Tärkeimmät ominaisuudet
В 2017 году на Хабре появилась заметка “" Vuonna 2018 tekninen komitea "Kyberfyysiset järjestelmät" :
GOST R “Tietotekniikka. Esineiden internet. Termit ja määritelmät",
GOST R “Tietotekniikka. Esineiden internet. Esineiden Internetin ja teollisen esineiden Internetin viitearkkitehtuuri", GOST R "Tietoteknologiat. Esineiden internet. Kapeakaistainen Internet of Things Exchange Protocol (NB-FI).
Helmikuussa 2019 PNST-2019 "Tietoteknologiat. Esineiden internet. Langaton tiedonsiirtoprotokolla, joka perustuu NB-Fi-radiosignaalin kapeakaistamodulaatioon." Se tuli voimaan 1 ja päättyy 2019. Kolmen voimassaolovuoden aikana esistandardia on testattava käytännössä, arvioitava sen markkinapotentiaalia ja valmisteltava standardiin muutoksia.
Mediassa dokumenttia asetetaan aktiivisesti "Venäjän federaation ensimmäiseksi kansalliseksi IoT-standardiksi, josta on odotettavissa kansainvälinen standardi", ja esimerkkinä mainitaan NB-Fi:ssä toteutettu "VAVIOT". .
Uhhh. Kuinka monta linkkiä näin lyhyessä tekstissä on? Tässä — alustavan standardin tekstiin ensimmäisessä painoksessa niille, jotka ovat liian laiskoja googlettamaan. Tässä asiakirjassa on parempi tarkastella standardin suorituskykyominaisuuksia, emme mainitse niitä artikkelissa.
Tietoja IoT-tiedonsiirtostandardeista
Internetissä voit kohdata noin 300 protokollaa/tekniikkaa tiedon siirtämiseen laitteiden välillä, jotka voidaan luokitella IoT:ksi. Asumme Venäjällä ja työskentelemme B2B:n parissa, joten tässä julkaisussa käsittelemme vain muutamia:
- HUOM-IoT
Matkapuhelinstandardi telemetrialaitteille. Yksi kolmesta, jotka on toteutettu LTE Advanced -verkoissa - NB-IoT, eMTC ja EC-GSM-IoT. Venäjän federaation kolme suurta matkapuhelinoperaattoria ottivat käyttöön osia NB-IoT:n kanssa toimivista verkkoista vuosina 2017–2018. Operaattorit eivät unohda eMTC:tä ja EC-GSM-IoT:tä, mutta emme nosta niitä nyt erikseen esille.
- Lora
Toimii lisensoimattomilla taajuuksilla. Standardi on kuvattu hyvin vuoden 2017 lopun artikkelissa "Mikä on LoRaWan" Habréssa. Asuu Semtech-siruilla.
- "Nopea"
Toimii lisensoimattomilla taajuuksilla. Kotimainen ratkaisujen toimittaja asunto- ja kunnallispalveluille sekä muulle teollisuudelle. Käyttää omaa XNB-protokollaaan. He puhuvat tuotannosta Venäjällä, mutta lupaavat varmistaa sirujen massatuotannon Venäjällä vasta vuonna 2020, samalla kun he elävät ON Semiconductorilla (ON Semiconductor AX8052F143).
- Tuore NB-Fi
Toimii lisensoimattomilla taajuuksilla. Se käyttää samaa ON Semiconductor AX8052F143 -sirua kuin "Strizh", suorituskykyominaisuudet ovat samanlaiset, on myös ilmoituksia omien sirujen tuotannosta Venäjällä. Yleensä suhde voidaan jäljittää. Protokolla on auki.
Tietoja integraatiosta laskutukseen
Niille, jotka ovat yrittäneet koota "älykkään kodin" itselleen, käy nopeasti selväksi, että eri valmistajien antureiden käyttö on huomattavasti monimutkaista. Vaikka kahdessa laitteessa näemme saman viestin viestintätekniikasta, käy ilmi, että ne eivät halua kommunikoida keskenään.
B2B-segmentissä tilanne on samanlainen. Protokollien ja sirujen kehittäjät haluavat ansaita rahaa. Aloittaessasi projektin LoRan kanssa sinun on joka tapauksessa ostettava laitteita Semtech-siruilla. Kiinnittämällä huomiota kotimaiseen valmistajaan saat palvelujen ja tukiasemien oston, ja tulevaisuudessa onnistuneen sirutuotannon käynnistyksen myötä Venäjällä mahdollisesti laite/elementtikanta on ostettavissa vain rajoitetulta joukolta toimittajia. .
Työskentelemme tietoliikennelaitteilla ja meille on tavallista vastaanottaa laitteiden telemetriatietoja, aggregoida, normalisoida ja lähettää edelleen eri tietojärjestelmiin. Forward TI (Traffic Integrator) on vastuussa tästä työlohkosta. Yleensä se näyttää tältä:
Jos asiakkaiden tiedonkeruutarpeet laajenevat, liitetään lisämoduuleja:
IoT-laitemarkkinoiden arvioitu kasvuvauhti on 18-22 % vuodessa maailmassa ja jopa 25 % Venäjällä. Huhtikuussa Moskovassa IoT Tech Spring 2019:n johtaja Andrei Kolesnikov ilmoitti 15-17 prosentin vuotuisesta kasvusta, mutta Internetissä liikkuu erilaista tietoa. RIF:ssä huhtikuussa 2019 diat antoivat tietoa Venäjän esineiden internet -markkinoiden vuotuisesta kasvusta 18 % vuoteen 2022 asti, ja siellä ilmoitettiin Venäjän markkinoiden volyymi vuonna 2018 - 3.67 miljardia dollaria. Ilmeisesti samalla dialla mainittiin myös syy tämänpäiväiseen artikkeliin ”Ensimmäinen venäläinen IoT-alan standardointidokumentti on hyväksytty...”. Mielestämme on olemassa todellinen tarve rutiininomaisesti integroida UNB/LPWAN-tukiasemia ja tietoliikennepalvelimia laskutusjärjestelmiin.
Heijastuksia
Ensimmäinen rivi
Tiedonsiirtoprotokollalla tai kuljetustoiminnon toteutuksella yleensä ei ole paljoa merkitystä (puhumme jälleen siitä, että IoT ei ole vain Internetiin kytketty rauta, vaan infrastruktuuri tai ekosysteemi). Tiedot kerätään täysin eri laitteilta ja myös hyötykuorma on erilainen. On epätodennäköistä, että sähköntoimittaja rakentaa yhden tiedonkeruuverkoston, kaasuntoimittaja toisen verkon, jätevesipalvelu kolmannen jne. Tämä ei ole järkevää ja vaikuttaa epätodennäköiseltä.
Tämä tarkoittaa, että ehdollisessa paikassa verkko järjestetään yhden periaatteen mukaan ja yksi organisaatio kerää tietoja. Kutsutaan tällaista organisaatiota dataaggregaattorioperaattoriksi.
Aggregaattorioperaattori voi olla palveluosasto, joka välittää vain tietoja, tai täysivaltainen välittäjä, joka huolehtii kaikista tariffioinnin monimutkaisista asioista, järjestää tarjottujen palveluiden maksut ja on vuorovaikutuksessa loppuasiakkaiden ja palveluntarjoajien kanssa.
Olen monta kertaa nähnyt ihmisten haravoivan postilaatikostaan 5 kuittia joka kuukausi; tämä tilanne on minulle tuttu. Erillinen kuitti kaasulle, erillinen sähkölle, erillinen suurille korjauksille, erillinen vesi, erillinen talon huolto. Ja tähän ei lasketa kuukausittaisten laskujen maksamista, jotka ovat olemassa vain verkossa - maksu Internet-yhteydestä, matkapuhelimista, tilaukset sisällöntuottajien eri palveluista. Joissakin paikoissa voit määrittää automaattisen maksun, toisissa et. Mutta yleinen tilanne on sellainen, että siitä on tulossa jo perinne - istua kerran kuukaudessa ja maksaa kaikki laskut, prosessi voi venyä puoli tuntia tai tunti, ja jos jälleen kerran jotain tavarantoimittajien tietojärjestelmissä on häiriötä, joudut lykkäämään osaa maksuista toiselle päivälle . Haluaisin mieluummin olla vuorovaikutuksessa yhden palveluntarjoajan kanssa kaikissa asioissa sen sijaan, että jakaisin huomioni tusinan maksupalvelun ja sivuston kesken. Nykyaikaiset pankit helpottavat elämää, mutta eivät täysin.
Siksi automaattinen tiedonkeruu kulutetuista palveluista ja palvelumaksun siirto loppuasiakkaalle yhdessä "ikkunassa" on etu. Edellä mainittu tiedonkeruu liikenneintegraattoreiden, kuten Forward TI:n, kautta on vain jäävuoren huippu. Liikenneintegraattori edustaa ensimmäistä riviä, jonka kautta telemetriatietoja ja hyötykuormaa kerätään, ja toisin kuin palveluntarjoajat, jotka välittävät itse liikenteen kulutuksen määrästä, IoT:ssä etusija annetaan hyötykuormalle.
Otetaan läheinen esimerkki telekommunikaatiosta nähdäksemme, mitä ensimmäinen rivi tekee. Siellä on viestintäpalveluita tarjoava operaattori. Puhelu kestää 30 minuuttia. Yhtenä päivänä soitettiin 15 minuuttia ja muina 15 minuuttia. Päivän rajalla oleva puhelinkeskus jakoi puhelun ja nauhoitti sen 2 CDRa:na, eli käytännössä kaksi puhelua yhdestä. TI liimaa epäsuorien todisteiden perusteella tällaisen puhelun ja välittää dataa yhdestä puhelusta tariffijärjestelmään, vaikka data tuli laitteelta noin kahdesta. Tiedonkeruustasolla on oltava järjestelmä, joka voi ratkaista tällaiset törmäykset. Mutta seuraavan järjestelmän pitäisi saada jo normalisoituja tietoja.
Liikenneintegraattorin tiedot eivät ole vain normalisoituja, vaan myös rikastuneita. Toinen esimerkki: puhelinkeskus ei vastaanota tietoja vyöhykeveloitusta varten, mutta tiedämme, mistä paikasta puhelu on soitettu ja TI lisää tiedot maantieteellisistä veloitusvyöhykkeistä dataan, jonka se välittää seuraavalle tietojärjestelmälle. Vastaavasti voit syöttää mitkä tahansa lasketut parametrit. Tämä on esimerkki yksinkertaisesta vyöhykejaosta tai tietojen rikastamisesta.
Toinen liikenneintegraattorin toiminto on tietojen yhdistäminen. Esimerkki: tietoja tulee laitteista joka minuutti, mutta TI lähettää tiedot kirjanpitojärjestelmään tunnin välein. Kirjanpitojärjestelmään jää vain tariffiin ja laskutukseen tarvittavat tiedot, 60 kirjauksen sijaan tehdään vain yksi. Tässä tapauksessa "raaka" data varmuuskopioidaan siltä varalta, että ne on käsiteltävä.
Toinen linja
Jatketaan idean kehittämistä aggregaattorista, josta on tullut täysivaltainen välittäjä. Tällainen operaattori ylläpitää tiedonkeruuverkkoa ja erillistä telemetriaa ja hyötykuormaa. Telemetriaa käytetään sen omiin tarpeisiin pitäen tiedonkeruuverkko hyvässä kunnossa ja hyötykuorma käsitellään, rikastetaan, normalisoidaan ja siirretään palveluntarjoajille.
Hetki itsemainontaa, koska on helpompi havainnollistaa omalla ohjelmistolla kuin keksiä abstrakteja esimerkkejä.
Tällä rivillä kokoaja käyttää inventaariossaan:
- Laskutus, jossa otetaan huomioon laadittujen tietojen vastaanottaminen TI:ltä, linkittäminen rekisteröityneisiin kuluttajiin (tilaajiin), näiden tietojen oikea hinnoittelu käytetyn tariffisuunnitelman mukaisesti, laskujen ja kuittien generointi, varojen vastaanottaminen tilaajilta ja kirjaus asianmukaiset tilit ja saldot.
- PC (Product Catalog) monimutkaisten pakettitarjousten luomiseen ja palvelujen hallintaan osana näitä paketteja, sääntöjen asettamiseen lisäpalvelujen yhdistämiselle.
- BMS (Balance Manager), tämän järjestelmän tulee olla monitaseinen, se vaatii joustavaa eri palveluiden alaskirjausten hallintaa, mahdollistaa myös useiden yksittäisiä palveluita palvelevien erikoislaskutusjärjestelmien käytön ja niistä saatujen laskelmien yhdistämisen suhteessa tilaajan kokonaissaldoon.
- eShop vuorovaikutuksessa loppukuluttajien kanssa, julkisen esittelyn luominen palveluista, pääsy henkilökohtaiselle tilillesi kaikilla nykyaikaisilla herkuilla, kuten palveluiden käyttötilastot, palvelujen vaihtaminen verkossa, uusien palveluiden pyynnöt.
- BPM (Business Processes) -automaatio kokoavien liiketoimintaprosessien avulla sekä tilaajien palvelemiseen että vuorovaikutukseen palveluntarjoajien kanssa.
kolmas rivi
Tästä hauskuus alkaa minun näkökulmastani.
Ensinnäkin tarvitaan PRM (Partner Management System) -luokkajärjestelmiä, jotka mahdollistavat edustus- ja kumppanuusjärjestelmien joustavan hallinnan. Ilman tällaista järjestelmää on vaikea hallita kumppaneiden ja tavarantoimittajien työtä.
Toiseksi analysointia varten tarvitaan DWH (Data Warehouse). BigDatalla on tilaa laajentaa telemetrian ja hyötykuorman tiedoille, ja tähän sisältyy myös esittelytilojen luominen BI-työkaluille ja eri tasojen analysointi.
Kolmanneksi voit täydentää kompleksia ennustejärjestelmällä, kuten Forward Forecastilla. Tämän järjestelmän avulla voit kouluttaa järjestelmän taustalla olevan matemaattisen mallin, segmentoida tilaajakannan ja luoda ennusteita kulutuksesta ja tilaajien käyttäytymisestä.
Kaiken kaikkiaan muodostuu melko monimutkainen aggregaattorioperaattorin tietoarkkitehtuuri.
Miksi korostamme artikkelissa kolme riviä emmekä yhdistä niitä? Tosiasia on, että liiketoimintajärjestelmä yleensä välittää useista yhdistetyistä parametreista. Loput tarvitaan seurantaan, ylläpitoon, raportoinnin analysointiin ja ennustamiseen. Yksityiskohtaista tietoa tarvitaan turvallisuuteen ja Big Dataan, koska emme usein tiedä, millä parametreilla ja millä kriteereillä analyytikot lähtevät analysoimaan Big Dataa, joten kaikki data siirtyy DWH:lle alkuperäisessä muodossaan.
Yritysjärjestelmissä, joissa on hallintatoiminnot - laskutus, PRM, osa laitteista tulleista parametreista, telemetriaa ei enää tarvita. Siksi suodatamme ja poistamme tarpeettomat kentät. Tarvittaessa rikastamme tietoja joidenkin sääntöjen mukaan, aggregoimme ja lopuksi normalisoimme ne siirrettäväksi yritysjärjestelmiin.
Joten käy ilmi, että ensimmäinen rivi kerää raakadataa kolmannelle riville ja mukauttaa sen toiselle riville. Toinen toimii normalisoiduilla tiedoilla ja varmistaa yrityksen operatiivisen toiminnan. Kolmannen avulla voit tunnistaa kasvupisteet raakatiedoista.
Mitä odotamme tulevaisuudessa ja IoT-projektien taloudesta
Ensin taloudesta. Kirjoitimme yllä markkinoiden volyymista. Vaikuttaa siltä, että rahaa on jo paljon mukana. Mutta näimme, kuinka niiden hankkeiden taloudellisuus, joita he yrittivät toteuttaa meidän avullamme tai joita meidät kutsuttiin arvioimaan, eivät sopineet yhteen. Tarkastelimme esimerkiksi MVNO:n luomista M2M:lle käyttämällä SIM-kortteja telemetrian keräämiseen tietyntyyppisistä laitteista. Hanketta ei käynnistetty, koska talousmalli osoittautui toimintakyvyttömäksi.
Suuret tietoliikenneorganisaatiot ovat siirtymässä IoT-markkinoille – niillä on infrastruktuuri ja valmiita teknologioita. Venäjällä on melko vähän uusia ihmistilaajia. IoT-markkinat tarjoavat kuitenkin erinomaiset mahdollisuudet kasvuun ja lisätuottojen saamiseen verkoistaan. Samaan aikaan kun alustavaa kansallista standardia testataan, kun pienet innostuneet yritykset valitsevat erilaisia vaihtoehtoja UNB/LPWANin käyttöönotolle, suuret yritykset kaatavat varoja markkinoiden valloittamiseen.
Uskomme, että ajan myötä yksi tiedonsiirtostandardi/protokolla alkaa hallita, aivan kuten se teki matkapuhelinviestinnässä. Tämän jälkeen riskit pienenevät ja laitteet tulevat helpommin saavutettaviksi. Mutta siihen mennessä markkinat voivat olla jo puoliksi vallassa.
Tavallinen ihminen tottuu palveluun, viihtyy, kun automatisoidut laitteet huomioivat veden, kaasun, sähkön, netin, viemärin, lämmön ja varmistavat turva- ja palohälyttimien, paniikkipainikkeiden ja videovalvonnan toiminnan. Ihmiset kypsyvät kohti IoT:n massiivista käyttöä asunto- ja kunnallispalvelualalla seuraavan 2-5 vuoden aikana. Jääkaapin ja silitysraudan uskominen roboteille kestää hieman enemmän, mutta sekään aika ei ole kaukana.
Huoli
Alustava kansallinen NB-Fi-standardi on julkistettu äänekkäästi kansainvälisen tunnustuksen haastajaksi. Edut ovat laitteiden radiolähettimien alhaiset kustannukset ja niiden tuotantomahdollisuus Venäjällä. Vuonna 2017 edellä mainittu Habrén artikkeli ilmoitti:
NB-FI-standardin tukiasema maksaa noin 100-150 tuhatta ruplaa, radiomoduuli laitteen kytkemiseksi verkkoon - noin 800 ruplaa, ohjaimien kustannukset tietojen keräämiseen ja lähettämiseen mittarista - jopa 200 ruplaa , akun hinta - 50-100 hieroa.
Mutta toistaiseksi nämä ovat vain suunnitelmia ja itse asiassa tärkeä osa laitteiden elementtipohjasta valmistetaan ulkomailla. Itse PNST:ssä ON Semiconductor AX8052F143 on nimenomaisesti ilmoitettu.
Haluaisin toivoa, että NB-Fi-protokolla on todella avoin ja saavutettavissa ilman spekulaatiota tuonnin korvaamisesta ja pakottamisesta. Siitä tulee kilpailukykyinen tuote.
IoT on muodikasta. Mutta meidän on muistettava, että ensinnäkin "esineiden Internet" ei tarkoita erittelyä ja tietojen lähettämistä pilveen kaikesta mahdollisesta. "Esineiden Internet" koneista koneisiin -infrastruktuurista ja optimoinnista. Langaton tiedonkeruu sähkömittareista ei ole IoT sinänsä. Mutta automatisoitu sähkönjakelu kuluttajille useista lähteistä - julkisilta, yksityisiltä toimittajilta - koko asutusalueelle on jo samanlainen kuin alkuperäinen esineiden internet.
Mihin standardiin perustaisit tiedonkeruuverkostosi? Onko sinulla toiveita NB-Fi:stä, kannattaako panostaa laskutusjärjestelmien kehittämiseen tiedonkeruun tämän standardin laitteilta? Ehkä osallistunut IoT-projektien toteuttamiseen? Jaa kokemuksesi kommenteissa.
Ja onnea!
Lähde: will.com