הרהורים על תקן NB-Fi הלאומי ומערכות חיוב

התכונות החשובות ביותר

בשנת 2017 הופיעה הערה ב-Habré: "ל-Rosstandart הוגשה טיוטת תקן NB-FI לאומי לאינטרנט של הדברים" בשנת 2018, הועדה הטכנית "מערכות סייבר-פיזיות" עבד על שלושה פרויקטי IoT:

GOST R "טכנולוגיות מידע. האינטרנט של הדברים. מונחים והגדרות",
GOST R "טכנולוגיות מידע. האינטרנט של הדברים. ארכיטקטורת התייחסות של האינטרנט של הדברים והאינטרנט התעשייתי של הדברים", GOST R "טכנולוגיות מידע. האינטרנט של הדברים. Narrowband Internet of Things Exchange Protocol (NB-FI).

פברואר 2019 אושר PNST-2019 "טכנולוגיות מידע. האינטרנט של הדברים. פרוטוקול העברת נתונים אלחוטי המבוסס על אפנון צר פס של אות הרדיו NB-Fi." הוא נכנס לתוקף ב-1 באפריל 2019 ויסתיים ב-1 באפריל 2022. במהלך שלוש שנות התוקף יש לבדוק את התקן המקדים בפועל, להעריך את פוטנציאל השוק שלו ולהכין תיקונים לתקן.

בתקשורת, המסמך מוצב באופן פעיל כ"תקן ה-IoT הלאומי הראשון של הפדרציה הרוסית, עם סיכוי להפוך לתקן בינלאומי", וכדוגמה, ה"VAVIOT" המיושם ב-NB-Fi מצוטט. פרויקט בקזחסטן.

אההה. כמה קישורים יש בטקסט כל כך קצר? כאן קישור אחרון לסעיף זה - לטקסט של התקן המקדים במהדורה הראשונה למי שמתעצל לגוגל. עדיף להסתכל על מאפייני הביצועים של התקן במסמך זה; לא נזכיר אותם במאמר.

על תקני העברת נתונים של IoT

באינטרנט ניתן להיתקל בכ-300 פרוטוקולים/טכנולוגיות להעברת נתונים בין מכשירים שניתן לסווג כ-IoT. אנחנו חיים ברוסיה ועובדים על B2B, אז בפרסום זה ניגע רק בכמה:

• NB-IoT

תקן סלולר למכשירי טלמטריה. אחד משלושה שמיושמים ברשתות LTE Advanced - NB-IoT, eMTC ו-EC-GSM-IoT. שלושת מפעילי הסלולר הגדולים של הפדרציה הרוסית פרסו בשנים 2017-2018 חלקי רשתות שעבדו עם NB-IoT. המפעילים לא שוכחים את eMTC ו-EC-GSM-IoT, אבל לא נדגיש אותם בנפרד כעת.

• לורה

פועל בתדרים ללא רישיון. התקן מתואר היטב במאמר "What is LoRaWan" בסוף 2017 על Habré. חי על שבבי סמטק.

• "מָהִיר"

פועל בתדרים ללא רישיון. ספק מקומי של פתרונות לדיור ושירותים קהילתיים ותעשיות אחרות. משתמש בפרוטוקול XNB משלו. הם מדברים על ייצור ברוסיה, אבל הם מבטיחים להבטיח ייצור המוני של שבבים ברוסיה רק ​​ב-2020, בזמן שהם חיים על ON Semiconductor (ON Semiconductor AX8052F143).

• NB-Fi טרי

פועל בתדרים ללא רישיון. הוא משתמש באותו שבב ON Semiconductor AX8052F143 כמו "Strizh", מאפייני הביצועים דומים, יש גם הכרזות על ייצור שבבים משלו ברוסיה. באופן כללי, ניתן לאתר את הקשר. הפרוטוקול פתוח.

על אינטגרציה עם חיוב

למי שניסה להרכיב לעצמו "בית חכם", מהר מאוד מתברר ששימוש בחיישנים מיצרנים שונים הוא מסובך באופן משמעותי. גם אם בשני מכשירים אנו רואים את אותה כיתוב על טכנולוגיית תקשורת, מסתבר שהם לא רוצים לתקשר אחד עם השני.

בגזרת B2B המצב דומה. מפתחי פרוטוקולים ושבבים רוצים להרוויח כסף. התחלת פרויקט עם LoRa, בכל מקרה תצטרך לקנות ציוד על שבבי Semtech. על ידי תשומת לב ליצרן מקומי, אתה יכול לקבל רכישת שירותים ותחנות בסיס, ובעתיד, עם ההשקה המוצלחת של ייצור השבבים ברוסיה, ייתכן שניתן יהיה לרכוש את בסיס הציוד/אלמנטים רק ממספר מצומצם של ספקים .

אנו עובדים עם ציוד טלקום ומקובל לנו לקבל נתוני טלמטריה של ציוד, לצבור, לנרמל ולהעביר הלאה למערכות מידע שונות. Forward TI (Traffic Integrator) אחראי על גוש העבודה הזה. בדרך כלל זה נראה כך:

במקרה של צרכי לקוחות מתרחבים לאיסוף נתונים, מחוברים מודולים נוספים:

קצב הצמיחה המשוער של שוק מכשירי ה-IoT הוא 18-22% בשנה בעולם ועד 25% ברוסיה. באפריל, ב-IoT Tech Spring 2019 במוסקבה, הודיע ​​אנדריי קולסניקוב, מנהל איגוד האינטרנט של הדברים, על צמיחה שנתית של 15-17%, אך מידע שונה מסתובב באינטרנט. ב-RIF באפריל 2019, השקופיות סיפקו נתונים על הצמיחה השנתית של שוק האינטרנט של הדברים הרוסי ב-18% עד 2022, והיקף השוק הרוסי ב-2018 צוין שם - 3.67 מיליארד דולר. באופן מדוייק, באותה שקופית הוזכרה גם הסיבה למאמר היום "המסמך הרוסי הראשון על סטנדרטיזציה בתחום ה-IoT...". לדעתנו, יש צורך אמיתי לשלב באופן שגרתי תחנות בסיס UNB/LPWAN ושרתי טלקומוניקציה במערכות חיוב.

השתקפויות

שורה ראשונה

פרוטוקול העברת הנתונים או יישום פונקציית התחבורה באופן כללי לא ישפיעו הרבה (אנחנו שוב מדברים על העובדה ש-IoT הוא לא רק ברזל המחובר לאינטרנט, אלא תשתית או אקוסיסטם). הנתונים ייאספו ממכשירים שונים לחלוטין וגם המטען יהיה שונה. לא סביר שספק חשמל יבנה רשת אחת לאיסוף נתונים, ספק גז רשת שניה, שירות שפכים שלישית וכו'. זה לא רציונלי ונראה לא סביר.

המשמעות היא שבמיקום מותנה הרשת תהיה מאורגנת לפי עיקרון אחד וארגון אחד יאסוף נתונים. בואו נקרא לארגון כזה מפעיל אגרגטור נתונים.

מפעיל אגרגטור יכול להיות מחלקת שירות המעבירה נתונים בלבד, או מתווך מן המניין שדואג לכל המורכבות של תעריפים, ארגון התשלום עבור השירותים הניתנים ואינטראקציה עם לקוחות קצה ונותני שירותים.

פעמים רבות ראיתי אנשים מגרפים מדי חודש 5 קבלות מתיבת הדואר שלהם, המצב הזה מוכר לי. קבלה נפרדת לגז, נפרדת לחשמל, נפרדת לתיקונים גדולים, נפרדת למים, נפרדת לתחזוקת הבית. וזה לא סופר תשלום של חשבונות חודשיים שקיימים רק באינטרנט - תשלום עבור גישה לאינטרנט, טלפונים סלולריים, מנויים לשירותים שונים של ספקי תוכן. בחלק מהמקומות ניתן להגדיר תשלום אוטומטי, במקומות אחרים לא. אבל המצב הכללי הוא כזה שזה כבר הופך למסורת - לשבת פעם בחודש ולשלם את כל החשבונות, התהליך יכול להימשך חצי שעה או שעה, ואם שוב משהו במערכות המידע של הספקים תקלה, אז אתה צריך לדחות חלק מהתשלומים ליום אחר . אני מעדיף ליצור אינטראקציה עם ספק שירות אחד בכל הנושאים, במקום לפצל את תשומת הלב שלי בין תריסר שירותי תשלום ואתרים. בנקים מודרניים עושים את החיים קלים יותר, אבל לא לגמרי.

לכן, איסוף אוטומטי של נתונים על שירותים שנצרכו והעברת תשלום עבור שירותים ללקוח הקצה ב"חלון" אחד הוא יתרון. איסוף הנתונים שהוזכר לעיל באמצעות אינטגרטורים של תעבורה, כמו Forward TI שלנו, הוא רק קצה הקרחון. אינטגרטור התעבורה מייצג את הקו הראשון דרכו ייאספו נתוני טלמטריה ומטען, ובניגוד לספקים שאכפת להם מנפח צריכת התעבורה עצמה, ב-IoT תינתן עדיפות למטען.

בואו ניקח דוגמה קרובה מטלקום כדי להסתכל על מה השורה הראשונה עושה. יש מפעיל המספק שירותי תקשורת. יש שיחה שנמשכת 30 דקות. 15 דקות של שיחות היו ביום אחד, 15 באחרים. מרכזיית הטלפונים על גבול היום חילקה את השיחה והקליטה אותה ב-2 CDRa, בעצם ביצוע שתי שיחות מתוך אחת. TI, על סמך ראיות עקיפות, ידביק שיחה כזו ותעביר נתונים על שיחה אחת למערכת התעריפים, למרות שהנתונים הגיעו מהציוד כשתיים. ברמת איסוף הנתונים חייבת להיות מערכת שיכולה לפתור התנגשויות כאלה. אבל המערכת הבאה אמורה לקבל נתונים מנורמלים כבר.

המידע באינטגרטור התעבורה אינו רק מנורמל, אלא גם מועשר. דוגמה נוספת: מרכזיית הטלפון אינה קולטת נתונים לטעינה אזורית, אך אנו יודעים מאיזה מיקום בוצעה השיחה ו-TI מוסיפה מידע על אזורי טעינה גיאוגרפיים לנתונים שהיא מעבירה למערכת המידע הבאה. באופן דומה, אתה יכול להזין כל פרמטר מחושב. זוהי דוגמה של ייעוד פשוט או העשרת נתונים.

פונקציה נוספת של אינטגרטור תעבורה היא צבירת נתונים. דוגמה: נתונים מגיעים מציוד כל דקה, אבל TI שולחת נתונים למערכת הנהלת החשבונות בכל שעה. במערכת הנהלת החשבונות נותרו רק הנתונים הנדרשים לתעריף ולחשבונית, במקום 60 רישומים מתבצעת רק אחת. במקרה זה, נתונים "גולמיים" מגובים למקרה שצריך לעבד אותם.

שורה שנייה

בואו נמשיך לפתח את הרעיון של אגרגטור שהפך למתווך מן המניין. מפעיל כזה ישמור על רשת איסוף הנתונים ויפריד בין טלמטריה ומטען. הטלמטריה תשמש לצרכיה, תשמור על רשת איסוף הנתונים במצב תקין, והמטען יעובד, יועשר, ינורמל ויועבר לספקי השירותים.

רגע של קידום עצמי, כי קל יותר להמחיש באמצעות תוכנה משלך מאשר להמציא דוגמאות מופשטות.

בשורה זו, הצבר משתמש במלאי שלו:

• חיוב, המתחשב בקבלת נתונים מוכנים מ-TI, קישורם לצרכנים רשומים (מנויים), תמחור נכון של נתונים אלה בהתאם לתוכנית התעריפים בה נעשה שימוש, הפקת חשבוניות וקבלות, קבלת כספים מהמנויים ורישומם ל- חשבונות ויתרות מתאימות.
• PC (קטלוג מוצרים) ליצירת הצעות חבילות מורכבות וניהול שירותים במסגרת חבילות אלו, קביעת כללים לחיבור שירותים נוספים.
• BMS (Balance Manager), מערכת זו חייבת להיות רב איזונית, היא תדרוש ניהול גמיש של מחיקות עבור שירותים שונים, היא גם תאפשר להשתמש במספר מערכות חיוב מיוחדות המשרתות שירותים בודדים וצבירת חישובים המתקבלים מהן ב. ביחס ליתרה הכללית של המנוי.
• eShop כדי ליצור אינטראקציה עם צרכני קצה, ליצור חלון ראווה ציבורי של שירותים, לספק גישה לחשבון האישי שלך עם כל הטובים המודרניים כגון סטטיסטיקות על השימוש בשירותים, החלפת שירותים מקוונים, בקשות לשירותים חדשים.
• אוטומציה של BPM (תהליכים עסקיים) של תהליכים עסקיים אגרגטוריים שמטרתם הן לתת שירות למנויים והן לאינטראקציה עם ספקי שירותים.

שורה שלישית

כאן מתחיל הכיף מנקודת המבט שלי.

ראשית, יש צורך במערכות כיתות PRM (Partner Management System), שיאפשרו ניהול גמיש של תוכניות סוכנות ושותפות. ללא מערכת כזו, יהיה קשה לנהל את עבודתם של שותפים וספקים.

שנית, יש צורך ב-DWH (מחסן נתונים) לניתוח. יש מקום להתרחב עם BigData בנושאי טלמטריה ונתוני מטען, וזה יכלול גם יצירת חלון ראווה לכלי BI וניתוח של רמות שונות.

שלישית, וכדובדבן שבקצפת, ניתן להשלים את המתחם עם מערכת חיזוי כמו Forward Forecast. מערכת זו תאפשר לכם לאמן את המודל המתמטי העומד בבסיס המערכת, לפלח את בסיס המנויים ולהפיק תחזיות של צריכה והתנהגות מנויים.

ביחד, נוצרת ארכיטקטורת מידע מורכבת למדי של מפעיל האגרגטור.

מדוע אנו מדגישים שלוש שורות בכתבה ולא משלבים ביניהן? העובדה היא שלמערכת עסקית אכפת בדרך כלל מכמה פרמטרים מצטברים. השאר דרוש לניטור, תחזוקה, ניתוח דיווח וחיזוי. נדרש מידע מפורט לאבטחה וביג דאטה, מכיוון שלעתים קרובות איננו יודעים אילו פרמטרים ולפי אילו קריטריונים אנליסטים הולכים לנתח ביג דאטה, ולכן כל הנתונים מועברים ל-DWH בצורתם המקורית.

במערכות עסקיות עם פונקציות ניהול - חיוב, PRM, חלק מהפרמטרים שהגיעו מהציוד, אין יותר צורך בטלמטריה. לכן, אנו מסננים ומסירים שדות מיותרים. במידת הצורך, אנו מעשירים את הנתונים לפי כללים מסוימים, צוברים אותם ולבסוף מנרמלים אותם להעברה למערכות עסקיות.

אז מסתבר שהשורה הראשונה אוספת נתונים גולמיים לשורה השלישית ומתאימה אותם לשורה השנייה. השני עובד עם נתונים מנורמלים ומבטיח את הפעילות התפעולית של הארגון. השלישי מאפשר לך לזהות נקודות צמיחה מתוך נתונים גולמיים.

מה אנחנו מצפים בעתיד ולגבי הכלכלה של פרויקטי IoT

ראשית על הכלכלה. כתבנו למעלה על נפח השוק. נראה שכבר מדובר בהרבה מאוד כסף. אבל ראינו איך הכלכלה של פרויקטים שהם ניסו ליישם בעזרתנו או שהוזמנו להעריך לא הסתכמה. לדוגמה, בדקנו יצירת MVNO עבור M2M באמצעות כרטיסי SIM כדי לאסוף טלמטריה מסוג מסוים של ציוד. הפרויקט לא יצא לדרך מכיוון שהמודל הכלכלי התברר כלא בר-קיימא.

ארגוני טלקום גדולים נכנסים לשוק ה-IoT - יש להם תשתית וטכנולוגיות מוכנות. יש לא מעט מנויים אנושיים חדשים ברוסיה. אבל שוק ה-IoT מספק הזדמנויות מצוינות לצמיחה ולהפקת רווחים נוספים מהרשתות שלהם. בזמן שהתקן הלאומי המקדים נבדק, בעוד שחברות קטנות נלהבות בוחרות באפשרויות שונות להטמעת UNB/LPWAN, עסקים גדולים ישפכו כספים כדי לכבוש את השוק.

אנו מאמינים שעם הזמן, תקן/פרוטוקול אחד להעברת נתונים יתחיל לשלוט, בדיוק כפי שהיה בתקשורת סלולרית. לאחר מכן, הסיכונים יפחתו והציוד יהפוך לנגיש יותר. אבל עד אז השוק כבר עשוי להיות חצי כבוש.

אנשים רגילים מתרגלים לשירות, נוח להם כאשר מכשירים אוטומטיים לוקחים בחשבון מים, גז, חשמל, אינטרנט, ביוב, חום, ומבטיחים הפעלה של אזעקות אבטחה ואש, לחצני פאניקה ומעקב וידאו. אנשים יתבגרו לקראת שימוש מסיבי ב-IoT במגזר הדיור והשירותים הקהילתיים ב-2-5 השנים הבאות. יידרש קצת יותר כדי להפקיד לרובוטים מקרר ומגהץ, אבל גם הזמן הזה לא רחוק.

חששות

התקן הלאומי המקדים NB-Fi הוכרז בקול רם כמועמד להכרה בינלאומית. בין היתרונות ניתן למנות את העלות הנמוכה של משדרי רדיו למכשירים ואפשרות ייצורם ברוסיה. עוד בשנת 2017, המאמר שהוזכר לעיל על Habré הכריז:

תחנת בסיס בתקן NB-FI תעלה בסביבות 100-150 אלף רובל, מודול רדיו לחיבור מכשיר לרשת - כ 800 רובל, עלות הבקרים לאיסוף והעברת מידע מהמונה - עד 200 רובל , עלות הסוללה - 50-100 לשפשף.

אך לעת עתה אלו רק תוכניות ולמעשה חלק חשוב מבסיס האלמנטים למכשירים מיוצר בחו"ל. ב-PNST עצמו, ON Semiconductor AX8052F143 מצוין במפורש.

אני רוצה לקוות שפרוטוקול NB-Fi יהיה פתוח ונגיש באמת, ללא ספקולציות לגבי החלפת ייבוא ​​והטלה. זה יהפוך למוצר תחרותי.

IoT הוא אופנתי. אבל עלינו לזכור שקודם כל, "האינטרנט של הדברים" אינו עוסק בפירוט ושליחת נתונים לענן מכל דבר אפשרי. "האינטרנט של הדברים" על תשתית ואופטימיזציה של Machine-to-Machine. איסוף נתונים אלחוטי ממוני חשמל אינו IoT בפני עצמו. אבל החלוקה האוטומטית של חשמל לצרכנים מכמה מקורות - ספקים ציבוריים, פרטיים - לכל האזור המאוכלס כבר דומה לתפיסה המקורית של האינטרנט של הדברים.

על איזה סטנדרט היית מבסס את רשת איסוף הנתונים שלך? האם יש לכם תקוות ב-NB-Fi האם כדאי להשקיע בפיתוח מערכות חיוב לאיסוף נתונים ממכשירים בתקן זה? אולי השתתפת ביישום פרויקטי IoT? שתף את החוויה שלך בתגובות.

ובהצלחה!

מקור: www.habr.com