03.09.2017, štvrtok, 15:19, moskovského času, Text: Vladimir Bakhur

Spoločnosť Megafon oznámila, že jej komplexné riešenie, pripravené v spolupráci s partnermi, umožní podnikom v oblasti bývania a komunálnych služieb a správcovským spoločnostiam rýchlo získať informácie o spotrebe zdrojov, automaticky kontrolovať výdavky, okamžite určiť zostatok a zbaviť sa medzier v platbách. Ako uviedla spoločnosť pre CNews, obyvatelia, ktorí prešli na nové riešenie, už nebudú musieť počítať manuálne, navyše je možné cez pohodlnú aplikáciu sledovať spotrebu elektriny, vody a plynu a nahrávať štatistiky za určité obdobie.

Produkt má oproti alternatívam dostupným na trhu množstvo výhod, keďže funguje na štandarde NB-IoT, ktorý Megafon vyvíja spolu s Huawei a plánuje ho uviesť do komerčného využitia v roku 2017. Jeho energetická účinnosť umožňuje pripojeným zariadeniam fungovať až 10 rokov bez výmeny batérie, dosah siete zaisťuje neprerušovaný prenos dát aj v miestnostiach so sťaženým príjmom signálu mobilnej komunikácie a nízke náklady na rádiový modul zaisťujú konkurencieschopné náklady na implementáciu.

Pohodlie riešenia spočíva aj v jeho komplexnosti: vytvorené v spolupráci s ruským vývojárom informačné systémy v oblasti bývania a komunálnych služieb spoločnosťou Big Three rieši všetky otázky súvisiace s prechodom na inteligentný merací systém - od výroby meračov až po inštaláciu platformy na zber a analýzu odpočtov cez jedno okno.

„Dnes môžeme hovoriť o vzniku celého technologického trhu v sektore bývania a komunálnych služieb a riešenia, ktoré sa tu objavia, nachádzajú uplatnenie v iných odvetviach. Samozrejme, tento jav je výsledkom systematickej práce na zvýšení investičnej atraktivity odvetvia, poznamenal námestník ministra výstavby a bývania a komunálnych služieb Ruskej federácie. Andrej Chibis. - Veríme, že príchod súkromného investora a definovanie jasných pravidiel hry môže urobiť sektor bývania a komunálnych služieb skutočne efektívnym a orientovaným na zákazníka. Profesionálny manažér, či už je to investor alebo manažérska organizácia, má záujem o automatizáciu procesov a tým o znižovanie nákladov, zvyšovanie kontrolovateľnosti a predvídateľnosti práce. Sme presvedčení, že dnes predstavené riešenie bude ďalším krokom k zefektívneniu správy bytov a dokáže zlepšiť platobnú disciplínu obyvateľstva.“

„Megafon dôsledne vyvíja technológie a významne prispieva k zavádzaniu inovácií v telekomunikačnom priemysle. Ponúkame komplexné high-tech riešenia na kľúč a to je súčasťou našej firemnej stratégie. Megafon ako prvý v Rusku predstavuje najefektívnejšie riešenie pre výstavbu a bývanie a komunálne služby založené na sieti štandardu NB-IoT – inteligentné merače. Sme presvedčení, že komerčné spustenie tohto riešenia urýchli digitalizáciu a modernizáciu priemyslu vďaka zníženiu nákladov, času inštalácie a údržby inteligentných meračov, vysokej úrovni bezpečnosti prenosu dát a pohodlnému analytické správy, zjednodušenie rozhodovania,“ poznamenal Natália Taldykina, riaditeľ pre rozvoj podnikania spoločnosti Megafon.

„Vidíme veľký potenciál v technológii NBIoT, ktorá má jedinečné schopnosti na podporu aplikácií pre rôzne odvetvia, vrátane bývania a komunálnych služieb. Spojenie schopností výrobcov zariadení a poskytovateľov servisných platforiem do ekosystému umožní vytvárať komplexné integrované riešenia internetu vecí, povedal. Liu Libo, viceprezident pre operátorský trh spoločnosti Huawei v Rusku. – Dnes môžeme označiť začiatok vytvárania takéhoto ekosystému na ruskom trhu. Sme pripravení uplatniť naše skúsenosti zo spolupráce s poprednými svetovými spoločnosťami v spolupráci s ruskými operátormi, vývojármi aplikácií a zariadení.“

Artem Sedov, CEO Skupina Big Three Group of Companies uviedla: „Súčasná reforma bývania a komunálnych služieb si kladie ambiciózne ciele: dosiahnuť zvýšenú efektívnosť využívania energetických zdrojov a transparentnosť účtovania. Prepojenie meracích zariadení s diaľkovým odpočtom vyrieši tieto problémy pre občanov a správcovské spoločnosti a stane sa dostupným a pohodlným nástrojom na riadenie a sledovanie spotreby komunálnych služieb.“

Riešenie od Megafonu, Huawei a Veľkej trojky sa objaví na trhu hneď po uvedení štandardu NB-IoT a komplexne vyrieši problém pripojenia meracích zariadení do siete pre správcovské spoločnosti a podniky bytových a komunálnych služieb. Podľa IKS Consulting celkový potenciál trhu s inteligentnými meracími zariadeniami v Rusku presahuje 206 miliónov inteligentných meračov.

V kancelárii kapitálovej pobočky MegaFonu sa uskutočnila prezentácia prvého komplexného IoT riešenia pre bývanie a komunálne služby. Ide o produkt spoločného úsilia operátora MegaFon, dodávateľa zariadení Huawei a vývojára platformy Big Three na zber a analýzu telemetrických údajov. Úlohy v projekte boli rozdelené nasledovne. MegaFon nasadil sieť NB-IoT založenú na zariadení Huawei a veľká trojka vyvinula zariadenie, ktoré zbiera dáta z vodomerov a elektromerov a prenáša dáta na server prostredníctvom siete NB-IoT. Zákazník takéhoto riešenia má prístup k internetovému rozhraniu, cez ktoré je možné získať všetky údaje z meračov. Riešenie je určené pre servisné, zdrojové a správcovské spoločnosti. Zapnuté tento moment nie sú žiadni klienti, ale podľa zástupcov MegaFonu bude tento rok spustená pilotná zóna v jednom z regiónov, ktorý nie je zverejnený.

Dnes neexistuje jednotný štandard pre ekosystém internetu vecí, zatiaľ čo samotné riešenia internetu vecí sú široko používané v oblasti bývania a komunálnych služieb, ako aj v iných odvetviach. Vo všeobecnosti je IoT organickou evolúciou riešení m2m, jediný rozdiel je v nákladoch a technológii prenosu dát. Tradičné služby m2m využívajú existujúcu mobilnú sieť na agregáciu telemetrických údajov. To je výhodné pre spustenie takýchto riešení, keďže investícia do rozbehu je minimálna. Ale v dlhý termín Internet vecí si bude vyžadovať vlastnú dátovú sieť. Paralelne sa vyvíja niekoľko štandardov. Najvýraznejšie a podporované sú NB-IoT a LoRa. Je pozoruhodné, že tieto štandardy väčšinou podporujú tie isté spoločnosti. MegaFon si vybral technológiu NB-IoT, ale je nepravdepodobné, že sa tak stalo z iného dôvodu, než je podpora tohto konkrétneho štandardu zo strany hlavného partnera operátora pre výstavbu a rozvoj infraštruktúry, Huawei.

NB-IoT má skutočne potenciál stať sa skutočným a jediným sieťovým štandardom pre internet vecí. Ale aj teraz, keď sa NB-IoT spúšťa v mnohých krajinách, existuje veľa otázok o zhone, s akým sa predajcovia snažia prinútiť operátorov k nákupu zariadení. Napríklad jednou z výhod NB-IoT je nízka spotreba energie potrebná na prenos telemetrických údajov. Údajne stačí jedna batéria na neprerušovanú prevádzku zariadenia na desať rokov. Jediná vec, ktorá sa v takýchto zariadeniach používa, sú batérie typu AAA, samozrejme nie z dobrej životnosti, sú len lacnejšie. Ale fyzická životnosť alkalickej batérie AAA je obmedzená na tri, maximálne päť rokov. A prečo potom „10 rokov od jednej batérie“?

Ďalším problémom je samotné zariadenie na zber telemetrických údajov. Riešenie MegaFonu predpokladá, že takéto centrum bude inštalované v každom byte, bude zbierať údaje z meračov elektriny a vody. Ale v demo riešení boli všetky merače pripojené k centrálnemu meraciemu zariadeniu vodičmi. Bude zaujímavé sledovať, koľko obyvateľov mestských bytov bude súhlasiť s položením drôtov nad vykonanými opravami. Ak merače vybavíte modulom bezdrôtového prenosu dát, po prvé budú oveľa drahšie a batéria v nich sa bude musieť meniť oveľa častejšie a po druhé, budete musieť vyriešiť problém tienenia signál s kúpeľňovými stenami a potrubím. Čokoľvek si človek môže povedať, súčasné riešenie je možné inštalovať v bytových domoch ešte pred obývaním. Ide o peniaze, ktoré správcovské spoločnosti pravdepodobne nebudú chcieť minúť.

V Moskve je prekvapivo už veľa rozbehnutých projektov na automatizáciu zberu údajov o spotrebe elektriny a vody obyvateľmi. Niektoré z nich využívajú elektromery so SIM kartami, iné využívajú viac komplexné riešenia. V podstate hovoríme o elitných obytných oblastiach, kde sú takéto „inteligentné bývanie a komunálne služby“ súčasťou veľkého balíka doplnkové služby k dispozícii obyvateľom. Zástupcovia veľkej trojky, vývojári platformy a zariadení pre projekt MegaFon, naznačujú, že majiteľ bytu zaplatí za všetko potešenie. Obyvatelia budú podľa ich názoru len radi, že budú nútení míňať peniaze na inštaláciu nových meračov, pretože potom prestanú preplácať energie. Prečo preboha teraz preplácajú, nie je špecifikované. Jediný rozdiel oproti súčasnému stavu je v tom, že dnes už samotní obyvatelia poskytujú odpočty meračov, ktoré slúžia na výpočet ich účtov za energie. A aby obyvatelia neklamali, pracovníci správcovskej spoločnosti v určitých intervaloch kontrolujú údaje. Oklamať pracovníkov verejných služieb pre rezidenta nový byt Je to takmer nemožné a tí, ktorí sú zvyknutí inštalovať chyby a pripevňovať magnety, pravdepodobne nebudú súhlasiť so zmenou svojich „správnych“ počítadiel na pokročilé. A ešte viac – za vlastné peniaze.

Spustenie NB-IoT je veľkým krokom k rozvoju internetu vecí. Ostáva už len rozbehnúť projekty, ktoré sú skutočne žiadané tu a teraz, a nie vo vzdialenej a naivnej budúcnosti. Na tento účel by si MegaFon mal nájsť zrelších partnerov a nie začínajúce podniky s iskrivými očami. V opačnom prípade bude možné urobiť dojem len na tých, ktorí o internete vecí a jeho prieniku do bývania a komunálnych služieb počuli prvýkrát. Starostu Innopolisu, istého predstaviteľa správcovskej spoločnosti a ďalších vyslaných kozákov na tlačovej konferencii nebudete musieť naťahovať s kladením správnych otázok z pohľadu spoločnosti. Navyše v Moskve už existujú spoločnosti, ktoré majú o takéto riešenia skutočný záujem. Ide o developerov, ktorí mesačne prenajímajú desaťtisíce metrov nového bývania a už majú kto pozna cenu„inteligentné bývanie a komunálne služby“. Ak je vektor vývoja projektu zameraný na populistické „budeme modernizovať bývanie a komunálne služby v celej krajine“, všetko skončí približne rovnako ako takmer všetky nedávne projekty MegaFonu.

MegaFon sa v najbližších dňoch spojí s čínskym Huawei a ruským vývojárom softvér Veľká trojka má v úmysle spustiť pilotnú zónu v jednom z ruských regiónov na používanie „inteligentných“ plynomerov, vodomerov a elektromerov pracujúcich pomocou technológie bezdrôtového prenosu dát Narrow Band IoT (NB-IoT). Takéto zariadenie zatiaľ nemožno použiť na komerčné účely z dôvodu chýbajúceho regulačného právneho aktu (LLA) potrebného na jeho certifikáciu. Ministerstvo telekomunikácií a masových komunikácií pripravuje takýto dokument. Analytici odhadujú potenciál trhu s inteligentnými meracími zariadeniami v Rusku na viac ako 206 miliónov metrov, a to nielen mobilných operátorov. Vyhliadky na zavedenie inteligentných meračov sú však stále nejasné.

„Inteligentný“ merač umožní obyvateľom domov vykonávať merania nie manuálne, ale automaticky. Cez aplikáciu je možné sledovať spotrebu elektriny, vody a plynu a nahrávať štatistiky za určité obdobie. Ako uviedol na tlačovej konferencii Pavel Ivanchenko, vedúci implementácie a vývoja podnikových obchodných produktov M2M/Iot spoločnosti PJSC MegaFon, spoločnosť dodáva komplexné riešenie pre účtovníctvo zdrojov na kľúč. Operátor meradlo nielen nainštaluje a pripojí, ale zabezpečí aj jeho údržbu, monitorovanie a technickú podporu. Technické riešenie podľa neho pozostáva z počítadla, batérie, systému prenosu dát, rádiového modulu a servera, ktorý zbiera dáta, vyrobený v Rusku.

Operátor tento systém pripravil spolu s partnermi. Huawei vystupoval najmä ako dodávateľ základňových staníc a sieťovej infraštruktúry, ako aj rádiového modulu, cez ktorý sa prenášajú dáta. Obchodný a marketingový riaditeľ pre riešenia Huawei IoT v Rusku Marat Nuriev povedal korešpondentovi ComNews, že rádiové moduly pre spoločnosť dodali švajčiarsky Ublox a čínsky Quectel. Veľká trojka Group of Companies je vývojárom platformy na zhromažďovanie a analýzu odpočtov meračov.

Ako hovorí Pavel Ivanchenko, technológia NB-IoT zabezpečuje vysokú penetráciu mobilného signálu v miestnostiach so sťaženým príjmom signálu. Zariadenie na báze NB-IoT sa navyše vyznačuje ultranízkou spotrebou energie a funguje aj v licencovanom spektre, ktoré nie je ovplyvnené rádiovým rušením. Podľa Marata Nurieva by náklady na rádiový modul mali byť nízke, maximálne 5 dolárov. „Moduly sa zatiaľ vyrábajú v obmedzenom množstve, ale keď sa budú vyrábať hromadne, cena klesne,“ poznamenal. V cene samotného merača bude aj riešenie ochrany pred DDoS útokmi.

„V najbližších dňoch plánujeme spustiť pilotnú zónu v jednom z regiónov Ruska, zatiaľ nepoviem, ale určite v roku 2017 spustíme riešenie do komerčnej prevádzky,“ povedal riaditeľ MegaFonu rozvoja podnikania spoločnosti „Natalia Taldykina. Starosta Innopolisu Ruslan Shagaleev priamo na tlačovej konferencii navrhol, aby MegaFon plne vybavil všetky domy v meste inteligentnými meračmi. „Implementujme záťažový test, urobme prvé mesto plne pripojené k systému NB-IoT Sme pripravení poskytnúť všetky zdroje mesta,“ povedal.

Ako však hovorí Marat Nuriev, takéto riešenie sa na trhu objaví až po certifikácii zariadení pracujúcich v štandarde NB-IoT. „Otázku certifikácie zariadení v tomto štandarde riešime spolu s Ministerstvom telekomunikácií a masových komunikácií už od minulého roka. Teraz rezort pripravuje regulačný právny akt, ktorý schváli pravidlá používania zariadení,“ ozrejmil. dodáva, že otázkou je, ako dlho bude ministerstvo telekomunikácií a masových komunikácií tento dokument vypracovávať. Hovorca ministerstva včera na žiadosť ComNews nereagoval.

„Dnes môžeme hovoriť o vzniku celého technologického trhu v sektore bývania a komunálnych služieb a riešenia, ktoré sa tu objavia, nachádzajú uplatnenie aj v iných odvetviach, samozrejme, tento fenomén je výsledkom systematickej práce na zvyšovaní atraktivity investícií priemyslu,“ víta námestník ministra nové rozhodnutie o výstavbe a bývaní a komunálnych službách Ruskej federácie Andrey Chibis. Liu Libo, viceprezident pre trh operátorov v Huawei v Rusku, poznamenal, že spoločnosť je pripravená uplatniť svoje skúsenosti zo spolupráce s poprednými svetovými spoločnosťami v spolupráci s ruskými operátormi, vývojármi aplikácií a zariadení.

Ako poznamenala Anna Aibasheva, tlačová tajomníčka VimpelCom PJSC, spoločnosť tiež prejavuje záujem o technológiu NB-IoT. „Skúmame možnosť využitia tejto technológie v našich produktoch, ale stále čakáme na potrebné schválenia,“ povedala. Zástupcovia Mobile TeleSystems PJSC (MTS) a T2 Mobile LLC (značka Tele2) včera na žiadosť ComNews nereagovali.

Podľa Viktora Charčeva, riaditeľa analytického centra Národnej asociácie účastníkov priemyselného internetového trhu, sú vyhliadky zariadení pracujúcich v štandarde NB-IoT do značnej miery determinované jeho schopnosťami a nákladmi. Riaditeľ Asociácie účastníkov trhu internetu vecí Andrey Kolesnikov víta výskyt meračov využívajúcich technológiu NB-IoT. Poznamenal, že mobilní operátori majú potrebnú technológiu, zákaznícku základňu, výkonné marketingové nástroje a čo je najdôležitejšie, infraštruktúru na prístup do siete. To všetko im pomôže propagovať nový produkt.

Okrem toho mobilných operátorov, inštaláciu a údržbu inteligentných meračov už vykonáva Rostelecom PJSC. Napríklad pobočka spoločnosti v Novosibirsku začala v roku 2016 poskytovať mestským správcovským spoločnostiam automatizovanú službu na zber a spracovanie informácií z meracích zariadení. Túto službu využíva 12 správcovských spoločností v Novosibirsku, pripojených je viac ako 100 domov. "Operátor poskytuje britský kanál organizovaný cez káblovú komunikačnú linku, modem, konvertor rozhrania (RS-485/RS-232 na Ethernet). Na rozdiel od bezdrôtovej, spoľahlivejšia a bezpečnejšia káblová komunikácia od Rostelecomu vám umožňuje požadovať neobmedzené odpočty meračov." Správcovská spoločnosť tak má možnosť sledovať spotrebu elektriny a tepla v domoch v reálnom čase,“ zdôraznil zamestnanec spoločnosti. Podobné projekty spoločnosť realizovala vo viacerých mestách.

Popredný odborník na vývoj mobilných širokopásmových riešení pre Ericsson v regióne severnej Európy a stredná Ázia Georgy Muratov poznamenal, že predajca po celom svete pracuje na podobných projektoch (založených na NB-IoT) priamo s energetickými spoločnosťami. Ericsson robí jeden z najzaujímavejších projektov pre prácu s inteligentnými sieťami napájania v Estónsku pre spoločnosť Electrilevi. Zmluva s touto spoločnosťou zahŕňa inštaláciu 630-tisíc „inteligentných“ elektromerov, ako aj implementáciu systémov prevádzkovej podpory (OSS) pre správu a zber dát.

Podľa analytika Mobile-Review Eldara Murtazina sú vyhliadky inteligentných meračov nejasné, pretože takéto zariadenia nie je potrebné často meniť, umožňujú občanom ušetriť peniaze a platiť menej za spotrebované zdroje, čo môže byť v rozpore so záujmami niektorých bezohľadné správcovské spoločnosti, ako aj energetické spoločnosti. Nevylučuje, že z tohto dôvodu nebude realizácia takýchto meračov prebiehať rýchlo.

Podľa IKS Consulting celkový potenciál trhu s inteligentnými meracími zariadeniami v Rusku presahuje 206 miliónov metrov. Digitalizácia komunálnej infraštruktúry rezidenčného sektora (vybavenie domácností digitálnymi meracími zariadeniami) je však na samom začiatku cesty. Dokonca aj úroveň vybavenia mechanickými meračmi spotreby vody nepresahuje 70%, tepelná energia - 8%. Výnimkou je segment spotreby elektriny, ktorý sa prejavuje najviac vysoký stupeň rozvoj infraštruktúry digitálnych služieb. V tomto segmente bolo nainštalovaných približne 0,2 milióna inteligentných meračov celkový ukazovateľ zabezpečenie domácností klasickými elektromermi je 99 %.

Telemetrické a telemechanické riešenia sa používajú už viac ako storočie, no s príchodom módneho pojmu „internet vecí“ sa tok investícií do tejto oblasti výrazne zvýšil. Jedným z nových smerov sú geograficky distribuované siete LPWAN, poskytujúce bezdrôtové pripojenie zariadení s veľmi šetrným režimom spotreby energie: autonómia batérie až 10 rokov. Implementácia LPWAN otvára veľa perspektív pre všetkých hráčov na trhu bezdrôtové siete prenosu dát, preto niet divu, že táto téma sa stala jednou z hlavných tém septembrovej konferencie KONVERZÁCIA, ktorú už tradične organizuje CompTek.

Existuje veľa prognóz týkajúcich sa rastu počtu pripojených „vecí“ a čísla v nich uvedené sa môžu rádovo líšiť. Povedzme teda, že experti z Gartneru veria, že do roku 2020 bude „len“ okolo 21 miliárd pripojených zariadení, zatiaľ čo Intel predpokladá, že ich bude desaťkrát viac – 200 miliárd.

Vzhľadom na tieto nezrovnalosti je najlepšie brať ako „východiskový bod“ skôr konzervatívnu predpoveď správy Ericsson Mobility Report. Podľa tohto dokumentu celkový počet počet pripojených zariadení sa v období rokov 2015 až 2021 približne zdvojnásobí: z 15 na 28 miliárd jednotiek, pričom sa zohľadnia aj tradičné prostriedky osobnej komunikácie (mobilné a pevné telefóny), ako aj práca na internete. (PC, notebooky, tablety). Podľa J’son & Partners Consulting sa „celkový počet pripojených zariadení v distribuovaných telemetrických systémoch v Rusku“ počas sledovaného obdobia tiež približne zdvojnásobí: zo 16,1 na 32,6 milióna jednotiek. Hoci analytici spoločností Ericsson a J’son & Partners použili na hodnotenie odlišné kritériá, aj hrubý odhad ukazuje, že ruský trh internetu vecí je výrazne nižší ako 1 % globálneho trhu.

Je zaujímavé, že podľa Ericsson Mobility Report bol v roku 2015 celkový počet tradičných komunikačných zariadení (10,1 miliardy jednotiek) viac ako dvojnásobkom počtu pripojených IoT „vecí“ (4,6 miliardy jednotiek). V roku 2021 sa pomer síl zmení v prospech internetu vecí: 15,7 oproti 11,8 miliardám zariadení. Zároveň sa počet tradičných komunikačných prostriedkov zvýši len o niekoľko percent ročne, pričom počet pripojených vecí stúpne o viac ako 20 % (pozri obr. 1).

Ericsson Mobility Report samostatne posudzuje zariadenia IoT pripojené cez mobilné siete (celulárne IoT) a iné bezdrôtové technológie (necelulárne IoT). Tých druhých bolo v roku 2015 asi 10-krát viac. Tento pomer bude pokračovať aj v roku 2021.

Bezdrôtové spojenie „vecí“ rozmiestnených na veľkej ploche sa bude podľa mnohých odborníkov realizovať najmä prostredníctvom sietí s nízkou spotrebou energie (Low Power Wide Area Network, LPWAN). Ešte pred piatimi rokmi takýto pojem vôbec neexistoval, no teraz je to najsľubnejšie riešenie pre IoT (pozri obr. 2). Na rozdiel od klasických mobilných komunikačných systémov boli LPWAN špeciálne navrhnuté pre internet vecí a poskytujú nasledujúce vlastnosti, ktoré sú pre túto aplikáciu také dôležité:

• nízke náklady na samotné sieťové zariadenie, ako aj mikroobvody pre koncové zariadenie,
• nízka spotreba energie, čo znamená dlho Autonómna prevádzka z batérií (až 10 rokov alebo viac).

Na budovanie sietí LPWAN už bolo vyvinutých veľa technológií, a to aj v Rusku, ale v celosvetovom meradle sa za tri hlavné považujú LoRa, Sigfox a NB-IoT. Keďže Sigfox ešte nie je zastúpený v Rusku, v tomto materiáli sa zameriame na preskúmanie zvyšných dvoch.

LORA: NA POHĽAD

Technológia LoRa bola predstavená začiatkom roka 2015 spoločnosťami Semtech a IBM Research. Spolieha sa na metódu modulácie LoRa patentovanú spoločnosťou Semtech, ako aj na otvorený sieťový protokol Long Range Wide Area Networks (LoRaWAN). Modulácia LoRa je založená na variáciách modulácie rozprestretého spektra a rozprestretého spektra Chirp (CSS). Toto riešenie zaisťuje vysokú stabilitu komunikácie na veľké vzdialenosti. Modulácia LoRa definuje fyzickú vrstvu rádiovej prístupovej siete, ktorá môže mať rôzne topológie: mesh, hviezda, point-to-point atď.

Vývojom technológie LoRaWAN (pozri obr. 3) sa zaoberá nezisková organizácia LoRa Alliance, ktorá zahŕňa spoločnosti ako IBM, Semtech, Cisco, Actility atď. V novembri 2015 LoRa Alliance zaviedla certifikačný program na zabezpečiť zaručenú kompatibilitu zariadení LoRa od rôznych výrobcov.

Oblasť pokrytia základňovej stanice (brány) v sieti LoRaWAN je až 20 km, rýchlosť prenosu dát je od 290 bps do 50 Kbps (pozri tabuľku 1). Deklarovaná výdrž batérie koncového zariadenia (pri použití 2000 mAh batérie) je 105 mesiacov, teda takmer deväť rokov.

EVOLÚCIA RIEŠENÍ 3GPP PRE IOT

Technológia NB-IoT by sa mala posudzovať v kontexte pohybu mobilného priemyslu smerom k internetu vecí. Jej hlavný normalizačný orgán, 3GPP, začal na tejto téme pracovať pred niekoľkými rokmi – vo vydaní 11, vydanom v roku 2012, sa objavilo množstvo funkcií pre Machine Type Communications (MTC). Vydanie 12 (2015) definuje takzvané zariadenie kategórie 0 pre MTC s jednou anténou a ďalšími zjednodušeniami.

V dôsledku toho bolo pre LTE špecifikovaných deväť kategórií používateľských zariadení s rôznymi schopnosťami a podporovanými rýchlosťami prenosu dát. Pred príchodom kategórie 0 boli zariadeniami s najobmedzenejšou funkčnosťou zariadenia kategórie 1, ktoré nemali možnosť využívať viacero priestorových tokov (žiadna podpora MIMO) a maximálna prenosová rýchlosť bola „len“ 10 Mbps downstream. Pre porovnanie: pre zariadenia kategórie 5 podporujúce MIMO 4x4 je maximálna rýchlosť 30-krát vyššia – 300 Mbps (pozri tabuľku 2). Pri určení kategórie 0 sa jej možnosti výrazne znížili aj v porovnaní s kategóriou 1: maximálna rýchlosť 1 Mbit/s, poloduplexný prenosový režim.

Špecifikácie verzie 13 zverejnené v roku 2016 prijímajú ďalšie kroky na podporu aplikácií internetu vecí vrátane opatrení na zníženie nákladov na zariadenia, rozšírenie pokrytia a zlepšenie životnosti batérie. Konkrétne je definovaná kategória M1 (na jej označenie sa používajú aj skratky eMTC a LTE-M). Na zníženie spotreby energie sú spolu s technológiou Power Saving Mode (PSM), ktorá bola definovaná pre kategórie 0 a 1, poskytnuté mechanizmy rozšíreného prerušovaného príjmu (Extended DRX, eDRX). Tieto technológie umožňujú znížiť frekvenciu výmeny povinných servisných správ, optimalizovať intervaly prijímania a prijímania informácií a tiež podporovať dlhé obdobia„ticho“ (keď zariadenie zostane pripojené k sieti bez vysielania alebo prijímania informácií).

V tejto súvislosti treba spomenúť aj to, že vo vydaní 13 bol z hľadiska ďalšieho vývoja technológie GSM definovaný režim EC-GSM-IoT (alebo jednoducho EC-GSM). Používa tiež motory PSM a eDRX. Navyše je možné prenášané informácie viackrát opakovať pre zlepšenie pokrytia (+20 dB) v porovnaní s tradičnými GSM systémami. EC-GSM zjednodušil signalizačný systém (vypadla časť, ktorá zabezpečuje spoluprácu s WCDMA/LTE sieťami), zlepšil autentifikáciu a mechanizmy zabezpečenia spojenia atď. Pri použití šírky nosnej 200 kHz (v pásme GSM 900 a 1800 MHz) , EC technológia -GSM-IoT poskytuje maximálnu rýchlosť 240 Kbps a umožňuje obsluhovať až 50 tisíc zariadení na sektor základňovej stanice.

Technológia Narrowband IoT (NB-IoT) definovaná vo vydaní 13 má približne podobné charakteristiky (až 50 tisíc zariadení na sektor základňovej stanice, rýchlosť až 250 Kbps). Ak však LTE-M a EC-GSM-IoT poskytujú maximálnu kompatibilitu s infraštruktúrou, ktorá je už dostupná pre mobilných operátorov, a možno ich nasadiť aktualizáciou softvéru v existujúcich sieťach LTE a GSM, potom je NB-IoT relatívne novým smerom v oblasti internetu. vývoj riešení pre internet vecí v rámci 3GPP, hoci poskytuje úzku interakciu a integráciu s LTE. V tomto prípade sa navrhuje nový typ rádiového prístupu, ktorého vlastnosti sa výrazne líšia od charakteristík existujúcich systémov. Podľa viacerých odborníkov spracovanie protokolov linkovej vrstvy v NB-IoT výrazne (až o 90 %) zníži náklady na zodpovedajúce NB-IoT zariadenia v porovnaní so zariadeniami LTE kategórie M1 (pozri obr. 4). Podporu technológie NB-IoT vo svojich produktoch už ohlásili mnohí známi výrobcovia vrátane Ericssonu, Huawei, Nokia, Intel a Qualcomm.

LORA V POROVNANÍ S NB-IOT

Systémy LoRa používajú nelicencované frekvenčný rozsah a asynchrónny protokol, ktorý je optimálny pre zníženie nákladov na koncové zariadenia a zvýšenie životnosti batérie. Nie sú však schopné poskytovať takú vysokú kvalitu služieb (QoS) ako synchrónne bunkové protokoly, ktoré prideľujú garantované časové úseky na prenos informácií. Preto sú pre tie aplikácie, ktoré vyžadujú záruky QoS (vrátane nízkej latencie), technológie umožňujúce internet vecí vyvinuté komunitou mobilných operátorov vhodnejšie. Sú tiež vhodnejšie pre aplikácie, ktoré vyžadujú intenzívne zasielanie správ a/alebo veľké množstvo prenesených dát. Kde sú nízke náklady, dlhá autonómia a potreba podpory na prvom mieste veľké číslo zariadenia rozptýlené na veľkej ploche, LoRa je optimálna.

Pri analýze životnosti batérie zariadenia je potrebné vziať do úvahy dva dôležité faktory: vlastnú spotrebu energie zariadenia a špecifiká komunikačných protokolov. Asynchrónny charakter protokolu používaného v sieťach LoRaWAN znamená, že zariadenie môže väčšinu času stráviť v režime „spánku“ – kým to aplikácia nepotrebuje. V celulárnom svete sa používajú synchrónne protokoly, čo znamená, že zariadenie si musí pravidelne vymieňať servisné správy so sieťou, aj keď to používateľ nevyžaduje. Povedzme, že typický mobilný telefón sa potrebuje synchronizovať so sieťou každých 1,5 sekundy. Pri používaní mechanizmov NB-IoT dochádza k synchronizácii menej často, ale stále pravidelne, čo spotrebúva energiu batérie.

Modulačné algoritmy používané v celulárnych komunikáciách (OFDM alebo FDMA) sú zamerané na maximalizáciu efektívneho využitia frekvenčných zdrojov, ale nie na efektívne využitie zdrojov batérie. Tieto algoritmy vyžadujú použitie lineárneho vysielača (zosilňovača), ktorý spotrebuje výrazne vyšší špičkový prúd ako vysielače s nelineárnou moduláciou používané v systémoch LoRa. Vyšší špičkový prúd samozrejme vedie k rýchlejšiemu vybitiu batérie.

Keďže protokol LoRaWAN je oveľa jednoduchší ako protokoly používané v NB-IoT, znamená to, že je jednoduchší a lacnejší na implementáciu, a to aj na základe lacných, široko používaných ovládačov. Viac zložitý obvod modulácie a protokol NB-IoT vyžadujú drahšie čipy. Moduly LoRaWAN sú už bežne dostupné a na západných trhoch stoja približne 7-10 dolárov a odborníci sa domnievajú, že ako sa rozsah implementácie rozširuje, ekosystém sa vyvíja a masová výroba sa zvyšuje, cena takýchto modulov môže klesnúť na 4-5 dolárov. Náklady na dnes vyrábané LTE moduly sa odhadujú na 20 dolárov.

Pri porovnaní LoRa a NB-IoT je dôležitá aj taká charakteristika, akou je obsluhovaná oblasť (pokrytie) siete. Výhodou NB-IoT je, že existujúcu bunkovú infraštruktúru možno upgradovať na podporu technológie – hoci to môže byť možné len pre určité modely základňových staníc a nemusí to byť lacné. Možnosť upgradu má však právo existovať len v mestách s dobrým pokrytím 4G/LTE sieťou. Nie všetky predmestia, tým menej vidiecke oblasti, majú rozvinutú infraštruktúru LTE.

Jednou z výhod LoRa je, že zodpovedajúce riešenia je možné nasadiť nielen do verejných sietí, ale aj do súkromných či firemných sietí. Pomerne veľa v zahraničí veľké spoločnosti Plánujú zaviesť hybridný model: popri využívaní zdrojov verejnej siete LPWAN vybudujú navyše vlastnú (firemnú) sieť na obsluhu jednotlivých zón.

Pri nasadzovaní siete LoRaWAN je možné použiť mobilné veže aj iné miesta inštalácie: napríklad priemyselné brány môžu byť umiestnené na výrobných miestach a malé pikogate môžu byť umiestnené priamo na domácnostiach. Vežová brána stojí okolo 1000 USD, priemyselná brána okolo 500 USD a pikobunková brána môže stáť len 100 USD. Náklady na modernizáciu základňovej stanice 4G LTE na podporu NB-IoT by podľa odborníkov mohli byť viac ako 10-tisíc dolárov.

Špecifikácia NB-IoT bola zverejnená v júni 2016, no vydanie prvých čipov pre koncové zariadenia podporujúce túto technológiu je plánované až na rok 2017. Potom bude potrebný čas na testovanie, organizovanie hromadnej výroby produktov NB-IoT a spustenie sietí do komerčnej prevádzky. Inými slovami, potrvá ešte niekoľko rokov, kým sa NB-IoT stane realitou. Riešenia LoRa sú už dostupné. Boli testované a zodpovedajúce siete sú v komerčnej prevádzke v mnohých krajinách, a to aj na národnej úrovni.

SITUÁCIA V RUSKU

Ruskí mobilní operátori, podobne ako operátori v iných krajinách, sa očividne spoliehajú na vývoj IoT od organizácie 3GPP. V júli 2016 teda MegaFon oznámil plány na nasadenie technológie NB-IoT spolu s Huawei. Na výstave Innoprom-2016 partneri predviedli jeden príklad aplikácie nového štandardu NB IoT – „inteligentné“ parkovanie. Pilotné spustenie takéhoto parkoviska v Moskve je naplánované na koniec roka.

Podľa špecialistov MegaFon je NB-IoT najvhodnejším riešením LPWAN pre podniky rôznych priemyselných odvetví, s ktorým môžete do siete operátora pripojiť elektromery, monitorovacie senzory, systémy sledovania objektov a množstvo ďalších zariadení. Jednou z výhod technológie je možnosť pripojiť k jednej bunke základňovej stanice až 100 tisíc zariadení, čo je niekoľkonásobne viac ako možnosti existujúcich štandardov mobilnej komunikácie. Využitie nízkofrekvenčného rozsahu zároveň umožňuje zabezpečiť pokrytie aj takých ťažko dostupných miest ako sú pivnice, pivnice a pod.. Podľa MegaFon vodomer s autonómnou batériou pri prevádzke v NB -Štandard IoT môže vydržať až 10 rokov bez nabíjania a prijímania signálu, je nainštalovaný v suteréne.

Ďalší popredný operátor MTS v júni 2016 na okraj XX. St. Petersburg International Economic Forum oznámil podpísanie zmluvy so spoločnosťou Ericsson, v rámci ktorej spoločnosti plánujú testovať najmä technológiu EC-GSM-IoT, ktorý zabezpečuje prevádzku M2M zariadení na existujúcich sieťach MTS. Ako poznamenávajú experti MTS, nové rádiové rozhranie umožní mnohonásobne zvýšiť počet zariadení M2M pracujúcich v sieti a zvýšením citlivosti rádiových modulov bude možné rozšíriť dosah základňovej stanice sedemnásobne resp. znížiť spotrebu energie zariadení. Okrem toho sa tvrdí, že implementácia EC-GSM-IoT si nebude vyžadovať rozsiahlu výmenu komunikačných zariadení – vo väčšine prípadov je možné vystačiť si s aktualizáciou softvéru v uzloch rádiovej siete.

Siete LoRa v Rusku vyvíja niekoľko spoločností: Lace, Network 868, Lartech Telecom. Napríklad sieť IoT Lace funguje od začiatku roka 2015 v Moskve a Petrohrade. V septembri 2015 spoločnosť oznámila rozšírenie oblasti pokrytia o mestá Voronež, Jekaterinburg, Innopolis, Kazaň, Krasnojarsk, Kaliningrad, Nižný Novgorod, Rostov na Done, Stavropol, Tver, Čeľabinsk, Jaroslavľ. Spoločnosť má ambiciózne plány: „úplné pokrytie celého územia Ruska“.

Ako nám prezradila spoločnosť Lartech Telecom so sídlom v Krasnodare, v tomto meste je už rozmiestnených približne 20 základňových staníc LoRa, čo vzhľadom na veľkú oblasť pokrytia znamená pokrytie značnej časti územia. Okrem toho sú stanice LoRa tejto spoločnosti rozmiestnené v Moskve, Petrohrade, Rostove, Samare, Barnaule a ďalších mestách.

Vo februári 2016 Lace, AURORA Mobile Technologies (dodávateľ komponentov a hotové zariadenie pre bezdrôtovú komunikáciu a navigáciu, projektant a výrobca takýchto systémov) a Toes (konštruktér a prevádzkovateľ automatizovaných riadiacich systémov pre zásobovanie teplom a vodou) testovali systém monitorovania sietí a zariadení zásobovania teplom a vodou na báze LoRaWAN v hustej zástavbe v Tveri. Na základe výsledkov úspešného experimentu bolo rozhodnuté integrovať LoRa modemy s použitými tepelnými prevodníkmi a snímačmi tlaku do jedného zariadenia.

Okrem toho sa v Rusku vyvíjajú siete LPWAN založené na domácom vývoji. V septembrovom čísle „Journal of Network Solutions/LAN“ sme už hovorili o projekte Swift (pozri článok autora „“). Originálnu technológiu budovania LPWAN siete predstavila na konferencii BESEDA spoločnosť Telekan. IoT infraštruktúru „inteligentného“ mesta navrhuje vybudovať na základe „inteligentného“ riešenia osvetlenia, čo výrazne zníži náklady na takúto infraštruktúru. Mikrozákladňové stanice vyvinuté spoločnosťou Telekan sú zabudované priamo do svietidiel mestského osvetlenia (pozri obr. 5), a to v procese plánovanej výmeny zastaraných lámp a prechodu na modernejšie a úspornejšie svetelné zdroje.

Telekan vyvinul vlastnú bezdrôtovú komunikačnú technológiu Lumiot a v budúcnosti sa plánuje aj podpora LoRa. Jedna základňová stanica Lumiot podporuje až 2 000 zariadení v okruhu do 4 km. Správa zariadení, zber dát a vizualizácia z rôzne zdroje realizované v cloude, ku ktorému sú základňové stanice pripojené pomocou GSM. V tejto fáze sa riešenie Telekanu testuje v mestách v Rusku a SNŠ.

Podľa Vitalyho Solonina, vedúceho oddelenia bezdrôtových technológií v J’son & Partners Consulting, 2017 uplynie rok v znamení konkurencie medzi mobilnými operátormi o IoT projekty pre veľké štátne spoločnosti a firemných zákazníkov. O týchto zákazníkov sa navyše budú uchádzať tak veľkí hráči na trhu IT (Cisco, HP, SAP, Microsoft atď.), ako aj startupy na trhu LPWAN. Posledne menovaní v súčasnosti pôsobia najmä na trhu bývania a komunálnych služieb a v projektoch „smart city“.

Alexander Barskov, hlavný redaktor časopisu Journal of Networking/LAN Solutions

PJSC MegaFon a Qualcomm Technologies Inc. úspešne ukončili spoločné testovanie schopností technológie Narrow Pásmový IoT LTE (NB-IoT - úzkopásmový internet vecí). Na testovanie bolo použité pásmo 900 MHz. MegaFon poznamenal, že test umožnil pripraviť formalizované požiadavky pre výrobcov modulov internetu vecí, vývojárov softvéru a systémových integrátorov, ktorí plánujú vyvíjať a implementovať svoje zariadenia pre prácu v sieti MegaFon v štandarde NB-IoT. Zavedenie technológie NB-IoT je ďalším krokom v príprave infraštruktúry MegaFonu na spustenie mobilných komunikačných sietí piatej generácie.

MegaFon a Qualcomm testovali technológiu NB-IoT vo Federálnom výskumnom a vývojovom centre operátora v Petrohrade. Pri testovaní NB-IoT bol ako koncové zariadenie použitý testovací účastnícky terminál založený na multimódovom modeme Qualcomm MDM9206 a na strane siete bolo použité zariadenie Huawei. Technológia NB-IoT bola testovaná v rozsahu 900 MHz.

„Test nám umožňuje pripraviť formalizované požiadavky pre veľký počet výrobcov modulov internetu vecí, vývojárov softvéru a systémových integrátorov, ktorí plánujú vyvíjať a implementovať svoje zariadenia pre prácu v sieti MegaFon v štandarde NB-IoT,“ povedal MegaFon.

MegaFon aktívne pripravuje infraštruktúru pre hromadné pripojenie zariadení internetu vecí. Technológia NB-IoT zabezpečí hromadné pripojenie do siete rôznych zariadení, ktoré sa nachádzajú na ťažko dostupných miestach a musia dlhodobo fungovať bez výmeny batérie. Táto technológia navyše zahŕňa využitie licencovaného frekvenčného rozsahu, ktorý zaručuje spoľahlivosť, bezpečnosť a kontinuitu prenosu dát. Zavedenie technológie NB-IoT je ďalším krokom v príprave infraštruktúry MegaFonu na spustenie sietí piatej generácie, ktoré zvýšia nielen rýchlosť prenosu dát, ale aj kapacitu siete, efektívne prepoja zariadenia rôznych typov,“ uviedol šéf oddelenia federálne výskumné a vývojové centrum "MegaFon" Nikolai Sidorov.

Viceprezident pre rozvoj podnikania spoločnosti Qualcomm Východná Európa Yulia Klebanova povedala, že NB-IoT a eMTC sú optimálne technológie na efektívne pripojenie a pripojenie zariadení internetu vecí, ako sú mobilné platobné zariadenia (POS), potrubia, vodomery, plynomery a elektromery, ako aj na vytváranie správy aktív a inteligentných miest. "S výsledkami spoločného testovania technológie NB-IoT a rôznych používateľských scenárov s MegaFon sme spokojní. Náš komerčne dostupný čipset Qualcomm MDM9206 umožňuje vyriešiť všetky tieto problémy už teraz. Ide o ďalší dôležitý krok smerom k vzniku nových služieb pre súkromných a firemných predplatiteľov v Rusku,“ povedala Julia Klebanova.

„Tele2 ešte netestoval technológiu NB-IoT. Vidíme veľké vyhliadky na rozvoj podnikania v oblasti IoT a preskúmame ich,“ odpovedala tlačová tajomníčka Tele2 Olga Galushina korešpondentovi ComNews. Tlačové služby Mobile TeleSystems PJSC a VimpelCom PJSC (značka Beeline) sa včera zdržali komentárov.

Ako už ComNews informovalo, MTS a Nokia už otestovali komplexné riešenie internetu vecí. Na sieti MTS LTE v pásme 1800 MHz v Moskve spoločnosti testovali rádiové rozhranie NB-IoT s možnosťou pripojenia širokopásmových a úzkopásmových zariadení pomocou nového rádiového čipu (pozri ComNews z 3. novembra 2016).

„Bohužiaľ, Rusko nebolo zaradené do zoznamu tých krajín, kde už boli alebo sa nasadzujú komerčné siete NB-IoT – niekoľko európske krajiny, Južná Kórea a Čína,“ povedal Vitaly Solonin, vedúci oddelenia bezdrôtových technológií v J`son & Partners Consulting korešpondentovi ComNews.

Podľa neho v optimistickom scenári prvé fragmenty NB-IoT sietí v Hlavné mestá RF sa môže objaviť pred koncom roka 2017 – v prvej polovici roku 2018. Vitalij Solonin však dodal, štarty v národnom meradle by sa mali očakávať najskôr o rok alebo dva.

Prezident Asociácie internetu vecí (IoT) Andrei Kolesnikov si myslí, že ruskí telekomunikační operátori spustia siete NB-IoT do komerčnej prevádzky najskôr na jeseň 2018. „A toto bude na začiatok kusé, po prvých hromadných projektoch internetu vecí. ," on verí.