Сравнение lpwan-технологий: xnb от «стриж» и nb-iot. "мегафон" готовит инфраструктуру к интернету вещей

ПАО "МегаФон" и Qualcomm Technologies Inc. успешно завершили совместное тестирование возможностей технологии Narrow Band IoT LTE (NB-IoT - узкополосный Интернет вещей). Для тестирования был задействован диапазон 900 МГц. В "МегаФоне" отметили, что проведенный тест позволяет подготовить формализованные требования для производителей IoT-модулей, разработчиков ПО, системных интеграторов, которые планируют разрабатывать и внедрять свои устройства для работы на сети "МегаФона" в стандарте NB-IoT. Внедрение технологии NB-IoT является еще одним шагом в подготовке инфраструктуры "МегаФона" для запуска сетей мобильной связи пятого поколения.

"МегаФон" и Qualcomm провели тестирование технологии NB-IoT на базе Федерального центра исследований и разработок оператора в Петербурге. В тестировании NB-IoT в качестве конечного устройства был задействован тестовый абонентский терминал на базе многорежимного модема Qualcomm MDM9206, а со стороны сети использовалось оборудование Huawei. Тестировалась технология NB-IoT в диапазоне 900 МГц.

"Проведенный тест позволяет подготовить формализованные требования для большого числа производителей IoT-модулей, разработчиков ПО, системных интеграторов, которые планируют разрабатывать и внедрять свои устройства для работы на сети "МегаФона" в стандарте NB-IoT", - сообщили в "МегаФоне".

"МегаФон" активно готовит инфраструктуру для массового подключения устройств Интернета вещей. Технология NB-IoT обеспечит массовое подключение к сети различных устройств, которые находятся в труднодоступных местах и должны работать длительное время без замены батареи. Кроме того, эта технология предполагает использование лицензируемого диапазона частот, что гарантирует надежность, безопасность и непрерывность передачи данных. Внедрение технологии NB-IoT является еще одним шагом в подготовке инфраструктуры "МегаФона" для запуска сетей пятого поколения, которые позволят увеличить не только скорости передачи данных, но и емкость сети, эффективно подключая устройства разных типов", - отметил руководитель федерального центра исследований и разработок "МегаФона" Николай Сидоров.

Вице-президент компании Qualcomm по развитию бизнеса в Восточной Европе Юлия Клебанова сказала, что NB-IoT и eMTC - оптимальные технологии для эффективного соединения и подключения IoT-устройств, таких как мобильные платежные устройства (POS), трубопроводы, счетчики воды, газа и электричества, а также для создания систем управления активами и "умных" городов. "Мы удовлетворены результатами совместного тестирования технологии NB-IoT и различных пользовательских сценариев с "МегаФоном". Наш коммерчески доступный чипсет Qualcomm MDM9206 дает возможность решать все эти задачи уже сейчас. Это еще один важный шаг в сторону появления новых услуг и сервисов для частных и корпоративных абонентов в России", - заявила Юлия Клебанова.

"Компания Tele2 пока не тестировала технологию NB-IoT. Мы видим большие перспективы для развития бизнеса в сфере IoT и будем ее исследовать", - ответила корреспонденту ComNews пресс-секретарь Tele2 Ольга Галушина. Пресс-службы ПАО "Мобильные ТелеСистемы" и ПАО "ВымпелКом" (бренд "Билайн") вчера воздержались от комментариев.

Как ранее сообщал ComNews, МТС и компания Nokia уже протестировали комплексное решение из области IoT. На LTE-сети МТС в диапазоне 1800 МГц в Москве компании протестировали радиоинтерфейс NB-IoT с возможностью подключения широкополосных и узкополосных устройств с использованием нового радиочипа (см. ComNews от 3 ноября 2016 г.).

"К сожалению, Россия не попала в список тех стран, где уже развернуты или идет развертывание коммерческих сетей NB-IoT, - несколько европейских стран, Южная Корея и Китай", - сказал корреспонденту ComNews руководитель департамента беспроводных технологий J`son & Partners Consulting Виталий Солонин.

По его словам, в оптимистичном сценарии первые фрагменты сетей NB-IoT в крупных городах РФ могут появиться до конца 2017 г. - в первой половине 2018 г. Однако, добавил Виталий Солонин, запусков в национальном масштабе стоит ждать не ранее чем через год-два.

Президент Ассоциации Интернета вещей (АИВ) Андрей Колесников думает, что российские операторы связи запустят сети NB-IoT в коммерческую эксплуатацию не раньше осени 2018 г. "И будет это для начала фрагментарно, следом за первыми массовыми IoT-проектами", - считает он.

Эксперты телеком-рынка предсказывают, что в скором времени привычные нам операторы мобильной связи, интернет-провайдеры, банки и интернет-компании трансформируются в принципиально новые бизнесы. Они станут полноценными интеграторами систем интеллектуального управления как в производственном секторе, так и в потребительском. Примеры такой трансформации можно было увидеть на промышленной выставке «Иннопром-2016».

Вокруг нас появляется всё больше умных устройств, имеющих выход в Интернет. Умные дома, бытовая техника, беспилотные автомобили, автоматические системы контроля на дорогах, искусственный интеллект, который решает, что нам стоит купить - все они уже сейчас управляют жизнью сотен тысяч и миллионов людей. И этот процесс будет набирать обороты.

По данным отечественных телеком-операторов на начало 2016 года в России работало порядка 11 млн интернет-устройств, а к 2020 году их количество вырастет почти в 5 раз - до 50 млн. Что самое интересное, максимальный прирост таких устройств прогнозируется на производственный сектор и сектор услуг. А общий вклад такой цифровизации в экономику России составит 5 млрд рублей к 2021 году.

Первые ласточки внедрения устройств, которые в автоматическом режиме обмениваются друг с другом данными без участия человека, уже можно увидеть и протестировать. Так, в рамках промышленной выставки «Иннопром-2016» оператор «МегаФон» выступил в несвойственной для себя роли. Представители компании практически не упоминали об услугах связи и интернета, а рассказывали про интернет вещей (Internet of Things - IoT), интеллектуальные системы управления производством и оптимизации расходов, транспортно-логистических услугах и системах скоринга для банков.

Для повсеместного внедрения интернета вещей необходимо унифицировать стандарты взаимодействия самых разный устройств. В противном случае обилие умных гаджетов начнёт вредить, а не помогать.

NB-IoT - единый стандарт для интернета вещей

id="sub0">

С этой целью разные операторы и производители оборудования ведут большую работу над разработкой и внедрением конечных стандартов. В рамках «Иннопрома-2016» «МегаФон» совместно с компанией Huawei первыми на российском рынке продемонстрировали работу умных устройств на основе нового стандарта связи NB-IoT (Narrow Band IoT) - «умную парковку». Использование решения «умной парковки» даст возможность компаниям - владельцам коммерческих парковок - эффективнее контролировать парковочное пространство, оптимизировать расходы на мониторинг занятости мест, а также позволит предоставить конечным пользователям удобный интерфейс через мобильное приложение для резервирования, оплаты и навигации до парковочного места.

Что касается NB-IoT, то данная технология связи для Интернета вещей значительно снижает потребление энергии конечными устройствами, обеспечивает значительно лучшее покрытие и проникновение связи, увеличивает максимальное количество подключенных к сети устройств.

По словам директора департамента по продажам и маркетингу решений IoT в России компании Huawei Марата Нуриева , NB-IoT имеет все шансы стать единой технологией в сетях широкого радиуса действия с низким энергопотреблением (Low Power Wide Area, LPWA) для IoT, работающим в лицензируемом диапазоне частот.

Huawei уже разрабатывает единую операторскую платформу IoT, которая позволит подключать предприятия из любых вертикальных рынков по открытым API. Благодаря ей не нужно будет строить отдельные платформы IoT по отдельным проектам. «Также мы представим в конце 2016 года операционную систему Lite OS, предназначенную для взаимодействия подключенных устройств с операторской платформой IoT. Это открытая ОС малого размера, которую любой разработчик сможет использовать в своих устройствах», - сообщил Марат Нуриев .

С точки зрения универсальности, NB-IoT - это наиболее подходящее решение «энергоэффективных сетей дальнего радиуса действия» для предприятий различных отраслей, c помощью которых можно подключать счетчики коммунальных услуг, датчики мониторинга, системы отслеживания объектов и массу других устройств. Одной из особенностей технологии является возможность подключать к одной соте базовой станции до 100 тысяч устройств, что в десятки раз превышает возможности существующих стандартов мобильной связи.

Использование низкочастотного диапазона позволит обеспечить покрытием такие труднодоступные места, как цокольные помещения, подвалы и т.д. Кроме того, при работе в новом стандарте устройства экономнее расходуют аккумулятор, что позволяет им работать без подзарядки гораздо дольше. Например, счетчик воды с автономным аккумулятором при работе в стандарте NB-IoT может служить до 10 лет без подзарядки и принимать сигнал, будучи установленным в подвальном помещении.

«NB-IoT позволяет работать с маленькими дешевыми устройствами, которые имеют очень небольшое энергопотребление, и поможет находить новые применения для технологии IoT именно в промышленности», - заявил Александр Башмаков, директор по инфраструктуре компании «МегаФон» .

Выход на рынок первых устройств с поддержкой технологий NB-IoT ожидается в конце 2016 - начале 2017 года. Технология NB-IoT работает в сетях LTE и будет актуальна при дальнейшем переходе на стандарты пятого поколения 5G.

«Выбирая те или иные технологии, мы обязаны учитывать их распространенность, возможную зону охвата, совместимость сетей операторов в разных странах, открытость протоколов, объем производства как сетевого, так и абонентского оборудования. В этом плане грядущий общемировой стандарт связи «пятого поколения» будет значительно эффективнее как для обычных абонентов, так и для бизнеса, чем любые другие альтернативные ему технологии. Это и определяет наш выбор в пользу 5G, - отметил Александр Башмаков . - По этой причине МегаФон и еще несколько операторов в мире очень активно участвуют в процессе его создания и стандартизации. Например, наша компания стала участником сообщества GSMA NB-IoT Forum, целью которого является сотрудничество в области развития технологии NB-IoT по всему миру. В составе организации - крупнейшие операторы - China Mobile, Deutsche Telekom, Vodafon, а также ведущие производители технологичных решений - Huawei, Intel, Qualcomm».

В «МегаФоне» также рассказали о технических вопросах, которые необходимо решить для развития сегмента IoT. «Мы должны решить вопросы огромного роста числа устройств, обслуживаемых одной базовой станцией, а также значительно снизить время отклика сети. Сюда же стоит добавить и поддержку так называемых Mission critical коммуникаций, то есть обеспечить высокую доступность и гарантированную доставку данных для особо важных приложений, систем жизнедеятельности и т.д. Эти вопросы будут решены в рамках NB-IoT и впоследствии 5G», - сказал Александр Башмаков .

Области внедрения IoT

id="sub1">

Ключевыми отраслями по внедрению IoT в настоящее время являются:

транспорт и логистика (управление автопарком, телеметрия, оптимизация движения и т.п.);

ЖКХ и электроэнергетика (умные измерения, контроль и оптимизация ресурсов, удалённый контроль в реальном времени);

потребительский сектор (локация детей и пожилых людей, охрана квартир и недвижимости, умный дом);

медицина;

финансы (управление банкоматами, платежными терминалами, платежи);

производство и торговля (удалённое управление, инвентаризация, POS/вендинг, автоматизация).


Проекты «МегаФона» в IoT

id="sub2">

В подтверждении своих слов в «МегаФоне» рассказали и реализованных проектах в области IoT. Одним из крупнейших из них стала система контроля за движением грузового автотранспорта «Платон». В настоящее время в оборудование комплекса внедрено 2 млн специальных термо-SIM-карт. Эти sim-карты привязаны к регистрационному номеру автотранспорта. Использование датчиков на пути следования обеспечивает электронный контроль на дороге, проверку наличия билета и списание платы.

Также примером использования M2M-решений является проект с «Мостакси» (аналог «Яндекс.Такси» и Uber).

Помимо «умной парковки» на стенде «МегаФона» посетителям продемонстрировали счётчик газа с сим-картой. В 2009 году был принят 261-й федеральный закон об энергоэффективности, который легализовал «умные» приборы учета.

В настоящее время в России насчитывается около 300 тыс. счетчиков в многоквартирных или частных домах, которые через сотовую связь подключены к серверам. Это позволяет удаленно передавать все показания с приборов учета. «МегаФон» в этом сегменте рынка занимает одно из ведущих позиций.

Так, «Газпром» оборудовал около 2 700 точек подключения на газовых магистралях и подстанциях. В каждой из них размещена сим-карта «МегаФона», которая передает данные в режиме реального времени.

Кроме того, оператор подписал соглашение с компанией «Россети» о подключении всех подстанций этого предприятия (около 300 тыс.) на центральный пульт управления через мобильного оператора. Это позволяет собирать информацию об открытии или закрытии дверей, передавать видеоизображение, температуру воздуха, показания измерительных приборов.

Отметился «МегаФон» и проектами в банковском секторе. Программное решение оператора, основанное на алгоритмах машинного обучения, позволит «ВУЗ-Банк» (входит в банковскую группу «Уральского банка реконструкции и развития») в режиме реального времени получать правильную рекомендацию о рисках платежеспособности потенциальных клиентов. Эксклюзивная IT-платформа поможет специалистам банка дополнительно оценивать уровень рисков, связанных с обязательствами клиента по кредиту. Сумма контракта составила 3 миллиона рублей в год.

В настоящее время «МегаФон» имеет соглашение по экспресс-оценке платежеспособности клиентов со «Сбербанком». В компании также рассказали о высоком интересе к сервису скоринга на основе машинного обучения со стороны других финансово-кредитных организаций в России.

«МегаФон», Huawei и «Большая Тройка» представили для российского рынка комплексное решение в сегменте интернета вещей, которое позволяет предприятиям ЖКХ и управляющим компаниям оперативно получать информацию о потреблении ресурсов, автоматически контролировать расходы, моментально определять баланс и избавиться от платежных разрывов. Жителям, которые начнут использовать в своих квартирах новую технологию, больше не придется снимать показания вручную, кроме того, следить за расходом электроэнергии, воды и газа, а также сравнивать статистику разных месяцев можно будет через удобное мобильное приложение.

Что говорят представители компаний?

Продукт обладает значительными преимуществами перед существующими на рынке альтернативами благодаря использованию стандарта NB-IoT, который в России «МегаФон» развивает вместе с Huawei и планирует уже в 2017 году ввести в коммерческую эксплуатацию. Его энергоэффективность позволяет подключенным устройствам работать до 10 лет без замены аккумулятора, диапазон сети обеспечивает бесперебойную передачу данных даже в помещениях с затрудненным приемом сигнала мобильной связи, а низкая стоимость радиомодуля обеспечивает доступность внедрения.

Удобство решения также заключается в его комплексности: созданное совместно с российским разработчиком информационных систем в сфере ЖКХ, компанией «Большая Тройка», оно решает все вопросы, связанные с переходом на интеллектуальную систему измерений – от производства счетчиков до установки платформы для сбора и анализа показаний через одно окно. Решение от «МегаФона», Huawei и «Большой Тройки» появится на рынке сразу после запуска стандарта NB-IoT и позволит комплексно решить задачу подключения приборов учета в сети для управляющих компаний и предприятий ЖКХ.

Что такое NB-IoT?

NB-IoT, она же Narrowband IoT, - это частный случай Low-Power Wide-area Network или энергоэффективной сети дальнего радиуса действия. Речь идет о беспроводной технологии передачи небольших по объему данных на большие расстояния, ориентированной на сбор данных с различных датчиков, счетчиков и сенсоров. Ключевым недостатком Low-Power Wide-area Network за все десять лет развития этой технологии была значительная фрагментация имеющегося оборудования и отсутствие стандартизации.

Новая технология NB-IoT, а именно она используется компаниями «МегаФон», Huawei и «Большая Тройка», решает проблемы всех предыдущих продуктов в сегменте энергоэффективных сетей дальнего радиуса действия и сохраняет преимущества. Во-первых, NB-IoT прошла успешные испытания в устройствах, приложениях и сервисах интернета-вещей, во-вторых, получила одобрение 3rd Generation Partnership Project и будет применяться в лицензируемом диапазоне частот, а главное - поддерживаться основными операторами мобильной связи. Кроме того, датчики с использованием технологии NB-IoT очень компактные и надежные, а главное, они представляют низкий интерес для вандалов и грабителей.

Как мы уже сказали, NB-IoT предоставляет широкую область покрытия, низкое энергопотребление и длительный срок службы, возможности быстрой модернизации существующей сети, низкую стоимость терминала, высокую надежность и безопасность. Стоимость NB-IoT датчика для учета расхода воды, газа, электричества и слежения за объектами составляет около 5 долларов, а благодаря небольшим объемам передаваемых данных, на одну соту может быть подключено до 50 000 таких датчиков.

Использование NB-IoT в квартирах - это дорого?

Даже если представить, что расходы по установке датчиков в полном объеме лягут на владельца квартиры, стоимость непосредственно квартирного оборудования по нашей оценке может составить примерно 1500-3000 рублей в зависимости от разводки коммуникаций. По подсчетам экспертов, цена одного NB-IoT составляет около пяти долларов. С учетом подключения, переход на новую технологию интернета вещей может обойтись жильцам до 5000 тысяч рублей. Не исключено, что по факту стоимость установки датчиков и само оборудование может быть субсидировано со стороны муниципалитета, а также третьих лиц, заинтересованных в получении больших данных об использовании ресурсов.

NB-IoT - это только сбор данных?

В первую очередь, проект «МегаФона», Huawei и «Большой Тройки» повысить точность сбора данных для компаний в сфере ЖКХ и увеличить их эффективность за счет автоматизации и стандартизации данных, а также возможности контроля в реальном времени. Во вторую - обеспечит удобство жильцов, которые смогут в любой момент времени отслеживать расход воды, тепла, газа и электричества, а также отказаться от ежемесячной необходимости списывания и передачи данных с приборов учета.

А если пофантазировать?

Если пойти дальше, то можно легко себе представить возможность не просто получать сведения о расходе, но также повысить безопасность квартиры на случай форс-мажора и значительно снижать расходы за счет контроля предоставляемых услуг. Например, пользователи могут получать сведения о внезапном скачке расхода воды в то время, когда в квартире никого нет. Это может сигнализировать о протечке в трубах, но с помощью через приложение пользователь мог бы перекрыть подачу воды в квартиру. Нетипичный расход электроэнергии стал бы индикатором невыключенного электроприбора, что может привести к пожару. Кроме того, подключение к интернету приборов учета и дальнейшее добавление датчиков из сегмента интернета-вещей к системам коммуникаций могло бы позволить удаленно управлять водоснабжением, электричеством и теплом в квартире. А именно, начать использовать нераспространённые в России умные термостаты типа Nest для управления климатом в дома и дистанционного изменения температурных режимов радиаторов, теплых полов и систем кондиционирования в разных помещениях.

Вернемся к реальности.

Централизованная установка датчиков для управления приборами в квартирах - это история из более отдаленного будущего. В настоящий момент речь все-таки идет только об оснащении датчиками приборов учета электроэнергии, воды и газа. Однако уже сам факт реализации интернета-вещей в квартирах на уровне предприятий ЖКХ и управляющих компаниях свидетельствует о приближении значительного прогресса и доступности все новых и новых технологий сегмента IoT в домах и квартирах. Кроме того, это в очередной раз демонстрирует то, насколько в России быстро реализуются массовые новейшие технологии: развитие мобильной связи и качество мобильного интернета, наличие Wi-Fi сети в московском метро и общественном транспорте, распространенность бесконтактной оплаты в торговых точках и развитие мобильных платежных систем типа Apple Pay и Samsung Pay.

«МегаФон» продемонстрировал IoT-экосистему для управляющих компаний ЖКХ, состоящую из smart-устройств - электросчетчика, счетчиков для воды и датчика протечек. Показанное решение позволяет дистанционно контролировать показания счетчиков как квартировладельцам, так и управляющим компаниям, что по понятным причинам не только удобно, но и выгодно.

По заявлению представителей компании, все счетчики для ЖКХ, показанные в ходе демонстрации, - российского производства. Представленные модели поддерживают работу в стандарте NB-IoT, причем модем может быть как встроенным, так и внешним (разумеется, при наличии соответствующего интерфейса). Наталья Талдыкина , директор по развитию корпоративного бизнеса «МегаФона», отметила, что предложение комплексных высокотехнологичных решений «под ключ» является частью корпоративной стратегии компании.

Демонстрация, проведенная «МегаФоном» при участии компаний Huawei, «Большая тройка» и Минстроя РФ носила несколько футуристический характер. Однако, это не уменьшало ее значимости.

NB-IoT - пусть близкое, но будущее

NB-IoT (Narrow-Band) - стандарт узкополосной передачи данных в сетях сотовой связи, ориентированный, как видно из названия, на поддержку решений из области «интернета вещей». Стандарт относительно молодой - специфицирован консорциумом 3GPP в 2016 году - еще не выйдя на рынок, он уже конкурирует с другими стандартами глобальных сетей с низким энергопотреблением (Low Power Wide Area, LPWA), например, с LORA. К преимуществам данных стандартов следует отнести низкое энергопотребление - от одной пальчиковой батарейки счетчик может передавать в течение нескольких лет (называю разные сроки - от пяти до десяти).

NB-IoT не предоставляет высоких скоростей передачи - максимальная скорость составляет порядка 200 Кбит/с - однако, для устройств, передающих небольшие пакеты данных (например, для тех же счетчиков) этого вполне достаточно. Важно, что NB-IoT отличается высокой проникающей способностью, что позволяет работающим с его использованием модемам производить обмен данными из подвалов и других технических отсеков и помещений, где проблематична работа устройств в традиционных стандартах сотовой связи. Нахождение частот, используемых NB-IoT, в лицензируемом диапазоне, по заявлению представителей «МегаФона», положительно сказывается на устойчивости сервисов передачи данных, использующих данный стандарт. Кроме того, работа данного стандарта в сетях сотовой связи упрощает его широкое использование за счет возможностей использования уже существующей базовой инфраструктуры операторов.

Однако стандарт NB-IoT будет доступен российским пользователям только спустя несколько месяцев, и только тогда можно будет говорить о разворачивании решений на его основе.

Кто заплатит за «интеллектуальные счетчики»?

За интеллектуальные счетчики заплатят владельцы квартир, прямо или косвенно, как прямо сказал Артем Седов , генеральный директор компании «Большая Тройка». Однако, эти вложения актуальны как для жильцов, так и для управляющих компаний.

Дело в том, что жильцы оплачивают как потребление ресурсов непосредственно домохозяйствами, так и «общедомовые нужды». К последним относятся, например, затраты на освещение и на обогрев подъездов и лестниц многоквартирных домов. Однако, в ряде случаев «общедомовые нужды» оказывались слишком велики, зачастую превышая суммарное потребление ресурсов жильцами! В результате жильцы вынуждены платить за недобросовестных соседей, «скручивающих» показание собственных счетчиков, за высокие теплопотери из подъездов и т. д. В настоящий момент управляющим компаниям законодательно запрещено взимать плату за «общедомовые нужды» свыше определенного предела, устанавливаемого для каждого здания. Для жильцов это, конечно, выгодно.

Теперь управляющим компаниям остро необходимо как минимизировать затраты ресурсов на общедомовые нужды, так и наладить сбор данных. В противном случае ряд компаний, работающих в данном секторе экономики, просто обанкротится.

Что это значит для национального ИТ-рынка?

ЖКХ - огромный сегмент экономики, как отметил г-н Седов, занимающий порядка 6% ВВП страны. В результате законодательных инициатив управляющим компаниям, в частности, становится остро необходимо внедрять IoT-решения для сбора и обработки данных по потреблению ресурсов. Конечно, внедрение таких решений является делом весьма непростым - например, нужно договариваться с жильцами о замене счетчиков, изыскать ресурсы на эти действия и т. д. - но с этим управляющие компании, по понятным причинам, должны справляться самостоятельно.

Г-жа Талдыкина уверена, что запуск в коммерческую эксплуатацию таких решений ускорит цифровизацию и модернизацию всей отрасли ЖКХ, послужит снижению стоимости, сроков установки и обслуживания умных счетчиков, высокому уровню безопасности передачи данных и удобным аналитическим отчетам, упрощающим принятие решений для управляющих компаний. «МегаФон» готов предоставить инфраструктуру для подобных систем.

Huawei готов поставить модемы, поддерживающие NB-IoT, как для встраивания в «умные счетчики», так и поставляемые во внешнем исполнении. Цена одного модема невелика - не более 3-5 долл. - но нужно их очень много: объем рынка приборов интеллектуального учета в России превышает 200 млн. единиц, по оценкам IKS Consulting.

Однако, ни управляющие компании, ни Huawei, ни «МегаФон» не смогут создавать, внедрять и поддерживать системы, собирающие и анализирующие данные с интеллектуальных счетчиков, а также предоставляющие дополнительные сервисы (например, возможности оплаты коммунальных услуг). Этим должны заниматься локальные российские интеграторы, у которых появляется огромное поле для деятельности.

Это имеет огромное значение для всего ИТ-рынка, объемы традиционных сегментов которого уменьшаются - это хорошо видно, например, в поставках компьютеров - следовательно, возрастает значение новых рынков, в частности, «интернета вещей», для которого открываются интересные перспективы. Соответственно этим изменениям должны будут перестроиться и традиционные дистрибуторы, для которых внезапно может оказаться весьма перспективным направлением поставка «умных электросчетчиков» и других smart-решений не только для конечных пользователей, но и для интеграторов - ведь речь идет, напомним, о десятках миллионов единиц оборудования.

Заметим, что внедрение IoT-решений, несмотря на необходимые начальные вложения, достаточно быстро окупается. Это показывают пилотные проекты, реализованные Нuawei в нескольких странах совместно с локальными партнерами, но об том мы поговорим в следующий раз.

С развитием Интернета вещей (Internet of Things, IoT) количество подключений к сетям мобильной связи операторов увеличится в разы. По прогнозам Ericsson, к 2021 г. общее количество подключенных к интернету устройств в мире составит 28 млрд. Из них 1,5 млрд составят потребительская электроника и умные автомобили, взаимодействующие друг с другом посредством сетей мобильной связи. В ближайшие годы количество межмашинных подключений (Machine-to-Machine, M2M) будет расти на 25% в год, большая часть поставляемых на рынок M2M-устройств будет поддерживать стандарт LTE . По мере роста рынка IoT становится очевидным, что для многих вариантов использования таких решений существующие технологии мобильной связи недостаточны в связи с недостаточным покрытием, высокой стоимостью оконечных терминалов и малым сроком службы их элементов питания.

Инновационной технологией Интернета вещей является решение узкополосного IoT (Narrow-Band IoT или NB-IoT). Это беспроводная узкополосная разновидность глобальных сетей с низким энергопотреблением (Low Power Wide Area, LPWA), которая в первую очередь предназначена для приложений межмашинного взаимодействия (М2М). Стандарт NB-IoT откроет компаниям, специализирующимся на предоставлении телекоммуникационных услуг, широкий спектр новых возможностей. В частности, существенно увеличит доходность операторов от одного абонента (Average revenue per user, ARPU). Технология NB-IoT займет свою низкоскоростную нишу в классе решений, где приоритетное значение имеет бесперебойная передача данных и низкое энергопотребление.


Технические преимущества NB-IoT

Стандарт NB-IoT был специфицирован консорциумом 3GPP в 2016 году в Release 13 (LTE Advanced Pro) и в настоящее время проходит тестирование. Специалисты полагают, что технология NB-IoT получит популярность среди операторов, т.к. ее обслуживание и эксплуатация обойдется им дешевле, чем передовых на сегодняшних день сетей LTE и GSM. Это обусловлено ее характеристиками. Стандарт NB-IoT представляет собой двустороннюю связь, действующую в частотном канале шириной 200 кГц. Для того, чтобы запустить сеть в эксплуатацию, оператору всего лишь необходимо установить на базовой станции специальное программное обеспечение. Это актуально, если развертывать IoT-сеть уже на существующих частотах.

3GPP продумывает модель функционирования сети. Консорциум предлагает три варианта развертывания NB-IoT сети. Первый – это NB-IoT Guard Band, т.е. для Narrowband IoT будет выделен отдельный частотный спектр. Второй – это In Band, т.е. технология будет размещена в защитном частотном интервале сетей LTE. Третий – получил название Stand Alone. Согласно его концепции, NB-IoT и LTE работают в одном частотном диапазоне. Таким образом, сеть NB-IoT можно развернуть в частотных диапазонах, в котором в настоящее время функционирует стандарт GSM, после их рефарминга в LTE, или в «защитных» интервалах между сетями GSM и LTE. Скорость передачи данных в NB-IoT достигает 200 кбит/с, что является достаточным для устройств, периодически передающих однотипные данные небольшого объема.

В упрощенном виде варианты развертывания NB-IoT сети можно представить в виде следующей иллюстрации:


В свою очередь разработчики обещают, что срок службы элемента питания оборудования NB-IoT без подзарядки будет достигать 10 лет!

Ожидается, что цена терминала NB-IoT составит $5.

Следующей важнейших особенностей технологии NB-IoT является возможность подключать к одной соте базовой станции до 100 тысяч устройств NB-IoT, что в десятки раз превышает возможности действующих стандартов мобильной связи. Это позволяет получить дополнительную коммерческую выгоду на основе применения анализа IoT-данных методами больших данных (Big Data). В рамках сотрудничества со смежными отраслями операторы, в дополнение к продаже услуг связи, получают возможность продавать аналитические данные третьим лицам.

Такие преимущества стандарта NB-IoT позволяют значительно увеличить зону покрытия, обеспечив связь труднодоступных местах и регионах.

Проблемы и перспективы развития NB-IoT

Многие отрасли деятельности проявляют интерес к продуктам IoT, которые повышают эффективность бизнес-процессов. В первую очередь это ЖКХ, транспортная сфера, здравоохранение, автомобильная промышленность и др.

Интернет вещей предусматривает более пятидесяти вариантов использования, включая интеллектуальные датчики (на электричество, газ, воду), управление объектами, системы охранной и пожарной сигнализации для дома и коммерческой недвижимости, персональные датчики «электронного здоровья», системы отслеживания людей, животных или предметов, элементы инфраструктуры «умного» города (например, уличные лампы или мусорные контейнеры, «умного» дома и подключенные промышленные инструменты и т. п.).

Аналитики полагают, что именно В2В-сегмент станет движущей силой развития Интернета вещей и именно он будет проявлять наибольший интерес к данным продуктам на первом этапе их коммерциализации. Это также объясняется тем, что зашить в комплектацию «умного» устройства структурированную бизнес-процедуру проще, чем потребности частного пользователя. Ожидается, что объем рынка узкополосного (Narrowband) IoT к 2022 году достигнет порядка 200 млн. долл.

Специалисты называют различные цифры о количестве подключенных в ближайшие 4-6 лет IoT-устройств. Сложность прогнозирования объясняется тем, у Интернета вещей большой потенциал в промышленной сфере, которая является достаточно энергоемкой и требует большого числа подключенных устройств.

Ожидается, что первые тесты стандарта NB-IoT начнутся на границе 2016-2017 гг. Говорить о коммерческом развертывании подобных сетей пока рано. Это связано не только с недостатком электронных компонентов и проблемами распределения выделенных частот, но и с регуляторными механизмами. Представители Huawei отмечают, что на сегодняшний день у России нет причин оставаться позади развития технологии. Федеральные операторы достаточно прочно внедрили сети LTE, что очень важно для прогрессирования Narrowband IoT. Среди мировых разработчиков стандарта NB-IoT, помимо Huawei, можно назвать Qualcomm, Intel Corporation, Nokia Networks, Verizon, Samsung Group, AT&T и другие.

Учитывая, что стандарт NB-IoT только сформирован, их концепция еще оттачивается. Ряд разработчиков планируют расширить функционал сети в последующих релизах голосовым сервисом, т.к. скорость работы сети позволяет это сделать. Также, скорее всего, NB-IoT станет одной из составляющих спецификации сетей (Narrowband 5G).

Тестирования сетей NB-IoT

Летом текущего года компания u-blox объявила о выпуске первого в своем роде модуля для сетей NB-IoT. Он поддерживает сервисы, для работы которых необходимо надежное соединение и продолжительная передача небольших данных. Разработчики заявляют, что элемент питания прослужит без подзарядки от 10 до 20 лет. Размер устройства составляет 1,6х2,6 см, а предельная скорость входящего потока – 227 Кбит/с. U-blox сообщила об успешных испытаниях оборудования, подтвердивших большую эффективность NB-IoT по сравнению с GPRS .

Данная компания уже «засветилась» сенсациями в развитии стандарта Narrowband IoT в прошлом году. В партнерстве с Huawei и Vodafone было организовано первое в истории тестирование пре-стандарта NB-IoT. Эксперимент проводился на сети Vodafone с помощью крепления на базовую станцию специального модуля, который подал сигнал на водный счетчик. Партнеры намерены расширить сферу применения технологии. Например, в планах Huawei развернуть данный стандарт для организации мобильной связи. Однако для этого необходимо подтвердить низкую чувствительность сети NB-IoT к внешним помехам.

С целью популяризации и развертывания стандарта NB-IoT, Huawei в начале этого года подписало соглашение о намерениях с компанией TIM. Партнеры создают открытую лабораторию для организации работ над узкополосным IoT и проведения испытаний в полевых условиях.

Очевидно, что спрос на данную технологию будет расти, т.к. ее характеристики соответствуют рыночным тенденциям и потребительским потребностям. Она предоставляет широкое покрытие (в том числе в подвальных помещениях), энергосбережение, возможность подключения большого количества устройств и низкую стоимость их обслуживания.

Более подробную информацию о технологических решениях Интернета вещей в сетях мобильной связи (в частности, NB-IoT), эволюции сетей M2M к IoT в спецификациях 3GPP, а также о других технических особенностях работы сетей мобильной связи читайте в книге "Мобильная связь на пути к 6G ".