Ukratko o glavnom
Godine 2017. na Habréu se pojavila bilješka: “" 2018. godine tehnički komitet “Sajber-fizički sistemi” :
GOST R „Informacione tehnologije. Internet stvari. Termini i definicije",
GOST R „Informacione tehnologije. Internet stvari. Referentna arhitektura Interneta stvari i industrijskog Interneta stvari", GOST R "Informacione tehnologije. Internet stvari. Uskopojasni protokol za razmjenu interneta stvari (NB-FI).”
U februaru 2019 PNST-2019 „Informacione tehnologije. Internet stvari. Protokol bežičnog prijenosa podataka zasnovan na uskopojasnoj modulaciji NB-Fi radio signala.” Stupio je na snagu 1. aprila 2019. godine, a prestaje 1. aprila 2022. godine. Tokom tri godine važenja, preliminarni standard mora biti testiran u praksi, procijenjen njegov tržišni potencijal i pripremljene izmjene standarda.
U medijima se dokument aktivno pozicionira kao „prvi nacionalni IoT standard Ruske Federacije, s izgledom da postane međunarodni standard“, a kao primjer navodi se „VAVIOT“ implementiran na NB-Fi. .
Uhhh. Koliko linkova ima u tako kratkom tekstu? Evo — na tekst preliminarnog standarda u prvom izdanju za one koji su previše lijeni na Google. Bolje je pogledati karakteristike performansi standarda u ovom dokumentu; nećemo ih spominjati u članku.
O IoT standardima za prijenos podataka
Na internetu možete naići na oko 300 protokola/tehnologija za prijenos podataka između uređaja koji se mogu klasificirati kao IoT. Živimo u Rusiji i radimo na B2B-u, pa ćemo se u ovoj publikaciji dotaknuti samo nekoliko:
- NB-IoT
Ćelijski standard za telemetrijske uređaje. Jedna od tri koje su implementirane u LTE naprednim mrežama - NB-IoT, eMTC i EC-GSM-IoT. Velika tri mobilna operatera Ruske Federacije su u periodu 2017-2018 postavila dijelove mreža koje rade sa NB-IoT. Operateri ne zaboravljaju na eMTC i EC-GSM-IoT, ali ih sada nećemo posebno izdvajati.
- LoRa
Radi na nelicenciranim frekvencijama. Standard je dobro opisan u članku iz 2017. „Šta je LoRaWan“ na Habréu. Živi na Semtech čipovima.
- "brzi"
Radi na nelicenciranim frekvencijama. Domaći dobavljač rješenja za stambeno-komunalne usluge i ostale djelatnosti. Koristi vlastiti XNB protokol. Oni govore o proizvodnji u Rusiji, ali obećavaju da će osigurati masovnu proizvodnju čipova u Rusiji tek 2020. godine, dok žive na ON Semiconductor-u (ON Semiconductor AX8052F143).
- Svježi NB-Fi
Radi na nelicenciranim frekvencijama. Koristi isti ON Semiconductor AX8052F143 čip kao i "Strizh", karakteristike performansi su slične, postoje i najave proizvodnje vlastitih čipova u Rusiji. Općenito, odnos se može pratiti. Protokol je otvoren.
O integraciji sa naplatom
Za one koji su sami sebi pokušali sastaviti "pametnu kuću", brzo postaje očito da je korištenje senzora različitih proizvođača značajno komplicirano. Čak i ako na dva uređaja vidimo isti natpis o komunikacijskoj tehnologiji, ispada da ne žele međusobno komunicirati.
U B2B segmentu situacija je slična. Programeri protokola i čipova žele da zarade novac. Započinjući projekat sa LoRa, u svakom slučaju ćete morati da kupite opremu na Semtech čipovima. Obraćajući pažnju na domaćeg proizvođača, možete dobiti kupovinu usluga i baznih stanica, au budućnosti, sa uspješnim pokretanjem proizvodnje čipova u Rusiji, potencijalno se oprema/elementna baza može kupiti samo od ograničenog broja dobavljača .
Radimo sa telekom opremom i uobičajeno nam je da primamo telemetrijske podatke opreme, agregiramo, normalizujemo i dalje prenosimo u različite informacione sisteme. Za ovaj blok posla odgovoran je Forward TI (Traffic Integrator). Obično to izgleda ovako:
U slučaju proširenja potreba kupaca za prikupljanjem podataka, povezuju se dodatni moduli:
Procijenjena stopa rasta tržišta IoT uređaja je 18-22% godišnje u svijetu i do 25% u Rusiji. U aprilu, na IoT Tech Spring 2019 u Moskvi, Andrej Kolesnikov, direktor Udruženja Internet stvari, najavio je godišnji rast od 15-17%, ali internetom kruže različite informacije. Na RIF-u u aprilu 2019. slajdovi su pružili podatke o godišnjem rastu ruskog tržišta interneta stvari od 18% do 2022. godine, a tu je naveden obim ruskog tržišta u 2018. - 3.67 milijardi dolara. Zanimljivo je da je na istom slajdu naveden i povod za današnji članak „Odobren je prvi ruski dokument o standardizaciji u oblasti IoT-a...“. Po našem mišljenju, postoji stvarna potreba za rutinskom integracijom UNB/LPWAN baznih stanica i telekomunikacionih servera u sisteme naplate.
Refleksije
Prva linija
Protokol za prijenos podataka ili općenito implementacija transportne funkcije neće biti od velike važnosti (opet govorimo o tome da IoT nije samo željezo povezano s internetom, već infrastruktura ili ekosistem). Podaci će se prikupljati sa potpuno različitih uređaja, a nosivost će također biti različita. Malo je vjerovatno da će snabdjevač električnom energijom izgraditi jednu mrežu za prikupljanje podataka, dobavljač plina drugu mrežu, uslugu otpadnih voda treću, itd. Ovo nije racionalno i izgleda malo vjerovatno.
To znači da će na uslovnoj lokaciji mreža biti organizovana po jednom principu i jedna organizacija će prikupljati podatke. Nazovimo takvu organizaciju operatorom agregatora podataka.
Operator agregatora može biti servisno odeljenje koje samo prenosi podatke ili punopravni posrednik koji preuzima svu složenost tarifiranja, organizovanja plaćanja pruženih usluga i interakcije sa krajnjim kupcima i pružaocima usluga.
Mnogo puta sam vidio ljude kako iz poštanskog sandučeta izvlače po 5 računa svakog mjeseca; ova situacija mi je poznata. Poseban račun za plin, odvojen za struju, odvojen za velike popravke, odvojen za vodu, odvojen za održavanje kuće. I to ne računajući plaćanje mjesečnih računa koji postoje samo na mreži - plaćanje pristupa internetu, mobilnih telefona, pretplate na razne usluge provajdera sadržaja. Na nekim mjestima možete podesiti automatsko plaćanje, na drugim ne. Ali opšta situacija je takva da to već postaje tradicija - jednom mjesečno sjesti i platiti sve račune, proces može da se oduži i na pola sata ili sat, a ako opet nešto u informacionim sistemima dobavljača bude greška, onda morate dio plaćanja odgoditi za drugi dan. Više bih volio da komuniciram s jednim pružateljem usluga o svim pitanjima, umjesto da dijelim pažnju između desetak usluga plaćanja i stranica. Moderne banke olakšavaju život, ali ne u potpunosti.
Dakle, prednost je automatsko prikupljanje podataka o utrošenim uslugama i prenos plaćanja usluga do krajnjeg klijenta u jednom „prozoru“. Gore pomenuto prikupljanje podataka putem integratora saobraćaja, kao što je naš Forward TI, samo je vrh ledenog brega. Integrator saobraćaja predstavlja prvu liniju preko koje će se prikupljati telemetrijski podaci i teret, a za razliku od provajdera kojima je stalo do samog obima potrošnje saobraćaja, u IoT-u će prioritet imati teret.
Uzmimo bliski primjer iz telekoma da vidimo šta radi prva linija. Postoji operater koji pruža komunikacijske usluge. Postoji poziv u trajanju od 30 minuta. 15 minuta razgovora bilo je jednog dana, 15 drugih. Telefonska centrala na granici dana podijelila je poziv i snimila ga u 2 CDRa, u suštini obavljajući dva poziva od jednog. TI će, na osnovu indirektnih dokaza, takav poziv zalijepiti i tarifnom sistemu prenijeti podatke o jednom pozivu, iako su podaci dolazili iz opreme o dva. Na nivou prikupljanja podataka mora postojati sistem koji može riješiti takve kolizije. Ali sljedeći sistem bi trebao primiti već normalizirane podatke.
Informacije u integratoru saobraćaja nisu samo normalizovane, već i obogaćene. Drugi primjer: telefonska centrala ne prima podatke za zonsko naplatu, ali znamo s koje lokacije je poziv upućen i TI dodaje podatke o geografskim zonama naplate podacima koje prenosi sljedećem informacionom sistemu. Slično, možete unijeti bilo koje izračunate parametre. Ovo je primjer jednostavnog zoniranja ili obogaćivanja podataka.
Druga funkcija integratora saobraćaja je agregacija podataka. Primjer: podaci dolaze iz opreme svakog minuta, ali TI šalje podatke računovodstvenom sistemu svakog sata. U računovodstvenom sistemu ostaju samo podaci potrebni za tarifiranje i fakturisanje, umjesto 60 unosa vrši se samo jedan. U ovom slučaju, "sirovi" podaci se prave sigurnosne kopije u slučaju da ih treba obraditi.
Druga linija
Nastavimo razvijati ideju agregatora koji je postao punopravni posrednik. Takav operater će održavati mrežu za prikupljanje podataka i odvojenu telemetriju i teret. Telemetrija će se koristiti za vlastite potrebe, održavati mrežu za prikupljanje podataka u dobrom stanju, a nosivost će se obrađivati, obogaćivati, normalizirati i prenositi na pružaoce usluga.
Trenutak samopromocije, jer je lakše ilustrirati korištenjem vlastitog softvera nego smisliti apstraktne primjere.
U ovoj liniji, agregator koristi u svom inventaru:
- Naplata, koja uzima u obzir prijem pripremljenih podataka od TI, povezivanje sa registrovanim potrošačima (pretplatnicima), ispravnu cijenu ovih podataka u skladu sa korišćenim tarifnim planom, generisanje računa i računa, primanje sredstava od pretplatnika i njihovo knjiženje na odgovarajućih računa i stanja.
- PC (Katalog proizvoda) za kreiranje kompleksnih paketskih ponuda i upravljanje uslugama u sklopu ovih paketa, postavljanje pravila za povezivanje dodatnih usluga.
- BMS (Balance Manager), ovaj sistem mora biti multibalans, zahtijevat će fleksibilno upravljanje otpisima za različite usluge, također će omogućiti korištenje nekoliko specijaliziranih sistema naplate koji opslužuju pojedine usluge i agregaciju obračuna primljenih od njih u odnos prema opštem stanju pretplatnika.
- eShop za interakciju sa krajnjim potrošačima, kreiranje javnog izloga usluga, omogućavanje pristupa vašem ličnom nalogu sa svim modernim pogodnostima kao što su statistika o korišćenju usluga, prebacivanje usluga na internet, zahtevi za novim uslugama.
- BPM (Business Processes) automatizacija poslovnih procesa agregatora usmjerena kako na servisiranje pretplatnika tako i na interakciju sa pružaocima usluga.
treća linija
Ovdje počinje zabava sa moje tačke gledišta.
Prvo, postoji potreba za sistemima klase PRM (Partner Management System), koji će omogućiti fleksibilno upravljanje agencijskim i partnerskim šemama. Bez ovakvog sistema biće teško upravljati radom partnera i dobavljača.
Drugo, postoji potreba za DWH (Skladište podataka) za analizu. Postoji mjesto za proširenje pomoću BigData na telemetriju i podatke o korisnom učitavanju, a to će uključivati i kreiranje vitrina za BI alate i analizu različitih nivoa.
Treće, kao šlag na tortu, kompleks možete dopuniti sistemom predviđanja kao što je Forward Forecast. Ovaj sistem će vam omogućiti da trenirate matematički model koji je u osnovi sistema, segmentirate bazu pretplatnika i generišete prognoze potrošnje i ponašanja pretplatnika.
Uzeto zajedno, pojavljuje se prilično složena informaciona arhitektura operatora agregatora.
Zašto ističemo tri reda u članku, a ne kombiniramo ih? Činjenica je da poslovni sistem obično vodi računa o nekoliko agregiranih parametara. Ostalo je potrebno za praćenje, održavanje, analizu izvještavanja i predviđanje. Za sigurnost i velike podatke potrebne su detaljne informacije, jer često ne znamo po kojim parametrima i po kojim kriterijumima analitičari idu na analizu Big Data, pa se svi podaci prenose u DWH u originalnom obliku.
U poslovnim sistemima sa funkcijama upravljanja – naplatom, PRM, nekim od parametara koji su dolazili od opreme, telemetrija više nije potrebna. Stoga filtriramo i uklanjamo nepotrebna polja. Po potrebi podatke obogaćujemo po nekim pravilima, agregiramo i na kraju normalizujemo za prenos u poslovne sisteme.
Tako se ispostavilo da prva linija prikuplja sirove podatke za treću liniju i prilagođava ih za drugu. Drugi radi sa normalizovanim podacima i osigurava operativne aktivnosti preduzeća. Treći vam omogućava da identifikujete tačke rasta iz sirovih podataka.
Šta očekujemo u budućnosti i o ekonomiji IoT projekata
Prvo o ekonomiji. Gore smo pisali o obima tržišta. Čini se da je već u pitanju dosta novca. Ali vidjeli smo kako se ekonomičnost projekata koje su uz našu pomoć pokušali realizovati ili na koje smo bili pozvani da ocjenjujemo nije poklopila. Na primjer, gledali smo stvaranje MVNO-a za M2M koristeći SIM kartice za prikupljanje telemetrije sa određene vrste opreme. Projekat nije pokrenut jer se ekonomski model pokazao neodrživim.
Velike telekomunikacijske organizacije prelaze na tržište interneta stvari – imaju infrastrukturu i gotove tehnologije. U Rusiji ima dosta novih ljudskih pretplatnika. Ali tržište interneta stvari pruža odlične mogućnosti za rast i izvlačenje dodatnog profita iz njihovih mreža. Dok se preliminarni nacionalni standard testira, dok male kompanije entuzijaste biraju različite opcije za implementaciju UNB/LPWAN-a, velika preduzeća će uliti sredstva u osvajanje tržišta.
Vjerujemo da će s vremenom jedan standard/protokol za prijenos podataka početi dominirati, baš kao što je to bio slučaj sa ćelijskom komunikacijom. Nakon toga će se rizici smanjiti i oprema će postati pristupačnija. Ali do tog vremena tržište je možda već napola zarobljeno.
Obični ljudi se naviknu na uslugu, ugodno im je kada automatizirani uređaji vode računa o vodi, plinu, struji, Internetu, kanalizaciji, grijanju i osiguravaju rad sigurnosnih i protivpožarnih alarma, panik tipki i video nadzora. Ljudi će sazreti za masovnu upotrebu IoT-a u sektoru stambenih i komunalnih usluga u narednih 2-5 godina. Trebat će malo više da se robotima povjeri frižider i pegla, ali ni to vrijeme nije daleko.
Zabrinutost
Preliminarni nacionalni NB-Fi standard glasno je najavljen kao kandidat za međunarodno priznanje. Među prednostima su niska cijena radio predajnika za uređaje i mogućnost njihove proizvodnje u Rusiji. Još 2017. godine, gore spomenuti članak na Habréu objavio je:
Bazna stanica standarda NB-FI koštat će oko 100-150 hiljada rubalja, radio modul za povezivanje uređaja na mrežu - oko 800 rubalja, trošak kontrolera za prikupljanje i prijenos informacija sa brojila - do 200 rubalja , cijena baterije - 50-100 rub.
Ali za sada su to samo planovi i zapravo se važan dio elementarne baze uređaja proizvodi u inostranstvu. U samom PNST-u je eksplicitno navedeno ON Semiconductor AX8052F143.
Nadam se da će NB-Fi protokol biti zaista otvoren i dostupan, bez špekulacija o zamjeni i nametanju uvoza. Postat će konkurentan proizvod.
Internet stvari je moderan. Ali moramo imati na umu da se, prije svega, „Internet stvari“ ne odnosi na razvrstavanje i slanje podataka u oblak iz svega što je moguće. “Internet stvari” o infrastrukturi mašina-mašina i optimizaciji. Bežično prikupljanje podataka sa brojila električne energije nije samo po sebi IoT. Ali automatizovana distribucija električne energije potrošačima iz nekoliko izvora – javnih, privatnih snabdevača – za čitavo naseljeno područje već je slična originalnom konceptu Interneta stvari.
Na kojem standardu biste bazirali svoju mrežu prikupljanja podataka? Da li se nadate za NB-Fi, isplati li se ulagati u razvoj sistema naplate za prikupljanje podataka sa uređaja ovog standarda? Možda sudjelovali u implementaciji IoT projekata? Podijelite svoje iskustvo u komentarima.
I sretno!
izvor: www.habr.com