«Интернет вещей» в ЖКХ: парадокс медленной связи. "мегафон" готовит инфраструктуру к интернету вещей

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

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

Технические преимущества NB-IoT

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

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

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

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

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

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

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

Проблемы и перспективы развития NB-IoT

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

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

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

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

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

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

Тестирования сетей NB-IoT

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В ближайшие дни "МегаФон" в партнерстве с китайской Huawei и российским разработчиком программного обеспечения "Большая Тройка" намерен запустить в одном из регионов России пилотную зону по применению "умных" счетчиков газа, воды и электроэнергии, работающих по беспроводной технологии передачи данных Narrow Band IoT (NB-IoT). В коммерческих целях такое оборудование пока не может применяться из-за отсутствия необходимого для его сертификации нормативно-правового акта (НПА). Разработкой такого документа занимается Минкомсвязи. Аналитики оценивают потенциал рынка приборов интеллектуального учета в России в более чем 206 млн счетчиков, и в этой сфере уже развивают бизнес не только мобильные операторы. Однако перспективы внедрения "умных" счетчиков пока туманны.

"Умный" счетчик позволит жителям домов снимать показания не вручную, а автоматически. За расходом электроэнергии, воды и газа можно будет следить через приложение и выгружать статистику за определенный период. Как рассказал на пресс-конференции руководитель по внедрению и развитию M2M/Iot-продуктов корпоративного бизнеса ПАО "МегаФон" Павел Иванченко, компания поставляет комплексное решение по учету ресурсов "под ключ". Оператор не только установит и подключит счетчик, но и будет вести его обслуживание, мониторинг и техподдержку. По его словам, технически решение представляет собой произведенный в России счетчик, аккумулятор, систему передачи данных, радиомодуль, а также сервер, который собирает данные.

Эту систему оператор подготовил вместе с партнерами. В частности, Huawei выступил поставщиком базовых станций и сетевой инфраструктуры, а также радиомодуля, через который передаются данные. Директор по продажам и маркетингу IoT- решений Huawei в России Марат Нуриев рассказал корреспонденту ComNews, что радиомодули для компании поставила швейцарская Ublox и китайская Quectel. Со своей стороны, ГК "Большая Тройка" является разработчиком платформы для сбора и анализа показаний со счетчиков.

Как говорит Павел Иванченко, технология NB-IoT обеспечивает высокое проникновение сигнала мобильной связи в помещениях с затрудненным приемом сигнала. Кроме того, устройство, работающее на базе NB-IoT, отличается сверхнизким энергопотреблением, а также работает в лицензионном спектре, который не подвержен влиянию радиопомех. По словам Марата Нуриева, стоимость радиомодуля должна быть невысокой, не более $5. "Пока выпуск модулей идет ограниченными партиями. Однако когда они будут производиться массово, то и цена упадет", - отметил он. В стоимость самого счетчика будет также включено решение по защите от DDoS-атак.

"В ближайшие дни мы планируем запустить пилотную зону в одном из регионов России. Пока не скажу, в каком, следите за новостями. Но точно в течение 2017 г. мы запустим решение в коммерческую эксплуатацию", - заявила директор по развитию корпоративного бизнеса "МегаФона" Наталья Талдыкина. Мэр Иннополиса Руслан Шагалеев прямо на пресс-конференции предложил "МегаФону" полностью оборудовать все дома в городе интеллектуальными счетчиками. "Давайте реализуем нагрузочный тест, сделаем первый город, полностью подключенный к системе NB-IoT. Все ресурсы города мы готовы предоставить", - заявил он.

Однако, как говорит Марат Нуриев, такое решение появится на рынке только после сертификации оборудования, работающего в стандарте NB-IoT. "Вопросом сертификации оборудования в этом стандарте мы совместно с Минкомсвязи занимаемся еще с прошлого года. Сейчас ведомство готовит нормативный правовой акт, который утвердит правила применения оборудования", - уточнил он, добавив, что вопрос в том, как долго Минкомсвязи будет разрабатывать этот документ. Представитель министерства вчера не ответил на запрос ComNews.

"Сегодня мы можем говорить о возникновении целого рынка технологий в ЖКХ, и решения, которые здесь появляются​, потом находят применение и в других отраслях. Безусловно, это явление - результат планомерной работы над повышением инвестиционной привлекательности отрасли", - приветствует новое решение заместитель министра строительства и ЖКХ Российской Федерации Андрей Чибис. Вице-президент по операторскому рынку компании Huawei в России Лю Либо отметил, что компания готова применить в сотрудничестве с российскими операторами, разработчиками приложений и оборудования опыт работы с ведущими мировыми компаниями.

Как отметила пресс-секретарь ПАО "ВымпелКом" Анна Айбашева, компания также проявляет интерес к технологии NB-IoT. "Мы прорабатываем возможность использования этой технологии в наших продуктах, но пока ждем получения необходимых разрешений", - сказала она. Представители ПАО "Мобильные ТелеСистемы" (МТС) и ООО "Т2 Мобайл" (бренд Tele2) вчера не ответили на запрос ComNews.

Как говорит директор аналитического центра Национальной ассоциации участников рынка промышленного Интернета Виктор Харчев, перспективы оборудования, работающего в стандарте NB-IoT, в наибольшей степени определяются его возможностями и стоимостью. Директор Ассоциации участников рынка Интернета вещей Андрей Колесников приветствует появление счетчиков, работающих по технологии NB-IoT. Он отметил, что операторы мобильной связи обладают необходимой технологией, клиентской базой, мощными маркетинговыми инструментами, а самое главное - инфраструктурой доступа к Сети. Все это поможет им продвигать новый продукт.

Помимо сотовых операторов, установкой и обслуживанием "умных" счетчиков уже занимается ПАО "Ростелеком". Например, Новосибирский филиал компании еще в 2016 г. начал предоставлять управляющим компаниям города автоматизированную услугу сбора и обработки информации с приборов учета коммунальных услуг. Этим сервисом пользуется 12 управляющих компаний Новосибирска, подключено больше 100 домов. "Оператор предоставляет УК-канал, организованный по проводной линии связи, модем, преобразователь интерфейсов (RS-485/RS-232 в Ethernet). В отличие от беспроводной, более надежная и защищенная проводная связь от "Ростелекома" позволяет запрашивать показания приборов учета неограниченное количество раз в сутки. Таким образом, управляющая компания имеет возможность в реальном времени контролировать потребление электроэнергии и тепла в домах", - подчеркнул сотрудник компании. Подобные проекты компания осуществила и в ряде городов.

Ведущий эксперт по развитию решений в области мобильного ШПД компании Ericsson в регионе Северная Европа и Центральная Азия Георгий Муратов отметил, что вендор по всему миру работает над подобными проектами (на базе NB-IoT) напрямую с энергетическими компаниями. Один из наиболее интересных проектов по работе с интеллектуальными сетями электроснабжения Ericsson делает в Эстонии для компании Electrilevi. Контракт с этой компанией предполагает установку 630 тыс. "умных" электросчетчиков, а также внедрение систем поддержки операционной деятельности (OSS) для управления и сбора данных.

Как полагает аналитик Mobile-Review Эльдар Муртазин, перспективы "умных" счетчиков туманны, потому что такие приборы не нужно часто менять, они позволяют гражданам экономить средства и меньше платить за потребляемые ресурсы, что может идти вразрез с интересами некоторых недобросовестных управляющих компаний, а также и энергетических компаний. Он не исключает, что из-за этого внедрение таких счетчиков будет идти небыстро.

По оценке IKS Consulting, общий потенциал рынка приборов интеллектуального учета в России превышает 206 млн счетчиков. Однако цифровизация коммунальной инфраструктуры жилого сектора (оснащенность домохозяйств цифровыми приборами учета) находится в самом начале пути. Даже уровень оснащенности механическими приборами учета потребления воды не превышает 70%, тепловой энергии - 8%. Исключение составляет сегмент электропотребления, который демонстрирует наиболее высокий уровень развития цифровой коммунальной инфраструктуры. В этом сегменте установлено порядка 0,2 млн "умных" счетчиков, при общем показателе обеспеченности домохозяйств обычными электросчетчиками в 99%.

NarrowBand Internet of Things, NB-IoT - беспроводная технология семейства LPWAN для Интернета вещей, реализуемая на базе инфраструктуры сотовых сетей и стандартизированная консорциумом 3GPP релизом 13: LTE-Advanced Pro.

В создании релиза участвовали производители оборудования для сотовых операторов: Huawei, Ericsson, Qualcomm и Vodafone. Каждый из них преследовал свои интересы и предлагал выгодные для себя технические решения.

Благодаря широкому распространению и удачному названию, под NB-IoT зачастую подразумевают три разные технологии, принятые релизом 13 3GPP:

EC-GSM (EC-GSM-IoT)

Extended Coverage – GSM – Internet of Things (EC-GSM-IoT) технология основана на стандарте eGPRS. Изменения, внесенные в eGPRS, позволяют использовать большинство установленных базовых станций для общения с EC-GSM-IoT устройствами без замены или модернизации аппаратного обеспечения. Вместе с тем, заявлено, что для работы EC-GSM-IoT потребуется обновление ПО существующего оборудования.

LTE Cat-M1

LTE Cat-M1 - дополнение стандарта LTE с более высокими параметрами энергоэффективности. Заявляется, что конечные устройства LTE Cat-M1 смогут работать в LTE-сети без модернизации базовых станций.

NB-IoT

Суть NarrowBand Internet of Things (NB-IoT) заключается в использовании чипов, способных работать в сотовых сетях, но имеющих сравнительно простую логику.

Вместо выработки компромиссного решения, 3GPP включила в релиз три конкурирующих между собой технологии, выбор которой отдан на откуп производителям чипов или сотовым операторам.

Российские операторы используют оборудование, поддерживающее три технологии релиза 13 3GPP, но преобладает оборудование от Qualcomm - с ним работают сотовые операторы «Мегафон» и «ВымпелКом».

В 2016 году о стратегии развития NB-IoT- решений на своем оборудовании заявила компания Мегафон.

Технология NB-IoT

Бизнес-модель сотовых операторов, работающих на технологии NB-IoT заключается в развитии рынка конечных IoT-устройств и предоставлении коммерческих услуг по передаче данных для решений Интернета вещей.

Так, компания «Мегафон» предлагает 3 модели партнерства операторов и поставщиков IoT-устройств:

• Продажа вертикального решения клиенту напрямую.
• Продажа IoT-сервисов клиентам совместно с партнером или через него.
• Продажа услуги связи партнеру без взаимодействия с клиентом.

NB-IoT выполняет роль «транспорта» - доставки данных от устройства до БС. Технология создавалась как надстройка для работы на уже существующей инфраструктуре.

В России для вещания NB-IoT могут использоваться только лицензируемые частоты в диапазоне: 890-915 МГц и 935-960 МГц при мощности передатчика до 200 мВт.

Использование выделенного спектра обеспечивает стабильность связи и защищает сеть от помех «чужих» сетей. Миллиардные затраты на покупку лицензированных частот покрываются доходами от бизнеса сотовых операторов.

В декабре 2018 года ГКРЧ планирует разрешить «большой четверке» сотовых операторов использование частот в режиме NB-IoT.

В случае положительного решения ГКРЧ операторы смогут использовать под NB-IoT старые GSM-сети и сэкономить на покупке новых частот. Для вещания в GSM-сетях, вероятно, потребуется модернизация GSM-базовых станций (БС), что выльется в необходимость дополнительных инвестиций.

Ширина NB-IoT радиоканала равна ширине ресурс-блока LTE – 180 кГц. Это относительно высокое значение по сравнению с узкополосными LPWAN-технологиями.

Такой канал позволяет использовать NB-IoT для приложений со скоростью от 20 000 до 250 000 бит/сек.
Сравнительно высокие скорости на практике выглядят избыточными для многих IoT приложений, в частности, для одного из наиболее массовых рынков - диспетчеризации приборов учета в ЖКХ.

Высокая, относительно узкополосных LPWAN-протоколов, скорость отрицательно сказывается на других характеристиках: дальности связи, масштабируемости решений, проникающей способности.

Технология XNB от «СТРИЖ»

Коммерческая деятельность «СТРИЖ» сегодня основана на:

• продаже готовых IoT-решений как мелким и средним, так и крупным индустриальным клиента напрямую;
• продаже готовых IoT-решения через региональных дилеров и партнеров;
• комплексной продаже устройств и услуг LPWAN-связи для интегратора, внедряющего собственные IoT-решения.

Логотип протокола XNB

«СТРИЖ» разработал полный стек технологии для Интернета вещей: радиопротокол, конечные устройства, базовые станции и серверное ПО.

В основе стека технологии «СТРИЖ» лежит узкополосный, энергоэффективный и оптимизированный для межмашинного (M2M) обмена данными на больших расстояниях протокол XNB (Extended Narrow Band). XNB изначально разработан для передачи радиосигнала в спектре 868,8 МГц (не требует лицензирования) при мощности передачи до 25 мВт. При этом, XNB может работать и на лицензируемых субгигагерцовых частотах, при наличии таковых.

Из-за того, что базовые станции и конечные устройства СТРИЖ «общаются» в нелицензированном диапазоне, где в эфир выходят сотни устройств из других сетей, необходима защита от помех и коллизий - наложений сигналов.

Для их устранения «СТРИЖ» использует сверхузкополосный сигнал и специальные алгоритмы приема-передачи:

• планирование сеансов связи: алгоритм приема-передачи, зашитый в самом устройстве и базовой станции;
• использование помехоустойчивого кодирования радиосигнала;
• математические методы и CRC-проверки, позволяющие существенно повысить вероятность корректной доставки.

Сигнал, передаваемый устройством в полосе 100 Гц, и высокая энергетика на каждый бит передаваемой информации, вкупе с высокими показателями чувствительности приемника, обеспечивают превосходный бюджет канала связи в 174 дБм и высокую помехоустойчивость.

Скорость обмена данными в сети «СТРИЖ» составляет от 100 до 9600 бит/сек. Так как протокол XNB изначально разрабатывался для снятия и передачи небольшого объема данных с приборов учета и датчиков, указанной скорости более чем достаточно для реализации целевых задач. Масштабные проекты, реализуемые «СТРИЖ», требуют высокой автономности конечных устройств, большой дальности приемо-передачи, масштабируемости и относительно низкой стоимости внедрения.

Базовые станции

NB-IoT

Ключевые характеристики базовых станций: чувствительность, дальность связи и емкость.

Предполагаемая дальность связи NB-IoT станции - до 15 километров в сельской местности. Однако, судя по показателю бюджета связи - 164 дБ и низкой чувствительности приемника: -127 дБм, вряд ли базовая станция сможет в городских условиях «услышать» «умные» устройства на расстоянии дальше, чем 2-3 километра.

В городах, по оценкам операторов, ограничивающим фактором станет не дальность, а емкость сети (способность принять и обработать сигналы от устройств-абонентов). Для его нивелирования предполагается довести плотность сети в городе до 1 базовой станции на квадратный километр, на которые приходятся всего несколько тысяч датчиков (до 4000 согласно расчетам специалистов).

Эта задача будет решаться либо за счет использования GSM-сети (в случае положительного решения ГКРЧ), либо затратами на новые БС с поддержкой NB-IoT.

Вероятно, перед операторами встанет задача модернизации некоторой части оборудования: базовые GSM-станции, выпущенные ранее 2015 года, не поддерживают стандарт NB-IoT и нуждаются в аппаратном «апгрейде». GSM-оборудование, выпущенное после 2015 года, обновляются программно.

Модернизация инфраструктуры для сетей NB-IoT будет находиться в значительной зависимости от коммерческих перспектив конкретных территорий.

Малая дальность связи будет ограничивающим фактором проникновения покрытия традиционных сотовых сетей в малонаселенных районах: селах, автомагистралях, полях.

С учетом вышеописанных факторов, перспективы распространения NB-IoT за пределами крупных городов представляются ограниченными.

XNB от «СТРИЖ»

Благодаря тому, что базовая станция «СТРИЖ» способна одновременно обрабатывать до 5 000 каналов в нелицензируемом 500 кГц диапазоне, ее емкость составляет до 1 000 000 устройств в сутки. Подтвержденный радиус действия БС - до 10 километров в условиях городской застройки и до 50 километров на открытой местности.

Базовую станцию «СТРИЖ» отличает высокий бюджет канала связи в 174 дБм. Преимущество в 10 дБ по сравнению с бюджетом NB-IoT дает трехкратное увеличение дистанции связи или дополнительные 2 бетонные стены в доме.

Улучшения, вносимые в протокол XNB, не влияют на аппаратную часть станций и вносятся на программном уровне. Обновление ПО происходит централизованно с сервера и занимает не больше минуты.

Вывод

Вследствие более низкой чувствительности, а также «фиксированного», стационарного расположения сотовых вышек, NB-IoT-станция может «слышать» не все сигналы, из-за чего появляются «слепые зоны» покрытия, особенно в труднодоступных местах. «Умные» счетчики не поставишь в подвал или железный шкаф, что критично для организации масштабных решений учета ресурсов в ЖКХ.

На практике это означает, что БС сотового оператора не примет показания от 20 из 100 установленных на первых этажах дома приборов учета. Эффективность и целесообразность такого решения с точки зрения пользователя снижается до нуля. При этом, телеком-оператор не будет ставить дополнительную дорогостоящую NB-IoT станцию для устранения относительно небольшого «белого пятна» на карте покрытия.

Такой подход не окупит затрат на приобретение новой БС, процедуру согласования оборудования и монтажа.

Стоимость развертывания сети для Интернета вещей

В России с 2014 года частоты для оказания услуг мобильной связи распределяются на аукционах.

Базовые станции «СТРИЖ» не требует лицензирования и согласований на установку. Будь то предприятие со 120 датчиками температуры в отдаленном районе или застройщик с 5 000 «умными» счетчиками - каждый клиент за 2 часа и 69 000 рублей разворачивает сеть для сбора телеметрии.

Проект федерального покрытия телематической сетью «СТРИЖ» для Интернета вещей на транспорте может быть реализован с помощью мобильных БС, встраиваемых в транспортные средства, и развертывания сети стационарных базовых станций - их небольшая стоимость позволяет это сделать.

Проект федерального покрытия телематической сетью «СТРИЖ» для Интернета вещей на транспорте может быть реализован с помощью мобильных БС, встраиваемых в транспортные средства, и развертывания сети стационарных базовых станций - их небольшая стоимость позволяет это сделать.

Затраты на обслуживание базовой станции «СТРИЖ» составляют около 400 рублей в месяц: оплата интернет-трафика и 11 киловатт-часов электроэнергии - столько потребляет одна люминесцентная лампочка.

Вывод

Высокая стоимость оборудования, его обслуживания и неподъемная для малого и среднего бизнеса цена лицензирования радиочастот будут и дальше сдерживать развитие NB-IoT технологии.

Развертывание сети на неосвоенной операторами территории: в сельской местности, дорогах повлечет затраты на инфраструктуру, подведение коммуникаций и различные согласования (капитальное строительство сотовых вышек). Удаленные районы, очевидно, не могут быть охвачены операторами NB-IoT-сетей, как минимум, ближайшие 7 лет. Разворачивать сотовые сети с поддержкой NB-IoT технологии смогут только крупные сотовые операторы, и там, где это может быть экономически оправдано: в крупных городах с уверенным покрытием и развитой новой инфраструктурой сотовых сетей.

Развернуть IoT-сеть на технологии «СТРИЖ» может профильный предприниматель или организация: компания, управляющая жилым кварталом, фермерское хозяйство, или ресурсоснабжающая организация.

Низкая стоимость, малые габариты и невысокие требования к обслуживанию базовых станции «СТРИЖ» позволяют масштабно разворачивать IoT-сети на больших территориях, в том числе и вдоль автомобильных и железных дорог для транспортных приложений. Такой сценарий предусмотрен «Дорожной картой» программы «Цифровая экономика России», а также рядом индустриальных программ, связанных с повышением эффективности управления инфраструктурой и безопасностью на транспорте.

Конечные устройства

Сегодня в России решения на технологии NB-IoT начинает предлагать компания «Мегафон» и Teleofis.

По состоянию на 1 декабря 2017 года в открытой продаже NB-IoT устройств от «Мегафон» нет. На сайте компании Teleofis представлены не готовые «умные» приборы, а устройства сбора и передачи данных (УСПД) с поддержкой NB-IoT. Датчик или счетчик необходимо подключать к УСПД по проводам через внешние интерфейсы.

Счетчики воды СВК 15-3-2 с радиомодемом «СТРИЖ»

Опыт эксплуатации доказывает, что проводные соединения усложняют процесс монтажа и снижают надежность решения: выйдет из строя геркон дешевого счетчика, отойдет контакт, его перепутает электрик или намеренно оборвут жильцы.

Teleofis планирует продавать УСПД в 2018 году. Перед внедрением необходимо проверить: поддерживает ли сотовый оператор на объекте клиента технологию NB-IoT.

«СТРИЖ» продаёт устройства, готовые к использованию: «из коробки». Счетчики и датчики со встроенными XNB-радиомодулями не отличаются по установке и пуско-наладке от стандартных традиционных устройств без связи.

Подключения УСПД и вызова специалистов-наладчиков не требуется - установка «умного» счетчика или датчика «СТРИЖ» дело 3-5 минут.

Вывод

• Для того, чтобы стать действительно массовым, решение должно быть максимально простым, готовым и беспроводным.
• Пока имеющиеся на рынке NB-IoT устройства выполнены в виде модемов-«полуфабрикатов» и не представляются надежными решениями.
• «СТРИЖ» поставляет готовые беспроводные устройства, работающие в любой XNB-сети прямо «из коробки».
• Для установки приборов учета «СТРИЖ» достаточно штатного сантехника или электрика управляющей организации.

Стоимость конечных устройств

УСПД RTU102m-NB1 от Teleofis

Цена NB-IoT радиомодуля (непосредственно чип плюс обвязка) начинается от 900 рублей, на крупно-оптовых партиях, вероятно, цена может быть снижена.

Цена УСПД RTU102m-NB1 с поддержкой NB-IoT - 4 900 рублей. К этой цифре необходимо добавить затраты на интеграцию с счетчиком и стоимость собственно водомера с импульсным выходом. Итоговая стоимость решения - около 6 000 рублей за 1 узел учета воды.

Розничная цена счетчика воды с XNB-радиомодемом «СТРИЖ» - 2 030 рублей. Продажа первых решений «СТРИЖ» по дистанционному учету коммунальных ресурсов началась в 2014 году. Спустя 3 года было реализовано и установлено почти 200 000 устройств.

Вывод

Рынок «умной» автоматизации чувствителен к стоимости и удорожанию конечных устройств: увеличение себестоимости датчика даже на 50 рублей, выпущенного миллионной серией, повлечет соответствующие расходы. В особенности, это критично для решений, связанных с ЖКХ.

К концу 2017 года готовых устройств с поддержкой NB-IoT в продаже нет. УСПД дороги из-за высокой стоимости «железа» и отсутствия отлаженного крупносерийного производства.
Появление устройств NB-IoT, сопоставимых по цене с устройствами других производителей, ожидается не ранее 2019-2020 года.

Массовое производство чипов, на базе которых создан радиомодуль «СТРИЖ», положительно сказалось на стоимости: они в 3-4 раза дешевле чипов для NB-IoT.

Разница в стоимости комплектующих отражается и на стоимости готовых устройств. Невысокая цена радиомодуля «СТРИЖ» обеспечивает низкую себестоимость IoT-решений, включающих десятки тысячи автономных приборов.

Идеальный сценарий использования «СТРИЖ» - стационарные и мобильные приложения на территориях или объектах, где требуется развертывание низкоскоростных телематических сетей с высокими требованиями к проникающей способности сигнала и автономности конечных устройств.

Ведется разработка собственного LPWAN-чипа «СТРИЖ», совмещающего в себе трансивер и микроконтроллер. Создание собственного чипа упростит и максимально удешевит производство устройств «СТРИЖ».

Автономность

Диапазон скоростей передачи сигнала в сетях NB-IoT варьируется от 20 000 до 250 000 бит/сек. Мощность радиосигнала NB-IoT-устройств - 23 дБм или 200 мВт. При этом, производители заявляют о 10-летней автономности приборов. По оценкам экспертов, для обеспечения 10-летнего срока жизни прибора, с учетом температурных колебаний, потребуется батарея емкостью от 7 до 15 Втч.

Энергоэффективный протокол XNB от «СТРИЖ» отправляет сообщения со скоростью 100 бит в секунду в полосе 100 Гц. Небольшая скорость и узкополосный сигнал обеспечивают хороший бюджет связи.

Устройства «СТРИЖ» передают радиосигнал мощностью до 25 мВт. Это в 8 раз ниже мощности, излучаемой NB-IoT-радиомодемом.

Средние показатели потребления питания при этом: до 10 мкА - в режиме «сна» и до 50 мА - в режиме передачи (оценка по верхней планке).

Вывод

При сравнении технологий NB-IoT и XNB с точки зрения автономности конечных устройств последняя выглядит гораздо предпочтительнее.

Высокая скорость передачи снижает срок службы батареи конечных устройств - чем выше скорость, тем больше энергии расходует NB-IoT-радиомодуль.

На 1 декабря 2017 года с начала испытаний NB-IoT-решений прошло менее 11 месяцев, и о реальном сроке службы батареи в NB-IoT-устройствах говорить рано.

Подтвержденный автономный срок работы XNB-счетчиков «СТРИЖ» на 1 декабря 2017-го составляет 4 года. Столько времени уже проработали первые «умные» устройства в жилых кварталах Москвы и Перми.

XNB-протокол оптимален для прикладных задач съема телеметрии, требующих длительной автономной работы. Например, счетчиков ресурсов или иных датчиков, установленных в труднодоступных местах: подвалах, стояках многоквартирных домов и подземных парковках.

Развитие технологий в России

Прототипы NB-IoT-устройств от «Мегафон»

Сетевое оборудование, поддерживающее NB-IoT, производится за пределами России компанией Qualcomm и рядом других крупных иностранных вендоров.

Так, сотовые сети «Мегафон»: базовые станции, программное обеспечение и система управления БС, как минимум, наполовину построены на оборудовании китайского вендора.

Технология «СТРИЖ», включая оборудование и программное обеспечение, - полностью отечественные: базовые станции собираются в Москве, конечные устройства производятся на собственных мощностях, а также на заводах российских партнеров.

Серверы компании расположены на территории России. Ведется работа по внедрению в систему шифрования согласно ГОСТ.

С 2014 года «СТРИЖ» создает и применяет российские информационные технологии и обеспечивает их конкурентоспособность на международном уровне.

Разрабатываемые и внедряемые «СТРИЖ» решения для Интернета вещей в полной мере соответствует основным положениям «Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017-2030 годы», утвержденной Президентом.

Вывод

Строить сетевую инфраструктуру на иностранном оборудовании и ПО небезопасно как по техническим, так и политическим соображениям. А так как операторы имеют обыкновение закладывать часть стоимости оборудования в последующее его обслуживание, сотовые IoT-сети могут существенно подорожать в ближайшие 3 года.

«СТРИЖ» последовательно выполняет программу Стратегии, заменяя импортное оборудование, программное обеспечение и электронную компонентную базу на российские аналоги, не уступающие, а во многом и превосходящие иностранные разработки.

Абонентская плата за использование сети

В сотовых сетях абонентская плата регулируется оператором. В России уже есть прецеденты, когда с ростом трафика увеличивались и тарифы. Для ЖКХ абонентская плата в размере 50 рублей с 1 устройства является существенной статьей дополнительных расходов, влияющей на окупаемость.

Сеть «СТРИЖ» разворачивается на недорогих базовых станциях. Клиент становится «хозяином» собственной сети. Стоимость решения «СТРИЖ» оптимизируется за счет нелицензируемого диапазона вещания и недорогого оборудования.

В рамках текущей коммерческой политики, ориентированной на сектор ЖКХ, абонентская плата с мелких и средних клиентов не взимается.

При построении сети федерального уровня, бизнес-модель, вероятно, будет предусматривать абонентскую плату или ее аналог.

Вывод

Абонентская плата за M2M-трафик и вероятность ее увеличения сдерживают крупный бизнес и организации, которые не могут зависеть от сотовых операторов: госкомпании, оборонный сектор, застройщики с тысячами приборов учета коммунальных ресурсов.

Возможность развертывания собственных сетей без абонплаты позволит и крупным компаниям, и небольшим организациям реализовывать проекты на платформе «СТРИЖ. В случае введения абонплаты при развертывании федеральной сети «СТРИЖ», ее размер будет на порядок меньше по сравнению с тарифами сотовых операторов.

Резюме

На 1 декабря 2017 в России известно о 4 пилотных NB-IoT-сетях. Все они развернуты вторым по величине российским сотовым оператором компанией «Мегафон» и все - в тестовом режиме.

Первых коммерческих внедрений стоит ожидать лишь ко второй половине 2018-го. А подготовка к производству и сертификация готовых «умных» устройств наиболее вероятно сдвинет сроки внедрений на 2019-2020 год.

До полноценного запуска NB-IoT в отдельных регионах потребуется еще 2-3 года. Развертывание сетей начнется с наиболее рентабельных решений с наибольшей плотностью абонентов - крупных городах.

Преимущества и особенности NB-IoT

Преимущества

• Наличие инфраструктуры в крупных городах: пользователь не «заморачивается» на развертывании станций.
• Высокие скорости передачи информации: можно использовать для приложений с уровнем трафика от 20 000 до 250 000 бит/сек.
• Низкая задержка передачи сигнала (latency) до 1 сек от момента срабатывания до оповещения в личном кабинете. На загруженных сетях задержки могут достигать 3 секунд.

Идеальный сценарий использования NB-IoT - стационарные и мобильные приложения в городской черте с высокими требованиями к пропускной способности канала и сравнительно терпимыми к проникающей способности и автономности.

Особенности

• абонентская плата за трафик;
• риск одностороннего изменения условий сотрудничества: увеличение абонплаты;
• полная зависимость от оператора и его инфраструктуры;
• отсутствие готовых конечных устройств: связка модем-счетчик ненадежна;
• невозможность развернуть частную сеть;
• наличие SIM-карт в объемах от 100 устройств вызывает путаницу на стороне клиента;
• относительно невысокая автономность: придется менять батарею или обеспечивать постоянное питание;
• дорогая инфраструктура и лицензии на частоты при развертывания новой сети в малонаселенной местности, за которую платит пользователь в виде абонплаты;
• стоимость модемов и точки учета выше среднего по отрасли;
• ниже показатель чувствительности и, как следствие, хуже проникающая способность сигнала;
• наличие теневых пятен в покрытии;
• длительный TTM (time to market) решений: заявленные решения придется ждать от 1 года и более;
• иностранная технология от зарубежных вендоров (информационная безопасность).

Перечисленные особенности приводят к тому, что NB-IoT безусловно получит определенное применение в городах с населением более 100-300 000 человек. В городах с меньшим населением, по запросу крупных клиентов возможно построить NB-IoT-сеть за 6-9 месяцев. Покрытие автомобильных и железных дорог, вероятно, не будет в приоритете.

Наиболее привлекательные приложения для NB-IoT:

• ритейл и банки: вендинговые аппараты, кассовые аппараты, банкоматы;
• медицина: носимые устройства, удаленный мониторинг;
• системы безопасности: сигнализация, контроль оборудования;
• потребительская электроника.

Преимущества и особенности технологии «СТРИЖ»

Преимущества

• Дешевые базовые станции: от 86 650 руб., которые разворачиваются в любом месте за 2 часа.
• Низкая стоимость владения сетью (питание, транзитный канал) - от 400 руб. на станцию в мес.
• Широкий территориальный охват: до 10 км в городе, 40 км. на открытой местности.
• Белые пятна легко «закрываются» недорогими базовыми мини-станциями.
• Высокая плотность устройств: до 1 000 000 устройств на 1 станцию в сутки.
• Эффективное покрытие малонаселенных территорий, автомобильных и железных дорог мобильными или стационарными БС.
• Высокая проникающая способность делает возможным опрос устройств из подвалов, стояков, шкафов, что критично для учета ресурсов в ЖКХ.
• Высокая автономность устройств: до 10 лет от встроенной батареи.
• Возможность развертывания частных и закрытых сетей без абонплаты.
• Не требует лицензирования, свободно используется в любой точке РФ.
• Отсутствие расходов на лицензию не перекладывается на абонента
• Готовые интегрированные plug-and-play устройства и законченные решения.
• Стоимость чипов ниже - стоимость устройств ниже.
• Вертикальная платформа LPWAN-связи: от протокола до пользовательского приложения.
• Быстрый вывод решений на рынок: 3 недели на прототип, 2 месяца на готовый продукт.
• 100% отечественная технология: импортоопережение, безопасность, экспортный потенциал.

Идеальный сценарий использования «СТРИЖ» - быстрое и недорогое развертывание частных или публичных сетей с большой плотностью стационарных или мобильных устройств на любой территории, независимо от коммерческих интересов традиционных сотовых операторов.

Особенности

• Скорость передачи: 100/1000/9600 кбит/сек, подходит для приложений с низкими требованиями к пропускной способности канала связи: телеметрия счетчиков и датчиков.
• Более высокая задержка (latency): до 3-5 сек от момента срабатывания до отображения данных в личном кабинете.
• Нелицензируемый диапазон - выше вероятность помех - эффективно нивелируется за счет узкополосного подхода и высокого бюджета канала связи (link budget) 174 дБм.

«СТРИЖ» идеален для использования в следующих отраслях:

• ЖКХ и электроэнергетика: диспетчеризация и учет ресурсов.
• Транспортная телематика: мониторинг грузов, вывоз отходов, «цифровая железная дорога».
• Контроль зданий и объектов: датчики дыма, доступа, температуры, протечки.
• Аграрный сектор: мониторинг на обширных территориях сельскохозяйственных полей, складов, теплиц.
• Необходимость разворачивать сеть там, где нет покрытия, для «СТРИЖ» не является барьером, так как инфраструктура доступна даже для небольшого заказчика.

Из этой брошюры Вы узнаете:

• что такое NB-IoT;
• детальное сравнение XNB и NB-IoT;
• различия уровней оборудования: базовые станции, конечные устройства;
• сколько стоит развернуть сеть на XNB и NB-IoT;
• перспективы развития технологий в России.

Скачайте материал

Заполните форму ниже, и мы отправим Вам материал на почту.

Комплексное решение для «интернета вещей» в ЖКХ, было встречено скепсисом: мол, сколько компаний тут уже отметилось, а показания счётчиков до сих пор приходится списывать вручную! Однако в данном случае к происходящему стоит присмотреться - и тем пристальней, чем ближе вам жилищно-коммунальная тема. Не стану утверждать, что именно это решение станет лидером рынка в обозримом будущем и даже что именно оно будет работать в вашем доме/домах. Но что понимать его и его аналоги пора - без сомнения, ибо это поможет сэкономить деньги и поднять качество управления жилым фондом.

Собственно новость короткая: «Мегафон» совместно с Huawei и «Большой тройкой» уже в этом году планирует предложить управляющим компаниям и вообще предприятиям ЖК-сектора продукт, реализующий дистанционный сбор информации с «умных» счётчиков (легко адаптируемый и для других «умных» устройств в быту). Как это сделано? Похоже на решения, которые уже внедрены - например, российской марки « »: к счётчику подключается радиомодуль, регулярно передающий показания на сервер, расположенный в нескольких километрах от дома.

Отличие в том, что «Мегафон» с партнёрами избрали для передачи данных стандарт NB-IoT. О том, какие выгоды обещает именно этот стандарт, будет рассказано ниже, а пока давайте остановимся подробней на самой проблеме дистанционного сбора показаний бытовых счётчиков.

Забудьте на минуту об «умных» устройствах, «интернете вещей» и прочих хитрых терминах. Достаньте свой смартфон, задумайтесь, как он работает. Почти наверняка вы пользуетесь услугой мобильного интернета. Скорость такого соединения сопоставима с интернетом проводным: при желании можно загружать не только веб-страницы, но и слушать музыку, смотреть видео, даже видео передавать! Однако все эти прелести достались нам не просто так, за них приходится платить. И я имею в виду прежде всего не деньги, а точнее, не только их.

Высокая скорость передачи данных сильно ограничивает количество абонентов, которые может обслужить одна «сота» оператора связи. Все мы сталкивались с этим ограничением, например, в выходной день в торговом центре: связь будто бы есть, а не дозвониться! Потом, на такую передачу тратится много энергии - вот почему аккумулятора смартфона хватает от силы на пару дней. Ещё электроника, осуществляющая такую передачу, дорогая. Наконец, дальность связи невелика и чем плотней застройка, тем она меньше. В сумме всё это выливается в необходимость для оператора использовать дорогостоящее оборудование для организации «сот» и, соответственно, в дорогие тарифы для абонентов.

А теперь представьте себе бытовой счётчик - воды, скажем, или электричества, газа, тепла. Как много информации он порождает за сутки? Да ничтожное количество! Сотни байт, если снимать показания, например, ежечасно: для сравнения, одна страница с этой статьёй «весит» в тысячи раз больше! И как прикажете передать эти несколько сотен байт на сервер, если вдруг мы решим избавить жильца от необходимости списывать показания и сдавать их вручную? Через интернет, конечно, и почти наверняка через беспроводной.

Дешевле всего кажется прицепить к каждому счётчику обычный телефон. Но здесь-то и всплывают их недостатки: они дороги, недальнобойны, одна «сота» может обслужить лишь небольшое их количество. Для счётчиков явно нужен какой-то другой стандарт передачи данных, который обладал бы обратными свойствами: пусть скорость передачи невелика, зато в эксплуатации дёшев!

Именно таким стандартом и является NB-IoT, избранный «Мегафоном» с партнёрами. Стоит за ним промышленный консорциум 3GPP - то есть те самые компании, что подарили нам GSM, GPRS и EDGE, LTE. Просто для сведения: аббревиатура NB-IoT хоть и выглядит жутко, расшифровывается легко. NB - это narrow band, то есть «узкая полоса»: значит, передатчик, работающий по такой технологии, занимает сравнительно мало места в эфире и может, не мешая, работать в одном диапазоне с сотовыми телефонами. IoT - это internet of things, то есть «интернет вещей»: стандарт предназначен для подключения к интернету не людей, а «умных» устройств.

Любое устройство, оснащённое модулем NB-IoT, ведёт себя подобно сотовому телефону: оно так же связывается с «сотой» оператора и передаёт туда какие-то данные. Отличие от телефона в том, что объёмы данных и скорость небольшие (сотни или тысячи байт в секунду), а это даёт возможность посадить на одну «соту» десятки тысяч таких устройств, обеспечить большую «пробивную способность» (плотность застройки влияет не так сильно), и достичь нескольких лет работы без замены батарейки. Другой немаловажный фактор: себестоимость такого радиомодуля в районе 300 рублей, то есть красть его в принципе невыгодно - больше провозитесь.

На самом деле, конечно, NB-IoT - не единственный вариант в классе низкоэнергетических сетей (LPWAN , так называют сети, предназначенные для обмена данными с «умными» устройствами). Стандартов и разработок, претендующих на стандарт, тут насчитывается больше дюжины - от совсем ещё сырых теоретических до уже внедряемых (типа LoRaWAN, за которой стоит IBM, или отечественного «СТРИЖа»). Но важно понимать, что в большинстве случаев эти технологии предполагают установку вспомогательного оборудования для сбора данных с одного или нескольких домов: специальной радиостанции, обслуживающей дома в радиусе от сотен метров до десятков километров. Это само по себе удорожает решение.

NB-IoT в таком оборудовании не нуждается: помните, он работает как сотовый телефон, напрямую общаясь с «сотами» оператора связи. Для клиентов такой вариант и проще, и дешевле. А учитывая авторитет компаний, продвигающих NB-IoT в России, ему тем более стоит уделить особое внимание. Поэтому когда такие продукты появятся в продаже - присмотритесь к ним!

Какие выгоды может принести массовая установка на дом счётчиков, сдающих показания через NB-IoT? Для управляющих компаний и ТСЖ, ворующих деньги через манипуляции с показаниями счётчиков, никаких. Но для такие счётчики - чрезвычайно выгодная штука. Дело в том, что оснастить ими жилой фонд можно практически даром - в том смысле, что стоимость радиомодуля практически незаметна на фоне цены самого счётчика, а больше никакого оборудования не требуется! Ведь данные со счётчиков уходят сразу к оператору связи, а оттуда на сервер УК/ТСЖ, где и обрабатываются.

Таким образом учёт в доме с минимумом затрат становится практически идеальным. «Умные» счётчики, сдающие показания самостоятельно, мешают «химичить» с показаниями, выявляют незамеченные утечки и утечки хронические, радикально сокращают общедомовые нужды. Всё это выгодно прежде всего самим жильцам, но и управляющей компании тоже: точнее учёт - меньше проблем, лучше имидж управленцев. Вот почему в чистом итоге NB-IoT кажется фаворитом «интернета вещей» в сфере ЖКХ. Осталось дождаться его официального старта в России, что должно случиться в ближайшие месяцы.

P.S. Использованы графические работы GSMA , Huawei .

Если вам понравилась статья - порекомендуйте ее своим друзьям, знакомым или коллегам, имеющим отношение к муниципальной или государственной службе. Нам кажется, что им это будет и полезно, и приятно.
При перепечатке материалов обязательна ссылка на первоисточник.