Nejdůležitější znaky
V roce 2017 se na Habrém objevila poznámka: „" V roce 2018 technický výbor „Kybernetické fyzické systémy“ :
GOST R „Informační technologie. Internet věcí. Termíny a definice",
GOST R „Informační technologie. Internet věcí. Referenční architektura internetu věcí a průmyslový internet věcí“, GOST R „Informační technologie. Internet věcí. Narrowband Internet of Things Exchange Protocol (NB-FI).
V únoru 2019 PNST-2019 „Informační technologie. Internet věcí. Protokol bezdrátového přenosu dat založený na úzkopásmové modulaci rádiového signálu NB-Fi. Vstoupila v platnost 1. dubna 2019 a skončí 1. dubna 2022. Během tří let platnosti je třeba předběžnou normu vyzkoušet v praxi, posoudit její tržní potenciál a připravit novely normy.
V médiích se dokument aktivně staví jako „první národní standard IoT Ruské federace s vyhlídkou stát se mezinárodním standardem“ a jako příklad je uváděn „VAVIOT“ implementovaný na NB-Fi. .
Uhhh. Kolik odkazů je v tak krátkém textu? Tady — k textu předběžné normy v prvním vydání pro ty, kteří jsou příliš líní na Google. Na výkonové charakteristiky normy je lepší se podívat v tomto dokumentu, v článku je nebudeme zmiňovat.
O standardech přenosu dat IoT
Na internetu lze narazit na cca 300 protokolů/technologií pro přenos dat mezi zařízeními, které lze zařadit do IoT. Žijeme v Rusku a pracujeme na B2B, takže v této publikaci se dotkneme jen některých:
- NB-IoT
Mobilní standard pro telemetrická zařízení. Jedna ze tří, které jsou implementovány v sítích LTE Advanced – NB-IoT, eMTC a EC-GSM-IoT. Velká trojka mobilních operátorů Ruské federace v letech 2017–2018 nasadila části sítí pracující s NB-IoT. Operátoři nezapomínají ani na eMTC a EC-GSM-IoT, ty však nyní nebudeme samostatně vyzdvihovat.
- LoRa
Funguje na nelicencovaných frekvencích. Standard je dobře popsán v článku „Co je LoRaWan“ z konce roku 2017 na Habré. Žije na čipech Semtech.
- "Rychlý"
Funguje na nelicencovaných frekvencích. Tuzemský dodavatel řešení pro bydlení a komunální služby a další průmyslová odvětví. Používá svůj vlastní protokol XNB. Mluví o výrobě v Rusku, ale slibují zajistit masovou výrobu čipů v Rusku až v roce 2020, zatímco žijí na ON Semiconductor (ON Semiconductor AX8052F143).
- Čerstvé NB-Fi
Funguje na nelicencovaných frekvencích. Používá stejný čip ON Semiconductor AX8052F143 jako „Strizh“, výkonnostní charakteristiky jsou podobné, existují také oznámení o výrobě vlastních čipů v Rusku. Obecně lze vztah vysledovat. Protokol je otevřený.
O integraci s fakturací
Pro ty, kteří se pokusili sestavit „chytrý dům“ pro sebe, je rychle zřejmé, že použití senzorů od různých výrobců je výrazně komplikované. I když na dvou zařízeních vidíme stejný nápis o komunikační technologii, ukáže se, že spolu komunikovat nechtějí.
V segmentu B2B je situace podobná. Vývojáři protokolů a čipů chtějí vydělávat peníze. Při zahájení projektu s LoRa budete v každém případě muset koupit zařízení na čipech Semtech. Pokud budete věnovat pozornost domácímu výrobci, můžete získat nákup služeb a základnových stanic a v budoucnu, s úspěšným zahájením výroby čipů v Rusku, bude možné potenciálně zakoupit základnu zařízení/prvků pouze od omezeného počtu prodejců .
Pracujeme s telekomunikačními zařízeními a je pro nás běžné přijímat telemetrická data zařízení, agregovat je, normalizovat a přenášet dále do různých informačních systémů. Za tento blok práce odpovídá Forward TI (Traffic Integrator). Typicky to vypadá takto:
V případě rozšiřujících se potřeb zákazníků na sběr dat se připojují další moduly:
Odhadovaná míra růstu trhu IoT zařízení je 18-22 % ročně ve světě a až 25 % v Rusku. V dubnu na IoT Tech Spring 2019 v Moskvě oznámil Andrej Kolesnikov, ředitel Asociace internetu věcí, roční růst o 15–17 %, ale na internetu kolují různé informace. Na RIF v dubnu 2019 snímky poskytly údaje o ročním růstu ruského trhu internetu věcí o 18 % do roku 2022 a byl tam uveden objem ruského trhu v roce 2018 – 3.67 miliardy dolarů. Výmluvně byl na stejném snímku zmíněn i důvod dnešního článku „První ruský dokument o standardizaci v oblasti IoT byl schválen...“. Podle našeho názoru existuje reálná potřeba rutinně integrovat základnové stanice UNB/LPWAN a telekomunikační servery do fakturačních systémů.
Úvahy
První řádek
Na protokolu přenosu dat nebo obecně na implementaci transportní funkce moc záležet nebude (opět se bavíme o tom, že IoT není jen žehlička připojená k internetu, ale infrastruktura či ekosystém). Data budou sbírána ze zcela jiných zařízení a rozdílná bude i užitečná zátěž. Je nepravděpodobné, že dodavatel elektřiny vybuduje jednu síť pro sběr dat, dodavatel plynu druhou síť, čistička odpadních vod třetí atd. To není racionální a zdá se nepravděpodobné.
To znamená, že v podmíněném umístění bude síť organizována podle jednoho principu a jedna organizace bude sbírat data. Nazvěme takovou organizaci operátorem datového agregátoru.
Provozovatelem agregátoru může být servisní oddělení, které pouze přenáší data, nebo plnohodnotný zprostředkovatel, který se stará o všechny složitosti tarifování, organizování plateb za poskytované služby a interakci s koncovými zákazníky a poskytovateli služeb.
Mnohokrát jsem viděl lidi, jak každý měsíc vytahují ze schránky 5 účtenek, tato situace je mi známá. Samostatný příjem na plyn, zvlášť na elektřinu, zvlášť na větší opravy, zvlášť na vodu, zvlášť na údržbu domu. A to nepočítám platby měsíčních účtů, které existují pouze online - platby za přístup k internetu, mobilní telefony, předplatné různých služeb poskytovatelů obsahu. Někde můžete nastavit automatické platby, jinde ne. Obecná situace je ale taková, že se to již stává tradicí - sednout si jednou za měsíc a zaplatit všechny účty, proces se může protáhnout na půl hodiny až hodinu, a pokud se opět něco v informačních systémech dodavatelů objeví glitchy, pak musíte část splátek odložit na jiný den . Dávám přednost interakci s jedním poskytovatelem služeb ve všech otázkách, než abych rozděloval svou pozornost mezi tucet platebních služeb a webů. Moderní banky usnadňují život, ale ne úplně.
Výhodou je tedy automatický sběr dat o spotřebovaných službách a převod platby za služby koncovému klientovi v jednom „okně“. Výše zmíněný sběr dat prostřednictvím dopravních integrátorů, jako je naše Forward TI, je jen špičkou ledovce. Dopravní integrátor představuje první linku, přes kterou se budou shromažďovat telemetrická data a užitečné zatížení, a na rozdíl od poskytovatelů, kteří se starají o samotný objem spotřeby provozu, v IoT bude mít přednost užitečné zatížení.
Vezměme si blízký příklad z telecomu, abychom se podívali na to, co dělá první řádek. Existuje operátor poskytující komunikační služby. Hovor trvá 30 minut. 15 minut hovorů bylo v jeden den, 15 v jiný. Telefonní ústředna na hranici dne hovor rozdělila a nahrála do 2 CDRa, z jednoho v podstatě udělala dva hovory. TI na základě nepřímých důkazů takový hovor slepí a přenese do tarifního systému data o jednom hovoru, ačkoliv data pocházela ze zařízení asi o dvou. Na úrovni sběru dat musí existovat systém, který dokáže takové kolize vyřešit. Příští systém by ale měl přijímat již normalizovaná data.
Informace v dopravním integrátoru se nejen normalizují, ale také obohacují. Další příklad: telefonní ústředna nepřijímá data pro zónové zpoplatnění, ale víme, ze kterého místa byl hovor uskutečněn, a TI k datům, která předává dalšímu informačnímu systému, přidává informace o geografických zpoplatněných zónách. Podobně můžete zadat libovolné vypočítané parametry. Toto je příklad jednoduchého zónování nebo obohacování dat.
Další funkcí dopravního integrátora je agregace dat. Příklad: data přicházejí ze zařízení každou minutu, ale TI odesílá data do účetního systému každou hodinu. V účetním systému zůstávají pouze údaje potřebné pro účtování a fakturaci, místo 60 záznamů je proveden pouze jeden. V tomto případě jsou „surová“ data zálohována pro případ, že by bylo potřeba je zpracovat.
Druhý řádek
Pokračujme v rozvoji myšlenky agregátoru, který se stal plnohodnotným prostředníkem. Takový operátor bude udržovat síť sběru dat a oddělenou telemetrii a užitečné zatížení. Telemetrie bude využívána pro vlastní potřeby, udržování sítě sběru dat v dobrém stavu a užitečné zatížení bude zpracováno, obohaceno, normalizováno a předáno poskytovatelům služeb.
Okamžik sebepropagace, protože je snazší ilustrovat pomocí vlastního softwaru než vymýšlet abstraktní příklady.
Na tomto řádku agregátor používá ve svém inventáři:
- Fakturace, která zohledňuje příjem připravených dat od DÚ, jejich propojení s registrovanými spotřebiteli (předplatiteli), správné nacenění těchto dat v souladu s používaným tarifem, generování faktur a účtenek, příjem peněžních prostředků od účastníků a jejich zaúčtování na příslušné účty a zůstatky.
- PC (Product Catalog) pro vytváření komplexních nabídek balíčků a správu služeb v rámci těchto balíčků, nastavení pravidel pro připojení doplňkových služeb.
- BMS (Balance Manager), tento systém musí být multibilanční, bude vyžadovat flexibilní správu odpisů za různé služby, dále umožní využívat několik specializovaných fakturačních systémů obsluhujících jednotlivé služby a agregaci kalkulací z nich přijatých v vztah k celkovému zůstatku účastníka.
- eShop pro interakci s koncovými spotřebiteli, vytvoření veřejné ukázky služeb, poskytnutí přístupu k vašemu osobnímu účtu se všemi moderními vychytávkami, jako jsou statistiky o využívání služeb, přepínání služeb online, žádosti o nové služby.
- BPM (Business Processes) automatizace obchodních procesů agregátoru zaměřená jak na obsluhu předplatitelů, tak na interakci s poskytovateli služeb.
třetí řádek
Tady z mého pohledu začíná zábava.
Zaprvé jsou potřeba systémy tříd PRM (Partner Management System), které umožní flexibilní řízení agenturních a partnerských schémat. Bez takového systému bude obtížné řídit práci partnerů a dodavatelů.
Za druhé, je zde potřeba DWH (Data Warehouse) pro analýzu. BigData je co rozšiřovat o telemetrii a data o užitečné zátěži, a to bude zahrnovat i vytváření ukázek nástrojů BI a analýzy různých úrovní.
Za třetí a jako třešničku na dortu můžete komplex doplnit o předpovědní systém, jako je Forward Forecast. Tento systém vám umožní trénovat matematický model, který je základem systému, segmentovat základnu předplatitelů a generovat předpovědi spotřeby a chování předplatitelů.
Dohromady tak vzniká poměrně složitá informační architektura operátora agregátoru.
Proč v článku zvýrazníme tři řádky a nespojíme je? Faktem je, že obchodní systém se obvykle stará o několik agregovaných parametrů. Zbytek je potřeba pro monitorování, údržbu, analýzu zpráv a prognózy. Pro bezpečnost a Big Data jsou vyžadovány podrobné informace, protože často nevíme, jaké parametry a podle jakých kritérií analytici analyzují Big Data, a tak jsou všechna data přenesena do DWH v původní podobě.
V obchodních systémech s řídícími funkcemi – fakturace, PRM, některé parametry, které pocházely ze zařízení, již není potřeba telemetrie. Nepotřebná pole proto filtrujeme a odstraňujeme. V případě potřeby data obohatíme podle nějakých pravidel, agregujeme je a nakonec normalizujeme pro přenos do podnikových systémů.
Ukazuje se tedy, že první řádek shromažďuje nezpracovaná data pro třetí řádek a přizpůsobuje je druhému. Druhý pracuje s normalizovanými daty a zajišťuje provozní činnost podniku. Třetí umožňuje identifikovat body růstu z nezpracovaných dat.
Co očekáváme do budoucna a o ekonomice IoT projektů
Nejprve o ekonomice. O objemu trhu jsme psali výše. Zdá se, že už jde o poměrně hodně peněz. Ale viděli jsme, jak se nesčítala ekonomika projektů, které se snažili s naší pomocí realizovat nebo ke kterým jsme byli přizváni k hodnocení. Například jsme se zabývali vytvořením MVNO pro M2M pomocí SIM karet pro sběr telemetrie z určitého typu zařízení. Projekt nebyl zahájen, protože se ekonomický model ukázal jako neživotaschopný.
Velké telekomunikační organizace se přesouvají na trh IoT – mají infrastrukturu a hotové technologie. V Rusku je poměrně dost nových lidských předplatitelů. Trh IoT však poskytuje vynikající příležitosti pro růst a získávání dalšího zisku z jejich sítí. Zatímco se testuje předběžný národní standard, zatímco malé nadšené společnosti vybírají různé možnosti pro implementaci UNB/LPWAN, velké podniky budou nalévat prostředky do dobytí trhu.
Věříme, že časem začne dominovat jeden standard/protokol pro přenos dat, stejně jako tomu bylo u mobilní komunikace. Poté se rizika sníží a zařízení se stane dostupnější. Ale v té době už může být trh z poloviny obsazen.
Obyčejní lidé si na službu zvyknou, vyhovuje jim, když automatizovaná zařízení zohledňují vodu, plyn, elektřinu, internet, kanalizaci, teplo a zajišťují provoz bezpečnostních a požárních hlásičů, tísňových tlačítek a videodohledu. Lidé dospějí k masivnímu využívání IoT v sektoru bydlení a komunálních služeb v příštích 2–5 letech. Svěřit robotům ledničku a žehličku zabere trochu víc, ale ta doba také není daleko.
Obavy
Předběžný národní standard NB-Fi byl hlasitě oznámen jako uchazeč o mezinárodní uznání. Mezi výhody patří nízká cena rádiových vysílačů pro zařízení a možnost jejich výroby v Rusku. Již v roce 2017 výše zmíněný článek o Habré oznámil:
Základní stanice standardu NB-FI bude stát kolem 100-150 tisíc rublů, rádiový modul pro připojení zařízení k síti - asi 800 rublů, náklady na ovladače pro shromažďování a přenos informací z měřiče - až 200 rublů , náklady na baterii - 50-100 rub.
To jsou ale zatím jen plány a ve skutečnosti se důležitá část základny prvků pro zařízení vyrábí v zahraničí. V samotném PNST je výslovně uvedeno ON Semiconductor AX8052F143.
Chtěl bych doufat, že protokol NB-Fi bude skutečně otevřený a přístupný, bez spekulací o nahrazování a vnucování importu. Stane se konkurenceschopným produktem.
IoT je módní. Musíme si ale uvědomit, že v první řadě „Internet of Things“ není o rozpisování položek a odesílání dat do cloudu ze všeho možného. „Internet of Things“ o infrastruktuře a optimalizaci Machine-to-Machine. Bezdrátový sběr dat z elektroměrů není sám o sobě IoT. Ale automatizovaná distribuce elektřiny spotřebitelům z více zdrojů – veřejných, soukromých dodavatelů – pro celé obydlené území je již podobná původnímu konceptu internetu věcí.
Na jakém standardu byste založili svou síť sběru dat? Vkládáte do NB-Fi nějaké naděje?Vyplatí se investovat do vývoje fakturačních systémů pro sběr dat ze zařízení tohoto standardu? Možná se podílel na realizaci projektů IoT? Podělte se o své zkušenosti v komentářích.
A hodně štěstí!
Zdroj: www.habr.com