najdôležitejšie znaky
V roku 2017 sa na Habrém objavila poznámka: „" V roku 2018 technický výbor „Kybernetické fyzické systémy“ :
GOST R „Informačné technológie. Internet vecí. Pojmy a definície",
GOST R „Informačné technológie. Internet vecí. Referenčná architektúra internetu vecí a priemyselného internetu vecí“, GOST R „Informačné technológie. Internet vecí. Protokol na výmenu úzkopásmového internetu vecí (NB-FI).
Vo februári 2019 PNST-2019 „Informačné technológie. Internet vecí. Protokol bezdrôtového prenosu dát založený na úzkopásmovej modulácii rádiového signálu NB-Fi. Účinnosť nadobudla 1. apríla 2019 a skončí 1. apríla 2022. Počas troch rokov platnosti je potrebné predbežnú normu otestovať v praxi, posúdiť jej trhový potenciál a pripraviť dodatky k norme.
V médiách sa dokument aktívne umiestňuje ako „prvý národný štandard internetu vecí Ruskej federácie s perspektívou stať sa medzinárodným štandardom“ a ako príklad sa uvádza „VAVIOT“ implementovaný na NB-Fi. .
Uhhh. Koľko odkazov je v takom krátkom texte? Tu — k textu predbežnej normy v prvom vydaní pre tých, ktorí sú príliš leniví na Google. V tomto dokumente je lepšie pozrieť sa na výkonové charakteristiky normy, v článku ich nebudeme spomínať.
O štandardoch prenosu dát IoT
Na internete možno naraziť na približne 300 protokolov/technológií na prenos dát medzi zariadeniami, ktoré možno zaradiť medzi IoT. Žijeme v Rusku a pracujeme na B2B, takže v tejto publikácii sa dotkneme len niektorých:
- NB-IoT
Mobilný štandard pre telemetrické zariadenia. Jeden z troch, ktoré sú implementované v sieťach LTE Advanced – NB-IoT, eMTC a EC-GSM-IoT. Veľká trojka mobilných operátorov Ruskej federácie v rokoch 2017-2018 nasadila časti sietí pracujúcich s NB-IoT. Operátori nezabúdajú ani na eMTC a EC-GSM-IoT, tie však teraz nebudeme zvlášť vyzdvihovať.
- Lora
Funguje na nelicencovaných frekvenciách. Štandard je dobre opísaný v článku „Čo je LoRaWan“ z konca roku 2017 na Habré. Žije na čipoch Semtech.
- "rýchly"
Funguje na nelicencovaných frekvenciách. Domáci dodávateľ riešení pre bývanie a komunálne služby a iné odvetvia. Používa vlastný protokol XNB. Hovoria o výrobe v Rusku, ale sľubujú, že sériovú výrobu čipov v Rusku zabezpečia až v roku 2020, kým žijú na ON Semiconductor (ON Semiconductor AX8052F143).
- Čerstvé NB-Fi
Funguje na nelicencovaných frekvenciách. Používa rovnaký čip ON Semiconductor AX8052F143 ako „Strizh“, výkonnostné charakteristiky sú podobné, existujú aj oznámenia o výrobe vlastných čipov v Rusku. Vo všeobecnosti sa dá vzťah vysledovať. Protokol je otvorený.
O integrácii s fakturáciou
Pre tých, ktorí sa pokúsili zostaviť „inteligentný dom“ pre seba, je rýchlo zrejmé, že používanie snímačov od rôznych výrobcov je značne komplikované. Aj keď na dvoch zariadeniach vidíme rovnaký nápis o komunikačnej technike, ukáže sa, že spolu komunikovať nechcú.
V segmente B2B je situácia podobná. Vývojári protokolov a čipov chcú zarábať. Ak začnete projekt s LoRa, budete si v každom prípade musieť kúpiť zariadenie na čipoch Semtech. Venovaním pozornosti domácemu výrobcovi môžete získať nákup služieb a základňových staníc a v budúcnosti, po úspešnom spustení výroby čipov v Rusku, bude možné základňu zariadení/prvkov potenciálne kúpiť iba od obmedzeného počtu predajcov. .
Pracujeme s telekomunikačnými zariadeniami a je bežné, že prijímame telemetrické údaje zariadení, agregujeme, normalizujeme a prenášame ďalej do rôznych informačných systémov. Za tento blok práce je zodpovedný Forward TI (Traffic Integrator). Typicky to vyzerá takto:
V prípade rozširujúcich sa potrieb zákazníkov na zber dát sa pripájajú ďalšie moduly:
Odhadovaná miera rastu trhu zariadení IoT je 18-22 % ročne vo svete a až 25 % v Rusku. V apríli, na IoT Tech Spring 2019 v Moskve, Andrei Kolesnikov, riaditeľ Asociácie internetu vecí, oznámil ročný rast o 15 – 17 %, ale na internete kolujú iné informácie. Na RIF v apríli 2019 snímky poskytli údaje o ročnom raste ruského trhu internetu vecí o 18 % do roku 2022 a bol tam uvedený objem ruského trhu v roku 2018 – 3.67 miliardy USD. Výstižne bol na tej istej snímke spomenutý aj dôvod dnešného článku „Prvý ruský dokument o štandardizácii v oblasti IoT bol schválený...“. Podľa nášho názoru existuje reálna potreba rutinne integrovať základňové stanice UNB/LPWAN a telekomunikačné servery do fakturačných systémov.
Úvahy
Prvá línia
Na protokole prenosu dát alebo celkovo na implementácii transportnej funkcie nebude veľmi záležať (opäť hovoríme o tom, že IoT nie je len žehlička pripojená na internet, ale infraštruktúra či ekosystém). Dáta sa budú zbierať z úplne iných zariadení a rozdielna bude aj nosnosť. Je nepravdepodobné, že dodávateľ elektriny vybuduje jednu sieť na zber dát, dodávateľ plynu druhú sieť, čistička odpadových vôd tretiu atď. To nie je racionálne a zdá sa nepravdepodobné.
To znamená, že v podmienenom umiestnení bude sieť organizovaná podľa jedného princípu a jedna organizácia bude zbierať údaje. Nazvime takú organizáciu operátorom dátového agregátora.
Operátorom agregátora môže byť oddelenie služieb, ktoré iba prenáša dáta, alebo plnohodnotný sprostredkovateľ, ktorý sa stará o všetky zložitosti tarifikácie, organizovanie platieb za poskytované služby a interakcie s koncovými zákazníkmi a poskytovateľmi služieb.
Veľakrát som videl ľudí, ako každý mesiac vyhrabú zo schránky 5 účteniek, táto situácia je mi známa. Samostatný príjem na plyn, zvlášť na elektrinu, zvlášť na väčšie opravy, zvlášť na vodu, zvlášť na údržbu domu. A to nepočítam platby mesačných účtov, ktoré existujú iba online - platby za prístup na internet, mobilné telefóny, predplatné rôznych služieb poskytovateľov obsahu. Na niektorých miestach môžete nastaviť automatické platby, na iných nie. Ale všeobecná situácia je taká, že sa to už stáva tradíciou – sadnúť si raz za mesiac a zaplatiť všetky účty, proces sa môže natiahnuť na polhodinu až hodinu, a ak sa opäť niečo v informačných systémoch dodávateľov vyskytne glitchy, potom musíte časť splátok odložiť na iný deň . Radšej by som komunikoval s jedným poskytovateľom služieb o všetkých otázkach, než by som rozdeľoval svoju pozornosť medzi tucet platobných služieb a stránok. Moderné banky uľahčujú život, no nie úplne.
Výhodou je preto automatický zber údajov o spotrebovaných službách a prevod platby za služby koncovému klientovi v jednom „okne“. Vyššie spomínaný zber dát prostredníctvom dopravných integrátorov, akým je naša Forward TI, je len špičkou ľadovca. Dopravný integrátor predstavuje prvú linku, cez ktorú sa budú zbierať telemetrické dáta a užitočné zaťaženie a na rozdiel od poskytovateľov, ktorí sa starajú o samotný objem spotreby prevádzky, v IoT bude mať prednosť užitočné zaťaženie.
Vezmime si blízky príklad z telekomu, aby sme sa pozreli na to, čo robí prvý riadok. Existuje operátor poskytujúci komunikačné služby. Ide o hovor trvajúci 30 minút. 15 minút hovorov bolo v jeden deň, 15 v iný. Telefónna ústredňa na hranici dňa hovor rozdelila a zaznamenala do 2 CDRa, v podstate z jedného hovoru urobila dva. TI na základe nepriamych dôkazov takýto hovor zalepí a prenesie údaje o jednom hovore do tarifného systému, hoci údaje prišli zo zariadenia asi o dvoch. Na úrovni zberu údajov musí existovať systém, ktorý dokáže takéto kolízie vyriešiť. Ale ďalší systém by mal dostať už normalizované dáta.
Informácie v dopravnom integrátore sa nielen normalizujú, ale aj obohacujú. Ďalší príklad: telefónna ústredňa neprijíma údaje pre zónové spoplatnenie, ale vieme, z ktorej lokality bol hovor uskutočnený a TI k údajom, ktoré prenáša do ďalšieho informačného systému, pridáva informácie o geografických zónach spoplatňovania. Podobne môžete zadať ľubovoľné vypočítané parametre. Toto je príklad jednoduchého zónovania alebo obohatenia údajov.
Ďalšou funkciou dopravného integrátora je agregácia dát. Príklad: údaje pochádzajú zo zariadenia každú minútu, ale TI odosiela údaje do účtovného systému každú hodinu. V účtovnom systéme ostávajú len údaje potrebné pre tarifikáciu a fakturáciu, namiesto 60 zápisov sa vykoná len jeden. V tomto prípade sú „surové“ dáta zálohované pre prípad, že by bolo potrebné ich spracovať.
Druhý riadok
Pokračujme v rozvíjaní myšlienky agregátora, ktorý sa stal plnohodnotným sprostredkovateľom. Takýto operátor bude udržiavať sieť zberu údajov a oddelenú telemetriu a užitočné zaťaženie. Telemetria bude využívaná pre vlastnú potrebu, udržiavanie siete zberu dát v dobrom stave a užitočné zaťaženie bude spracované, obohatené, normalizované a odovzdané poskytovateľom služieb.
Moment vlastnej propagácie, pretože je jednoduchšie ilustrovať pomocou vlastného softvéru, ako vymýšľať abstraktné príklady.
V tomto riadku agregátor používa vo svojom inventári:
- Vyúčtovanie, ktoré zohľadňuje príjem pripravených údajov od DÚ, ich prepojenie s registrovanými spotrebiteľmi (predplatiteľmi), správne nacenenie týchto údajov v súlade s používaným tarifným plánom, generovanie faktúr a príjmových dokladov, príjem peňažných prostriedkov od účastníkov a ich zaúčtovanie na príslušné účty a zostatky.
- PC (Product Catalog) na vytváranie komplexných ponúk balíkov a správu služieb v rámci týchto balíkov, nastavenie pravidiel pre pripojenie doplnkových služieb.
- BMS (Balance Manager), tento systém musí byť multibilančný, bude vyžadovať flexibilné riadenie odpisov za rôzne služby, taktiež umožní využívať viaceré špecializované fakturačné systémy obsluhujúce jednotlivé služby a agregáciu kalkulácií z nich prijatých v r. vo vzťahu k celkovej bilancii predplatiteľa.
- eShop na interakciu s koncovými spotrebiteľmi, vytvorenie verejnej prezentácie služieb, poskytnutie prístupu k vášmu osobnému účtu so všetkými modernými vychytávkami, ako sú štatistiky o využívaní služieb, zmena služieb online, žiadosti o nové služby.
- BPM (Business Processes) automatizácia obchodných procesov agregátora zameraná tak na obsluhu predplatiteľov, ako aj na interakciu s poskytovateľmi služieb.
tretí riadok
Tu z môjho pohľadu začína zábava.
Po prvé, sú potrebné systémy tried PRM (Partner Management System), ktoré umožnia flexibilné riadenie agentúrnych a partnerských schém. Bez takéhoto systému bude ťažké zvládnuť prácu partnerov a dodávateľov.
Po druhé, na analýzu je potrebný DWH (Data Warehouse). BigData je kam rozšíriť o telemetriu a údaje o užitočnom zaťažení, čo bude zahŕňať aj vytváranie ukážok nástrojov BI a analýzy rôznych úrovní.
Po tretie a ako čerešničku na torte môžete komplex doplniť o predpovedný systém, akým je Forward Forecast. Tento systém vám umožní trénovať matematický model, ktorý je základom systému, segmentovať základňu predplatiteľov a generovať prognózy spotreby a správania predplatiteľov.
Celkovo tak vzniká pomerne zložitá informačná architektúra operátora agregátora.
Prečo v článku zvýrazníme tri riadky a neskombinujeme ich? Faktom je, že obchodný systém sa zvyčajne stará o niekoľko agregovaných parametrov. Zvyšok je potrebný na monitorovanie, údržbu, analýzu správ a prognózovanie. Pre bezpečnosť a Big Data sú potrebné podrobné informácie, pretože často nevieme, aké parametre a podľa akých kritérií analytici analyzujú Big Data, a tak sa všetky dáta prenášajú do DWH v pôvodnej podobe.
V podnikových systémoch s riadiacimi funkciami - fakturácia, PRM, niektoré parametre, ktoré pochádzajú zo zariadení, už nie sú potrebné telemetrie. Preto filtrujeme a odstraňujeme nepotrebné polia. V prípade potreby dáta obohatíme podľa nejakých pravidiel, agregujeme a nakoniec normalizujeme na prenos do obchodných systémov.
Ukazuje sa teda, že prvý riadok zbiera nespracované údaje pre tretí riadok a prispôsobuje ich druhému. Druhá pracuje s normalizovanými údajmi a zabezpečuje prevádzkovú činnosť podniku. Tretia vám umožňuje identifikovať body rastu z nespracovaných údajov.
Čo nás čaká v budúcnosti a o ekonomike IoT projektov
Najprv o ekonomike. O objeme trhu sme písali vyššie. Zdá sa, že už ide o pomerne veľa peňazí. Ale videli sme, ako ekonomika projektov, ktoré sa s našou pomocou snažili zrealizovať alebo ku ktorým sme boli prizvaní hodnotiť, nepridávala. Napríklad sme sa zamerali na vytvorenie MVNO pre M2M pomocou SIM kariet na zhromažďovanie telemetrie z určitého typu zariadenia. Projekt nebol spustený, pretože ekonomický model sa ukázal ako neživotaschopný.
Veľké telekomunikačné organizácie prechádzajú na trh internetu vecí – majú infraštruktúru a hotové technológie. V Rusku je pomerne veľa nových ľudských predplatiteľov. Trh internetu vecí však poskytuje vynikajúce príležitosti na rast a extrakciu dodatočného zisku z ich sietí. Zatiaľ čo sa testuje predbežná národná norma, zatiaľ čo malé nadšené spoločnosti si vyberajú rôzne možnosti implementácie UNB/LPWAN, veľké podniky budú nalievať prostriedky na zachytenie trhu.
Veríme, že časom začne dominovať jeden štandard/protokol prenosu dát, rovnako ako tomu bolo pri celulárnej komunikácii. Potom sa riziká znížia a vybavenie sa stane dostupnejším. Ale v tom čase už môže byť trh z polovice zachytený.
Bežní ľudia si na službu zvyknú, vyhovuje im, keď automatizované zariadenia berú do úvahy vodu, plyn, elektrinu, internet, kanalizáciu, teplo a zabezpečujú chod bezpečnostných a požiarnych hlásičov, tiesňových tlačidiel a kamerového dohľadu. Ľudia dospejú k masívnemu využívaniu internetu vecí v sektore bývania a komunálnych služieb v nasledujúcich 2-5 rokoch. Zveriť do roboty chladničku a žehličku zaberie trochu viac, no ten čas tiež nie je ďaleko.
Obavy
Predbežný národný štandard NB-Fi bol hlasno ohlásený ako uchádzač o medzinárodné uznanie. Medzi výhody patrí nízka cena rádiových vysielačov pre zariadenia a možnosť ich výroby v Rusku. Ešte v roku 2017 vyššie uvedený článok o Habré oznámil:
Základná stanica štandardu NB-FI bude stáť okolo 100 - 150 800 rubľov, rádiový modul na pripojenie zariadenia k sieti - asi 200 rubľov, náklady na ovládače na zber a prenos informácií z meracieho prístroja - až 50 rubľov. , náklady na batériu - 100-XNUMX rub.
Ale zatiaľ sú to len plány a v skutočnosti sa dôležitá časť základne prvkov pre zariadenia vyrába v zahraničí. V samotnom PNST je výslovne uvedené ON Semiconductor AX8052F143.
Chcel by som dúfať, že protokol NB-Fi bude skutočne otvorený a prístupný, bez špekulácií o nahrádzaní a ukladaní dovozu. Stane sa konkurencieschopným produktom.
IoT je v móde. Musíme si však uvedomiť, že v prvom rade „internet vecí“ nie je o rozpisovaní položiek a odosielaní údajov do cloudu zo všetkého možného. „Internet of Things“ o infraštruktúre a optimalizácii medzi strojmi. Bezdrôtový zber dát z elektromerov nie je sám o sebe IoT. Ale automatizovaná distribúcia elektriny spotrebiteľom z viacerých zdrojov – verejných, súkromných dodávateľov – pre celé obývané územie je už podobná pôvodnému konceptu internetu vecí.
Na akom štandarde by ste založili svoju sieť zberu údajov? Vkladáte do NB-Fi nejaké nádeje?Oplatí sa investovať do vývoja fakturačných systémov na zber dát zo zariadení tohto štandardu? Možno sa podieľal na implementácii projektov IoT? Podeľte sa o svoje skúsenosti v komentároch.
A veľa šťastia!
Zdroj: hab.com