De belangrijkste kenmerken
In 2017 verscheen er een briefje op Habré: “" In 2018 heeft de technische commissie “Cyber-fysieke systemen” :
GOST R “Informatietechnologieën. Internet van dingen. Termen en definities",
GOST R “Informatietechnologieën. Internet van dingen. Referentiearchitectuur van het internet der dingen en het industriële internet der dingen", GOST R "Informatietechnologieën. Internet van dingen. Smalband Internet of Things Exchange Protocol (NB-FI).”
februari 2019 PNST-2019 “Informatietechnologieën. Internet van dingen. Draadloos datatransmissieprotocol gebaseerd op smalbandmodulatie van het NB-Fi-radiosignaal.” Het is op 1 april 2019 in werking getreden en eindigt op 1 april 2022. Gedurende de drie jaar dat deze geldig is, moet de voorlopige standaard in de praktijk worden getest, moet het marktpotentieel ervan worden beoordeeld en moeten wijzigingen in de standaard worden voorbereid.
In de media wordt het document actief gepositioneerd als “de eerste nationale IoT-standaard van de Russische Federatie, met het vooruitzicht een internationale standaard te worden”, en als voorbeeld wordt de op NB-Fi geïmplementeerde “VAVIOT” aangehaald. .
Ehhh. Hoeveel links zitten er in zo’n korte tekst? Hier – naar de tekst van de voorlopige standaard in de eerste editie voor degenen die te lui zijn voor Google. Het is beter om in dit document naar de prestatiekenmerken van de standaard te kijken, we zullen ze niet in het artikel vermelden.
Over IoT-standaarden voor gegevensoverdracht
Op internet kun je ongeveer 300 protocollen/technologieën tegenkomen voor het verzenden van gegevens tussen apparaten die kunnen worden geclassificeerd als IoT. We wonen in Rusland en werken aan B2B, dus in deze publicatie zullen we er slechts enkele bespreken:
- NB-ivd
Mobiele standaard voor telemetrie-apparaten. Een van de drie die zijn geïmplementeerd in LTE Advanced-netwerken: NB-IoT, eMTC en EC-GSM-IoT. De Grote Drie mobiele operators van de Russische Federatie hebben in 2017-2018 delen van netwerken ingezet die met NB-IoT werken. Operators vergeten eMTC en EC-GSM-IoT niet, maar we zullen ze nu niet afzonderlijk belichten.
- lora
Werkt op frequenties zonder licentie. De standaard wordt goed beschreven in het artikel ‘Wat is LoRaWan’ van eind 2017 op Habré. Leeft op Semtech-chips.
- "Snel"
Werkt op frequenties zonder licentie. Binnenlandse leverancier van oplossingen voor huisvesting en gemeentelijke diensten en andere industrieën. Gebruikt zijn eigen XNB-protocol. Ze hebben het over de productie in Rusland, maar ze beloven de massaproductie van chips in Rusland pas in 2020 te garanderen, terwijl ze leven van ON Semiconductor (ON Semiconductor AX8052F143).
- Frisse NB-Fi
Werkt op frequenties zonder licentie. Het gebruikt dezelfde ON Semiconductor AX8052F143-chip als "Strizh", de prestatiekenmerken zijn vergelijkbaar, er zijn ook aankondigingen van de productie van zijn eigen chips in Rusland. Over het algemeen is de relatie te traceren. Het protocol is geopend.
Over integratie met facturering
Voor degenen die hebben geprobeerd een 'slim huis' voor zichzelf in elkaar te zetten, wordt het al snel duidelijk dat het gebruik van sensoren van verschillende fabrikanten aanzienlijk ingewikkeld is. Zelfs als we op twee apparaten dezelfde inscriptie over communicatietechnologie zien, blijkt dat ze niet met elkaar willen communiceren.
In het B2B-segment is de situatie vergelijkbaar. Ontwikkelaars van protocollen en chips willen geld verdienen. Als je een project met LoRa start, zul je in ieder geval apparatuur op Semtech-chips moeten kopen. Door aandacht te besteden aan een binnenlandse fabrikant, kunt u diensten en basisstations kopen, en in de toekomst, met de succesvolle lancering van de chipproductie in Rusland, kan de apparatuur/elementbasis mogelijk alleen bij een beperkt aantal leveranciers worden gekocht. .
We werken met telecomapparatuur en het is gebruikelijk dat we telemetriegegevens van apparatuur ontvangen, aggregeren, normaliseren en verder verzenden naar verschillende informatiesystemen. Forward TI (Traffic Integrator) is verantwoordelijk voor dit werkblok. Meestal ziet het er zo uit:
In het geval van groeiende klantbehoeften op het gebied van gegevensverzameling worden extra modules aangesloten:
Het geschatte groeipercentage van de markt voor IoT-apparaten bedraagt 18-22% per jaar in de wereld en tot 25% in Rusland. In april kondigde Andrei Kolesnikov, directeur van de Internet of Things Association, op IoT Tech Spring 2019 in Moskou een jaarlijkse groei van 15-17% aan, maar er circuleert andere informatie op internet. Op de RIF in april 2019 leverden de dia's gegevens op over de jaarlijkse groei van de Russische Internet of Things-markt met 18% tot 2022, en daar werd het volume van de Russische markt in 2018 aangegeven - $3.67 miljard. Veelzeggend genoeg werd op dezelfde dia ook de reden voor het artikel van vandaag “Het eerste Russische document over standaardisatie op het gebied van IoT is goedgekeurd...” genoemd. Naar onze mening bestaat er een reële behoefte om UNB/LPWAN-basisstations en telecommunicatieservers routinematig te integreren in factureringssystemen.
Reflecties
Eerste regel
Het protocol voor gegevensoverdracht of de implementatie van de transportfunctie in het algemeen zal er niet zoveel toe doen (we hebben het opnieuw over het feit dat IoT niet alleen een strijkijzer is dat met internet is verbonden, maar een infrastructuur of ecosysteem). De gegevens worden van totaal verschillende apparaten verzameld en de payload zal ook anders zijn. Het is onwaarschijnlijk dat een elektriciteitsleverancier één netwerk voor gegevensverzameling zal aanleggen, een gasleverancier een tweede netwerk, een afvalwaterdienst een derde, enz. Dit is niet rationeel en lijkt onwaarschijnlijk.
Dit betekent dat op een voorwaardelijke locatie het netwerk volgens één principe wordt georganiseerd en één organisatie data verzamelt. Laten we zo'n organisatie een data-aggregator-operator noemen.
Een aggregatoroperator kan een serviceafdeling zijn die alleen gegevens overdraagt, of een volwaardige tussenpersoon die zorgt voor alle complexiteiten van tarifering, het organiseren van de betaling voor geleverde diensten en de interactie met eindklanten en dienstverleners.
Vaak heb ik mensen elke maand 5 bonnetjes uit hun brievenbus zien harken; deze situatie komt mij bekend voor. Aparte rekening voor gas, apart voor elektra, apart voor grote reparaties, apart voor water, apart voor huisonderhoud. En dan tellen we nog niet de betaling mee van maandelijkse rekeningen die alleen online bestaan: betaling voor internettoegang, mobiele telefoons, abonnementen op verschillende diensten van contentproviders. Op sommige plaatsen kunt u automatische betaling instellen, op andere niet. Maar de algemene situatie is zodanig dat het al een traditie aan het worden is: om één keer per maand samen te zitten en alle rekeningen te betalen, kan het proces een half uur of een uur duren, en als er weer iets in de informatiesystemen van de leveranciers wordt gedaan, glitchy, dan moet je een deel van de betalingen uitstellen naar een andere dag. Ik geef er de voorkeur aan om over alle kwesties met één dienstverlener te communiceren, in plaats van mijn aandacht te verdelen over een tiental betalingsdiensten en sites. Moderne banken maken het leven gemakkelijker, maar niet volledig.
Daarom is het automatisch verzamelen van gegevens over de verbruikte diensten en het overboeken van de betaling voor diensten naar de eindklant in één “venster” een voordeel. De bovengenoemde dataverzameling via verkeersintegrators, zoals onze Forward TI, is slechts het topje van de ijsberg. De verkeersintegrator vertegenwoordigt de eerste lijn waarmee telemetriegegevens en payload worden verzameld, en in tegenstelling tot providers die zich bekommeren om het volume van het verkeersverbruik zelf, wordt bij IoT prioriteit gegeven aan de payload.
Laten we een goed voorbeeld uit de telecomsector nemen om te kijken wat de eerste regel doet. Er is een operator die communicatiediensten levert. Er is een gesprek van 30 minuten. Op de ene dag werd 15 minuten gebeld, op andere dagen 15 minuten. De telefooncentrale aan de grens van de dag verdeelde het gesprek en nam het op in 2 CDRa, waardoor er in feite twee gesprekken uit één werden gemaakt. TI zal, op basis van indirect bewijs, een dergelijke oproep lijmen en gegevens over één oproep naar het tariefsysteem verzenden, hoewel de gegevens afkomstig zijn van de apparatuur over twee. Op het niveau van de gegevensverzameling moet er een systeem zijn dat dergelijke botsingen kan oplossen. Maar het volgende systeem zou reeds genormaliseerde gegevens moeten ontvangen.
De informatie in de verkeersintegrator wordt niet alleen genormaliseerd, maar ook verrijkt. Nog een voorbeeld: de telefooncentrale ontvangt geen gegevens voor zonale tarieven, maar wij weten vanaf welke locatie er gebeld is en TI voegt informatie over geografische tariefzones toe aan de gegevens die zij doorgeeft aan het volgende informatiesysteem. Op dezelfde manier kunt u berekende parameters invoeren. Dit is een voorbeeld van eenvoudige zonering of dataverrijking.
Een andere functie van een verkeersintegrator is dataaggregatie. Voorbeeld: er komen elke minuut gegevens uit apparatuur, maar TI verzendt elk uur gegevens naar het boekhoudsysteem. Alleen de gegevens die nodig zijn voor tarifering en facturering blijven in het boekhoudsysteem staan; in plaats van 60 boekingen wordt er slechts één ingevoerd. In dit geval wordt er een back-up gemaakt van “onbewerkte” gegevens voor het geval deze moeten worden verwerkt.
Tweede lijn
Laten we het idee van een aggregator die een volwaardige intermediair is geworden, verder ontwikkelen. Zo'n operator zal het dataverzamelingsnetwerk onderhouden en telemetrie en payload scheiden. Telemetrie zal worden gebruikt voor zijn eigen behoeften, waardoor het dataverzamelingsnetwerk in goede staat wordt gehouden, en de lading zal worden verwerkt, verrijkt, genormaliseerd en overgedragen aan serviceproviders.
Een moment van zelfpromotie, omdat het gemakkelijker is om met je eigen software te illustreren dan om met abstracte voorbeelden te komen.
Op deze regel gebruikt de aggregator in zijn inventaris:
- Facturering, waarbij rekening wordt gehouden met de ontvangst van voorbereide gegevens van TI, het koppelen ervan aan geregistreerde consumenten (abonnees), het correct prijzen van deze gegevens in overeenstemming met het gebruikte tariefplan, het genereren van facturen en kwitanties, het ontvangen van geld van abonnees en het plaatsen ervan op de de juiste rekeningen en saldi.
- PC (Product Catalog) voor het maken van complexe pakketaanbiedingen en het beheren van diensten als onderdeel van deze pakketten, het instellen van regels voor het aansluiten van aanvullende diensten.
- BMS (Balance Manager), dit systeem moet multi-balance zijn, het vereist een flexibel beheer van afschrijvingen voor verschillende diensten, het zal het ook mogelijk maken om verschillende gespecialiseerde factureringssystemen te gebruiken voor individuele diensten en de aggregatie van berekeningen die daarvan worden ontvangen in verhouding tot het algemene saldo van de abonnee.
- eShop om te communiceren met eindgebruikers, een openbare showcase van diensten te creëren, toegang te verlenen tot uw persoonlijke account met alle moderne goodies zoals statistieken over het gebruik van diensten, online overstappen van diensten, verzoeken om nieuwe diensten.
- BPM (Business Processes) automatisering van aggregator-bedrijfsprocessen gericht op zowel het bedienen van abonnees als de interactie met serviceproviders.
derde regel
Dit is waar het plezier begint vanuit mijn oogpunt.
Ten eerste is er behoefte aan PRM-klassensystemen (Partner Management System), die een flexibel beheer van agentuur- en partnerschapsprogramma's mogelijk maken. Zonder een dergelijk systeem zal het moeilijk zijn om het werk van partners en leveranciers te beheren.
Ten tweede is er behoefte aan DWH (Data Warehouse) voor analyse. Er is ruimte om met BigData uit te breiden op het gebied van telemetrie en payload-gegevens, en dit omvat ook het creëren van showcases voor BI-tools en analyses op verschillende niveaus.
Ten derde, en als kers op de taart, kun je het complex aanvullen met een forecastingsysteem zoals Forward Forecast. Met dit systeem kunt u het wiskundige model dat aan het systeem ten grondslag ligt trainen, het abonneebestand segmenteren en prognoses maken over het verbruik en het abonneegedrag.
Alles bij elkaar genomen ontstaat er een tamelijk complexe informatiearchitectuur van de aggregatoroperator.
Waarom benadrukken we drie regels in het artikel en combineren we ze niet? Feit is dat een bedrijfssysteem doorgaans rekening houdt met meerdere geaggregeerde parameters. De rest is nodig voor monitoring, onderhoud, rapportageanalyse en prognoses. Voor beveiliging en Big Data is gedetailleerde informatie nodig, omdat we vaak niet weten welke parameters en volgens welke criteria analisten Big Data gaan analyseren. Daarom worden alle gegevens in hun oorspronkelijke vorm naar DWH overgedragen.
In bedrijfssystemen met beheerfuncties - facturering, PRM, enkele parameters die uit de apparatuur kwamen, is telemetrie niet langer nodig. Daarom filteren en verwijderen we onnodige velden. Indien nodig verrijken we de gegevens volgens enkele regels, aggregeren ze en normaliseren ze uiteindelijk voor overdracht naar bedrijfssystemen.
Het blijkt dus dat de eerste regel ruwe gegevens verzamelt voor de derde regel en deze aanpast voor de tweede. De tweede werkt met genormaliseerde gegevens en zorgt voor de operationele activiteiten van de onderneming. Met de derde kunt u groeipunten identificeren op basis van onbewerkte gegevens.
Wat verwachten we in de toekomst en over de economie van IoT-projecten
Eerst over de economie. We schreven hierboven over het marktvolume. Het lijkt erop dat er al heel wat geld mee gemoeid is. Maar we zagen hoe de economische aspecten van projecten die ze met onze hulp probeerden uit te voeren of waarvoor we werden uitgenodigd om te evalueren, niet klopten. We keken bijvoorbeeld naar het creëren van een MVNO voor M2M met behulp van simkaarten om telemetrie te verzamelen van een bepaald type apparatuur. Het project werd niet gelanceerd omdat het economische model niet levensvatbaar bleek.
Grote telecomorganisaties betreden de IoT-markt – ze beschikken over infrastructuur en kant-en-klare technologieën. Er zijn nogal wat nieuwe menselijke abonnees in Rusland. Maar de IoT-markt biedt uitstekende mogelijkheden voor groei en het behalen van extra winst uit hun netwerken. Terwijl de voorlopige nationale standaard wordt getest, terwijl kleine enthousiaste bedrijven verschillende opties kiezen voor de implementatie van UNB/LPWAN, zullen grote bedrijven geld steken in het veroveren van de markt.
Wij zijn van mening dat in de loop van de tijd één standaard/protocol voor gegevensoverdracht de overhand zal krijgen, net zoals dat bij mobiele communicatie het geval is geweest. Hierna nemen de risico’s af en wordt de apparatuur beter toegankelijk. Maar tegen die tijd is de markt misschien al voor de helft veroverd.
Gewone mensen wennen aan de service; ze voelen zich op hun gemak als geautomatiseerde apparaten rekening houden met water, gas, elektriciteit, internet, riolering, verwarming en zorgen voor de werking van beveiliging en brandalarmen, paniekknoppen en videobewaking. Mensen zullen de komende twee tot vijf jaar volwassen worden in de richting van het massale gebruik van IoT in de huisvestings- en gemeentelijke dienstensector. Het zal nog wat meer tijd kosten om robots een koelkast en een strijkijzer toe te vertrouwen, maar die tijd is ook niet ver weg.
Zorgen
De voorlopige nationale NB-Fi-standaard is luidkeels aangekondigd als kandidaat voor internationale erkenning. Een van de voordelen zijn de lage kosten van radiozenders voor de apparaten en de mogelijkheid van productie in Rusland. In 2017 kondigde het bovengenoemde artikel over Habré aan:
Een basisstation van de NB-FI-standaard kost ongeveer 100-150 duizend roebel, een radiomodule voor het aansluiten van een apparaat op het netwerk - ongeveer 800 roebel, de kosten van controllers voor het verzamelen en verzenden van informatie van de meter - tot 200 roebel , de kosten van een batterij - 50-100 wrijven.
Maar voorlopig zijn dit slechts plannen en in feite wordt een belangrijk deel van de elementbasis voor de apparaten in het buitenland geproduceerd. In de PNST zelf wordt ON Semiconductor AX8052F143 expliciet vermeld.
Ik hoop dat het NB-Fi-protocol echt open en toegankelijk zal zijn, zonder speculatie over importvervanging en -oplegging. Het zal een concurrerend product worden.
IoT is in de mode. Maar we moeten niet vergeten dat het ‘internet der dingen’ in de eerste plaats niet gaat over het specificeren en verzenden van gegevens naar de cloud vanuit al het mogelijke. “Internet of Things” over Machine-to-Machine infrastructuur en optimalisatie. Het draadloos verzamelen van gegevens via elektriciteitsmeters is op zichzelf geen IoT. Maar de geautomatiseerde distributie van elektriciteit naar consumenten uit verschillende bronnen – publieke en private leveranciers – voor het hele bevolkte gebied is al vergelijkbaar met het oorspronkelijke concept van het internet der dingen.
Op welke standaard zou u uw gegevensverzamelingsnetwerk baseren? Heeft u enige hoop op NB-Fi? Is het de moeite waard om te investeren in de ontwikkeling van factureringssystemen voor het verzamelen van gegevens van apparaten van deze standaard? Misschien deelgenomen aan de implementatie van IoT-projecten? Deel uw ervaring in de reacties.
En veel succes!
Bron: www.habr.com