Накратко за същество
През 2017 година в Хабра се появи бележка “”. През 2018 година техническият комитет “Киберфизически системи” :
ГОСТ Р «Информационни технологии. Интернет на вещите. Термини и определения»,
ГОСТ Р «Информационни технологии. Интернет на вещите. Референдна архитектура на интернет на вещите и индустриалния интернет на вещите», ГОСТ Р «Информационни технологии. Интернет на вещите. Протокол за обмен на данни за интернет на вещите в узкочестотен спектър (NB-FI)».
През февруари 2019 година ПНСТ-2019 «Информационни технологии. Интернет на вещите. Протокол за безжичен трансфер на данни на базата на узкочестотна модулация на радиосигнал NB-Fi». От 1 април 2019 година той влезе в сила и ще приключи действието си на 1 април 2022 година. В рамките на три години след влизането му в сила, предварителният стандарт трябва да бъде тестван на практика, да бъде оценен пазарният му потенциал и да се подготвят изменения в стандарта.
В медиите документът активно се позиционира като “първият национален стандарт за IoT в Русия, с перспектива да стане международен стандарт” и за пример се дава реализираният на NB-Fi проект “ВАВИОТ” .
Уххх. Толкова много връзки в такъв кратък текст. Ето — към текста на предварителния стандарт в първоначалната му редакция за тези, на които им мързи да търсят в Google. Техническите характеристики на стандарта е по-добре да се разгледат в този документ, в статията няма да ги споменаваме.
За стандартите за предаване на данни IoT
В мрежата може да откриете около 300 протокола/технологии за предаване на данни между устройства, които могат да бъдат отнесени към IoT. Живеем в Русия, работим в B2B, затова в публикацията ще засегнем само няколко:
- NB-IoT
Стандарт за клетъчни връзки за телеметрични устройства. Един от трите, които се реализират в мрежите LTE Advanced — NB-IoT, eMTC и EC-GSM-IoT. Голямата тройка на мобилните оператори в Русия през 2017-2018 години разшириха участъци от мрежите, работещи с NB-IoT. За eMTC и EC-GSM-IoT операторите не забравят, но сега няма да ги отделяме.
- LoRa
Работи на нелицензирани честоти. Добре е разказано за стандарта в статия от края на 2017 година “Какво е LoRaWan” в Хабра. Живее на чипове Semtech.
- “Стриж”
Работи на нелицензирани честоти. Вътрешен доставчик на решения за ЖКХ и други сектори. Използва свой собствен протокол XNB. Говори се за производство в Русия, но обещават да осигурят масово производство на чипове в Русия едва през 2020 година, а в момента разчитат на ON Semiconductor (ON Semiconductor AX8052F143).
- Свеж NB-Fi
Работи на нелицензирани честоти. Използва същия чип ON Semiconductor AX8052F143, както и “Стриж”, техническите характеристики са аналогични, също така се обявява производство на собствени чипове в Русия. В общи линии, взаимовръзката е очевидна. Протоколът е отворен.
За интеграцията с биллингови системи
За тези, които са опитвали да създадат „умен дом“, бързо става очевидно, че използването на сензори от различни производители е значително усложнено. Дори когато на две устройства виждаме едно и също наименование на технологията за комуникация — се оказва, че те не желаят да комуникират помежду си.
В B2B сегмента ситуацията е аналогична. Разработчиците на протоколи и чипове искат да печелят. Започвайки проект с LoRa, независимо от всичко, ще трябва да закупите оборудване на чиповете на Semtech. Обърнете внимание на местния производител, можете да получите накуп услуги и базови станции, а в бъдеще, при успешен старт на производството на чипове в Русия, потенциално оборудването/елементната база ще може да се закупи само от ограничен брой доставчици.
Работим с телекомуникационно оборудване и за нас е обичайно да получаваме данни по телеметрия от оборудването, да ги агрегираме, нормализираме и предаваме нататък в различни информационни системи. За този блок работи Forward TI (Traffic Integrator). В типичен вариант това изглежда така:
В случай на разширяване на нуждите на клиента по събиране на данни, се свързват допълнителни модули:
Ориентировъчната скорост на растеж на пазара на IoT устройства е 18-22% годишно в света и до 25% в Русия. През април на IoT Tech Spring 2019 в Москва Андрей Колесников, директор на Асоциацията на интернет вещите, съобщи за годишен растеж от 15-17%, но в мрежата циркулират различни информации. На РИФ през април 2019 на слайдовете бяха представени данни за годишния растеж на руския пазар на Интернет на нещата от 18% до 2022 година, там също беше посочен обемът на руския пазар през 2018 година - 3,67 милиарда долара. Интересно е, че на същия слайд беше споменат и поводът за днешната статия „Одобрен е първият руски документ за стандартизация в областта на IoT…“. Според нашето мнение, вече се е наложила реална необходимост от штатна интеграция на базовите станции UNB/LPWAN и телекомуникационните сървъри в биллинговите системи.
Размисли
Първа линия
Протоколът за предаване на данни или реализацията на транспортната функция няма да има голямо значение (отново говорим за това, че IoT не е просто ютия, свързана с интернет, а инфраструктура или екосистема). Данните ще се събират от съвсем различни устройства, а полезният товар ще бъде също различен. Малко вероятно е компания, доставяща електрическа енергия, да построи една мрежа за събиране на данни, доставчикът на газ - своя втора мрежа, службата за водоотведение - трета, и т.н. Това не е рационално и изглежда маловероятно.
Така в условна локация ще се организира мрежа по един принцип и данните ще бъдат събирани от една организация. Нека наречем такава организация оператор-агрегатор на данни.
Оператор-агрегатор може да бъде сервизна служба, която осъществява само предаване на данни, или пълноценен посредник, който поема всички сложности по тарификацията, организация на плащането за предоставените услуги, взаимодействие с крайни абоненти-клиенти и доставчици на услуги.
Често съм виждал как хората изваждат по 5 фактури от пощенската кутия всеки месец, познавам ситуацията много добре. Отделна фактура за газ, отделна за електричество, отделна за охрана, отделна за вода и отделна за обслужване на сградата. А това не включва месечните сметки, които съществуват само онлайн – плащане за интернет, мобилни телефони, абонаменти за различни услуги на доставчици на съдържание. Някъде можете да настроите автоматично плащане, другаде не можете. Но общата ситуация е, че това вече се е превърнало в традиция – да сядате веднъж месечно и да плащате всичките сметки, а самият процес може да отнеме половин час до час, а ако отново нещо не работи както трябва в информационните системи на доставчиците, е нужно да отложите част от плащанията за друг ден. Бих предпочел да взаимодействам с един доставчик на услуги по всички въпроси, вместо да разпределям вниманието си между десетина сметки и сайтове. Съвременните банки улесняват живота, но не напълно.
Следователно автоматичният сбор на данни за потреблението и преносът на плащането на услугите към крайния клиент в едно "окно" – е благословия. Споменатият по-горе сбор на данни чрез интегратори на трафик, като нашия Forward TI – е само върхът на айсберга. Интеграторът на трафик представлява първа линия, през която ще се събират данни за телеметрия и полезна информация. За разлика от доставчиците, за които важи обемът на потребление на трафика, в IoT приоритет ще се дава на полезната информация.
Нека да разгледаме един близък пример от телекома, за да видим с какво се занимава първата линия. Има оператор, който предоставя телекомуникационни услуги. Настъпва обаждане с продължителност 30 минути. 15 минути от обаждането попадат в един ден, а 15 в друг. Телефонната станция на границата между дните разделя обаждането и го записва в 2 CDR, по същество прави от едно обаждане две. TI на базата на индиректни признаци ще обедини такова обаждане и ще предаде на системата за тарифиранe данни за едно обаждане, въпреки че данни от оборудването са постъпили за две. На ниво събиране на данни трябва да има система, способна да разрешава такива колизии. А следващата система трябва да приема вече нормализирани данни.
Информацията в интегратор на трафика не само се нормализира, но и се обогатява. Още един пример: от телефонната станция не идват данни за зоналната тарификация, но ние знаем от коя локация е направено обаждането и TI добавя информация за географските зони на тарификация в данните, които изпраща в следващата информационна система. По аналогичен начин могат да се задават всякакви изчислени параметри. Това е пример за простото зониране или обогатяване на данните.
Още една функция на интегратора на трафика – агрегиране на данни. Пример: от оборудването идват данни всяка минута, а в счетоводната система TI предава данни за час. В счетоводната система остават само данните, необходими за тарификация и издаване на фактури, вместо 60 записа се създава само един. В същото време се извършва резервно копиране на “суровите” данни в случай на необходимост от тяхната обработка.
Втора линия
Ще продължим да развиваме идеята за агрегатора, който се е превърнал в пълноценен посредник. Такъв оператор ще обслужва мрежата за събиране на данни и ще разделя телеметрията и полезния товар. Телеметрията ще се използва за собствени нужди, за поддържане на мрежата за събиране на данни в изправност, а полезният товар ще бъде обработван, обогатяван, нормализиран и предаван на доставчиците на услуги.
Малко само-реклама, защото е по-лесно да илюстрираме със собствен софтуер, отколкото да измисляме абстрактни примери.
На тази линия агрегаторът използва в своя инвентар:
- Billing, който отчита постъпленията от подготвени данни от TI, връзката им с регистрираните потребители (абонати), коректната тарификация на тези данни в съответствие с използвания тарифен план, изготвянето на фактури и разписки, приемането на средства от абонатите и разпределянето им по съответните сметки и баланси.
- PC (Product Catalog) за създаване на комплексни пакетни предложения и управление на услугите в състава на тези пакети, задаване на правила за свързване на допълнителни услуги.
- BMS (Баланс-менеджер), тази система задължително трябва да бъде многобалансова, необходимо е г灵ко управление на таксите за различни услуги, също така ще предостави възможност за използване на няколко специализирани биллингови системи, обслужващи отделни услуги, и агрегиране на получените от тях разчети, приложими към общия баланс на абоната.
- eShop за взаимодействие с крайни потребители, създаване на публичен витрини на услуги, предоставяне на достъп до Личен кабинет с всички съвременни функции, като статистика за ползване на услугите, онлайн смяна на услуги и запитвания за нови услуги.
- BPM (Бизнес-процеси) автоматизация на бизнес-процесите на агрегатора, насочени както към обслужване на абонатите, така и към взаимодействие с доставчиците на услуги.
Трета линия
Тук започва най-интригуващото, от моята гледна точка.
Първо, възниква нуждата от системи от клас PRM (Partner Management System), които ще позволят г灵ко управление на агентски и партньорски схеми. Без такава система ще е трудно да се управлява работата на партньорите и доставчиците.
На второ място, възниква необходимостта от DWH (Data Warehouse) за анализ. Тук има много какво да се направи с BigData, основана на телеметрични данни и полезна информация, а също така ще се създадат витрини за BI-средства и анализ на различни нива.
На трето място, и като черешка на тортата, можем да добавим система за прогнозиране, наречена Forward Forecast. Тази система ще позволи обучението на математическа модел, който лежи в основата на системата, сегментиране на абонатската база и формулиране на прогнози за потребление и поведение на абонатите.
В резултат на това се очертава доста сложна информационна архитектура на оператора-агрегатор.
Защо в статията изтъкваме три линии, а не ги обединяваме? Фактът е, че на бизнес-системата обикновено са важни няколко агрегирани параметри. Останалото е необходимо за мониторинг, обслужване, анализ на отчетите и прогнозиране. Подробната информация е важна за сигурността и Big Data, тъй като често не знаем кои параметри и по какви критерии трябва да се анализират в Big Data аналитиките, следователно в DWH се предават всички данни в оригиналния им вид.
В бизнес системите с управленски функции – фактуриране, PRM, част от параметрите, получени от оборудването, телеметрия вече не е необходима. Затова филтрираме излишните полета, премахваме ги. При необходимост обогатяваме данните според определени правила, агрегираме и накрая нормализираме за предаване в бизнес системите.
И ето, първата линия събира сурови данни за третата линия и ги адаптира за втората. Втората работи с нормализирани данни и осигурява оперативната дейност на предприятието. Третата позволява изтеглянето на точки на растеж от суровите данни.
Какво очакваме в бъдеще и относно икономиката на проектите IoT
Първо за икономиката. По-горе писахме за обема на пазара. Изглежда, че вече са ангажирани значителни средства. Но сме наблюдавали как икономиката на проектите, които се опитахме да реализираме с наша помощ или за които бяхме поканени да оценим, не съвпада. Например, изчислявахме създаването на MVNO за M2M с използване на SIM карти за събиране на телеметрия от определен тип оборудване. Проектът не беше реализиран, защото икономическата модел се оказа неизпълнима.
Големи телекомуникационни организации навлизат на пазара на IoT – те разполагат с инфраструктура и готови технологии. Новите абонати в Русия се появяват сравнително малко. Ами пазарът на IoT предлага отлични възможности за растеж и извличане на допълнителна печалба от собствените мрежи. Докато се тества предварителният национален стандарт, малки компании-ентусиасти изпробват различни варианти за реализиране на UNB/LPWAN, големият бизнес ще инвестира средства за завладяване на пазара.
Смятаме, че с времето ще доминира един стандарт/протокол за предаване на данни, както се случи със селулярната свързаност. След това рисковете ще намалеят, а оборудването ще стане по-достъпно. Но до този момент пазарът може да бъде наполовина завладян.
Обычные люди свикват с услугата; удобно им е, когато автоматизирани устройства отчитат вода, газ, електричество, интернет, канализация, отопление, осигуряват работа на охранителни и пожарни системи, тревожната бутонка, видеонаблюдението. Хората ще узреят за масово използване на IoT в сферата на ЖКХ в близките 2-5 години. Малко повече време ще отнеме, за да се доверят на роботите хладилника и ютията, но и това време не е далечно.
Опасенията
За предварителния национален стандарт NB-Fi беше обявено шумно, че е кандидат за международно признание. Сред предимствата му се посочва ниската цена на радиопредавателите за устройства и възможността за производство в Русия. Още през 2017 година в споменатата статия на Хабре беше анонсирано:
Базовата станция на стандарта NB-FI ще струва около 100-150 хил. рубли, радиомодулът за свързване на устройството към мрежата — около 800 рубли, цената на контролерите за събиране и предаване на информация от брояча — до 200 рубли, цената на батерията — 50-100 рубли.
Но засега това са само планове и всъщност важна част от елементната база за устройствата се произвежда в чужбина. В самия ПНСТ е записан ясно ON Semiconductor AX8052F143.
Иска ми се да се надявам, че протоколът NB-Fi ще бъде наистина отворен и достъпен, без спекулации по отношение на импортозамяната и налагането. Ще бъде конкурентен продукт.
IoT — това е модно. Но трябва да запомним, че преди всичко „интернет на нещата“ не е за итемизация и натоварване на изпращането на данни в облака от всичко, което е възможно. „Интернет на нещата“ е за инфраструктурата и оптимизацията на Machine-to-Machine. Безжичното събиране на данни от броячи на електричество само по себе си не е IoT. А автоматизираното разпределение на електрическа енергия на потребителите от няколко източника — държавни, частни доставчици — за цялото населено място вече прилича на оригиналната концепция за интернет на нещата.
На базата на какъв стандарт бихте създали своята мрежа за събиране на данни? Имате ли надежди за NB-Fi, заслужава ли да инвестирате в развитието на биллингови системи за събиране на данни от устройства на този стандарт? Може би сте участвали в реализирането на IoT проекти? Споделете своя опит в коментарите.
И късмет!
Източник: habr.com
