国内の NB-Fi 規格と課金システムについての考察

最も重要な機能

2017年、ハブレに次のようなメモが掲載された。モノのインターネットに関する国家 NB-FI 標準草案がロスタンダートに提出されました」 2018年、技術委員会「サイバーフィジカルシステム」 XNUMXつのIoTプロジェクトに取り組みました:

GOST R「情報技術。 モノのインターネット。 用語と定義",
GOST R「情報技術。 モノのインターネット。 モノのインターネットと産業用モノのインターネットのリファレンス アーキテクチャ」、GOST R「情報技術。 モノのインターネット。 ナローバンド モノのインターネット交換プロトコル (NB-FI)。

今年の2月に2019 承認されました PNST-2019 「情報技術。 モノのインターネット。 NB-Fi 無線信号の狭帯域変調に基づく無線データ送信プロトコル。」 1 年 2019 月 1 日に発効し、2022 年 XNUMX 月 XNUMX 日に終了します。 XNUMX 年間の有効期間中に、暫定規格を実際にテストし、市場の可能性を評価し、規格の修正を準備する必要があります。

メディアではこの文書を「国際標準となる可能性を秘めたロシア初の国家IoT標準」と積極的に位置づけており、その例としてNB-Fiに実装された「VAVIOT」が挙げられている。 カザフスタンでのプロジェクト.

うーん。 このような短いテキストにはリンクがいくつありますか? ここ このセクションの最後のリンク — グーグルするのが面倒な人向けに、初版の暫定標準のテキストを参照してください。 このドキュメントでは標準のパフォーマンス特性を確認することをお勧めしますが、記事では言及しません。

IoTデータ転送規格について

インターネット上では、IoT として分類できるデバイス間でデータを送信するための約 300 のプロトコル/テクノロジーに出会うことができます。 私たちはロシアに住んでおり、B2B に取り組んでいます。そのため、この出版物では、いくつかについてのみ触れます。

• NB-IoT

遠隔測定デバイスのセルラー標準。 LTE Advanced ネットワークに実装されている 2017 つのネットワーク (NB-IoT、eMTC、EC-GSM-IoT) のうちの 2018 つ。 ロシア連邦のビッグ XNUMX 携帯電話事業者は、XNUMX 年から XNUMX 年にかけて、NB-IoT と連携するネットワークのセクションを展開しました。 通信事業者は eMTC と EC-GSM-IoT を忘れることはありませんが、ここでは個別に取り上げることはしません。

• LORA

ライセンスのない周波数で動作します。 この標準については、Habré の 2017 年後半の記事「LoRaWan とは」で詳しく説明されています。 Semtech チップ上で動作します。

• "迅速"

ライセンスのない周波数で動作します。 住宅、公共サービス、その他の業界向けのソリューションを提供する国内サプライヤー。 独自の XNB プロトコルを使用します。 彼らはロシアでの生産について話しているが、オン・セミコンダクター（ON Semiconductor AX2020F8052）で存続している間、143年にのみロシアでチップの量産を確保すると約束している。

• フレッシュNB-Fi

ライセンスのない周波数で動作します。 「Strizh」と同じON SemiconductorのAX8052F143チップを使用しており、性能特性も同様で、ロシアでの自社チップの生産の発表もあります。 一般に、関係を追跡できます。 プロトコルはオープンです。

課金との統合について

自分で「スマート ホーム」を組み立てようとした人にとって、さまざまなメーカーのセンサーを使用するのは非常に複雑であることがすぐにわかります。 XNUMX つのデバイスで通信技術に関する同じ碑文が表示されたとしても、それらは互いに通信したくないことがわかります。

B2B セグメントでも状況は同様です。 プロトコルやチップの開発者はお金を稼ぎたいと考えています。 LoRa でプロジェクトを開始する場合、いずれにしても Semtech チップ上の機器を購入する必要があります。 国内メーカーに注目することで、サービスや基地局を購入することができます。将来的には、ロシアでのチップ生産の立ち上げが成功すれば、機器/要素ベースは限られた数のベンダーからのみ購入できるようになる可能性があります。 。

私たちは通信機器を扱っており、機器のテレメトリ データを受信し、集約、正規化し、さらにさまざまな情報システムに送信することが一般的です。 フォワード TI (トラフィック インテグレーター) は、この一連の作業を担当します。 通常は次のようになります。

データ収集に対する顧客のニーズが拡大する場合は、追加のモジュールが接続されます。

IoT デバイス市場の推定成長率は、世界では年間 18 ～ 22%、ロシアでは最大 25% です。 2019月にモスクワで開催されたIoT Tech Spring 15で、モノのインターネット協会理事のアンドレイ・コレスニコフ氏は、年間成長率が17～2019％になると発表したが、インターネット上では異なる情報が出回っている。 18年2022月のRIFでは、スライドでロシアのモノのインターネット市場が2018年まで3.67%で年間成長するデータが示され、そこにはXNUMX年のロシア市場の規模がXNUMX億XNUMX万ドルと示されていた。 同じスライドで、今日の記事「IoT 分野の標準化に関するロシア初の文書が承認された…」の理由も言及されていました。 私たちの意見では、UNB/LPWAN 基地局と通信サーバーを課金システムに定期的に統合することが本当に必要です。

反射

最初の行

一般に、データ転送プロトコルやトランスポート機能の実装はそれほど重要ではありません (ここでも、IoT がインターネットに接続された単なる鉄ではなく、インフラストラクチャまたはエコシステムであるという事実について話します)。 データはまったく異なるデバイスから収集され、ペイロードも異なります。 電力供給会社が XNUMX つのデータ収集ネットワークを構築し、ガス供給会社が XNUMX 番目のネットワークを構築し、下水サービスが XNUMX 番目のネットワークを構築する可能性は低いです。 これは合理的ではなく、可能性は低いと思われます。

これは、条件付きの場所ではネットワークが XNUMX つの原則に従って編成され、XNUMX つの組織がデータを収集することを意味します。 このような組織をデータ アグリゲーター オペレーターと呼びましょう。

アグリゲーター オペレーターは、データの転送のみを行うサービス部門である場合もあれば、料金体系、提供されるサービスの支払いの手配、エンド顧客やサービス プロバイダーとのやり取りなどの複雑な作業をすべて引き受ける本格的な仲介者である場合もあります。

毎月、ポストから 5 枚の領収書をかき集めている人を何度も見てきましたが、この状況は私にとって馴染み深いものです。 ガス別途、電気別途、大規模修繕別途、水道別途、住宅メンテナンス別途。 そして、これには、インターネットアクセス、携帯電話、コンテンツプロバイダーのさまざまなサービスの購読料など、オンラインのみで存在する毎月の請求書の支払いは含まれていません。 自動支払いを設定できる場所もあれば、設定できない場所もあります。 しかし、一般的な状況としては、それがすでに伝統になりつつあります。月に XNUMX 回、座ってすべての請求書を支払うのに、プロセスは XNUMX 分から XNUMX 時間かかる場合があり、サプライヤーの情報システムに再び問題が発生した場合、問題がある場合は、支払いの一部を別の日に延期する必要があります。 私は、多数の決済サービスやサイトに注意を分散させるよりも、すべての問題について XNUMX つのサービスプロバイダーと対話することを好みます。 現代の銀行は生活を楽にしてくれますが、完全に楽になるわけではありません。

したがって、利用されたサービスに関するデータの自動収集と、エンド クライアントへのサービスの支払いの転送を XNUMX つの「ウィンドウ」で行うことができるという利点があります。 Forward TI などのトラフィック インテグレーターを通じた上記のデータ収集は、氷山の一角にすぎません。 トラフィック インテグレーターは、テレメトリ データとペイロードが収集される最初のラインを表し、トラフィック消費量自体を気にするプロバイダーとは異なり、IoT ではペイロードに優先順位が与えられます。

電気通信の近い例を取り上げて、最初の行が何を行うかを見てみましょう。 通信サービスを提供するオペレーターがいます。 30分間の通話が続いています。 通話が 15 分の日もあれば、15 分の日もありました。 当時の国境の電話交換局は通話を分割して 2 枚の CDRa に記録し、実質的に XNUMX 回の通話で XNUMX 回の通話を行っていました。 TI は、間接的な証拠に基づいて、そのような通話を接着し、XNUMX 回の通話に関するデータを料金システムに送信しますが、データは約 XNUMX 回の通話についての機器からのものでした。 データ収集レベルでは、そのような衝突を解決できるシステムが必要です。 ただし、次のシステムはすでに正規化されたデータを受け取る必要があります。

トラフィック インテグレーター内の情報は正規化されるだけでなく、強化されます。 別の例: 電話交換機はゾーン課金のデータを受信しませんが、どの場所から通話が行われたかはわかっているため、TI は次の情報システムに送信するデータに地理的な課金ゾーンに関する情報を追加します。 同様に、計算されたパラメーターを入力できます。 これは、単純なゾーニングまたはデータ強化の例です。

トラフィック インテグレーターのもう 60 つの機能はデータの集約です。 例: データは機器から毎分送信されますが、TI は会計システムに毎時間データを送信します。 料金計算と請求に必要なデータのみが会計システムに残り、XNUMX 個のエントリが作成されるのではなく、XNUMX つだけが作成されます。 この場合、処理が必要な場合に備えて「生」データがバックアップされます。

2行目

本格的な仲介者となるアグリゲーターの構想をさらに発展させていきましょう。 このようなオペレーターは、データ収集ネットワークを維持し、テレメトリとペイロードを分離します。 テレメトリは独自のニーズに使用され、データ収集ネットワークを良好な状態に維持し、ペイロードは処理、強化、正規化されてサービス プロバイダーに転送されます。

自己宣伝の瞬間です。抽象的な例を考えるよりも、独自のソフトウェアを使用して説明する方が簡単だからです。

この行では、アグリゲーターはインベントリで以下を使用します。

• 請求では、TI からの準備されたデータの受信、登録された消費者 (加入者) へのリンク、使用される料金プランに従ったこのデータの正しい価格設定、請求書と領収書の生成、加入者からの資金の受け取り、およびそれらのデータの転記が考慮されます。適切な口座と残高。
• 複雑なパッケージ オファーを作成し、これらのパッケージの一部としてサービスを管理し、追加サービスを接続するためのルールを設定するための PC (製品カタログ)。
• BMS (バランスマネージャー)、このシステムはマルチバランスである必要があり、さまざまなサービスの償却を柔軟に管理する必要があります。また、個々のサービスにサービスを提供するいくつかの特殊な請求システムと、それらから受け取った計算の集計を使用することも可能になります。加入者の一般的な残高との関係。
• eShop は、エンド消費者と対話し、サービスの公開ショーケースを作成し、サービスの使用に関する統計、オンラインでのサービスの切り替え、新しいサービスのリクエストなど、すべての最新機能を備えた個人アカウントへのアクセスを提供します。
• BPM (ビジネス プロセス) 加入者へのサービス提供とサービス プロバイダーとのやり取りの両方を目的としたアグリゲーター ビジネス プロセスの自動化。

三行目

ここからが私の観点からの楽しみの始まりです。

まず、代理店やパートナーシップのスキームを柔軟に管理できるようにする PRM (パートナー管理システム) クラス システムの必要性があります。 このようなシステムがなければ、パートナーやサプライヤーの作業を管理することが困難になります。

XNUMXつ目は、分析のためのDWH（データウェアハウス）の必要性です。 テレメトリ データとペイロード データに関して BigData を拡張する余地があり、これには BI ツールのショーケースの作成やさまざまなレベルの分析も含まれます。

XNUMX 番目に、おまけとして、将来予測などの予測システムを使用して複合施設を補うことができます。 このシステムを使用すると、システムの基礎となる数学的モデルをトレーニングし、加入者ベースをセグメント化し、消費量と加入者の行動の予測を生成できます。

これらを総合すると、アグリゲーター オペレーターのかなり複雑な情報アーキテクチャが現れます。

記事内で XNUMX 行を強調表示し、それらを結合しないのはなぜですか? 実際、ビジネス システムは通常、いくつかの集約されたパラメータを考慮します。 残りは、監視、メンテナンス、レポート分析、予測に必要です。 セキュリティとビッグデータには詳細な情報が必要です。なぜなら、アナリストがビッグデータをどのようなパラメータでどのような基準で分析するのかが分からないことが多いためです。そのため、すべてのデータは元の形式で DWH に転送されます。

管理機能（請求、PRM、機器からのパラメータの一部、テレメトリ）を備えたビジネス システムでは、もはや必要ありません。 したがって、不要なフィールドをフィルタリングして削除します。 必要に応じて、いくつかのルールに従ってデータを強化し、集計し、最終的にビジネス システムに転送するために正規化します。

したがって、最初の行が XNUMX 行目の生データを収集し、それを XNUMX 行目に適応させていることがわかります。 XNUMX つ目は、正規化されたデータを処理し、企業の運用活動を保証します。 XNUMX つ目では、生データから成長ポイントを特定できます。

将来に何が期待されるのか、また IoT プロジェクトの経済性についてはどうなるのか

まずは経済について。 市場ボリュームについては上で書きました。 すでにかなりの金が動いているようだ。 しかし、彼らが私たちの助けを借りて実装しようとしたプロジェクトや、私たちが評価するように招待されたプロジェクトの経済性がいかに釣り合っていないかを私たちは目の当たりにしました。 たとえば、SIM カードを使用して特定の種類の機器からテレメトリを収集する M2M 用の MVNO の構築を検討していました。 経済モデルが実行不可能であることが判明したため、プロジェクトは開始されませんでした。

大規模な通信組織は IoT 市場に参入しており、インフラストラクチャと既製のテクノロジーを備えています。 ロシアにはかなりの数の人間の新規加入者がいる。 しかし、IoT 市場は、成長し、ネットワークから追加の利益を引き出す素晴らしい機会を提供します。 予備的な国家標準がテストされている間、熱心な小規模企業が UNB/LPWAN の実装にさまざまなオプションを選択している一方で、大企業は市場の獲得に資金を注ぎ込むでしょう。

携帯電話通信の場合と同様に、時間が経つにつれて、XNUMX つのデータ伝送規格/プロトコルが主流になり始めると考えられます。 その後、リスクは減少し、機器はよりアクセスしやすくなります。 しかしその時までに市場はすでに半分占領されているかもしれない。

一般の人々はサービスに慣れており、自動化された装置が水道、ガス、電気、インターネット、下水、熱を考慮し、セキュリティ、火災警報器、非常ボタン、ビデオ監視の動作を確実にしていると快適になります。 今後 2 ～ 5 年で、人々は住宅および公共サービス分野での IoT の大規模な利用に向けて成熟するでしょう。 ロボットに冷蔵庫やアイロンを任せられるようになるにはもう少し時間がかかりますが、その日も遠くありません。

懸念

予備的な国家 NB-Fi 標準は、国際的に認知される候補として大々的に発表されています。 利点の中には、デバイス用の無線送信機の低コストとロシアでの生産の可能性が含まれます。 2017 年に遡り、ハブレに関する上記の記事は次のように発表しました。

NB-FI規格の基地局のコストは約100万〜150万ルーブル、デバイスをネットワークに接続するための無線モジュールのコストは約800ルーブル、メーターから情報を収集および送信するためのコントローラーのコストは最大200ルーブルです。 、バッテリーのコスト - 50〜100こすります。

しかし今のところ、これらは単なる計画であり、実際にはデバイスの要素ベースの重要な部分は海外で生産されています。 PNST 自体には、ON Semiconductor AX8052F143 が明示的に記載されています。

私は、NB-Fi プロトコルが、輸入代替や押しつけに関する憶測なしに、真にオープンでアクセス可能なものになることを望みます。 競争力のある製品となるでしょう。

IoTが流行っている。 しかし、まず第一に、「モノのインターネット」とは、データを項目化し、可能な限りあらゆるものをクラウドに送信することではないということを覚えておく必要があります。 マシンツーマシンのインフラストラクチャと最適化に関する「モノのインターネット」。 電力メーターからの無線データ収集自体は IoT ではありません。 しかし、人口密集地域全体に対して、複数の供給源（公共供給者、民間供給者）から消費者への電力の自動配電は、すでにモノのインターネットの元の概念に似ています。

データ収集ネットワークのベースとなる基準は何ですか? NB-Fi に期待はありますか? この規格のデバイスからデータを収集するための課金システムの開発に投資する価値はありますか? IoT プロジェクトの実装に参加したことがありますか? コメントであなたの経験を共有してください。

そして成功を祈る！

出所： habr.com