A legfontosabb jellemzői
2017-ben egy megjegyzés jelent meg Habrén: „" 2018-ban a „Kiberfizikai rendszerek” technikai bizottság :
GOST R „Információs technológiák. A dolgok internete. Kifejezések és meghatározások",
GOST R „Információs technológiák. A dolgok internete. A tárgyak internetének és az ipari dolgok internetének referenciaarchitektúrája", GOST R "Információs technológiák. A dolgok internete. Narrowband Internet of Things Exchange Protocol (NB-FI).
2019 februárjában PNST-2019 „Információs technológiák. A dolgok internete. Vezeték nélküli adatátviteli protokoll, amely az NB-Fi rádiójel keskeny sávú modulációján alapul.” 1. április 2019-jén lépett hatályba, és 1. április 2022-jén ér véget. A három év érvényességi ideje alatt az előzetes szabványt a gyakorlatban is tesztelni kell, fel kell mérni piaci potenciálját, elő kell készíteni a szabvány módosításait.
A médiában a dokumentumot aktívan úgy pozícionálják, mint „az Orosz Föderáció első nemzeti IoT-szabványaként, azzal a kilátásokkal, hogy nemzetközi szabvánnyá váljon”, és példaként az NB-Fi-n megvalósított „VAVIOT”-ot említik. .
Uhhh. Hány link van egy ilyen rövid szövegben? Itt - az előzetes szabvány szövegéhez az első kiadásban azoknak, akik lusták a Google-hoz. Érdemesebb ebben a dokumentumban megnézni a szabvány teljesítményjellemzőit, ezeket a cikkben nem említjük.
Az IoT adatátviteli szabványairól
Az interneten mintegy 300, az IoT-be sorolható eszközök közötti adatátviteli protokollal/technológiával találkozhatunk. Oroszországban élünk és B2B-n dolgozunk, ezért ebben a kiadványban csak néhányat érintünk:
- NB-IoT
Mobil szabvány telemetriai eszközökhöz. Az LTE Advanced hálózatokban megvalósított három közül az egyik – NB-IoT, eMTC és EC-GSM-IoT. Az Orosz Föderáció három nagy mobilszolgáltatója 2017-2018-ban az NB-IoT-vel együttműködő hálózatok szakaszait telepítette. Az üzemeltetők nem feledkeznek meg az eMTC-ről és az EC-GSM-IoT-ről sem, de ezeket most nem emeljük ki külön.
- Lora
Engedély nélküli frekvenciákon működik. A szabványt jól leírja a 2017 végén megjelent „Mi az a LoRaWan” cikk a Habré-n. Semtech chipeken él.
- "Gyors"
Engedély nélküli frekvenciákon működik. Lakás- és kommunális szolgáltatások, valamint egyéb iparágak megoldásainak hazai szállítója. Saját XNB protokollt használ. Oroszországban történő gyártásról beszélnek, de azt ígérik, hogy Oroszországban csak 2020-ban biztosítják a chipek tömeges gyártását, miközben az ON Semiconductoron (ON Semiconductor AX8052F143) élnek.
- Friss NB-Fi
Engedély nélküli frekvenciákon működik. Ugyanazt az ON Semiconductor AX8052F143 chipet használja, mint a „Strizh”, a teljesítményjellemzők hasonlóak, saját chipek oroszországi gyártásáról is vannak bejelentések. Általában a kapcsolat nyomon követhető. A protokoll nyitva van.
A számlázással való integrációról
Azok számára, akik megpróbáltak „okosotthont” összeszerelni maguknak, gyorsan nyilvánvalóvá válik, hogy a különböző gyártók érzékelőinek használata jelentősen bonyolult. Még ha két készüléken is ugyanazt a feliratot látjuk a kommunikációs technológiáról, kiderül, hogy nem akarnak kommunikálni egymással.
A B2B szegmensben hasonló a helyzet. A protokollok és chipek fejlesztői pénzt akarnak keresni. Ha egy projektet indít a LoRa-val, minden esetben Semtech chipeken kell felszerelést vásárolnia. Hazai gyártóra odafigyelve hozzájuthat a szolgáltatások és bázisállomások vásárlásához, a jövőben pedig a chipgyártás sikeres oroszországi beindításával potenciálisan csak korlátozott számú gyártótól vásárolható meg a berendezés/elembázis. .
Távközlési berendezésekkel dolgozunk, és gyakori, hogy a berendezések telemetriai adatait fogadjuk, összesítjük, normalizáljuk és továbbítjuk különböző információs rendszerekbe. A Forward TI (Traffic Integrator) felelős ezért a munkablokkért. Általában így néz ki:
Az adatgyűjtési igények bővülése esetén további modulok kapcsolódnak:
Az IoT-eszközök piacának becsült növekedési üteme évente 18-22% a világon, és akár 25% Oroszországban. Áprilisban, a moszkvai IoT Tech Spring 2019-en Andrej Kolesnikov, a Dolgok Internete Egyesület igazgatója 15-17%-os éves növekedést jelentett be, de az interneten különböző információk keringenek. A 2019. áprilisi RIF-en a diák az orosz tárgyak internete piacának éves növekedéséről 18%-kal számoltak 2022-ig, és ott jelezték az orosz piac 2018-as volumenét - 3.67 milliárd dollárt. Sokatmondó, hogy ugyanazon a dián a mai cikk okát is megemlítették: „Jóváhagyták az első orosz szabványosítási dokumentumot az IoT területén...”. Véleményünk szerint valóban szükség van az UNB/LPWAN bázisállomások és távközlési szerverek rutinszerű integrálására a számlázási rendszerekbe.
Elmélkedések
Első sor
Az adatátviteli protokoll, vagy általában a szállítási funkció megvalósítása nem sokat számít majd (már megint arról beszélünk, hogy az IoT nem csak egy internethez csatlakozó vas, hanem infrastruktúra vagy ökoszisztéma). Az adatokat teljesen más eszközökről gyűjtik majd, és a hasznos terhelés is más lesz. Nem valószínű, hogy az áramszolgáltató egy adatgyűjtő hálózatot, a gázszolgáltató a másodikat, a szennyvízszolgáltató a harmadikat stb. Ez nem racionális és valószínűtlennek tűnik.
Ez azt jelenti, hogy egy feltételes helyen a hálózat egy elv szerint szerveződik, és egy szervezet gyűjt adatokat. Nevezzünk egy ilyen szervezetet adataggregátor operátornak.
Az aggregátor üzemeltetője lehet egy szolgáltató részleg, amely csak adatokat továbbít, vagy egy teljes jogú közvetítő, aki gondoskodik a díjszabás minden bonyolultságáról, a nyújtott szolgáltatások fizetésének megszervezéséről, valamint a végfelhasználókkal és szolgáltatókkal való kapcsolattartásról.
Sokszor láttam embereket havonta 5 nyugtát gereblyézni a postaládájából, ez a helyzet ismerős számomra. Külön nyugta a gázról, külön a villanyról, külön a nagyobb javításokról, külön a vízről, külön a ház karbantartásáról. És ez nem számít a havi számlák fizetésére, amelyek csak online léteznek - internet-hozzáférés, mobiltelefonok, tartalomszolgáltatók különféle szolgáltatásainak előfizetései. Egyes helyeken beállíthatja az automatikus fizetést, máshol nem. De az általános helyzet olyan, hogy ez már hagyománnyá válik - ha havonta egyszer leülni és kifizetni az összes számlát, a folyamat fél-egy óráig is elhúzódhat, és ha ismét valami a beszállítói információs rendszerben történik. hibás, akkor a kifizetések egy részét el kell halasztani egy másik napra . Szívesebben venném kapcsolatba egy szolgáltatóval minden kérdésben, ahelyett, hogy megosztanám a figyelmem egy tucat fizetési szolgáltatás és webhely között. A modern bankok megkönnyítik az életet, de nem teljesen.
Ezért előnyt jelent az elfogyasztott szolgáltatásokra vonatkozó adatok automatikus gyűjtése és a szolgáltatások kifizetésének egy „ablakban” történő átutalása a végfelhasználó részére. A fent említett adatgyűjtés a forgalmi integrátorokon, például a Forward TI-n keresztül, csak a jéghegy csúcsa. A forgalmi integrátor jelenti az első sort, amelyen keresztül a telemetriai adatokat és a hasznos terhelést gyűjtik, és ellentétben azokkal a szolgáltatókkal, akiknek fontos a forgalomfogyasztás mennyisége, az IoT-ben a hasznos terhelés kap prioritást.
Vegyünk egy közeli példát a távközlésből, hogy megnézzük, mit csinál az első sor. Van egy kommunikációs szolgáltatásokat nyújtó szolgáltató. 30 perces hívás van. 15 percnyi hívás volt egy napon, 15 másik napon. A határnapi telefonközpont felosztotta a hívást és 2 CDRa-ban rögzítette, lényegében két hívást kezdeményezett egyből. A TI közvetett bizonyítékok alapján egy ilyen hívást ragaszt, és egy hívásról továbbít adatokat a tarifarendszerbe, bár az adatok körülbelül kettőről származtak a berendezésből. Az adatgyűjtés szintjén léteznie kell egy olyan rendszernek, amely képes megoldani az ilyen ütközéseket. De a következő rendszernek már normalizált adatokat kell kapnia.
A forgalomintegrátorban lévő információk nem csak normalizálódnak, hanem gazdagodnak is. Egy másik példa: a telefonközpont nem kap adatot a zónás töltéshez, de tudjuk, hogy melyik helyről kezdeményezték a hívást, és a TI a földrajzi töltési zónákra vonatkozó információkat ad hozzá az adatokhoz, amelyeket továbbít a következő információs rendszernek. Hasonlóképpen bármilyen számított paramétert megadhat. Ez egy példa az egyszerű zónázásra vagy adatgazdagításra.
A forgalomintegrátor másik funkciója az adatok összesítése. Példa: minden percben érkeznek adatok a berendezésektől, de a TI óránként küld adatokat a könyvelési rendszernek. A számviteli rendszerben csak a díjszabáshoz és a számlázáshoz szükséges adatok maradnak meg, 60 bejegyzés helyett csak egy történik. Ebben az esetben a „nyers” adatokról biztonsági másolat készül arra az esetre, ha feldolgozásra lenne szükség.
Második sor
Folytassuk a teljes értékű közvetítővé vált aggregátor ötletének fejlesztését. Egy ilyen szolgáltató fogja karbantartani az adatgyűjtő hálózatot, valamint külön a telemetriát és a hasznos terhelést. A telemetriát saját szükségleteire használják fel, az adatgyűjtő hálózatot jó állapotban tartva, a hasznos terheket pedig feldolgozzák, gazdagítják, normalizálják és átadják a szolgáltatóknak.
Egy pillanatnyi önreklám, mert könnyebb saját szoftverrel illusztrálni, mint elvont példákkal előrukkolni.
Ezen a sorban az aggregátor a következőket használja a leltárában:
- Számlázás, amely figyelembe veszi az elkészített adatok TI-től történő beérkezését, regisztrált fogyasztókkal (előfizetőkkel) való összekapcsolását, ezen adatok helyes díjszabását az alkalmazott tarifacsomagnak megfelelően, számlák és nyugták generálását, az előfizetőktől származó pénzeszközök átvételét és könyvelését a megfelelő számlák és egyenlegek.
- PC (Termékkatalógus) komplex csomagajánlatok létrehozására és ezen csomagok részeként szolgáltatások menedzselésére, további szolgáltatások összekapcsolásának szabályainak felállítására.
- BMS (Balance Manager), ennek a rendszernek többmérlegesnek kell lennie, rugalmasan kell kezelni a különböző szolgáltatások leírásait, lehetővé teszi több egyedi szolgáltatásokat kiszolgáló speciális számlázási rendszer alkalmazását és az azokból származó számítások összesítését is. az előfizető általános egyenlegéhez viszonyítva.
- Az eShop a végfelhasználókkal való interakcióhoz, a szolgáltatások nyilvános kirakatának létrehozásához, hozzáférést biztosít személyes fiókjához minden olyan modern szolgáltatással, mint a szolgáltatások használatára vonatkozó statisztikák, a szolgáltatások online váltása, az új szolgáltatások iránti kérelmek.
- Az aggregátor üzleti folyamatok BPM (Business Processes) automatizálása, amelynek célja az előfizetők kiszolgálása és a szolgáltatókkal való interakció.
harmadik sor
Az én szemszögemből itt kezdődik a móka.
Először is szükség van PRM (Partner Management System) osztályú rendszerekre, amelyek lehetővé teszik az ügynökségi és partnerségi rendszerek rugalmas kezelését. Ilyen rendszer nélkül nehéz lesz irányítani a partnerek és beszállítók munkáját.
Másodszor, szükség van a DWH-ra (Data Warehouse) az elemzéshez. A telemetriai és hasznos adatok terén van hová bővíteni a BigData-val, és ez magában foglalja majd a BI-eszközök kirakatainak létrehozását és a különböző szintű elemzéseket is.
Harmadszor, cseresznye a tetején, kiegészítheti a komplexumot egy előrejelző rendszerrel, mint például a Forward Forecast. Ez a rendszer lehetővé teszi a rendszer alapjául szolgáló matematikai modell betanítását, az előfizetői bázis szegmentálását, valamint a fogyasztásra és az előfizetői viselkedésre vonatkozó előrejelzések készítését.
Összességében az aggregátor operátor meglehetősen összetett információs architektúrája alakul ki.
Miért emelünk ki három sort a cikkben, és miért nem kombináljuk őket? A helyzet az, hogy egy üzleti rendszer általában több összesített paraméterrel törődik. A többire a monitorozáshoz, karbantartáshoz, jelentéskészítéshez és előrejelzéshez van szükség. A biztonság és a Big Data érdekében részletes információkra van szükség, mert sokszor nem tudjuk, hogy az elemzők milyen paraméterek és szempontok alapján mennek a Big Data elemzésére, így minden adat eredeti formájában kerül át a DWH-ba.
A felügyeleti funkciókkal rendelkező üzleti rendszerekben - számlázás, PRM, egyes paraméterek, amelyek a berendezésből származtak, telemetriára már nincs szükség. Ezért szűrjük és eltávolítjuk a felesleges mezőket. Szükség esetén az adatokat bizonyos szabályok szerint gazdagítjuk, összesítjük, végül normalizáljuk az üzleti rendszerekbe való átvitelhez.
Így kiderül, hogy az első sor nyers adatokat gyűjt a harmadik sorhoz, és adaptálja a másodikhoz. A második normalizált adatokkal dolgozik, és biztosítja a vállalkozás működési tevékenységét. A harmadik lehetővé teszi a növekedési pontok azonosítását a nyers adatokból.
Mire számíthatunk a jövőben és az IoT projektek gazdaságosságával kapcsolatban
Először a gazdaságról. Fentebb írtunk a piaci volumenről. Úgy tűnik, hogy már elég sok pénzről van szó. De azt láttuk, hogy a mi segítségünkkel próbáltak megvalósítani, vagy amelyek értékelésére felkértek minket a projektek gazdaságossága nem állt össze. Például egy MVNO létrehozását vizsgáltuk az M2M számára SIM-kártyák használatával, hogy telemetriát gyűjtsünk egy bizonyos típusú berendezésről. A projektet azért nem indították el, mert a gazdasági modell életképtelennek bizonyult.
A nagy távközlési szervezetek beköltöznek az IoT piacára – infrastruktúrájuk és kész technológiájuk van. Elég sok új emberi előfizető van Oroszországban. Az IoT-piac azonban kiváló lehetőségeket kínál a növekedésre és a hálózataikból származó további nyereség kivonására. Amíg az előzetes nemzeti szabvány tesztelése zajlik, miközben a lelkes kisvállalatok különböző lehetőségeket választanak az UNB/LPWAN bevezetésére, a nagyvállalatok pénzt fordítanak a piac megszerzésére.
Úgy gondoljuk, hogy idővel egy adatátviteli szabvány/protokoll kezd dominálni, akárcsak a cellás kommunikáció esetében. Ezt követően a kockázatok csökkennek, a berendezések hozzáférhetőbbé válnak. De addigra a piac már félig be van foglalva.
A hétköznapi ember megszokja a szolgáltatást, jól érzi magát, ha az automata berendezések figyelembe veszik a vizet, gázt, villanyt, internetet, csatornát, hőt, biztosítják a biztonsági és tűzjelző, pánikgombok, videó megfigyelés működését. Az elkövetkező 2-5 évben az emberek fel fognak érni az IoT tömeges használatára a lakás- és kommunális szolgáltatások területén. Kicsit több kell a robotokra bízni a hűtőszekrényt és a vasalót, de ez az idő sincs már messze.
Aggodalmak
Az előzetes nemzeti NB-Fi szabványt hangosan hirdették a nemzetközi elismerés esélyesének. Az előnyök közé tartozik az eszközök rádióadóinak alacsony költsége és az oroszországi gyártás lehetősége. Még 2017-ben a fent említett Habré cikk bejelentette:
Az NB-FI szabványú bázisállomás körülbelül 100-150 ezer rubelbe kerül, egy rádiómodul az eszköz hálózathoz történő csatlakoztatásához - körülbelül 800 rubel, a vezérlők költsége az információk gyűjtésére és továbbítására a mérőről - akár 200 rubel , az akkumulátor költsége - 50-100 dörzsölje.
De ezek egyelőre csak tervek, és valójában a készülékek elembázisának egy fontos részét külföldön gyártják. Magában a PNST-ben az ON Semiconductor AX8052F143 kifejezetten szerepel.
Szeretném remélni, hogy az NB-Fi protokoll valóban nyitott és hozzáférhető lesz, az importhelyettesítéssel és -kiszabással kapcsolatos spekuláció nélkül. Versenyképes termék lesz belőle.
Az IoT divatos. De emlékeznünk kell arra, hogy először is a „dolgok internete” nem a tételezésről és az adatok felhőbe küldéséről szól minden lehetségesről. A „dolgok internete” a gépek közötti infrastruktúráról és optimalizálásról. A vezeték nélküli adatgyűjtés a villamosenergia-mérőkről önmagában nem az IoT. Ám a villamos energia több forrásból – állami, magánszolgáltatók – a fogyasztók felé történő automatizált elosztása a teljes lakott területen már hasonlít a tárgyak internete eredeti koncepciójához.
Milyen szabványra alapozná adatgyűjtési hálózatát? Van-e remény az NB-Fi-vel kapcsolatban, érdemes-e beruházni az ilyen színvonalú készülékekről történő adatgyűjtés számlázási rendszerének fejlesztésébe? Talán részt vett IoT projektek megvalósításában? Ossza meg tapasztalatait a megjegyzésekben.
És sok szerencsét!
Forrás: will.com