Коратка пра галоўнае
У 2017 годзе на Хабры з'явілася нататка “”. У 2018 годзе тэхнічны камітэт "Кіберфізічныя сістэмы" :
ДАСТ Р «Інфармацыйныя тэхналогіі. Інтэрнэт рэчаў. Тэрміны і азначэнні»,
ДАСТ Р «Інфармацыйныя тэхналогіі. Інтэрнэт рэчаў. Эталонная архітэктура інтэрнэту рэчаў і індустрыяльнага інтэрнэту рэчаў», ДАСТ Р «Інфармацыйныя тэхналогіі. Інтэрнэт рэчаў. Пратакол абмену для інтэрнэту рэчаў у вузкапалосным спектры (NB-FI)».
У лютым 2019 года ПНСТ-2019 «Інфармацыйныя тэхналогіі. Інтэрнэт рэчаў. Пратакол бесправадной перадачы дадзеных на аснове вузкапалоснай мадуляцыі радыёсігналу NB-Fi». З 1 красавіка 2019 года ён пачаў дзейнічаць і завершыць сваё дзеянне 1 красавіка 2022 года. За тры гады дзеяння папярэдні стандарт павінен быць апрабаваны на практыцы, павінен быць ацэнены яго рыначны патэнцыял, падрыхтаваны папраўкі ў стандарт.
У СМІ дакумент актыўна пазіцыянуецца як "першы нацыянальны стандарт IoT РФ, з перспектывай стаць міжнародным стандартам" і ў прыклад прыводзіцца рэалізаваны на NB-Fi "ВАВІЁТ" .
Уххх. Колькі спасылак у такім кароткім тэксце. Вось - На тэкст папярэдняга стандарту ў першай рэдакцыі для тых, каму лянота гугліць. ТТХ стандарта лепш глядзець у гэтым дакуменце, у артыкуле мы іх згадваць не будзем.
Пра стандарты перадачы даных IoT
У сетцы можна натыкнуцца на значэнне каля 300 пратаколаў/тэхналогій перадачы дадзеных паміж прыладамі, якія можна аднесці да IoT. Жывем мы ў Расіі, працуем на B2B, таму ў публікацыі закранем толькі некалькі:
- NB-IoT
Стандарт сотавай сувязі для прылад тэлеметрыі. Адзін з трох, якія рэалізуюцца ў сетках LTE Advanced – NB-IoT, eMTC і EC-GSM-IoT. Вялікая тройка сотавых аператараў РФ у 2017-2018 гадах разгарнулі ўчасткі сетак, якія працуюць з NB-IoT. Пра eMTC і EC-GSM-IoT аператары не забываюць, але выдзяляць іх асобна зараз не будзем.
- Lora
Працуе на неліцэнзуемых частотах. Добра аб стандарце расказана ў артыкуле канца 2017 года "Што такое LoRaWan" на Хабры. Жыве на чыпах Semtech.
- "Стрыж"
Працуе на неліцэнзуемых частотах. Айчынны пастаўшчык рашэнняў для ЖКГ і іншых галін. Выкарыстоўвае свой пратакол XNB. Кажуць аб вытворчасці ў Расіі, але абяцаюць забяспечыць масавую вытворчасць чыпаў у Расіі толькі ў 2020 годзе, пакуль жывуць на ОN Semiconductor (ON Semiconductor AX8052F143).
- Свежы NB-Fi
Працуе на неліцэнзуемых частотах. Выкарыстоўвае той жа чып ON Semiconductor AX8052F143 што і "Стрыж", ТТХ аналагічныя, таксама анонсы вытворчасці ўласных чыпаў у Расіі. Увогуле, узаемасувязь прасочваецца. Пратакол адкрыты.
Пра інтэграцыю з білінгамі
Для тых, хто спрабаваў сабраць сабе "разумны дом", хутка становіцца відавочна, што выкарыстанне датчыкаў розных вытворцаў істотна ўскладнена. Нават калі на двух прыладах бачым адзін надпіс аб тэхналогіі сувязі - высвятляецца, што камунікаваць яны адзін з адным не хочуць.
У B2B сегменце сітуацыя аналагічная. Распрацоўнікі пратаколаў, чыпаў жадаюць зарабляць. Пачынальна праект з LoRa трэба будзе ў любым выпадку купляць абсталяванне на чыпах Semtech. Зважаючы на айчыннага вытворцу можна атрымаць у нагрузку куплю сэрвісаў і базавых станцый, а ў будучыні, пры паспяховым запуску вытворчасці чыпаў у Расіі, патэнцыйна абсталяванне/элементную базу можна будзе купіць толькі ў абмежаванай колькасці вендараў.
Мы працуем з тэлевізарам абсталяваннем і для нас звыкла атрымліваць дадзеныя па тэлеметрыі абсталявання, агрэгаваць, нармалізоўваць і перадаваць далей у розныя інфармацыйныя сістэмы. За гэты блок прац у нас адказвае Forward TI (Traffic Integrator). У тыпавым варыянце гэта выглядае так:
У выпадку з пашырэннем запатрабаванняў замоўца па зборы дадзеных падлучаюцца дадатковыя модулі:
Арыентыровачная хуткасць росту рынку IoT-прылад - 18-22% у год у свеце і да 25% у Расіі. У красавіку на IoT Tech Spring 2019 у Маскве Андрэй Калеснікаў, дырэктар Асацыяцыі інтэрнэту рэчаў, агучваў гадавы рост у 15-17%, але па сетцы розная інфармацыя ходзіць. На РЫФ у красавіку 2019 на слайдах давалі дадзеныя аб штогадовым росце расійскага рынку Інтэрнэту рэчаў у 18% да 2022 года, там жа быў указаны аб'ём расійскага рынку ў 2018 годзе - $ 3.67 мільярда. Што характэрна, на гэтым жа слайдзе паміналі і нагоду для сённяшняга артыкула "Зацверджаны першы расійскі дакумент па стандартызацыі ў галіне IoT…". Па нашым меркаванні, наспела ўжо рэальнае запатрабаванне штатна інтэграваць базавыя станцыі UNB/LPWAN і тэлекамунікацыйных сервераў у білінгавыя сістэмы.
разважанні
першая лінія
Пратакол перадачы дадзеных ці ўвогуле рэалізацыя транспартнай функцыі вялікага значэння мець не будзе (гэта мы зноў пра тое, што IoT – гэта не проста прас, падлучаны да інтэрнэту, а інфраструктура ці экасістэма). Дадзеныя будуць збірацца з зусім розных прылад і карысная нагрузка будзе таксама рознай. Ці наўрад кампанія пастаўшчык электраэнергіі будзе будаваць адну сетку збору дадзеных, пастаўшчык газу сваю другую сетку, службы водаадвядзення трэцюю і г.д. Гэта не рацыянальна і выглядае малаверагодна.
Значыць ва ўмоўнай лакацыі будуць арганізоўваць сетку па адным прынцыпе і збіраць даныя будзе адна арганізацыя. Назавем такую арганізацыю аператар-агрэгатар дадзеных.
Аператар-агрэгатар можа быць сэрвіснай службай, якая ажыццяўляе толькі перадачу даных, або паўнацэнным пасярэднікам, які бярэ на сябе ўсе складанасці па тарыфікацыі, арганізацыі аплаты аказаных паслуг, узаемадзеянне з канчатковымі абанентамі-кліентамі і пастаўшчыкамі паслуг.
Шмат разоў бачыў, як людзі выграбаюць з паштовай скрыні штук па 5 квітанцый штомесяц, для мяне самога такая сітуацыя знаёмая. Асобная квітанцыя на газ, асобная на электрычнасць, асобная на капітальны рамонт, асобная на ваду, асобная на абслугоўванне дома. І гэта не лічачы аплаты штомесячных рахункаў, якія існуюць толькі ў анлайне - аплата доступу ў інтэрнэт, сотавыя, падпіскі на розныя сэрвісы пастаўшчыкоў кантэнту. Недзе можна наладзіць аўтааплату, недзе нельга. Але агульная сітуацыя такая, што гэта ўжо становіцца традыцыяй - садзіцца раз у месяц і аплачваць усе рахункі, працэс можа расцягвацца на паўгадзіны-гадзіну, а калі ў чарговы раз нешта ў інфармацыйных сістэмах пастаўшчыкоў глючыць, то даводзіцца пераносіць частку аплат на іншы дзень . Я б аддаў перавагу ўзаемадзейнічаць з адным пастаўшчыком паслуг па ўсіх пытаннях, а не падзяляць увагу на дзесятак плацежак і сайтаў. Сучасныя банкі спрашчаюць жыццё, але не поўнасцю.
Таму аўтаматычны збор даных па спажытых паслугах і перанос для канчатковага кліента аплаты паслуг у адно "акно" — гэта добра. Згаданы вышэй збор дадзеных праз трафік інтэгратары, тыпу нашага Forward TI - гэта толькі вяршыня айсберга. Трафік інтэгратар уяўляе сабой першую лінію, праз якую будуць збірацца дадзеныя тэлеметрыі і карысная нагрузка і ў адрозненне ад правайдэраў, якім важны аб'ём спажывання трафіку сам па сабе, у IoT прыярытэт будзе аддавацца карыснай нагрузцы.
Давайце на блізкім нам прыкладзе з телекома разгледзім, чым займаецца першая лінія. Ёсць аператар, які аказвае паслугі сувязі. Адбываецца званок працягласцю ў 30 хвілін. 15 хвілін званка патрапілі ў адны суткі, 15 у іншыя. Тэлефонная станцыя на мяжы сутак падзяліла званок і запісала яго ў 2 CDRa, па сутнасці зрабіла з аднаго званка два. TI па ўскосных прыкметах склеіць такі званок і перадасць у сістэму тарыфікацыі дадзеныя аб адным званку, хоць з абсталявання дадзеныя прыйшлі аб двух. На ўзроўні збору дадзеных павінна быць сістэма, якая ўмее дазваляць такія калізіі. А вось наступная сістэма павінна атрымліваць ужо нармалізаваныя дадзеныя.
Інфармацыя ў трафік інтэгратары не толькі нармалізуецца, але і ўзбагачаецца. Яшчэ адзін прыклад: з тэлефоннай станцыі не прыходзяць дадзеныя для занальнай тарыфікацыі, але мы ведаем з якой лакацыі быў зроблены званок і TI дадае інфармацыю аб геаграфічных зонах тарыфікацыі ў дадзеныя, якія перадае ў наступную інфармацыйную сістэму. Аналагічна можна прастаўляць любыя якія вылічаюцца параметры. Гэта прыклад простага занавання або ўзбагачэння дадзеных.
Яшчэ адна функцыя трафік інтэгратара - агрэгацыя дадзеных. Прыклад: з абсталявання прыходзяць дадзеныя кожную хвіліну, а ва ўліковую сістэму TI аддае дадзеныя за гадзіну. Ва ўліковай сістэме застаюцца толькі дадзеныя якія патрабуюцца для тарыфікацыі і выстаўленні рахункаў, замест 60 запісаў робіцца толькі адна. Пры гэтым адбываецца рэзервовае капіраванне "волкіх" дадзеных на выпадак неабходнасці іх апрацоўкі.
Другая лінія
Працягнем развіваць ідэю пра агрэгатара, які стаў паўнавартасным пасярэднікам. Такі аператар будзе абслугоўваць сетку збору даных і падзяляць тэлеметрыю і карысную нагрузку. Тэлеметрыя будзе выкарыстоўвацца для ўласных патрэб, падтрыманні сеткі збору дадзеных у спраўным стане, а карысная нагрузка будзе апрацоўвацца, узбагачацца, нармалізоўвацца і перадавацца пастаўшчыкам паслуг.
Хвілінка самарэкламы, таму што прасцей на сваім софце ілюстраваць, чым прыдумляць абстрактныя прыклады.
На гэтай лініі агрэгатар выкарыстоўвае ў сваім інвентары:
- Billing, які ўлічвае паступленні падрыхтаваных дадзеных ад TI, прывязку іх да зарэгістраваных спажыўцоў (абанентаў), карэктную тарыфікацыю гэтых дадзеных у адпаведнасці з тарыфным планам, фарміраванне рахункаў і квітанцый, прыём сродкаў ад абанентаў і разнясенне іх на адпаведныя рахункі і балансы.
- PC (Product Catalog) для стварэння комплексных пакетных прапаноў і кіраванні паслугамі ў складзе гэтых пакетаў, заданні правіл падлучэнні дадатковых паслуг.
- BMS (Баланс-мэнэджар), дадзеная сістэма абавязкова павінна быць шматбалансавая, запатрабуецца гнуткае кіраванне спісаннямі за розныя паслугі, таксама яна дасць магчымасць выкарыстання некалькіх спецыялізаваных білінгавых сістэм абслугоўваючых асобныя паслугі і агрэгацыі атрыманых ад іх разлікаў у дачыненні да агульнага балансу абанента.
- eShop для ўзаемадзеяння з канчатковымі спажыўцамі, стварэння публічнай вітрыны паслуг, паданні доступу ў Асабісты кабінет са ўсімі сучаснымі плюшкамі тыпу статыстыкі выкарыстання паслуг, пераключэнні паслуг у анлайне, зваротаў за новымі паслугамі.
- BPM (Бізнес-працэсы) аўтаматызацыя бізнес-працэсаў агрэгатара накіраваных як на абслугоўванне абанентаў, так і на ўзаемадзеянне з пастаўшчыкамі паслуг.
Трэцяя лінія
Вось тут пачынаецца самае цікавае з майго пункта гледжання.
Па-першае, з'яўляецца неабходнасць у сістэмах класа PRM (Partner Management System), якая дазволіць гнутка кіраваць агенцкіх і партнёрскімі схемамі. Без такой сістэмы кіраваць працай партнёраў і пастаўшчыкоў будзе складана.
Па-другое, з'яўляецца запатрабаванне ў DWH (Data Warehouse) для аналізу. Тут ёсць дзе разгарнуцца з BigData на дадзеных тэлеметрыі і карыснай нагрузкі, сюды ж пойдзе стварэнне вітрын для BI-сродкаў і аналізу рознага ўзроўню.
Па-трэцяе, ну і як вішанька на торт, можна дапоўніць комплекс сістэмай для прагназавання тыпу Forward Forecast. Гэта сістэма дазволіць навучыць матэматычную мадэль, якая ляжыць у аснове сістэмы, сегментаваць абаненцкую базу, фарміраваць прагнозы спажывання і паводзін абанентаў.
Сукупна вымалёўваецца даволі складаная інфармацыйная архітэктура аператара-агрэгатара.
Чаму мы вылучаем у артыкуле тры лініі, а не аб'ядноўваем іх? Справа ў тым, што бізнэс-сістэме звычайна важныя некалькі агрэгаваных параметраў. Астатняе трэба для маніторынгу, абслугоўвання, аналізу справаздачнасці і прагназаванні. Дэталёвая інфармацыя патрабуецца для бяспекі і Big Data, таму што мы часта не ведаем, якія параметры і па якіх крытэрыях заходзяць аналізаваць у Big Data аналітыкі, таму ў DWH перадаюцца ўсе дадзеныя ў зыходным выглядзе.
У бізнэс-сістэмах з функцыямі кіравання - білінг, PRM ужо не патрэбна частка параметраў, якія прыйшлі з абсталявання, тэлеметрыя. Таму лішнія палі фільтруем, прыбіраем. Пры неабходнасці ўзбагачаем дадзеныя па нейкіх правілах, агрэгуем і ў зняволенні нармалізуем для перадачы ў бізнес сістэмы.
Вось і атрымліваецца, што першая лінія збірае волкія дадзеныя для трэцяй лініі і адаптуе іх для другой. Другая працуе з нармалізаванымі дадзенымі і забяспечвае аператыўную дзейнасць прадпрыемства. Трэцяя дазваляе з волкіх дадзеных вылучаць кропкі росту.
Што мы чакаем у будучыні і пра эканоміку праектаў IoT
Спачатку пра эканоміку. Вышэй мы пісалі пра аб'ём рынка. Здаецца, што дастаткова вялікія грошы ўжо задзейнічаны. Але мы бачылі, як не сыходзіцца эканоміка праектаў, якія спрабавалі рэалізаваць з нашай дапамогай ці на якія нас запрашалі для ацэнкі. Напрыклад, мы пралічвалі стварэнне MVNO для M2M з выкарыстаннем sim-карт для збору тэлеметрыі з вызначанага тыпу абсталявання. Праект не запусцілі, таму што эканамічная мадэль аказалася нежыццяздольнай.
Буйныя тэлекам-арганізацыі прасоўваюцца на рынак IoT - у іх ёсць інфраструктура, гатовыя тэхналогіі. Новых абанентаў-людзей у Расіі з'яўляецца даволі мала. А вось рынак IoT дае выдатныя магчымасці для росту і вымання дадатковага прыбытку са сваіх сетак. Пакуль тэсціруецца папярэдні нацыянальны стандарт, пакуль невялікія кампаніі-энтузіясты выбіраюць розныя варыянты рэалізацыі UNB / LPWAN буйны бізнес будзе ўліваць сродкі ў захоп рынку.
Мы лічым, што з часам нейкі адзін стандарт/пратакол перадачы даных пачне дамінаваць, як гэта было з сотавай сувяззю. Пасля гэтага рызыкі зменшацца, абсталяванне стане больш даступным. Але рынак да таго моманту ўжо можа быць напалову захоплены.
Звычайныя людзі абвыкаюць да сэрвісу, ім зручна, калі аўтаматызаваныя прылады ўлічваюць ваду, газ, святло, інтэрнэт, каналізацыю, цеплыня, забяспечваюць працу ахоўнай і пажарнай сігналізацыі, трывожнай кнопкі, відэаназіранні. Людзі саспеюць да масавага выкарыстання IoT у сферы ЖКГ у перспектыве бліжэйшых 2-5 гадоў. Крыху больш сыдзе на тое, каб даверыць робатам халадзільнік і прас, але гэты час таксама не за гарамі.
Асцярогі
Аб папярэднім нацыянальным стандарце NB-Fi гучна заявілі, як прэтэндэнту на міжнароднае прызнанне. Сярод плюсаў названы нізкі кошт радыёперадавальнікаў для прылад і магчымасць іх вытворчасці ў Расіі. Яшчэ ў 2017 годзе ў вышэйзгаданым артыкуле на Хабры анансавалася:
Базавая станцыя стандарту NB-FI будзе каштаваць у раёне 100-150 тыс. руб., радыёмодуль для падлучэння прылады да Сеткі – каля 800 руб., кошт кантролераў для збору і перадачы інфармацыі са лічыльніка – да 200 руб, кошт батарэйкі – 50-100 руб.
Але пакуль гэта толькі планы і фактычна важная частка элементнай базы для прылад выконваецца за мяжой. У самым ПНСТ прапісаны ў відавочным выглядзе ON Semiconductor AX8052F143.
Жадаецца спадзявацца, што пратакол NB-Fi будзе сапраўды адчыненым і даступным, без спекуляцый на імпартазамяшчэнні і навязванні. Стане канкурэнтным прадуктам.
IoT – гэта модна. Але трэба памятаць, што ў першую чаргу "інтэрнэт рэчаў" не пра ітымізацыю і навешванне адпраўкі дадзеных у воблака з усяго, што можна. "Інтэрнэт рэчаў" пра інфраструктуру і аптымізацыю Machine-to-Machine. Бесправадны збор дадзеных са лічыльнікаў электраэнергіі сам па сабе не IoT. А вось аўтаматызаванае размеркаванне электраэнергіі па спажыўцах з некалькіх крыніц - дзяржаўных, прыватных пастаўшчыкоў - для ўсяго населенага пункта ўжо падобна на арыгінальную канцэпцыю інтэрнэту рэчаў.
На базе якога стандарту вы б сталі будаваць сваю сетку збору даных? Ускладаеце нейкія надзеі на NB-Fi, ці варта ўкладваць сродкі ў развіццё білінгавых сістэм для збору дадзеных з прылад гэтага стандарту? Можа быць удзельнічалі ў рэалізацыі праектаў IoT? Падзяліцеся сваім вопытам у каментарах.
І ўдачы!
Крыніца: habr.com