Lühidalt olulisest
2017. aastal ilmus Habbres artikkel "". 2018. aastal töötas tehniline komitee "Kyberfüüsilised süsteemid" :
GOST R „Infotehnoloogiad. Asjade internet. Terminid ja määratlemine“,
GOST R „Infotehnoloogiad. Asjade internet. Asjade interneti ja tööstusliku asjade interneti viidatud arhitektuur“, GOST R „Infotehnoloogiad. Asjade internet. Protokoll andmevahetuseks asjade internetis kitsaspektris (NB-FI)“.
2019. aasta veebruaris PNST-2019 „Infotehnoloogiad. Asjade internet. Protokoll andmete edastamiseks, mis põhineb kitsaspektrilise raadiolained modulaatoril NB-Fi“. Alates 1. aprillist 2019 rakendub see ja lõpeb 1. aprillil 2022. Kolme aasta jooksul peab eelnõustandard olema praktikas testitud, hindama oma turupotentsiaali ja ette valmistama muudatused standardisse.
Meedias dokument on aktiivselt positsioneeritud kui "esimene riiklik IoT standard Venemaal, millel on perspektiiv saada rahvusvaheline standard" ning näitena tuuakse ära NB-Fi-l põhinev "VAVIOOT" .
Uhuh. Kui palju linke sellises lühikeses tekstis. Siin on — esialgse standardi tekst esimese redaktsiooni jaoks neile, kes ei viitsi guugeldada. Standardi tehnilised omadused on parem vaadata selles dokumentis, artiklis me neid mainima ei hakka.
IoT andmisstandarditest
Võrgus võib kohata umbes 300 protokolli/tehnoloogiat andmete edastamiseks seadmete vahel, mida võib liigitada IoT alla. Elame Venemaal, töötame B2B sektoris, seega puutume artiklis kokku vaid mõnega:
- NB-IoT
Mobiilside standard telemeetria seadmete jaoks. Üks kolmest, mis on rakendatud LTE Advanced võrkudes — NB-IoT, eMTC ja EC-GSM-IoT. Suur kolmik mobiilioperaatoreid Venemaal avas 2017-2018 aastatel NB-IoT-ga töötavad võrgualad. eMTC ja EC-GSM-IoT operaatoreid ei unustata, kuid ei hakka neid eraldi rõhutama.
- LoRa
Töötavad litsentseerimata sagedustel. Standardist on hästi räägitud 2017. aasta lõpus ilmunud artiklis "Mis on LoRaWan" Habré. Elavad Semtechi kiipidel.
- "Strizh"
Töötavad litsentseerimata sagedustel. Kodune lahenduste pakkuja elamute haldamiseks ja muude valdkondade jaoks. Kasutab oma protokolli XNB. Räägitakse tootmisest Venemaal, kuid massilise kiibitootmise tagamine Venemaal lubatakse alles 2020. aastaks, seni elatakse ON Semiconductor'i (ON Semiconductor AX8052F143) arvelt.
- Värske NB-Fi
Töötavad litsentseerimata sagedustel. Kasutab sama kiipi ON Semiconductor AX8052F143 nagu "Strizh", tehnilised omadused (TТХ) on sarnased ning samuti on kuulutatud oma kiipide tootmist Venemaal. Ühe sõnaga, seos on selgelt olemas. Protokoll on avatud.
Integreerimise kohta arveldussüsteemidega
Nende jaoks, kes on proovinud endale "nutikodu" kokku panna, hakkab kiiresti selgeks saama, et erinevate tootjate andurite kasutamine on oluliselt raskendatud. Isegi kui kahe seadme peal näeme sama kirja suhtetehnoloogia kohta — selgub, et nad ei taha omavahel suhelda.
B2B-segmendis on olukord sarnane. Protokollide ja kiipide arendajad soovivad kasumit teenida. Alustades projekti LoRa-ga, tuleb igal juhul osta Semtechi kiipidega varustus. Kui pöörata tähelepanu kodumaisele tootjale, on võimalik meenutada ostu teenuste ja baasjaamade pealt, ning tulevikus, kui kiipide tootmine Venemaal edukalt käivitub, on potentsiaalselt seadmeid/komponente võimalik osta ainult piiratud arvult tarnijatelt.
Meie töötame sideinfrastruktuuri seadmetega ning meil on harjumus saada andmeid seadmete telemeetriast, neid koguda, normaliseerida ja edastada edasi erinevatesse inf süsteemidesse. Selle tööbloki eest vastutab meil Forward TI (Traffic Integrator). Tüüpiline variant näeb välja nii:
Tellija andmete kogumise vajaduste laienemise korral ühendatakse täiendavad moodulid:
IoT-seadmete turu kasvuharu on maailmas 18-22% aastas ning Venemaal kuni 25%. Aprillis 2019 Moskvas toimunud IoT Tech Spring üritusel märkis IoT Assotsiatsiooni direktor Andrei Kolesnikov aastasest kasvust 15-17%, kuid internetis liigub erinevat teavet. RIF-il aprillis 2019 esitati slaididel andmed Venemaa Interneti-asjade turu aastasest kasvust 18% kuni 2022. aastani, sealhulgas viidati Venemaa turu mahule 2018. aastal — 3,67 miljardit dollarit. Mis on huvitav, sellel samal slaidil mainiti ka põhjus, miks see artikkel kirjutati: „Esimese Venemaa dokumendi heakskiit IoT valdkonnas standardiseerimiseks…“. Meie arvates on tekkinud vajadus integreerida UNB/LPWAN baasjaamad ja telekommunikatsiooni serverid arveldussüsteemidesse lisanduvateks põhifunktsioonideks.
Mõtisklused
Esimene rida
Andmete edastamise protokoll või transportfunktsiooni rakendamine ei oma suurt tähtsust (räägime taas sellest, et IoT ei ole lihtsalt internetiga ühendatud triikraud, vaid infrastruktuur või ökosüsteem). Andmed kogutakse täiesti erinevatelt seadmetelt ja kasulik koormus on samuti erinev. Kahtlemata ei hakka elektritootja looma ühte andmete kogumise võrku, gaasitootja oma teist võrku, kanalisatsiooniteenistus kolmandat jne. See ei ole ratsionaalne ja tundub ebatõenäoline.
Seega korraldatakse tinglikus asukohas võrk ühe printsiibi järgi ja andmed kogub üks organisatsioon. Nimeta seda organisatsiooni andmete agregatiivseks operaatoriks.
Agregatiivne operaator võib olla teenindusettevõte, mis tegeleb ainult andmete edastamisega, või täieõiguslik vahendaja, kes võtab enda kanda kõik tasustamise, teenuse osutamise maksekorralduse, suhtlemise lõppkasutajate-klientide ja teenusepakkujatega seotud keerukused.
Olen korduvalt näinud, kuidas inimesed võtavad postkastist viie erineva arve, et neid igakuiselt tasuda. Eraldi arve gaasi eest, eraldi elektri eest, eraldi kapitaalremondi jaoks, eraldi veeteenuste eest ja eraldi maja hoolduse eest. Ja see ei hõlma igakuiseid arveid, mis eksisteerivad ainult veebis – interneti juurdepääs, mobiiltelefonid, tellimused erinevatele sisu pakkujatele. Kusagil on võimalik seadistada automaatne makse, kusagil ei ole. Üldine olukord on see, et sellisest praktikast on saanud traditsioon – istuda korra kuus ja tasuda kõik arved; see protsess võib kesta pool tundi kuni tund. Ja kui jälle midagi pakkujate infosüsteemides rikki läheb, tuleb osa makseid edasi lükata järgmisse päeva. Eelistaksin suhelda ühe teenusepakkujaga kõikides küsimustes, mitte jagada tähelepanu kümne erineva arve ja veebisaidi vahel. Kaasaegsed pangad muudavad elu lihtsamaks, kuid mitte täielikult.
Seetõttu on automaatne andmete kogumine tarbitud teenuste ja lõppkasutajale teenuste eest maksmine ühte "aken" - see on hea asi. Ülalmainitud andmete kogumine läbi liikluse integratsioonide, nagu meie Forward TI, on vaid jäämäe tipp. Liikluse integrator on esimene rida, mille kaudu kogutakse telemeetriat ja kasulikku koormat, ja erinevalt teenusepakkujatest, kellele on oluline liikluse kogus iseenesest, IoT-s antakse eelis kasulikule koormale.
Vaatame telekommunikatsiooni valdkonnast tuttavat näidet, et mõista, millega tegeleb esimene tase. On operaator, kes pakub side teenuseid. Ruub ilus 30-minutiline telefonikõne. 15 minutit kõnest jääb ühte päeva ja 15 minutit teise. Telefonijaam päevade vahetusel jagab kõne kahte CDR-isse, muutes ühe kõne kaheks. TI ühendab sellise kõne kaudsete tunnuste põhjal ja edastab ühes kõnes andmed tariifimise süsteemi, kuigi seadmetelt on saadetud andmed kahest. Andmete kogumise tasandil peaks olema süsteem, mis suudab selliseid konflikte lahendada. Järgmine süsteem peab juba saama normaliseeritud andmeid.
Liikluse integratsioonis mitte ainult normaliseeritakse, vaid ka rikastatakse teavet. Veel üks näide: telefonijaamast ei tule andmeid tsoonipõhise tariifimise jaoks, kuid me teame, kust asukohast kõne tehti, ja TI lisab teavet geograafiliste tariifide tsoonide kohta andmetesse, mida edastatakse järgmisele infosüsteemile. Samamoodi saab lisada mistahes arvutatud parameetreid. See on lihtsa tsoonimise või andmete rikastamise näide.
Teine liiklusintegraatori funktsioon on andmete agregatsioon. Näide: seadmetest saadetakse andmed iga minuti tagant, ent TI arvestussüsteem väljastab andmed tundide kaupa. Arvestussüsteemis jäävad alles ainult need andmed, mis on vajalikud tariifide arvutamiseks ja arve esitamiseks, nii et süsinikute 60 sissekande asemel tehakse ainult üks. Samuti toimub "toore" andmete varukoopia tegemine juhuks, kui nende töötlemine osutub vajalikuks.
Teine liin
Jätkame idee arendamist, et agregatorist on saanud täielik vahendaja. Selline operaator teenindab andmete kogumise võrku ja eraldab telemeetria kasuliku koormuse. Telemeetria kasutatakse enda vajaduste rahuldamiseks, andmete kogumise võrgu korrashoiuks, samas kui kasulik koormus töödeldakse, rikastatakse, normaliseeritakse ja edastatakse teenusepakkujatele.
Natuke enesereklaami, kuna on lihtsam oma tarkvara abil näidata, kui välja mõelda abstraktseid näiteid.
Sellel real kasutab agregator oma varude haldamiseks:
- Arvelahendused, mis arvestavad ettevalmistatud andmete laekumist TI-st, nende seost registreeritud tarbijatega (abonentidega), nende andmete õige tariifistamise vastavalt kasutatavale tariifiplaanile, arve ja kviitungite koostamise, abonentidelt raha vastuvõtmise ning nende jagamise vastavate arvete ja saldode vahel.
- PC (Tootekataloog), et luua keerulisi pakettpakkumisi ja hallata teenuseid nende pakettide koosseisus, määrata täiendavate teenuste ühendamise reeglid.
- BMS (Balansihaldur), see süsteem peab olema mitme saldohaldusega, vajalik on paindlik tasude haldamine erinevate teenuste eest, samuti võimaldab see kasutada mitmeid spetsialiseeritud arveldussüsteeme, mis teenindavad eriteenuseid ja konsolideerida nendest saadud arvestusi abonendi üldsaldo suhtes.
- eShop lõppkasutajatega suhtlemiseks, teenuste avaliku vitriini loomiseks, juurdepääsu tagamiseks Isiklikule kontole koos kõikide modernsete funktsioonidega nagu teenuste kasutamise statistika, teenuste vahetamine internetis ja taotlused uute teenuste kohta.
- BPM (Äri protsesside) automatiseerimine, mis on suunatud nii tellijate teenindamisele kui ka teenusepakkujatega suhtlemisele.
Kolmas tase
Siit hakkab minu arvates kõige huvitavam osa.
Esiteks tekib vajadus PRM (Partnerite Halduse Süsteemi) järele, mis võimaldab paindlikult hallata agentuuri ja partnerite skeeme. Ilma sellise süsteemita on partnerite ja teenusepakkujate töö juhtimine keeruline.
Teiseks on vajalik DWH (Andmehoidla) analüüsi jaoks. Siin on palju ruumi BigData arendamiseks telemeetriandmete ja kasulike koormuste osas, samuti tuleb luua BI-tööriistade ja erineva taseme analüüsi vitriine.
Kolmandaks, nagu kirsiks tordil, võib kompleksi täiendada ennustamissüsteemiga, nagu Forward Forecast. See süsteem võimaldab õppida matemaatilise mudeli, mis on süsteemi aluseks, segmenteerida tellijabaasi ning koostada tarbimise ja käitumise prognoose.
Kokkuvõttes joonistub välja üsna keeruline infoarhitektuur operaator-aggregaatide jaoks.
Miks keskendume artiklis kolmele joonele, mitte ei koonda neid kokku? Asi on selles, et ärisüsteemide jaoks on tavaliselt olulised mitmed koondatud parameetrid. Ülejäänu on vajalik jälgimiseks, hoolduseks, aruandluseks ja prognoosimiseks. Detailne teave on vajalik turvalisuse ja Big Data jaoks, sest me ei tea sageli, milliseid parameetreid ja milliste kriteeriumide kohaselt analüüsida Big Data analüütikas, seetõttu edastatakse DWH-s kõik andmed algses vormis.
Ärisüsteemides, kus on haldusfunktsioonid – nagu arveldamine, PRM –, ei ole enam vaja osa parameetreid, mis tulid seadmetelt ja telemeetriast. Seetõttu filtreerime ja eemaldame liigsed väljad. Vajadusel rikastame andmeid teatud reeglite järgi, koondame ning lõpuks normalizeerime need edastamiseks ärisüsteemidesse.
Nii et esmane joon kogub toorandmeid kolmandale reale ja kohandab neid teisele. Teine töötab normaliseeritud andmetega ja tagab ettevõtte operatiivse tegevuse. Kolmas võimaldab toorandmetest välja tuua kasvupunkte.
Mida ootame tulevikus ja IoT projektide majandusest
Esiteks majandusest. Üksikasjalikud andmed turu suuruse kohta on juba väljendatud. Näib, et üsna suured rahasummad on juba kaasatud. Kuid oleme näinud, kuidas ei toimi projektide majandus, mis on proovinud meie abi või mille hindamise jaoks oleme kutsutud. Näiteks arvestasime MVNO loomist M2M jaoks, kasutades SIM-kaarte teatud tüüpi seadmete telemeetriate kogumiseks. Projekti ei käivitatud, kuna majandusmudel osutus elujõuetuks.
Suured telekommunikatsiooni organisatsioonid sisenevad IoT turule – neil on infrastruktuur ja olemasolevad tehnoloogiad. Uute inimkasutajate arv Venemaal on üsna väike. Kuid IoT turg pakub suurepäraseid võimalusi kasvuks ja lisakasu saamiseks oma võrkudest. Seni, kuni testitakse esialgset riiklikku standardit ja väikeettevõtted otsivad erinevaid UNB/LPWAN rakendamise viise, suunab suur äri investeeringud turu hõivamiseks.
Usume, et aja jooksul hakkab üks andmeedastusstandard/protokoll domineerima, nagu see oli mobiilsidega. Pärast seda riskid vähenevad ja seadmed muutuvad kergemini kättesaadavaks. Kuid turul võib sel hetkel juba olla poolenisti haaratud.
Tavainimesed harjuvad teenusega, neile meeldib, kui automatiseeritud seadmed arvestavad vett, gaasi, elektrit, internetti, kanalisatsiooni, soojust ning tagavad turva- ja tulekahjusignalisatsiooni, häirekelle ja videovalve töö. Inimesed valmivad IoT laialdaseks kasutamiseks elamuvaldkonnas järgmise 2-5 aasta jooksul. Veidi rohkem aega kulub selleks, et usaldada robotitele külmkapp ja triikraud, kuid see aeg ei ole samuti kaugel.
Mured
NB-Fi eelnõulise riikliku standardi kohta on kõvasti räägitud kui rahvusvahelise tunnustamise kandidaadist. Positiivsete külgede seas on nimetatud madalat raadiosaatjate hinda seadmete jaoks ning nende tootmise võimalust Venemaal. Juba 2017. aastal teatas ülalmainitud artiklis Хабр:
NB-FI standard baasi maksumus jääb 100-150 tuhandesse rubla. Seadmestumise raadiomodul maksab umbes 800 rubla, andmete kogumise ja edastamise kontrollerid hinda kuni 200 rubla, patarei maksab 50-100 rubla.
Kuid praegu on see vaid plaan ja olulisem osa komponentidest, mida seadmed vajavad, toodetakse välismaal. PNST-s on selgelt välja toodud ON Semiconductor AX8052F143.
Loodame, et NB-Fi protokoll on tõeliselt avatud ja kergesti ligipääsetav, ilma impordikompensatsiooni spekuleerimiseta või pealesurumiseta. See saab olema konkurentsivõimeline toode.
IoT on moes. Kuid tuleb meeles pidada, et “asjade internet” ei tähenda lihtsalt andmete saatmist pilve iga seadme kaudu. “Asjade internet” keskendub infrastruktuurile ja masinatevahelisele optimeerimisele. Andmete juhtmevaba kogumine elektrienergia arvestitest ei ole iseenesest IoT. Küll aga, automatiseeritud elektrienergia jaotamine tarbijatele mitmest allikast — riiklikest ja eratarbijatest — kogu asula ulatuses, meenutab originaalset asjade interneti kontseptsiooni.
Millise standardi alusel kavandataksite oma andmete kogumise võrku? Kas loodate NB-Fi peale, tuleks investeerida arveldamissüsteemide arendamisse nende seadmete andmete kogumiseks? Olete võib-olla osalenud IoT projektide elluviimises? Jagage oma kogemusi kommentaarides.
Ja palju õnne!
Allikas: habr.com
