Накратко за най-важното
През 2017 г. в Хабре появи статия “”. През 2018 г. техническият комитет “Киберфизични системи” :
ГОСТ Р «Информационни технологии. Интернет на нещата. Термини и определения»,
ГОСТ Р «Информационни технологии. Интернет на нещата. Рамкова архитектура на интернет на нещата и индустриалния интернет на нещата», ГОСТ Р «Информационни технологии. Интернет на нещата. Протокол за обмен на данни за интернет на нещата в ултразвук (NB-FI)».
През февруари 2019 г. ПНСТ-2019 «Информационни технологии. Интернет на нещата. Протокол за безжичен трансфер на данни на базата на ултразвукова модулация на радиосигнала NB-Fi». От 1 април 2019 г. той влезе в сила и ще приключи на 1 април 2022 г. През тригодишния период на действие пробният стандарт трябва да бъде тестван на практика, да бъде оценен неговия пазарен потенциал, да бъдат подготвени изменения в стандарта.
В медиите документът активно се позиционира като “първият национален стандарт IoT на РУС, с перспектива да стане международен стандарт” и за пример се дава реализираният на NB-Fi проект “ВАВИОТ” .
Уххх. Колко много връзки в такъв кратък текст. Ето — към текста на предварителния стандарт в първоначалната версия за тези, на които им мързи да гуглят. Техническите характеристики на стандарта е по-добре да се гледат в този документ, в статията ние няма да ги споменаваме.
За стандартите за предаване на данни IoT
В мрежата може да се натъкнете на около 300 протоколи/технологии за предаване на данни между устройства, които могат да се отнесат към IoT. Живеем в Русия, работим в B2B, затова в публикацията ще засегнем само няколко:
- NB-IoT
Стандарт на мобилна връзка за телеметрични устройства. Един от трите, които се реализират в мрежите LTE Advanced — NB-IoT, eMTC и EC-GSM-IoT. Голямата тройка мобилни оператори в РУС през 2017-2018 г. разгръща участъци от мрежи, работещи с NB-IoT. За eMTC и EC-GSM-IoT операторите не забравят, но в момента няма да ги отбелязваме отделно.
- LoRa
Работи на нелицензирани честоти. Добре е за стандарта разказано в статия от края на 2017 г. “Какво е LoRaWan” в Хабре. Живее на чипове Semtech.
- “Стриж”
Работи на лицензии-безплатни честоти. Роден доставчик на решения за ЖКХ и други индустрии. Използва свой протокол XNB. Говорят за производство в Русия, но обещават да осигурят масово производство на чипове в Русия само през 2020 година, докато живеят на ON Semiconductor (ON Semiconductor AX8052F143).
- Свеж NB-Fi
Работи на нелицензируеми честоти. Използва същия чип ON Semiconductor AX8052F143, както и "Стриж", техническите характеристики са аналогични, също анонси за производство на собствени чипове в Русия. В общи линии, взаимовръзката е очевидна. Протоколът е открит.
За интеграцията с биллингите
За тези, които се опитвали да съберат "умния дом", бързо става очевидно, че използването на датчици от различни производители е значително усложнено. Дори ако на две устройства виждаме една и съща надпис за технологията за връзка — се оказва, че те не желаят да комуникират помежду си.
В B2B сегмента ситуацията е аналогична. Разработчиците на протоколи, чипове искат да печелят. Започвайки проект с LoRa, в какъвто и да е случай, ще трябва да се закупи оборудване на чипове Semtech. Обърнете внимание на родния производител, за да получите в натоварването покупката на услуги и базови станции, а в бъдеще, при успешен старт на производството на чипове в Русия, потенциално оборудване/елементната база може да се закупи само от ограничен брой вендори.
Ние работим с телекомуникационно оборудване и за нас е обичайно да получаваме данни по телеметрия на оборудването, да ги агрегира, нормализира и предоставя нататък в различни информационни системи. За този блок работи нашият Forward TI (Traffic Integrator). В типичен вариант това изглежда така:
В случая с 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 устройствата, посочи годишен растеж от 15-17%, но в мрежата циркулират различна информация. На РИФ през април 2019 на слайдовете бяха предоставени данни за годишен 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. Интересно е, че на същия слайд беше споменат и поводът за днешната статия „Одобрен е първият руски документ за стандартизация в областта на IoT…“. В нашето мнение вече е назряла реална нужда от стандартна интеграция на базови станции UNB/LPWAN и телекомуникационни сървъри в биллингови системи.
Размисли
Първа линия
Протоколът за предаване на данни или изобщо 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 напълно различни устройства и полезният товар също ще бъде различен. С малка вероятност компания, доставчик на електрическа енергия, ще изгради една мрежа за събиране на данни, доставчик на газ своя втора мрежа, служби за водоснабдяване трета и т.н. Това не е рационално и изглежда малко вероятно.
Значи в условна локация ще се организира мрежа по един принцип и данните ще събира една организация. Нека наречем такава организация оператор-агрегатор на данни.
Оператор-агрегатор може да бъде обслужваща служба, която извършва само предаване на данни, или пълноценен посредник, който поема всички сложности по тарифирането, организацията на плащанията за предоставените услуги, взаимодействието с крайните абоненти-клиенти и доставчиците на услуги.
Често съм виждал как хората изваждат по 5-трайнаторни сметки от пощенската кутия всеки месец, а за мен самия такава ситуация също е позната. Отделна сметка за газ, отделна за електричество, отделна за капитален ремонт, отделна за вода, отделна за обслужване на сградата. И това не включва месечните сметки, които съществуват само онлайн – плащането за интернет достъп, мобилни, абонаменти за различни услуги на доставчици на съдържание. Някъде може да се настрои автоматично плащане, някъде не. Но общата ситуация е такава, че вече става традиция – да се сяда веднъж месечно и да се плащат всички сметки, процесът може да отнеме половин-един час, а ако отново нещо в информационните системи на доставчиците глючи, се налага част от плащанията да бъдат отложени за следващия ден. Предпочитам да взаимодействам с един доставчик на услуги по всички въпроси, а не да разделям вниманието си на десетина фактури и сайтове. Съвременните банки улесняват живота, но не напълно.
Следователно, автоматичното събиране на данни за потребените услуги и прехвърлянето за крайния клиент на плащането на услугите в едно 'прозорец' – това е благо. Споменатото по-горе събиране на данни чрез трафик интегратори, като нашия Forward TI – това е само върхът на айсберга. Трафик интеграторът представлява първа линия, през която ще се събират данни за телеметрия и полезна информация, и за разлика от доставчиците, за които важен е обемът на трафика сам по себе си, в IoT приоритетът ще бъде даден на полезната информация.
Нека да разгледаме познат случай от телекомуникациите, за да видим с какво се занимава първата линия. Има оператор, предоставящ услуги за свързване. Произтича обаждане с продължителност 30 минути. 15 минути от разговора попадат в един ден, 15 в друг. Телефонната станция на границата на дните разделя разговора и го записва в 2 CDR, всъщност прави от едно обаждане две. TI по косвени признаци ще свърже такова обаждане и ще предаде в системата за тарифирането данните за едно обаждане, въпреки че от оборудването са постъпили данни за две. На нивото на събиране на данни трябва да има система, която умеет да разрешава такива колизии. А следващата система трябва да получава вече нормализирани данни.
Информация в трафик интеграторе не само само нормализирана, но и обогатена. Например: от телефонната станция не идват данни за зонова тарификация, но знаем от коя локация е било осъществено обаждането и TI добавя информация за географските зони на тарификация в данните, които предава на следващата информационна система. Подобно се могат да се задават и всякакви изчислени параметри. Това е пример за просто зониране или обогатяване на данни.
Друга функция на трафик интегратора – агрегиране на данни. Пример: от оборудването идват данни на всяка минута, а в счетоводната система TI предава данни на час. В счетоводната система остават само данните, необходими за тарификация и издаване на фактури, вместо 60 записа, става само един. При това се осъществява резервно копиране на "суровите" данни за случай на необходимост от тяхната обработка.
Втора линия
Нека продължим да развиваме идеята за агрегатора, който стана изцяло посредник. Такъв оператор ще обслужва мрежата за събиране на данни и ще разделя телеметрията от полезния товар. Телеметрията ще се използва за собствени нужди, поддържане на мрежата за събиране на данни в изправност, докато полезният товар ще се обработва, обогатява, нормализира и предава на доставчиците на услуги.
Малко само-реклама, защото е по-лесно да илюстрираме с нашия софтуер, отколкото да измисляме абстрактни примери.
На тази линия агрегаторът използва в своето наличност:
- Billing, който отчита постъпленията на подготвени данни от TI, свързването им с регистрираните потребители (абонати), коректната тарификация на тези данни в съответствие с използвания тарифен план, генерирането на фактури и разписки, приемането на средства от абонатите и разпределянето им на 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-мениджър), тази система задължително трябва да бъде многобалансова, ще е необходимо гъвкаво управление на разходите за различни услуги, също така ще предостави възможност за използване на няколко специализирани биллингови системи, обслужващи отделни услуги и агрегирането на получените от тях разчети, приложими към общия баланс на абоната.
- eShop за взаимодействие с крайни потребители, създаване на публичен изложбен витрин с услуги, предоставяне на достъп до Личния кабинет със всички модерни предимства, като статистика за използването на услуги, превключване на услуги онлайн, заявки за нови услуги.
- BPM (Бизнес-процеси) автоматизация на бизнес процеси за агрегатора, насочени както към обслужване на абонати, така и към взаимодействие с доставчици на услуги.
Трета линия
Тук започва най-интересното от моя гледна точка.
Първо, възниква необходимост от системи от клас PRM (Partner Management System), които ще позволят гъвкаво управление на агенционните и партньорски схеми. Без такава система ще е сложно да се управлява работата на партньори и доставчици.
На второ място, възниква необходимост от DWH (Data Warehouse) за анализ. Тук има какво да се разшири с BigData на данни от телеметрия и полезна информация, тук също ще влезе създаването на витрини за BI инструментариум и анализ на различни нива.
На трето място, и като черешка на тортата, може да се допълни комплекса със система за прогнозиране, тип Forward Forecast. Тази система ще позволи обучението на математически модел, който е в основата на системата, сегментиране на абонатната база, генериране на прогнози за потребление и поведение на абонатите.
В съвкупност се очертава доста сложна информационна архитектура на оператора-агрегатор.
Защо в статията отделяме три линии, вместо да ги обединяваме? Работата е там, че бизнес системата обикновено изисква няколко агрегирани параметри. Останалото е необходимо за мониторинг, обслужване, анализ на отчети и прогнозиране. Подробна информация е необходима за сигурността и Big Data, тъй като често не знаем какви параметри и по какви критерии влизат за анализ в Big Data анализа, следователно в DWH се предават всички данни в изходен вид.
В бизнес системите с функции за управление - биллинг, PRM вече не са нужни част от параметрите, които идват с оборудването, телеметрия. Затова изчистваме излишните полета, премахваме ги. При необходимост обогатяваме данните по някакви правила, агрегатируем и накрая нормализираме за предаване в бизнес системите.
И така, 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 от суровите данни да се извлекат точки на растеж.
Какво очакваме в бъдеще и относно икономиката на проектите IoT
Първо за икономиката. По-горе писахме за обема на пазара. Изглежда, че доста големи пари вече са ангажирани. Но видяхме как икономиката на проектите, за които опитвахме да помогнем или които ни поканиха за оценка, 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 стартиран, защото икономическата модел се оказа несъществуваща.
Големите телекомуникационни организации навлизат на пазара на IoT - те имат инфраструктура, готови технологии. Нови абонати-индивиди в Русия се появяват доста малко. Но пазарът на IoT предлага отлични възможности за растеж и извличане на допълнителна печалба от собствените мрежи. Докато се тества предварителният национален стандарт, докато малки компании-ентусиасти избират различни варианти за реализация, крупният бизнес ще инвестира средства за завладяване на пазара.
Смятаме, че с времето някакъв един стандарт/протокол за предаване на данни ще започне да доминира, както беше със сотовата връзка. След това рисковете ще намалеят, оборудването ще стане по-достъпно. Но пазарът до тогава вече може да бъде наполовина завладян.
Обикновените хора свикват с услугата, удобно им е, когато автоматизирани устройства отчитат вода, газ, светлина, интернет, канализация, отопление, осигуряват работа на охранителна и пожарна сигнализация, тревожна бутона, видеонаблюдение. Хората ще узреят за масово използване на IoT в сферата на ЖКХ в перспектива на следващите 2-5 години. Чак малко повече ще отнеме, за да доверят на роботите хладилника и ютията, но и това време не е далеч.
Опасенията
За предварителния национален стандарт NB-Fi бяха отправени силни заявки за международно признание. Сред плюсовете е посочена ниската цена на радиопредавателите за устройства и възможността те да се произвеждат в Русия. Още през 2017 година в гореспоменатата статия на Хабрахабр беше анонсирано:
Базовата станция на стандарта NB-Fi ще струва около 100-150 хиляди рубли, радиомодул за свързване на устройството към мрежата — около 800 рубли, цената на контролерите за събиране и предаване на информация от измервателите — до 200 рубли, цената на батерията — 50-100 рубли.
Но засега това са само планове и на практика важна част от елементната база за устройствата се произвежда зад граница. В самия ПНСТ е ясно посочен ON Semiconductor AX8052F143.
Иска ми се да се надявам, че протоколът NB-Fi наистина ще бъде открит и достъпен, без спекулации с импротозамяна и налагане. Той ще бъде конкурентен продукт.
IoT е модерно. Но трябва да запомните, че преди всичко "интернет на нещата" не е свързан с итеризация и наслагване на предаване на данни в облака от всичко възможно. "Интернет на нещата" е свързан с инфраструктурата и оптимизацията на Machine-to-Machine. Безжичното събиране на данни от измервателни уреди за електрическа енергия самостоятелно не е IoT. Обаче автоматизираното разпределение на електрическа енергия по потребители от няколко източника — държавни, частни доставчици — за целия населени пункт вече прилича на оригиналната концепция за интернет на нещата.
На базата на кой стандарт бихте изградили своята мрежа за събиране на данни? Дадени ли са някакви надежди на NB-Fi, струва ли си да инвестирате средства в развитието на биллингови системи за събиране на данни от устройства на този стандарт? Може би сте участвали в реализацията на IoT проекти? Споделете своя опит в коментарите.
И успех!
Източник: habr.com
