De vigtigste funktioner
I 2017 dukkede en note op på Habré: "" I 2018 har det tekniske udvalg "Cyber-fysiske systemer" :
GOST R “Informationsteknologier. Tingenes internet. Vilkår og definitioner",
GOST R “Informationsteknologier. Tingenes internet. Referencearkitektur for tingenes internet og det industrielle tingenes internet", GOST R "Informationsteknologier. Tingenes internet. Narrowband Internet of Things Exchange Protocol (NB-FI)."
I februar 2019 PNST-2019 "Informationsteknologier. Internet of Things. Trådløs datatransmissionsprotokol baseret på smalbåndsmodulation af NB-Fi-radiosignalet." Den trådte i kraft den 1. april 2019 og udløber den 1. april 2022. I løbet af de tre gyldighedsår skal den foreløbige standard testes i praksis, dens markedspotentiale skal vurderes, og der skal udarbejdes ændringer til standarden.
I medierne er dokumentet aktivt positioneret som "den første nationale IoT-standard i Den Russiske Føderation med udsigt til at blive en international standard", og som et eksempel er "VAVIOT" implementeret på NB-Fi citeret. .
Øhhh. Hvor mange links er der i så kort en tekst? Her — til teksten i den foreløbige standard i første udgave for dem, der er for dovne til at Google. Det er bedre at se på standardens ydeevneegenskaber i dette dokument; vi vil ikke nævne dem i artiklen.
Om IoT-datatransmissionsstandarder
På internettet kan du støde på omkring 300 protokoller/teknologier til at overføre data mellem enheder, der kan klassificeres som IoT. Vi bor i Rusland og arbejder på B2B, så i denne publikation vil vi kun berøre nogle få:
- NB-IoT
Mobilstandard for telemetrienheder. En af tre, der er implementeret i LTE Advanced-netværk - NB-IoT, eMTC og EC-GSM-IoT. De tre store mobiloperatører i Den Russiske Føderation installerede i 2017-2018 dele af netværk, der arbejder med NB-IoT. Operatører glemmer ikke eMTC og EC-GSM-IoT, men vi vil ikke fremhæve dem separat nu.
- Lora
Fungerer på ulicenserede frekvenser. Standarden er godt beskrevet i slutningen af 2017-artiklen "What is LoRaWan" på Habré. Lever af Semtech-chips.
- "Swift"
Fungerer på ulicenserede frekvenser. Indenlandsk leverandør af løsninger til boliger og kommunale serviceydelser og andre brancher. Bruger sin egen XNB-protokol. De taler om produktion i Rusland, men de lover først at sikre masseproduktion af chips i Rusland i 2020, mens de lever på ON Semiconductor (ON Semiconductor AX8052F143).
- Frisk NB-Fi
Fungerer på ulicenserede frekvenser. Den bruger den samme ON Semiconductor AX8052F143-chip som "Strizh", ydeevneegenskaberne er ens, der er også meddelelser om produktionen af sine egne chips i Rusland. Generelt kan forholdet spores. Protokollen er åben.
Om integration med fakturering
For dem, der har prøvet at samle et "smart hjem" til sig selv, bliver det hurtigt indlysende, at det er betydeligt kompliceret at bruge sensorer fra forskellige producenter. Selvom vi på to enheder ser den samme inskription om kommunikationsteknologi, viser det sig, at de ikke ønsker at kommunikere med hinanden.
I B2B-segmentet er situationen den samme. Udviklere af protokoller og chips ønsker at tjene penge. Starter du et projekt med LoRa, skal du under alle omstændigheder købe udstyr på Semtech-chips. Ved at være opmærksom på en indenlandsk producent kan du få køb af tjenester og basestationer, og i fremtiden, med den vellykkede lancering af chipproduktion i Rusland, kan udstyr/elementbasen potentielt kun købes fra et begrænset antal leverandører .
Vi arbejder med teleudstyr, og det er almindeligt, at vi modtager udstyrs telemetridata, aggregerer, normaliserer og sender videre til forskellige informationssystemer. Forward TI (Traffic Integrator) er ansvarlig for denne blok af arbejde. Typisk ser det sådan ud:
I tilfælde af udvidede kundebehov for dataindsamling tilsluttes yderligere moduler:
Den anslåede vækstrate for IoT-enhedsmarkedet er 18-22% om året i verden og op til 25% i Rusland. I april, ved IoT Tech Spring 2019 i Moskva, annoncerede Andrei Kolesnikov, direktør for Internet of Things Association, en årlig vækst på 15-17 %, men forskellige oplysninger cirkulerer på internettet. På RIF i april 2019 gav diasene data om den årlige vækst på det russiske Internet of Things-marked på 18 % indtil 2022, og volumen på det russiske marked i 2018 blev angivet der - 3.67 milliarder dollars. Sigende, på samme slide blev årsagen til dagens artikel "Det første russiske dokument om standardisering inden for IoT er blevet godkendt ..." også nævnt. Efter vores mening er der et reelt behov for rutinemæssigt at integrere UNB/LPWAN-basestationer og telekommunikationsservere i faktureringssystemer.
Refleksioner
Første linje
Dataoverførselsprotokollen eller implementeringen af transportfunktionen generelt vil ikke betyde meget (vi taler igen om, at IoT ikke bare er et jern forbundet til internettet, men en infrastruktur eller økosystem). Dataene vil blive indsamlet fra helt andre enheder, og nyttelasten vil også være anderledes. Det er usandsynligt, at en elleverandør vil bygge ét dataindsamlingsnet, en gasleverandør sit andet net, en spildevandsservice et tredje osv. Dette er ikke rationelt og virker usandsynligt.
Det betyder, at netværket på et betinget sted bliver organiseret efter ét princip, og én organisation vil indsamle data. Lad os kalde en sådan organisation for en dataaggregator-operatør.
En aggregator-operatør kan være en serviceafdeling, der kun overfører data, eller en fuldgyldig mellemmand, der tager sig af alt kompleksiteten af tarifering, organisering af betaling for leverede tjenester og interaktion med slutkunder og tjenesteudbydere.
Mange gange har jeg set folk rive 5 kvitteringer ud af deres postkasse hver måned; denne situation er mig bekendt. Separat kvittering for gas, separat for el, separat for større reparationer, separat for vand, separat for vedligeholdelse af huset. Og dette tæller ikke betalingen af månedlige regninger, der kun findes online - betaling for internetadgang, mobiltelefoner, abonnementer på forskellige tjenester fra indholdsudbydere. Nogle steder kan du konfigurere automatisk betaling, andre steder kan du ikke. Men den generelle situation er sådan, at det allerede er ved at blive en tradition - at sætte sig ned en gang om måneden og betale alle regningerne, kan processen strække sig i en halv time eller en time, og hvis der igen er noget i leverandørernes informationssystemer. glitchy, så skal du udskyde en del af betalingerne til en anden dag . Jeg foretrækker at interagere med én tjenesteudbyder om alle spørgsmål, i stedet for at dele min opmærksomhed mellem et dusin betalingstjenester og websteder. Moderne banker gør livet lettere, men ikke helt.
Derfor er automatisk indsamling af data om forbrugte tjenester og overførsel af betaling for tjenester til slutkunden i ét "vindue" en fordel. Ovennævnte dataindsamling gennem trafikintegratorer, såsom vores Forward TI, er kun toppen af isbjerget. Trafikintegratoren repræsenterer den første linje, hvorigennem telemetridata og nyttelast vil blive indsamlet, og i modsætning til udbydere, der bekymrer sig om mængden af trafikforbrug i sig selv, vil der i IoT blive givet prioritet til nyttelasten.
Lad os tage et tæt eksempel fra telecom for at se på, hvad den første linje gør. Der er en operatør, der leverer kommunikationstjenester. Der er et opkald, der varer 30 minutter. 15 minutters opkald var på én dag, 15 på andre. Telefoncentralen ved dagens grænse delte opkaldet og optog det i 2 CDRa, hvilket i det væsentlige lavede to opkald ud af et. TI, baseret på indirekte beviser, vil lime et sådant opkald og overføre data om et opkald til takstsystemet, selvom dataene kom fra udstyret omkring to. På dataindsamlingsniveau skal der være et system, der kan løse sådanne kollisioner. Men det næste system skulle modtage allerede normaliserede data.
Informationen i trafikintegratoren er ikke kun normaliseret, men også beriget. Et andet eksempel: Telefoncentralen modtager ikke data til zoneopkrævning, men vi ved, hvorfra opkaldet blev foretaget, og TI tilføjer oplysninger om geografiske afgiftszoner til de data, som den sender til det næste informationssystem. På samme måde kan du indtaste alle beregnede parametre. Dette er et eksempel på simpel zoneinddeling eller databerigelse.
En anden funktion af en trafikintegrator er dataaggregering. Eksempel: data kommer fra udstyr hvert minut, men TI sender data til regnskabssystemet hver time. Kun de data, der kræves til tarifering og fakturering, forbliver i regnskabssystemet, i stedet for 60 posteringer foretages kun én. I dette tilfælde sikkerhedskopieres "rå" data, hvis de skal behandles.
Anden linje
Lad os fortsætte med at udvikle ideen om en aggregator, der er blevet en fuldgyldig mellemmand. En sådan operatør vil vedligeholde dataindsamlingsnetværket og adskille telemetri og nyttelast. Telemetri vil blive brugt til dets egne behov, ved at holde dataindsamlingsnetværket i god stand, og nyttelasten vil blive behandlet, beriget, normaliseret og overført til tjenesteudbydere.
Et øjebliks selvpromovering, fordi det er nemmere at illustrere ved hjælp af din egen software end at komme med abstrakte eksempler.
På denne linje bruger aggregatoren i sin beholdning:
- Fakturering, som tager hensyn til modtagelse af forberedte data fra TI, kobling til registrerede forbrugere (abonnenter), korrekt prissætning af disse data i overensstemmelse med den anvendte takstplan, generering af fakturaer og kvitteringer, modtagelse af midler fra abonnenter og bogføring af dem til passende konti og saldi.
- PC (Produktkatalog) til oprettelse af komplekse pakketilbud og administration af tjenester som en del af disse pakker, fastsættelse af regler for tilslutning af yderligere tjenester.
- BMS (Balance Manager), dette system skal være multi-balance, det vil kræve fleksibel styring af afskrivninger for forskellige tjenester, det vil også gøre det muligt at bruge flere specialiserede faktureringssystemer, der betjener individuelle tjenester og aggregering af beregninger modtaget fra dem i forhold til abonnentens generelle saldo.
- eShop for at interagere med slutforbrugere, skabe et offentligt udstillingsvindue af tjenester, give adgang til din personlige konto med alle de moderne lækkerier, såsom statistik over brugen af tjenester, skift af tjenester online, anmodninger om nye tjenester.
- BPM (Business Processes) automatisering af aggregator forretningsprocesser rettet mod både at servicere abonnenter og interagere med tjenesteudbydere.
tredje linje
Det er her det sjove begynder fra mit synspunkt.
For det første er der behov for PRM (Partner Management System) klassesystemer, som vil muliggøre fleksibel styring af bureau- og partnerskabsordninger. Uden et sådant system vil det være svært at styre samarbejdspartneres og leverandørers arbejde.
For det andet er der behov for DWH (Data Warehouse) til analyse. Der er et sted at udvide med BigData om telemetri og nyttelastdata, og dette vil også omfatte oprettelse af udstillingsvinduer til BI-værktøjer og analyse af forskellige niveauer.
For det tredje, og som prikken over i'et, kan du supplere komplekset med et prognosesystem såsom Forward Forecast. Dette system giver dig mulighed for at træne den matematiske model, der ligger til grund for systemet, segmentere abonnentbasen og generere prognoser for forbrug og abonnentadfærd.
Tilsammen opstår en ret kompleks informationsarkitektur for aggregatoroperatøren.
Hvorfor fremhæver vi tre linjer i artiklen og ikke kombinerer dem? Faktum er, at et forretningssystem normalt bekymrer sig om flere aggregerede parametre. Resten er nødvendig til overvågning, vedligeholdelse, rapporteringsanalyse og prognoser. Der kræves detaljerede oplysninger til sikkerhed og Big Data, fordi vi ofte ikke ved hvilke parametre og efter hvilke kriterier analytikere går til at analysere Big Data, så al data overføres til DWH i sin oprindelige form.
I forretningssystemer med styringsfunktioner - fakturering, PRM, nogle af de parametre, der kom fra udstyret, er telemetri ikke længere nødvendigt. Derfor filtrerer og fjerner vi unødvendige felter. Hvis det er nødvendigt, beriger vi dataene i henhold til nogle regler, aggregerer dem og normaliserer dem til sidst til overførsel til forretningssystemer.
Så det viser sig, at den første linje indsamler rådata for den tredje linje og tilpasser den til den anden. Den anden arbejder med normaliserede data og sikrer virksomhedens operationelle aktiviteter. Den tredje giver dig mulighed for at identificere vækstpunkter fra rådata.
Hvad forventer vi i fremtiden og om økonomien i IoT-projekter
Først om økonomien. Vi skrev ovenfor om markedsvolumen. Det ser ud til, at der allerede er tale om en del penge. Men vi så, hvordan økonomien i projekter, som de forsøgte at gennemføre med vores hjælp, eller som vi blev inviteret til at evaluere, ikke stemte. For eksempel kiggede vi på at oprette en MVNO til M2M ved hjælp af SIM-kort til at indsamle telemetri fra en bestemt type udstyr. Projektet blev ikke iværksat, fordi den økonomiske model viste sig at være uholdbar.
Store teleorganisationer bevæger sig ind på IoT-markedet – de har infrastruktur og færdige teknologier. Der er en del nye menneskelige abonnenter i Rusland. Men IoT-markedet giver fremragende muligheder for vækst og udvinding af ekstra profit fra deres netværk. Mens den foreløbige nationale standard testes, mens små entusiastiske virksomheder vælger forskellige muligheder for at implementere UNB/LPWAN, vil store virksomheder hælde midler til at erobre markedet.
Vi tror, at over tid vil én datatransmissionsstandard/protokol begynde at dominere, ligesom den gjorde med cellulær kommunikation. Herefter vil risiciene falde, og udstyret bliver mere tilgængeligt. Men på det tidspunkt er markedet måske allerede halvt erobret.
Almindelige mennesker vænner sig til tjenesten; de er komfortable, når automatiserede enheder tager højde for vand, gas, elektricitet, internet, kloakering, varme og sikrer driften af sikkerheds- og brandalarmer, panikknapper og videoovervågning. Folk vil modnes mod den massive brug af IoT i bolig- og kommunale servicesektoren i de næste 2-5 år. Der skal lidt mere til at betro robotter et køleskab og et strygejern, men den tid er heller ikke langt væk.
Bekymringer
Den foreløbige nationale NB-Fi-standard er blevet højlydt annonceret som en kandidat til international anerkendelse. Blandt fordelene er de lave omkostninger ved radiosendere til enhederne og muligheden for deres produktion i Rusland. Tilbage i 2017 annoncerede den ovennævnte artikel om Habré:
En basestation af NB-FI-standarden vil koste omkring 100-150 tusind rubler, et radiomodul til tilslutning af en enhed til netværket - omkring 800 rubler, omkostningerne ved controllere til indsamling og transmission af information fra måleren - op til 200 rubler , omkostningerne ved et batteri - 50-100 gnid.
Men indtil videre er det kun planer, og faktisk er en vigtig del af elementbasen til enhederne produceret i udlandet. I selve PNST er ON Semiconductor AX8052F143 eksplicit angivet.
Jeg vil gerne håbe, at NB-Fi-protokollen virkelig vil være åben og tilgængelig uden spekulationer om importsubstitution og -pålæggelse. Det bliver et konkurrencedygtigt produkt.
IoT er på mode. Men vi skal huske, at for det første handler "Internet of Things" ikke om at specificere og sende data til skyen fra alt muligt. "Internet of Things" om Machine-to-Machine-infrastruktur og optimering. Trådløs dataindsamling fra elmålere er ikke IoT i sig selv. Men den automatiserede distribution af elektricitet til forbrugerne fra flere kilder - offentlige, private leverandører - for hele det befolkede område ligner allerede det oprindelige koncept for tingenes internet.
Hvilken standard vil du basere dit dataindsamlingsnetværk på? Har du nogle forhåbninger til NB-Fi?Er det værd at investere i udviklingen af faktureringssystemer til indsamling af data fra enheder af denne standard? Måske deltaget i implementeringen af IoT-projekter? Del din oplevelse i kommentarerne.
Og held og lykke!
Kilde: www.habr.com