelecom은 에너지 부문에서 NB-IoT를 테스트했습니다.

4G 통신을 제공하기 위해 주파수 대역 453~457.4MHz, 463~467.4MHz를 5개 지역에 할당하기로 결정됐다. 이 목록에는 네네츠 및 추코트카 자치 오크루그, 잉구셰티아 공화국, 사하(야쿠티아) 및 체첸이 포함됩니다. 경매는 늦어도 내년 2분기 이전에 이뤄질 예정이다.

2017

MTS, NB-IoT 생태계 연구소 개설

ZTE와 velcom, 민스크에서 NB-IoT 네트워크 출시

통신 사업자인 velcom은 2017년 가을 민스크에서 "사물 인터넷"을 위한 국내 최초의 협대역 NB-IoT(협대역 사물 인터넷) 네트워크를 출시했습니다. NB-IoT 네트워크의 출시로 시범 지역뿐만 아니라 도시 전역에서 사물 인터넷의 개발이 가능해졌습니다. 기지국은 이미 모든 영역에서 안정적인 커버리지를 제공하고 있습니다. 협대역 통신은 건물의 거대한 벽과 지하층을 통해 가장 접근하기 어려운 장소까지 침투합니다. 신호 침투 측면에서 새로운 표준은 현재 사용되는 M2M 기술보다 20배 더 높을 수 있습니다.

이전에 velcom은 SCRF(국가 무선 주파수 위원회)로부터 이전에 할당된 주파수 범위의 일부를 사물 인터넷에 사용하도록 허가를 받았습니다. NB-IoT 네트워크는 GSM 및 UMTS에서도 사용되는 900MHz 대역에서 작동합니다. 사물 인터넷의 경우 200kHz의 작은 주파수 대역이 보호 간격과 함께 사용되며 이는 다른 네트워크의 작동에 어떤 방식으로도 영향을 미치지 않습니다.

러시아의 이동통신 사업자는 NB-IoT 모드에서 주파수를 사용하도록 허용될 수 있습니다.

2017년 12월 초, SCRF(국가 무선 주파수 위원회)는 Big 4 사업자, 즉 MTS, MegaFon, VimpelCom 및 Tele2가 협대역 사물 인터넷 모드(NB- IoT). 해당 SCRF의 결정 초안은 2017년 12월 28일 회의에서 고려될 예정입니다.

특히, 사업자들은 다양한 대역에서 러시아의 GSM, LTE 표준 및 후속 수정의 주파수 사용에 대한 기존 허가 체계 내에서 NB-IoT를 시작할 수 있을 것으로 가정됩니다. 문서에 따르면 SCRF는 "사물 인터넷 개발을 위한 유망 무선 기술의 신속한 구현 필요성을 고려합니다."

사업자에 따르면 NB-IoT 모드에서 주파수를 사용할 수 있는 가능성은 사물 인터넷 인프라 구축에 유리한 규제 환경을 제공하고 러시아의 IoT 개발을 간소화하며 기성품 시장 진입을 가속화할 것입니다. 이미 테스트를 거친 이 분야의 상용 제품 및 서비스입니다.

러시아 연방의 연방 무선 네트워크

프로그램에 따르면 2017년 말까지 100제곱미터가 넘는 지역에서 도시의 원격 측정 정보를 수집하기 위한 협대역 통신 네트워크 개발 개념이 개발될 예정입니다. km. LPWAN 네트워크 생성 및 사용에 대한 서비스 요구 사항과 접근 방식도 식별됩니다.

이와 동시에 협대역 통신 네트워크 개발 및 원격 측정 정보 수집 요구를 충족하는 통신 장비를 포함하여 소프트웨어 및 하드웨어 복합체의 개발, 개선 및 개선이 수행됩니다. 장비는 주로 국내 생산되어야 한다는 점이 강조됩니다.

2018년 초에 목록이 결정되고 LPWAN 네트워크 구축을 위한 통신 장비 생산에 대한 국내 산업의 역량이 평가될 예정입니다. 이후에는 네트워크 구축을 위한 무선 주파수를 포함하여 LPWAN 기술을 사용하는 연방 협대역 통신 네트워크 개발을 위한 조건이 마련되고 규제 법적 조치가 채택되며 통신 네트워크 구축을 위한 파일럿 프로젝트가 구현될 것입니다.

2018년 3분기에는 LPWAN 기술을 활용한 협대역 통신 네트워크 계획, 구축 및 구축 절차가 진행될 예정입니다. 2019년 3분기까지 LPWAN 통신 네트워크는 인구 100만 명 이상의 최초 5개 도시에 구현될 예정이며, 이러한 네트워크에는 국내 장비가 사용될 예정입니다.

2022년 말까지 국내 장비를 활용한 LPWAN 네트워크는 면적이 100제곱미터 이상인 러시아 모든 도시에 구현될 예정이다. km. 그리고 2024년 말까지 작은 마을과 도시 거주지뿐만 아니라 연방 고속도로와 철도를 따라 LPWAN 네트워크의 광범위한 구현이 보장될 것입니다. SCRF와 가까운 CNews는 이 문제가 고려될 것이라고 확인했습니다. 그에 따르면 주파수를 할당해야 한다고 그는 "맨 위에서" 왔다고 합니다.

Lux Research 및 Stratistics MRC 연구

MegaFon과 Qualcomm은 상트페테르부르크에서 공동으로 NB-IoT를 테스트했습니다.

테스트는 상트페테르부르크의 MegaFon 연방 연구 개발 센터에서 수행되었습니다. 최종 장치는 Qualcomm MDM9206 글로벌 멀티모드 모뎀을 기반으로 한 테스트 사용자 단말기였으며, 네트워크 측에는 Huawei 장비가 사용되었습니다. 테스트에는 900MHz 대역이 사용되었습니다. NB-IoT 표준의 주요 기능은 공동으로 승인된 프로그램에 따라 테스트되었습니다. 테스트의 일환으로 Coverage Enhancement Levels 방법의 성능도 검증되었으며, 이는 매우 낮은 수신 신호 값에서도 장치가 온라인 상태를 유지할 수 있도록 하며 이는 유망한 사물 인터넷 장치에 특히 중요합니다.

수행된 NB-IoT 테스트를 통해 우리는 NB-IoT 표준의 MegaFon 네트워크에서 작동할 장치를 개발하고 구현하려는 수많은 IoT 모듈 제조업체, 소프트웨어 개발자 및 시스템 통합업체를 위한 공식 요구 사항을 준비할 수 있습니다.

MegaFon은 사물 인터넷 장치의 대량 연결을 위한 인프라를 준비하고 있습니다. NB-IoT 기술은 접근하기 어려운 곳에 위치하여 배터리 교체 없이 장시간 작동해야 하는 다양한 장치에 네트워크에 대한 대량 연결을 제공할 것입니다. 또한 이 기술에는 데이터 전송의 신뢰성, 보안 및 연속성을 보장하는 허가된 주파수 범위의 사용이 포함됩니다. MegaFon의 연방 연구 개발 센터 책임자인 Nikolai Sidorov는 NB-IoT 기술의 도입은 데이터 전송 속도뿐만 아니라 네트워크 용량도 증가시킬 5세대 네트워크 출시를 위해 MegaFon의 인프라를 준비하는 또 다른 단계라고 말했습니다.

글로벌 다중 모드 LTE IoT 모뎀 MDM9206을 기반으로 하는 상용 모듈이 이미 사물 인터넷을 가능하게 만들고 있다는 사실을 기쁘게 생각합니다. NB-IoT와 eMTC는 모바일 결제기기(POS), 파이프라인, 수도, 가스, 전기 계량기 등 IoT 기기를 상호 연결하고 연결하는 것은 물론 자산 관리 시스템, 스마트 시티 구축을 위한 최적의 기술입니다. MegaFon과 함께 NB-IoT 기술 및 다양한 사용자 시나리오에 대한 공동 테스트 결과에 만족합니다. 이미 상용화되어 있는 Qualcomm MDM9206 칩셋을 사용하면 이제 이러한 모든 문제를 해결할 수 있습니다. 이는 러시아의 개인 및 기업 가입자를 위한 새로운 서비스 출현을 향한 또 다른 중요한 단계입니다."라고 Qualcomm 동유럽 비즈니스 개발 담당 부사장인 Yulia Klebanova는 말합니다.

화웨이, 스페인에서 NB-IoT 기반 스마트 전기 계량기 테스트

EDP Distribuição(스페인)는 협대역 사물 인터넷을 사용하여 Upgrid 프로그램의 일환으로 파일럿 프로젝트를 구현하고 있으며, 이는 결국 유럽 위원회의 Horizon 2020 전략의 일부입니다. NB-IoT 인프라 네트워크는 통신 사업자 NOS가 화웨이의 개발 기술을 사용해 설치했습니다.

Huawei에 따르면 협대역 사물 인터넷을 사용하여 다음 작업을 해결합니다.

고객 서비스의 적절한 품질이 유지됩니다. 장애 및 손상의 자동 감지를 통해 서비스 복원에 필요한 시간이 단축됩니다(자연 재해 및 기타 예상치 못한 상황이 발생하는 경우 문제를 신속하게 감지하고 해결할 수 있습니다).
다양한 상황과 통계를 지원하는 온라인 소비 측정;
거의 실시간으로 제어되는 주문형 응답;
통신 사업자의 점진적인 대량 구현을 통한 지속적인 기술 개발(대규모 도입은 "스마트" 네트워크의 요구 사항에 따라 기능을 최적화하고 새로운 요소를 도입함으로써 발전된 생태계의 조성과 기술 혁명의 구현을 보장합니다) ).

EDP Distribuição는 프로젝트에 참여한 100명의 클라이언트와 함께 개발 파일럿 출시를 위해 리스본의 Parque das Nações 지역을 선택했습니다. 여기에는 협대역 사물 인터넷이 이미 구현되었으며 NB-IoT 적용 범위를 제공하는 2개의 NOS 기지국이 설치되었습니다. 화웨이는 지능형 에너지 관리가 이 기술의 실제 적용 사례가 되었다고 지적했습니다.

MegaFon은 NB-IoT 표준에서 미터 작동을 테스트했습니다.

MegaFon이 파트너와 함께 봄에 선보인 포괄적인 솔루션을 통해 주택 및 공동 서비스 기업과 관리 회사는 자원 소비에 대한 정보를 신속하게 수신하고, 비용을 자동으로 통제하며, 즉시 잔액을 결정하고 지불 격차를 없앨 수 있습니다. 새로운 솔루션으로 전환한 주민들은 더 이상 수동으로 판독할 필요가 없으며, 편리한 애플리케이션을 통해 전기, 물, 가스 소비량을 모니터링하고 일정 기간 동안 통계를 업로드할 수 있습니다.

이 제품은 MegaFon이 Huawei와 함께 개발하고 2017년에 상업적으로 사용할 계획인 NB-IoT 표준에 따라 작동하기 때문에 시중에서 판매되는 대체 제품에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 에너지 효율성 덕분에 연결된 장치는 배터리 교체 없이 최대 10년 동안 작동할 수 있으며, 네트워크 범위는 모바일 신호 수신이 어려운 실내에서도 중단 없는 데이터 전송을 보장하며, 무선 모듈의 저렴한 비용은 경쟁력 있는 구현 비용을 보장합니다.

솔루션의 편리함은 복잡성에도 있습니다. 주택 및 공동 서비스 부문의 러시아 정보 시스템 개발자와 공동으로 만든 회사 " 빅 3"는 계량기 생산부터 하나의 창을 통해 판독값을 수집하고 분석하기 위한 플랫폼 설치에 이르기까지 지능형 계량 시스템으로의 전환과 관련된 모든 문제를 해결합니다.

“오늘 우리는 주택 및 공동 서비스 부문에서 전체 기술 시장의 출현에 대해 이야기할 수 있으며 여기에 나타나는 솔루션은 다른 산업에도 적용됩니다. 물론 이러한 현상은 업계의 투자 매력도를 높이기 위한 체계적인 노력의 결과라고 지적 러시아 연방 건설, 주택 및 공동 서비스부 차관 Andrey Chibis. - 우리는 민간 투자자의 등장과 명확한 게임 규칙의 정의가 주택 및 공동 서비스 부문을 진정으로 효율적이고 고객 지향적으로 만들 수 있다고 믿습니다. 투자자이든 관리 조직이든 전문 관리자는 프로세스를 자동화하여 비용을 절감하고 작업의 제어 가능성과 예측 가능성을 높이는 데 관심이 있습니다. 우리는 오늘 제시된 솔루션이 주택 관리의 효율성을 향상시키는 또 다른 단계가 될 것이며 인구의 지불 규율을 개선할 수 있을 것이라고 확신합니다.”

MegaFon, Huawei 및 Big Three의 솔루션은 NB-IoT 표준 출시 직후 시장에 출시될 예정이며, 관리 회사와 주택 및 공동 서비스를 위한 네트워크에 계량 장치를 연결하는 문제를 포괄적으로 해결할 수 있게 될 것입니다. 기업.

2016년: 화웨이 사업부

2015

Stratistics MRC의 시장 평가

Stratistics MRC에 따르면 전 세계 LPWA 네트워크 시장 규모는 2015년 말 기준 5억 달러로 추산됩니다. 분석가에 따르면 2022년까지 시장은 463억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 2015~2022년 시장의 연평균 성장률(CAGR)입니다. 88.8%가 됩니다.

분석가에 따르면 경제의 민간 부문은 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것입니다. 동시에 LPWAN 서비스 소비에 대한 공공 부문 경제의 CAGR 지표는 민간 부문의 CAGR 지표를 초과할 것입니다. 유럽 국가들이 글로벌 LPWAN 시장을 장악하게 될 것입니다. 동시에, 아시아태평양 지역에서는 연간 총 매출액 성장률이 더 높아질 것입니다.

통신시장 전문가들은 친숙한 이동통신사, 인터넷 제공업체, 은행, 인터넷 기업들이 머지않아 근본적으로 새로운 사업으로 변신할 것이라고 예측합니다. 이들은 제조 및 소비자 부문 모두에서 지능형 제어 시스템의 본격적인 통합자가 될 것입니다. 이러한 변화의 예는 Innoprom-2016 산업 전시회에서 볼 수 있습니다.

인터넷에 접속할 수 있는 스마트 기기가 점점 더 많이 우리 주변에 나타나고 있습니다. 스마트 홈, 가전제품, 자율주행차, 도로 자동 통제 시스템, 무엇을 사야 할지 결정하는 인공지능 등 이 모든 것이 이미 수십만, 수백만 명의 삶을 통제하고 있습니다. 그리고 이 과정은 추진력을 얻게 될 것입니다.

국내 통신 사업자에 따르면 2016년 초 러시아에서는 약 1,100만 대의 인터넷 기기가 운영 중이었으며 2020년에는 그 수가 최대 5,000만 대로 약 5배 증가할 것으로 예상됩니다. 제조 부문과 서비스 부문으로 예상됩니다. 그리고 그러한 디지털화가 러시아 경제에 미치는 총 기여는 2021년까지 50억 루블에 이를 것입니다.

사람의 개입 없이 자동으로 서로 데이터를 교환하는 장치 도입의 첫 번째 징후는 이미 확인되고 테스트될 수 있습니다. 따라서 산업 전시회 "Innoprom-2016"의 틀 내에서 운영자 "MegaFon"은 그 자체로 특이한 역할을 수행했습니다. 회사 대표자들은 사실상 통신과 인터넷 서비스에 대해서는 언급하지 않았지만 사물 인터넷(IoT), 지능형 생산 관리 및 비용 최적화 시스템, 운송 및 물류 서비스, 은행 채점 시스템에 대해 이야기했습니다.

사물 인터넷의 광범위한 구현을 위해서는 다양한 장치 간의 상호 작용에 대한 표준을 통일할 필요가 있습니다. 그렇지 않으면 수많은 스마트 장치가 도움이 되기보다는 해를 끼치기 시작할 것입니다.

NB-IoT - 사물 인터넷을 위한 단일 표준

id="sub0">

이를 위해 다양한 운영업체와 장비 제조업체가 최종 표준을 개발하고 구현하기 위해 열심히 노력하고 있습니다. Innoprom-2016의 일환으로 MegaFon은 Huawei와 함께 러시아 시장에서 처음으로 새로운 통신 표준인 NB-IoT(협대역 IoT)인 "스마트 주차"를 기반으로 한 스마트 장치의 작동을 시연했습니다. '스마트 주차' 솔루션을 사용하면 상업용 주차장을 소유한 기업이 주차 공간을 보다 효과적으로 관리하고, 공간 점유율 모니터링 비용을 최적화할 수 있으며, 최종 사용자에게 모바일 애플리케이션을 통해 편리한 예약 인터페이스를 제공할 수 있습니다. 비용을 지불하고 주차 공간으로 이동합니다.

NB-IoT의 경우, 사물 인터넷을 위한 이 통신 기술은 최종 장치의 에너지 소비를 크게 줄이고, 훨씬 더 나은 적용 범위와 통신 보급률을 제공하며, 네트워크에 연결되는 최대 장치 수를 늘립니다.

에 따르면 Marat Nuriev, Huawei 러시아 IoT 솔루션 영업 및 마케팅 이사 NB-IoT는 허가된 주파수 대역에서 작동하는 IoT용 LPWA(저전력 광역) 네트워크의 통합 기술이 될 가능성이 있습니다.

화웨이는 이미 개방형 API를 통해 모든 수직 시장의 기업을 연결할 수 있는 통합 IoT 운영자 플랫폼을 개발하고 있습니다. 덕분에 개별 프로젝트마다 별도의 IoT 플랫폼을 구축할 필요가 없습니다. “우리는 또한 2016년 말에 연결된 장치와 운영자의 IoT 플랫폼의 상호 작용을 위해 설계된 Lite OS 운영 체제를 선보일 예정입니다. 이것은 모든 개발자가 자신의 장치에서 사용할 수 있는 작은 개방형 OS입니다.”라고 말했습니다. 마라트 누리예프.

다양성 측면에서 NB-IoT는 유틸리티 계량기, 모니터링 센서, 자산 추적 시스템 및 기타 여러 장치를 연결하는 데 사용할 수 있는 다양한 산업 분야의 기업을 위한 "에너지 효율적인 장거리 네트워크"에 가장 적합한 솔루션입니다. 이 기술의 특징 중 하나는 하나의 기지국 셀에 최대 10만 대의 기기를 연결할 수 있다는 점이다. 이는 기존 이동통신 표준의 성능보다 수십 배 더 뛰어난 성능이다.

저주파 범위를 사용하면 지하실, 지하실 등 도달하기 어려운 장소에도 적용 범위를 제공할 수 있습니다. 또한, 새로운 표준으로 작동할 때 장치는 배터리를 보다 경제적으로 사용하므로 재충전하지 않고도 훨씬 더 오랫동안 작동할 수 있습니다. 예를 들어, 자율 배터리가 장착된 수량계는 NB-IoT 표준으로 작동할 때 재충전 없이 최대 10년 동안 지속될 수 있으며 지하실에 설치하면 신호를 수신할 수 있습니다.

그는 “NB-IoT는 전력 소비가 매우 낮은 소형, 저비용 장치를 가능하게 하며 산업에서 IoT 기술의 새로운 애플리케이션을 찾는 데 도움이 될 것입니다.”라고 말했습니다. MegaFon의 인프라 이사 Alexander Bashmakov.

“특정 기술을 선택할 때 우리는 그 기술의 보급률, 가능한 적용 범위, 여러 국가의 운영자 네트워크 호환성, 프로토콜 개방성, 네트워크 및 가입자 장비의 생산량을 고려해야 합니다. 그런 점에서 다가오는 '5세대' 글로벌 통신 표준은 그 어떤 대체 기술보다 일반 가입자와 기업 모두에게 훨씬 더 효과적일 것이다. 이것이 5G를 선호하는 우리의 선택을 결정합니다.” 알렉산더 바쉬마코프. - 이러한 이유로 MegaFon과 전 세계 여러 운영업체는 MegaFon 생성 및 표준화 과정에 매우 적극적으로 참여하고 있습니다. 예를 들어, 우리 회사는 전 세계 NB-IoT 기술 개발에 협력하는 것을 목적으로 하는 GSMA NB-IoT 포럼 커뮤니티의 회원이 되었습니다. 이 조직에는 China Mobile, Deutsche Telekom, Vodafon 등 최대 통신업체는 물론 Huawei, Intel, Qualcomm 등 기술 솔루션의 선두 제조업체가 포함되어 있습니다."

MegaFon은 IoT 부문 발전을 위해 해결해야 할 기술적 문제에 대해서도 이야기했습니다. “우리는 단일 기지국이 서비스하는 장치 수가 엄청나게 증가하는 문제를 해결하고 네트워크 응답 시간을 크게 줄여야 합니다. 또한 소위 미션 크리티컬 통신(Mission Critical Communications)에 대한 지원을 추가할 가치가 있습니다. 즉, 특히 중요한 애플리케이션, 생명 시스템 등에 대한 고가용성과 데이터 전달 보장을 보장하는 것입니다. 이러한 문제는 NB-IoT와 이후 5G 프레임워크 내에서 해결될 것입니다.”라고 말했습니다. 알렉산더 바쉬마코프.

IoT 구현 분야

id="sub1">

현재 IoT 구현을 위한 주요 산업은 다음과 같습니다.

운송 및 물류(차량 관리, 원격 측정, 교통 최적화 등);

주택 및 공동 서비스, 전력 산업(스마트 측정, 자원 제어 및 최적화, 실시간 원격 제어)

소비자 부문(어린이 및 노인의 위치, 아파트 및 부동산 보안, 스마트 홈);

약;

금융(ATM, 결제 단말기, 결제 관리);

생산 및 무역(원격 관리, 재고, POS/판매, 자동화).

IoT 분야의 MegaFon 프로젝트

id="sub2">

그들의 말을 확인하기 위해 MegaFon은 IoT 분야에서 구현된 프로젝트에 대해서도 이야기했습니다. 그 중 가장 큰 것 중 하나는 Platon 트럭 교통 통제 시스템이었습니다. 현재 단지 장비에는 200만 개의 특수 열 SIM 카드가 설치되어 있습니다. 이 SIM 카드는 차량 등록 번호와 연결되어 있습니다. 경로를 따라 센서를 사용하면 도로에서 전자 제어가 가능해 티켓 유무를 확인하고 요금을 인출할 수 있습니다.

M2M 솔루션 사용의 또 다른 예는 Mostaxi(Yandex.Taxi 및 Uber와 유사)와의 프로젝트입니다.

MegaFon 스탠드의 '스마트 주차' 외에도 방문자에게는 SIM 카드가 포함된 가스 계량기가 표시되었습니다. 2009년에는 "스마트" 계량 장치를 합법화하는 에너지 효율에 관한 제261차 연방법이 채택되었습니다.

현재 러시아에는 셀룰러 통신을 통해 서버에 연결된 아파트 또는 개인 건물에 약 30만 미터가 있습니다. 이를 통해 측정 장치의 모든 판독값을 원격으로 전송할 수 있습니다. MegaFon은 이 시장 부문에서 선두 위치 중 하나를 차지하고 있습니다.

따라서 Gazprom은 가스 본관과 변전소에 약 2,700개의 연결 지점을 설치했습니다. 각각에는 실시간으로 데이터를 전송하는 MegaFon SIM 카드가 포함되어 있습니다.

또한 운영자는 이동통신사를 통해 이 기업의 모든 변전소(약 30만 개)를 중앙 제어반에 연결하기로 Rosseti 회사와 계약을 체결했습니다. 이를 통해 문 열림 또는 닫힘에 대한 정보를 수집하고, 비디오 이미지, 공기 온도 및 측정 장비의 판독값을 전송할 수 있습니다.

MegaFon은 또한 은행 부문의 프로젝트도 선보였습니다. 기계 학습 알고리즘을 기반으로 하는 운영자의 소프트웨어 솔루션을 통해 VUZ-Bank(우랄 재건 및 개발을 위한 은행 그룹의 일부)는 실시간으로 잠재 고객의 지급 능력 위험에 대한 올바른 추천을 받을 수 있습니다. 독점적인 IT 플랫폼은 은행 전문가가 고객의 대출 의무와 관련된 위험 수준을 추가로 평가하는 데 도움이 됩니다. 계약 금액은 연간 300만 루블이었습니다.

현재 MegaFon은 Sberbank와 고객의 지급 능력에 대한 명시적인 평가에 관한 계약을 체결했습니다. 이 회사는 또한 러시아의 다른 금융 및 신용 기관의 머신러닝 기반 채점 서비스에 대한 높은 관심에 대해서도 언급했습니다.

사물인터넷(IoT)의 발전으로 사업자의 모바일 네트워크 연결 수가 크게 늘어날 것입니다. Ericsson의 예측에 따르면 2021년까지 전 세계에서 인터넷에 연결된 장치의 총 수는 280억 대에 달할 것이며, 이 중 15억 대는 모바일 네트워크를 통해 서로 상호 작용하는 가전제품과 스마트 자동차가 될 것입니다. 향후 몇 년 동안 M2M(Machine-to-Machine) 연결 수는 매년 25%씩 증가할 것이며, 시장에 공급되는 대부분의 M2M 장치는 LTE 표준을 지원할 것입니다. IoT 시장이 성장함에 따라 이러한 솔루션의 많은 사용 사례에서 기존 모바일 통신 기술은 부족한 커버리지, 높은 최종 단말기 비용 및 짧은 배터리 수명으로 인해 충분하지 않다는 것이 분명해졌습니다.

혁신적인 사물 인터넷 기술은 협대역 IoT 솔루션(협대역 IoT 또는 NB-IoT)입니다. 이는 주로 M2M(Machine-to-Machine) 애플리케이션을 위해 고안된 다양한 무선 협대역 저전력 광역 네트워크(LPWA)입니다. NB-IoT 표준은 통신 서비스 제공을 전문으로 하는 기업에 폭넓고 새로운 기회를 열어줄 것입니다. 특히, 사업자의 ARPU(가입자당 수익)가 크게 증가할 것입니다. NB-IoT 기술은 중단 없는 데이터 전송과 낮은 전력 소비가 우선시되는 솔루션 클래스에서 저속 틈새 시장을 차지할 것입니다.

NB-IoT의 기술적 장점

NB-IoT 표준은 2016년 3GPP 컨소시엄에서 Release 13(LTE Advanced Pro)으로 지정되었으며 현재 테스트 중입니다. 전문가들은 NB-IoT 기술이 사업자들 사이에서 인기를 얻을 것이라고 믿습니다. 유지 관리 및 운영 비용은 오늘날의 고급 LTE 및 GSM 네트워크보다 저렴합니다. 이는 그 특성 때문입니다. NB-IoT 표준은 200kHz 주파수 채널에서 작동하는 양방향 통신입니다. 네트워크를 작동시키려면 운영자는 기지국에 특수 소프트웨어만 설치하면 됩니다. 이는 이미 기존 주파수로 IoT 네트워크를 배포하는 경우에 적합합니다.

3GPP는 네트워크 운영 모델을 통해 생각하고 있습니다. 컨소시엄은 NB-IoT 네트워크 배포를 위한 세 가지 옵션을 제공합니다. 첫 번째는 NB-IoT Guard Band입니다. 협대역 IoT에는 별도의 주파수 스펙트럼이 할당됩니다. 두 번째는 In Band입니다. 이 기술은 LTE 네트워크의 보호 주파수 간격에 배치됩니다. 세 번째는 Stand Alone이라고 불렸습니다. 그의 개념에 따르면 NB-IoT와 LTE는 동일한 주파수 범위에서 작동합니다. 따라서 NB-IoT 네트워크는 GSM 표준이 LTE로 재정비된 후 현재 작동하는 주파수 대역에 배포되거나 GSM과 LTE 네트워크 간의 "보호" 간격에 배포될 수 있습니다. NB-IoT의 데이터 전송 속도는 200kbit/s에 이르며, 이는 동일한 유형의 소량의 데이터를 주기적으로 전송하는 장치에 충분합니다.

단순화된 형태로 NB-IoT 네트워크 배포 옵션을 다음 그림으로 표현할 수 있습니다.

결과적으로 개발자들은 재충전 없이 NB-IoT 장비의 배터리 수명이 10년에 달할 것이라고 약속합니다!

NB-IoT 단말기 가격은 5달러로 예상된다.

NB-IoT 기술의 다음으로 중요한 특징은 하나의 기지국 셀에 최대 10만 개의 NB-IoT 장치를 연결할 수 있는 능력으로, 이는 현재 이동통신 표준의 성능보다 수십 배 더 뛰어납니다. 이를 통해 빅데이터 방식을 활용한 IoT 데이터 분석을 통해 추가적인 상업적 이익을 얻을 수 있습니다. 관련 산업과의 협력의 일환으로 운영자는 통신 서비스를 판매하는 것 외에도 분석 데이터를 제3자에게 판매할 수 있는 기회를 갖습니다.

NB-IoT 표준의 이러한 장점은 도달 범위를 크게 늘려 도달하기 어려운 장소와 지역에서도 통신을 제공할 수 있습니다.

NB-IoT 발전의 문제점과 전망

많은 업계에서 비즈니스 프로세스의 효율성을 향상시키는 IoT 제품에 관심을 보이고 있습니다. 우선, 주택 및 공동 서비스, 교통, 의료, 자동차 산업 등이 있습니다.

사물 인터넷은 스마트 센서(전기, 가스, 수도용), 시설 관리, 가정 및 상업용 부동산을 위한 보안 및 화재 경보 시스템, 개인용 전자 건강 센서, 사람, 동물 또는 동물을 위한 추적 시스템을 포함하여 50개 이상의 사용 사례를 제공합니다. 사물, 요소 스마트 시티 인프라(예: 가로등 또는 쓰레기통, 스마트 홈 및 연결된 산업용 도구 등).

사물인터넷 발전의 원동력이 될 것은 B2B 부문이며, 이들 제품이 상용화 첫 단계에서 가장 큰 관심을 보일 부문이 될 것이라는 분석이다. 이는 개인 사용자의 요구보다 스마트 기기에 구조화된 비즈니스 절차를 포함시키는 것이 더 쉽다는 사실로도 설명됩니다. 협대역 IoT 시장 규모는 2022년까지 약 2억 달러에 이를 것으로 예상됩니다.

전문가들은 향후 4~6년 동안 연결되는 IoT 장치 수에 대해 다양한 수치를 제시합니다. 예측의 어려움은 에너지 집약적이고 수많은 연결된 장치가 필요한 산업 부문에서 사물 인터넷이 큰 잠재력을 갖고 있다는 사실로 설명됩니다.

NB-IoT 표준의 첫 번째 테스트는 2016~2017년 국경에서 시작될 것으로 예상됩니다. 그러한 네트워크의 상업적 배포에 대해 이야기하기에는 아직 이르다. 이는 전자 부품이 부족하고 할당된 주파수 할당 문제뿐만 아니라 규제 메커니즘 때문이기도 합니다. 화웨이 대변인은 오늘날 러시아가 기술 개발에서 뒤쳐질 이유가 없다고 지적합니다. 연방 사업자는 LTE 네트워크를 확고하게 구현했으며 이는 협대역 IoT의 발전에 매우 중요합니다. NB-IoT 표준의 세계 개발자 중에는 Huawei 외에도 Qualcomm, Intel Corporation, Nokia Networks, Verizon, Samsung Group, AT&T 등이 있습니다.

NB-IoT 표준이 이제 막 형성되었다는 점을 고려하면, 그 개념은 아직 다듬어지는 중입니다. 많은 개발자들은 음성 서비스를 통해 후속 릴리스에서 네트워크 기능을 확장할 계획입니다. 네트워크 속도가 이를 가능하게 합니다. 또한 NB-IoT는 네트워크 사양(협대역 5G)의 구성 요소 중 하나가 될 가능성이 높습니다.

NB-IoT 네트워크 테스트

올 여름, 유블럭스는 NB-IoT 네트워크를 위한 최초의 모듈 출시를 발표했습니다. 안정적인 연결과 소규모 데이터의 지속적인 전송이 필요한 서비스를 지원합니다. 개발자들은 배터리가 재충전 없이 10~20년 동안 지속된다고 주장합니다. 장치 크기는 1.6x2.6cm이고 최대 수신 스트림 속도는 227Kbps입니다. 유블럭스는 GPRS에 비해 NB-IoT의 효율성이 더 높다는 것을 확인한 성공적인 장비 테스트를 보고했습니다.

이 회사는 이미 작년에 협대역 IoT 표준 개발에 센세이션을 일으켰습니다. Huawei 및 Vodafone과의 파트너십을 통해 NB-IoT 사전 표준에 대한 최초의 테스트가 조직되었습니다. 실험은 Vodafone 네트워크에서 특수 모듈을 기지국에 부착하여 수행되었으며, 이 모듈은 수도 계량기에 신호를 보냈습니다. 파트너들은 기술 적용 범위를 확대할 계획이다. 예를 들어, Huawei는 모바일 통신 구성을 위해 이 표준을 배포할 계획입니다. 하지만 이를 위해서는 외부 간섭에 대한 NB-IoT 네트워크의 민감도가 낮은 것을 확인할 필요가 있습니다.

화웨이는 NB-IoT 표준을 대중화하고 배포하기 위해 올해 초 TIM과 협약을 체결했습니다. 파트너들은 협대역 IoT에 대한 작업을 조직하고 현장에서 테스트를 수행하기 위해 개방형 실험실을 만들고 있습니다.

이 기술에 대한 수요가 증가할 것은 분명합니다. 왜냐하면... 그 특성은 시장 동향 및 소비자 요구와 일치합니다. 넓은 적용 범위(지하실 포함), 에너지 절약, 다수의 장치 연결 기능 및 낮은 유지 관리 비용을 제공합니다.

모바일 네트워크(특히 NB-IoT)에서 사물 인터넷의 기술 솔루션, 3GPP 사양에서 IoT로의 M2M 네트워크 진화, 모바일 네트워크 운영의 기타 기술적 특징에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요. 책 "6G로 가는 길의 이동통신 ".