Najważniejsze cechy
W 2017 roku na Habré pojawiła się notatka: „" W 2018 roku komitet techniczny „Systemy cyberfizyczne” :
GOST R „Technologie informacyjne. Internet przedmiotów. Warunki i definicje",
GOST R „Technologie informacyjne. Internet przedmiotów. Architektura referencyjna Internetu rzeczy i przemysłowego Internetu rzeczy”, GOST R „Technologie informacyjne. Internet przedmiotów. Wąskopasmowy protokół wymiany Internetu rzeczy (NB-FI).”
W lutym 2019 PNST-2019 „Technologie informacyjne. Internet przedmiotów. Protokół bezprzewodowej transmisji danych oparty na wąskopasmowej modulacji sygnału radiowego NB-Fi.” Weszło w życie 1 kwietnia 2019 r. i zakończy się 1 kwietnia 2022 r. W ciągu trzech lat obowiązywania standardu wstępnego należy przetestować w praktyce, ocenić jego potencjał rynkowy i przygotować zmiany do standardu.
W mediach dokument jest aktywnie pozycjonowany jako „pierwszy krajowy standard IoT Federacji Rosyjskiej, z perspektywą stania się standardem międzynarodowym”, a jako przykład przytaczany jest „VAVIOT” wdrożony w NB-Fi. .
Uhhh. Ile linków znajduje się w tak krótkim tekście? Tutaj — do tekstu wstępnego standardu w pierwszym wydaniu dla tych, którzy są zbyt leniwi na Google. Lepiej przyjrzeć się charakterystyce wydajności standardu w tym dokumencie, nie będziemy o nich wspominać w artykule.
Informacje o standardach przesyłania danych IoT
W Internecie można spotkać około 300 protokołów/technologii przesyłania danych pomiędzy urządzeniami, które można zaliczyć do IoT. Mieszkamy w Rosji i pracujemy w obszarze B2B, dlatego w tej publikacji poruszymy tylko kilka:
- NB-Internet przedmiotów
Standard komórkowy dla urządzeń telemetrycznych. Jeden z trzech realizowanych w sieciach LTE Advanced - NB-IoT, eMTC i EC-GSM-IoT. Operatorzy komórkowi Wielkiej Trójki Federacji Rosyjskiej w latach 2017-2018 wdrożyli odcinki sieci współpracujące z NB-IoT. Operatorzy nie zapominają o eMTC i EC-GSM-IoT, ale nie będziemy ich teraz podkreślać osobno.
- Lora
Działa na nielicencjonowanych częstotliwościach. Standard jest dobrze opisany w artykule z końca 2017 roku „Co to jest LoRaWan” w serwisie Habré. Żyje na chipach Semtech.
- "Szybki"
Działa na nielicencjonowanych częstotliwościach. Krajowy dostawca rozwiązań dla mieszkalnictwa, usług komunalnych i innych branż. Wykorzystuje własny protokół XNB. Mówią o produkcji w Rosji, ale obiecują, że masową produkcję chipów w Rosji zapewnią dopiero w 2020 roku, póki żyją na ON Semiconductor (ON Semiconductor AX8052F143).
- Świeży NB-Fi
Działa na nielicencjonowanych częstotliwościach. Wykorzystuje ten sam układ ON Semiconductor AX8052F143 co „Strizh”, charakterystyka działania jest podobna, pojawiają się też zapowiedzi produkcji własnych chipów w Rosji. Ogólnie rzecz biorąc, związek można prześledzić. Protokół jest otwarty.
O integracji z billingiem
Dla tych, którzy próbowali samodzielnie złożyć „inteligentny dom”, szybko staje się oczywiste, że zastosowanie czujników różnych producentów jest znacznie skomplikowane. Nawet jeśli na dwóch urządzeniach widzimy ten sam napis o technologii komunikacyjnej, okazuje się, że nie chcą się ze sobą komunikować.
W segmencie B2B sytuacja wygląda podobnie. Twórcy protokołów i chipów chcą zarabiać pieniądze. Rozpoczynając projekt z LoRa, w każdym razie będziesz musiał kupić sprzęt na chipach Semtech. Zwracając uwagę na krajowego producenta, można uzyskać zakup usług i stacji bazowych, a w przyszłości, wraz z pomyślnym uruchomieniem produkcji chipów w Rosji, potencjalnie bazę sprzętu/elementów będzie można kupić tylko od ograniczonej liczby dostawców .
Pracujemy ze sprzętem telekomunikacyjnym i często otrzymujemy dane telemetryczne sprzętu, agregujemy je, normalizujemy i przekazujemy dalej do różnych systemów informatycznych. Za ten blok pracy odpowiada Forward TI (Traffic Integrator). Zazwyczaj wygląda to tak:
W przypadku rosnących potrzeb Klienta w zakresie gromadzenia danych podłączane są dodatkowe moduły:
Szacowana dynamika wzrostu rynku urządzeń IoT wynosi 18-22% rocznie na świecie i do 25% w Rosji. W kwietniu na targach IoT Tech Spring 2019 w Moskwie Andrei Kolesnikov, dyrektor stowarzyszenia Internet of Things, ogłosił roczny wzrost na poziomie 15-17%, ale w Internecie krążą inne informacje. Na RIF w kwietniu 2019 r. slajdy dostarczyły danych o rocznym wzroście rosyjskiego rynku Internetu Rzeczy na poziomie 18% do 2022 r. oraz wskazano tam wielkość rynku rosyjskiego w 2018 r. – 3.67 miliarda dolarów. Co ciekawe, na tym samym slajdzie wspomniano również o powodzie dzisiejszego artykułu „Zatwierdzono pierwszy rosyjski dokument dotyczący standaryzacji w dziedzinie IoT…”. Naszym zdaniem istnieje realna potrzeba rutynowej integracji stacji bazowych UNB/LPWAN i serwerów telekomunikacyjnych z systemami bilingowymi.
Refleksje
Pierwsza linia
Protokół przesyłania danych czy w ogóle realizacja funkcji transportowej nie będzie miała większego znaczenia (znowu mówimy o tym, że IoT to nie tylko żelazko podłączone do Internetu, ale infrastruktura czy ekosystem). Dane będą zbierane z zupełnie innych urządzeń i ładunek też będzie inny. Jest mało prawdopodobne, aby dostawca energii elektrycznej zbudował jedną sieć gromadzenia danych, dostawca gazu drugą, spółka odprowadzająca ścieki trzecią itd. Nie jest to racjonalne i wydaje się mało prawdopodobne.
Oznacza to, że w lokalizacji warunkowej sieć będzie zorganizowana według jednej zasady i jedna organizacja będzie gromadzić dane. Nazwijmy taką organizację operatorem agregatora danych.
Operatorem agregatora może być dział usług, który jedynie przesyła dane, lub pełnoprawny pośrednik, który zajmuje się wszystkimi zawiłościami związanymi z taryfowaniem, organizacją płatności za świadczone usługi oraz interakcją z klientami końcowymi i usługodawcami.
Wiele razy widziałem ludzi, którzy co miesiąc wyciągali ze swojej skrzynki pocztowej 5 paragonów; ta sytuacja jest mi znana. Oddzielny rachunek za gaz, osobny na prąd, osobny na naprawy główne, osobny na wodę, osobny na utrzymanie domu. I nie liczy się to z opłacaniem miesięcznych rachunków, które istnieją tylko w Internecie - płatności za dostęp do Internetu, telefony komórkowe, abonamenty na różne usługi dostawców treści. W niektórych miejscach możesz ustawić płatność automatyczną, w innych nie. Ale ogólna sytuacja jest taka, że staje się to już tradycją – siadać raz w miesiącu i płacić wszystkie rachunki, proces może rozciągać się na pół godziny lub godzinę, a jeśli po raz kolejny coś w systemach informatycznych dostawców będzie nie tak, glitchy, to część płatności trzeba przełożyć na inny dzień. Wolałbym współpracować we wszystkich kwestiach z jednym dostawcą usług, zamiast dzielić swoją uwagę pomiędzy tuzin usług i witryn płatniczych. Nowoczesne banki ułatwiają życie, ale nie do końca.
Zaletą jest więc automatyczne zbieranie danych o zużytych usługach i przekazywanie płatności za usługi klientowi końcowemu w jednym „oknie”. Wspomniane powyżej gromadzenie danych za pośrednictwem integratorów ruchu, takich jak nasz Forward TI, to tylko wierzchołek góry lodowej. Integrator ruchu stanowi pierwszą linię, przez którą będą gromadzone dane telemetryczne i ładunek i w przeciwieństwie do dostawców, którym zależy na samym wolumenie zużycia ruchu, w IoT priorytet będzie nadawany ładunek.
Weźmy bliski przykład z telekomunikacji, aby zobaczyć, co robi pierwsza linia. Istnieje operator świadczący usługi komunikacyjne. Trwa rozmowa trwająca 30 minut. Jednego dnia trwało 15 minut rozmów, innego dnia 15. Centrala telefoniczna na granicy dnia podzieliła rozmowę i nagrała ją w 2 CDRa, w zasadzie wykonując dwie rozmowy z jednej. TI na podstawie dowodów pośrednich przyklei takie połączenie i przekaże do systemu taryfowego dane o jednym wywołaniu, choć dane pochodziły ze sprzętu o dwóch. Na poziomie gromadzenia danych musi istnieć system, który będzie w stanie rozwiązać takie kolizje. Ale następny system powinien otrzymać już znormalizowane dane.
Informacje w integratorze ruchu są nie tylko normalizowane, ale także wzbogacane. Inny przykład: centrala telefoniczna nie otrzymuje danych do opłat strefowych, ale wiemy, z której lokalizacji wykonano połączenie, a TI dodaje do danych informacje o geograficznych strefach opłat, które przekazuje do kolejnego systemu informacyjnego. Podobnie możesz wprowadzić dowolne obliczone parametry. To jest przykład prostego podziału na strefy lub wzbogacania danych.
Kolejną funkcją integratora ruchu jest agregacja danych. Przykład: dane pochodzą ze sprzętu co minutę, ale TI wysyła dane do systemu księgowego co godzinę. W systemie księgowym pozostają jedynie dane potrzebne do taryfowania i fakturowania, zamiast 60 zapisów dokonywany jest tylko jeden. W takim przypadku tworzona jest kopia zapasowa „surowych” danych na wypadek konieczności ich przetworzenia.
Druga linia
Kontynuujmy rozwój idei agregatora, który stał się pełnoprawnym pośrednikiem. Taki operator będzie utrzymywał sieć gromadzenia danych oraz oddzielną telemetrię i ładunek. Telemetria będzie wykorzystywana na potrzeby własne, utrzymując sieć gromadzenia danych w dobrym stanie, a ładunek będzie przetwarzany, wzbogacany, normalizowany i przekazywany dostawcom usług.
Chwila autopromocji, bo łatwiej jest zilustrować przy użyciu własnego oprogramowania, niż wymyślać abstrakcyjne przykłady.
W tym wierszu agregator wykorzystuje w swoim ekwipunku:
- Billing, który uwzględnia otrzymanie przygotowanych danych od TI, powiązanie ich z zarejestrowanymi konsumentami (abonentami), prawidłową wycenę tych danych zgodnie z zastosowanym planem taryfowym, generowanie faktur i paragonów, otrzymanie środków od abonentów i przesłanie ich do odpowiednie konta i salda.
- PC (Katalog Produktów) do tworzenia złożonych ofert pakietowych i zarządzania usługami w ramach tych pakietów, ustalania zasad podłączania usług dodatkowych.
- BMS (Balance Manager), system ten musi być wielobilansowy, będzie wymagał elastycznego zarządzania odpisami za różne usługi, umożliwi także wykorzystanie kilku specjalizowanych systemów bilingowych obsługujących poszczególne usługi i agregację otrzymanych od nich kalkulacji w w stosunku do ogólnego salda abonenta.
- eShop do interakcji z konsumentami końcowymi, tworzenia publicznej prezentacji usług, zapewnienia dostępu do Twojego Konta Osobistego ze wszystkimi nowoczesnymi gadżetami, takimi jak statystyki korzystania z usług, zmiana usług online, zapytania o nowe usługi.
- BPM (Business Processes) automatyzacja agregatorskich procesów biznesowych mających na celu zarówno obsługę abonentów, jak i interakcję z dostawcami usług.
trzecia linia
Z mojego punktu widzenia tu zaczyna się zabawa.
Po pierwsze istnieje zapotrzebowanie na systemy klasy PRM (Partner Management System), które pozwolą na elastyczne zarządzanie schematami agencyjnymi i partnerskimi. Bez takiego systemu trudno będzie zarządzać pracą partnerów i dostawców.
Po drugie, do analizy potrzebny jest DWH (hurtownia danych). Jest miejsce na poszerzenie BigData o dane telemetryczne i payload, a będzie to obejmowało także tworzenie wizytówek narzędzi BI i analizę różnych poziomów.
Po trzecie, jako wisienkę na torcie, można uzupełnić kompleks o system prognostyczny typu Forward Forecast. System ten pozwoli Ci wytrenować model matematyczny leżący u podstaw systemu, segmentować bazę abonentów oraz generować prognozy zużycia i zachowań abonentów.
Podsumowując, wyłania się dość złożona architektura informacji operatora agregatora.
Dlaczego wyróżniamy w artykule trzy linijki i nie łączymy ich? Faktem jest, że system biznesowy zazwyczaj dba o kilka zagregowanych parametrów. Reszta jest potrzebna do monitorowania, konserwacji, raportowania, analizy i prognozowania. Ze względów bezpieczeństwa i Big Data wymagane są szczegółowe informacje, gdyż często nie wiemy, jakimi parametrami i według jakich kryteriów analitycy podchodzą do analizy Big Data, dlatego wszystkie dane przekazywane są do DWH w oryginalnej formie.
W systemach biznesowych z funkcjami zarządzania - billingiem, PRM, niektórymi parametrami pochodzącymi ze sprzętu, telemetria nie jest już potrzebna. Dlatego filtrujemy i usuwamy niepotrzebne pola. W razie potrzeby wzbogacamy dane według pewnych zasad, agregujemy je, a na koniec normalizujemy w celu przeniesienia do systemów biznesowych.
Okazuje się więc, że pierwsza linia zbiera surowe dane dla trzeciej linii i dostosowuje je do drugiej. Drugi pracuje ze znormalizowanymi danymi i zapewnia działalność operacyjną przedsiębiorstwa. Trzeci pozwala na identyfikację punktów wzrostu na podstawie surowych danych.
Czego oczekujemy w przyszłości i co do ekonomiki projektów IoT
Najpierw o ekonomii. O wolumenie rynku pisaliśmy powyżej. Wygląda na to, że w grę wchodzi już całkiem sporo pieniędzy. Widzieliśmy jednak, jak ekonomia projektów, które próbowali realizować z naszą pomocą lub do oceny, do których zostaliśmy zaproszeni, nie sprawdzała się. Na przykład zastanawialiśmy się nad stworzeniem MVNO dla M2M wykorzystującego karty SIM do zbierania danych telemetrycznych z określonego rodzaju sprzętu. Projektu nie rozpoczęto, gdyż model ekonomiczny okazał się nieopłacalny.
Na rynek IoT wkraczają duże organizacje telekomunikacyjne – posiadają infrastrukturę i gotowe technologie. W Rosji jest całkiem sporo nowych abonentów ludzkich. Ale rynek IoT zapewnia doskonałe możliwości rozwoju i wydobywania dodatkowych zysków ze swoich sieci. Podczas gdy wstępny standard krajowy jest testowany, podczas gdy małe, entuzjastyczne firmy wybierają różne opcje wdrożenia UNB/LPWAN, duże przedsiębiorstwa będą inwestować środki w zdobycie rynku.
Wierzymy, że z czasem jeden standard/protokół transmisji danych zacznie dominować, podobnie jak miało to miejsce w przypadku komunikacji komórkowej. Następnie ryzyko zmniejszy się, a sprzęt stanie się bardziej dostępny. Ale do tego czasu rynek może być już w połowie przejęty.
Zwykli ludzie przyzwyczajają się do obsługi, czują się komfortowo, gdy zautomatyzowane urządzenia uwzględniają wodę, gaz, prąd, Internet, kanalizację, ciepło i zapewniają działanie alarmów bezpieczeństwa i przeciwpożarowych, przycisków paniki i monitoringu wideo. W ciągu najbliższych 2-5 lat ludzie dojrzeją do masowego wykorzystania IoT w sektorze mieszkalnictwa i usług komunalnych. Powierzenie robotom lodówki i żelazka zajmie trochę więcej czasu, ale ten czas też nie jest odległy.
Obawy
Wstępny krajowy standard NB-Fi został głośno ogłoszony jako pretendent do międzynarodowego uznania. Do zalet można zaliczyć niski koszt nadajników radiowych do urządzeń oraz możliwość ich produkcji w Rosji. Już w 2017 roku we wspomnianym artykule na temat Habré ogłoszono:
Stacja bazowa standardu NB-FI będzie kosztować około 100-150 tysięcy rubli, moduł radiowy do podłączenia urządzenia do sieci - około 800 rubli, koszt kontrolerów do zbierania i przesyłania informacji z licznika - do 200 rubli , koszt baterii - 50-100 rub.
Na razie to jednak tylko plany i tak naprawdę znaczna część bazy elementów do urządzeń produkowana jest za granicą. W samym PNST wyraźnie określono ON Semiconductor AX8052F143.
Chciałbym mieć nadzieję, że protokół NB-Fi będzie naprawdę otwarty i dostępny, bez spekulacji na temat substytucji i narzucania importu. Stanie się produktem konkurencyjnym.
IoT jest modne. Musimy jednak pamiętać, że przede wszystkim „Internet Rzeczy” nie polega na wyszczególnieniu i przesyłaniu danych do chmury ze wszystkiego, co możliwe. „Internet rzeczy” dotyczący infrastruktury i optymalizacji Machine-to-Machine. Bezprzewodowe gromadzenie danych z liczników energii elektrycznej nie jest samo w sobie IoT. Jednak zautomatyzowana dystrybucja energii elektrycznej do odbiorców z kilku źródeł – dostawców publicznych, prywatnych – dla całego zaludnionego obszaru jest już zbliżona do pierwotnej koncepcji Internetu Rzeczy.
Na jakim standardzie oparłbyś swoją sieć gromadzenia danych? Czy wiążesz jakieś nadzieje z NB-Fi, czy warto inwestować w rozwój systemów bilingowych zbierających dane z urządzeń tego standardu? Może brał udział w realizacji projektów IoT? Podziel się swoimi doświadczeniami w komentarzach.
I powodzenia!
Źródło: www.habr.com