NarrowBand Internet of Things, NB-IoT è una tecnologia wireless della famiglia LPWAN per l'Internet delle cose, implementata sulla base dell'infrastruttura di rete cellulare e standardizzata dal consorzio 3GPP release 13: LTE-Advanced Pro.

Alla creazione della release hanno partecipato produttori di apparecchiature per operatori mobili: Huawei, Ericsson, Qualcomm e Vodafone. Ognuno di loro perseguiva i propri interessi e offriva profitti soluzioni tecniche.

A causa della sua ampia adozione e del nome appropriato, NB-IoT si riferisce spesso a tre diverse tecnologie adottate da 3GPP Release 13:

EC-GSM (EC-GSM-IoT)

La tecnologia Extended Coverage – GSM – Internet of Things (EC-GSM-IoT) si basa sullo standard eGPRS. Le modifiche apportate a eGPRS consentono alla maggior parte delle stazioni base installate di comunicare con i dispositivi EC-GSM-IoT senza sostituire o aggiornare l'hardware. Tuttavia, si afferma che il funzionamento di EC-GSM-IoT richiederà un aggiornamento software delle apparecchiature esistenti.

LTE Cat-M1

LTE Cat-M1 è un'aggiunta allo standard LTE con parametri di efficienza energetica più elevati. Si afferma che i dispositivi finali LTE Cat-M1 saranno in grado di funzionare in una rete LTE senza aggiornare le stazioni base.

NB-IoT

L'essenza di NarrowBand Internet of Things (NB-IoT) è l'uso di chip che possono funzionare reti cellulari, ma avendo relativamente logica semplice.

Invece di elaborare una soluzione di compromesso, 3GPP ha incluso nella versione tre tecnologie concorrenti, la cui scelta è alla mercé dei produttori di chip o degli operatori cellulari.

Operatori russi utilizzare apparecchiature che supportano tre tecnologie della versione 13 3GPP, ma prevale l'apparecchiatura di Qualcomm: gli operatori mobili MegaFon e VimpelCom lavorano con essa.

Nel 2016, Megafon ha annunciato la strategia di sviluppo per le soluzioni NB-IoT sulle sue apparecchiature.

Tecnologia NB-IoT

Il modello di business degli operatori cellulari che operano sulla tecnologia NB-IoT è quello di sviluppare il mercato dei dispositivi terminali IoT e fornire servizi di trasmissione dati commerciali per soluzioni IoT.

Pertanto, l'azienda Megafon offre 3 modelli di partnership per operatori e fornitori di dispositivi IoT:

• Vendita della soluzione verticale direttamente al cliente.
• Vendita di servizi IoT ai clienti insieme o tramite un partner.
• Vendere servizi di comunicazione a un partner senza interagire con il cliente.

NB-IoT svolge il ruolo di "trasporto": la consegna di dati dal dispositivo al BS. La tecnologia è stata creata come componente aggiuntivo per lavorare su un'infrastruttura esistente.

In Russia, per le trasmissioni NB-IoT possono essere utilizzate solo frequenze concesse in licenza nell'intervallo 890-915 MHz e 935-960 MHz con una potenza di trasmissione fino a 200 mW.

L'utilizzo di uno spettro dedicato garantisce stabilità di comunicazione e protegge la rete dalle interferenze delle reti “estranee”. Miliardi di dollari spesi per l'acquisto di frequenze concesse in licenza sono coperti dalle entrate derivanti dall'attività degli operatori cellulari.

A dicembre 2018, l'SCRF prevede di consentire ai "quattro grandi" operatori cellulari di utilizzare le frequenze in modalità NB-IoT.

In caso di decisione positiva dell'SCRF, gli operatori potranno utilizzare le vecchie reti GSM per NB-IoT e risparmiare sull'acquisto di nuove frequenze. Per la trasmissione su reti GSM, sarà probabilmente necessario l'ammodernamento delle stazioni base GSM (BS), il che comporterà la necessità di ulteriori investimenti.

La larghezza del canale radio NB-IoT è uguale alla larghezza del blocco di risorse LTE - 180 kHz. Questo è un valore relativamente alto rispetto alle tecnologie LPWAN a banda stretta.

Tale canale consente l'utilizzo di NB-IoT per applicazioni con velocità da 20.000 a 250.000 bps.
In pratica, velocità relativamente elevate sembrano ridondanti per molte applicazioni IoT, in particolare per uno dei mercati più importanti: l'invio di dispositivi di misurazione nelle abitazioni e nei servizi comunali.

Protocolli LPWAN alti e a banda relativamente stretta, la velocità ha un impatto negativo su altre caratteristiche: raggio di comunicazione, scalabilità delle soluzioni, penetrazione.

Tecnologia XNB di Strizh

L'attività commerciale di STRIZH oggi si basa su:

• vendere direttamente soluzioni IoT ready-made a clienti industriali di piccole e medie e grandi dimensioni;
• vendita di soluzioni IoT già pronte tramite rivenditori e partner regionali;
• vendita complessa di dispositivi e servizi di comunicazione LPWAN per un integratore che implementa le proprie soluzioni IoT.

Logo del protocollo XNB

Strizh ha sviluppato uno stack tecnologico completo per l'Internet delle cose: un protocollo radio, dispositivi terminali, stazioni base e software server.

Lo stack tecnologico STRIZH si basa su un protocollo XNB (Extended Narrow Band) a banda stretta, efficiente dal punto di vista energetico e ottimizzato per lo scambio di dati da macchina a macchina (M2M). XNB è stato originariamente progettato per trasmettere segnali radio nello spettro 868,8 MHz (senza licenza) con una potenza di trasmissione fino a 25 mW. Allo stesso tempo, XNB può anche operare a frequenze sub-GHz concesse in licenza, se presenti.

A causa del fatto che le stazioni base e i dispositivi terminali STRIZH "comunicano" in un raggio senza licenza, dove centinaia di dispositivi di altre reti vanno in onda, è necessaria la protezione contro le interferenze e le collisioni - le sovrapposizioni del segnale.

Per eliminarli, Strizh utilizza un segnale a banda ultra stretta e speciali algoritmi di trasmissione e ricezione:

• programmazione delle sessioni di comunicazione: l'algoritmo di ricezione e trasmissione, cablato nel dispositivo stesso e nella stazione base;
• l'uso della codifica immune al rumore del segnale radio;
• metodi matematici e controlli CRC che possono aumentare significativamente la probabilità di una consegna corretta.

Il segnale trasmesso dal dispositivo in una banda di 100 Hz e l'elevata energia per bit di informazioni trasmesse, insieme all'elevata sensibilità del ricevitore, forniscono un eccellente budget del canale di comunicazione di 174 dBm e un'elevata immunità al rumore.

La velocità di scambio dei dati nella rete STRIZH va da 100 a 9600 bps. Poiché il protocollo XNB è stato originariamente sviluppato per raccogliere e trasmettere una piccola quantità di dati da dispositivi di misurazione e sensori, la velocità specificata è più che sufficiente per svolgere le attività previste. I progetti su larga scala implementati da STRIZH richiedono un'elevata autonomia dei dispositivi finali, un lungo raggio di ricezione e trasmissione, scalabilità e costi di implementazione relativamente bassi.

stazioni base

NB-IoT

Caratteristiche principali delle stazioni base: sensibilità, portata e capacità di comunicazione.

Il raggio di comunicazione stimato della stazione NB-IoT è fino a 15 chilometri nelle aree rurali. Tuttavia, a giudicare dall'indicatore del budget di comunicazione - 164 dB e dalla bassa sensibilità del ricevitore: -127 dBm, è improbabile che la stazione base sia in grado di "sentire" i dispositivi "intelligenti" in condizioni urbane a una distanza maggiore di 2-3 chilometri.

Nelle città, secondo gli operatori, il fattore limitante non sarà la portata, ma la capacità della rete (la capacità di ricevere ed elaborare segnali dai dispositivi degli abbonati). Per livellarlo, dovrebbe portare la densità della rete in città a 1 stazione base per chilometro quadrato, che rappresentano solo poche migliaia di sensori (fino a 4000 secondo i calcoli degli specialisti).

Questo compito sarà risolto o attraverso l'uso della rete GSM (in caso di decisione positiva dell'SCRF), o dal costo di nuove BS con supporto NB-IoT.

È probabile che gli operatori dovranno affrontare il compito di aggiornare alcune apparecchiature: le stazioni base GSM rilasciate prima del 2015 non supportano lo standard NB-IoT e necessitano di un “upgrade” hardware. Le apparecchiature GSM prodotte dopo il 2015 vengono aggiornate tramite software.

Gli aggiornamenti delle infrastrutture per le reti NB-IoT dipenderanno fortemente dalle prospettive commerciali di specifici territori.

Il corto raggio di comunicazione sarà un fattore limitante per la penetrazione della copertura delle reti cellulari tradizionali in aree scarsamente popolate: villaggi, autostrade, campi.

Dati i fattori sopra descritti, le prospettive di espansione di NB-IoT al di fuori delle grandi città sembrano essere limitate.

XNB di Strizh

A causa del fatto che la stazione base STRIZH è in grado di elaborare simultaneamente fino a 5.000 canali nell'intervallo di 500 kHz senza licenza, la sua capacità è fino a 1.000.000 di dispositivi al giorno. L'autonomia confermata della BS è fino a 10 chilometri nelle aree urbane e fino a 50 chilometri nelle aree aperte.

La stazione base STRIZH si distingue per un budget di canale di comunicazione elevato di 174 dBm. Un vantaggio di 10 dB rispetto al budget NB-IoT ti dà un triplo aumento della distanza di comunicazione o 2 muri di cemento aggiuntivi in ​​casa.

Le migliorie apportate al protocollo XNB non interessano l'hardware delle stazioni e sono apportate a livello software. Il software viene aggiornato centralmente dal server e non richiede più di un minuto.

Conclusione

A causa della minore sensibilità, nonché della posizione "fissa" e stazionaria dei ripetitori cellulari, la stazione NB-IoT potrebbe non "sentire" tutti i segnali, il che provoca "zone cieche" di copertura, specialmente in luoghi difficili da raggiungere . I contatori "intelligenti" non possono essere collocati in un seminterrato o in un armadio di ferro, il che è fondamentale per organizzare soluzioni di misurazione delle risorse su larga scala nelle abitazioni e nei servizi comunali.

In pratica ciò significa che il BS dell'operatore cellulare non accetterà letture di 20 misuratori su 100 installati ai primi piani della casa. L'efficacia e l'opportunità di una tale soluzione dal punto di vista dell'utente è ridotta a zero. Allo stesso tempo, l'operatore di telecomunicazioni non installerà una costosa stazione NB-IoT aggiuntiva per eliminare un "punto bianco" relativamente piccolo sulla mappa di copertura.

Un tale approccio non ripagherà i costi di acquisto di una nuova BS, la procedura per il coordinamento delle apparecchiature e dell'installazione.

Costo di implementazione della rete per l'IoT

In Russia, dal 2014, frequenze per la fornitura dei servizi comunicazioni mobili distribuito tramite aste.

Le stazioni base "STRIZH" non richiedono licenze e omologazioni per l'installazione. Che si tratti di un'azienda con 120 sensori di temperatura in un'area remota o di uno sviluppatore con 5.000 contatori intelligenti

Il progetto di copertura federale con la rete telematica STRIZH per l'Internet delle cose nei trasporti può essere implementato utilizzando BS mobili integrati nei veicoli e implementando una rete di stazioni base fisse: il loro basso costo lo consente.

Il progetto di copertura federale con la rete telematica STRIZH per l'Internet delle cose nei trasporti può essere implementato utilizzando BS mobili integrati nei veicoli e implementando una rete di stazioni base fisse: il loro basso costo lo consente.

Il costo di manutenzione della stazione base "Strizh" è di circa 400 rubli al mese: pagamento per il traffico Internet e 11 kilowattora di elettricità: questo è quanto consuma una lampadina fluorescente.

Conclusione

L'alto costo delle apparecchiature, la sua manutenzione e il costo proibitivo delle licenze in radiofrequenza per le piccole e medie imprese continueranno a ostacolare lo sviluppo della tecnologia NB-IoT.

Implementazione della rete in territorio non edificato da parte degli operatori: nelle aree rurali la viabilità comporterà costi per infrastrutture, comunicazioni e autorizzazioni varie (costruzione in conto capitale di ripetitori). Le aree remote ovviamente non potranno essere coperte dagli operatori di rete NB-IoT per almeno i prossimi 7 anni. Solo i grandi operatori cellulari saranno in grado di implementare reti cellulari che supportano la tecnologia NB-IoT e dove può essere economicamente giustificato: nelle grandi città con una copertura affidabile e una nuova infrastruttura di rete cellulare sviluppata.

Un imprenditore o un'organizzazione specializzata può implementare una rete IoT basata sulla tecnologia STRIZH: un'azienda che gestisce un'area residenziale, un'azienda agricola o un'organizzazione di approvvigionamento di risorse.

Il basso costo, le ridotte dimensioni e i bassi requisiti di manutenzione delle stazioni base STRIZH consentono l'implementazione su larga scala di reti IoT su vaste aree, anche lungo strade e ferrovie per applicazioni di trasporto. Tale scenario è previsto dalla “Roadmap” del programma “ Economia digitale Russia”, nonché una serie di programmi industriali relativi al miglioramento dell'efficienza della gestione delle infrastrutture e della sicurezza dei trasporti.

Dispositivi finali

Oggi in Russia, Megafon e Teleofis offrono soluzioni basate sulla tecnologia NB-IoT.

Al 1° dicembre 2017, non ci sono dispositivi NB-IoT di MegaFon in vendita aperta. Il sito web di Teleofis non presenta dispositivi smart già pronti, ma dispositivi di raccolta e trasmissione dati (DCD) con supporto NB-IoT. Il sensore o il misuratore devono essere collegati all'USPD via cavo tramite interfacce esterne.

Contatori d'acqua SVK 15-3-2 con modem radio "Strizh"

L'esperienza operativa dimostra che le connessioni cablate complicano il processo di installazione e riducono l'affidabilità della soluzione: l'interruttore reed di un contatore economico si guasta, il contatto si stacca, l'elettricista lo confonde o i residenti lo interromperanno deliberatamente.

Teleofis prevede di vendere USPD nel 2018. Prima dell'implementazione, è necessario verificare se l'operatore cellulare presso la sede del cliente supporta la tecnologia NB-IoT.

Strizh vende dispositivi pronti per l'uso: fuori dagli schemi. Contatori e sensori con moduli radio XNB integrati non differiscono per installazione e messa in servizio dai dispositivi tradizionali standard senza comunicazione.

Non è necessario collegare l'USPD e chiamare gli specialisti della regolazione: l'installazione di un misuratore "intelligente" o di un sensore "Strizh" è questione di 3-5 minuti.

Conclusione

• Per diventare veramente mainstream, la soluzione deve essere il più semplice, pronta e wireless possibile.
• Finora i dispositivi NB-IoT disponibili sul mercato sono realizzati sotto forma di modem “semilavorati” e non sembrano essere soluzioni affidabili.
• "STRIZH" fornisce già pronto dispositivi senza fili che funzionano immediatamente su qualsiasi rete XNB.
• Per installare i dispositivi di misurazione STRIZH è sufficiente un idraulico o un elettricista a tempo pieno dell'organizzazione di gestione.

costo del dispositivo finale

USPD RTU102m-NB1 di Teleofis

Il prezzo del modulo radio NB-IoT (direttamente il chip più la reggiatura) parte da 900 rubli, su grandi lotti all'ingrosso, il prezzo può probabilmente essere ridotto.

Il prezzo di USPD RTU102m-NB1 con supporto NB-IoT è di 4.900 rubli. A questa cifra bisogna sommare i costi di integrazione con il contatore e il costo del contatore dell'acqua vero e proprio con uscita impulsiva. Il costo totale della soluzione è di circa 6.000 rubli per 1 unità di misurazione dell'acqua.

Il prezzo al dettaglio di un contatore dell'acqua con un modem radio Strizh XNB è di 2.030 rubli. Nel 2014 è iniziata la vendita delle prime soluzioni STRIZH per la telemisurazione delle risorse utilitarie. Dopo 3 anni, sono stati venduti e installati quasi 200.000 dispositivi.

Conclusione

Il mercato dell'automazione "intelligente" è sensibile al costo e all'aumento del prezzo dei dispositivi finali: un aumento del costo di un sensore, anche di 50 rubli, prodotto in un milione di serie, comporterà costi corrispondenti. In particolare, questo è fondamentale per le decisioni relative all'alloggio e ai servizi comunali.

Entro la fine del 2017 non sono in vendita dispositivi già pronti con supporto NB-IoT. Strade dell'USPD a causa dell'alto costo del "ferro" e della mancanza di una produzione su larga scala ben funzionante.
L'emergere di dispositivi NB-IoT comparabili nel prezzo ai dispositivi di altri produttori è previsto non prima del 2019-2020.

La produzione in serie di chip sulla base della quale è stato creato il modulo radio STRIZH ha avuto un effetto positivo sul costo: sono 3-4 volte più economici dei chip per NB-IoT.

La differenza nel costo dei componenti si riflette nel costo dei dispositivi finiti. Il prezzo contenuto del modulo radio STRIZH garantisce il basso costo delle soluzioni IoT, che comprendono decine di migliaia di dispositivi autonomi.

Lo scenario ideale per l'utilizzo di Strizh è rappresentato dalle applicazioni fisse e mobili in territori o strutture in cui è necessario implementare reti telematiche a bassa velocità con richieste elevate per segnalare la penetrazione e l'autonomia dei terminali.

È in corso lo sviluppo del proprio chip LPWAN "Strizh", che combina un ricetrasmettitore e un microcontrollore. Creare il proprio chip semplificherà e renderà la produzione dei dispositivi STRIZH il più economica possibile.

autonomia

La gamma di velocità di trasmissione del segnale nelle reti NB-IoT varia da 20.000 a 250.000 bps. La potenza del segnale radio dei dispositivi NB-IoT è di 23 dBm o 200 mW. Allo stesso tempo, i produttori rivendicano un'autonomia di 10 anni dei dispositivi. Secondo gli esperti, per garantire una durata di 10 anni del dispositivo, tenendo conto delle fluttuazioni di temperatura, sarà necessaria una batteria con una capacità da 7 a 15 Wh.

Il protocollo XNB ad alta efficienza energetica di Strizh invia messaggi a 100 bit al secondo con una larghezza di banda di 100 Hz. Il segnale a bassa velocità e banda stretta fornisce un buon budget di comunicazione.

I dispositivi STRIZH trasmettono un segnale radio con una potenza fino a 25 mW. Questo è 8 volte inferiore alla potenza emessa dal modem radio NB-IoT.

In questo caso, gli indicatori di consumo energetico medio sono: fino a 10 μA - in modalità "sleep" e fino a 50 mA - in modalità di trasmissione (stimata dalla barra superiore).

Conclusione

Quando si confrontano le tecnologie NB-IoT e XNB in ​​termini di autonomia del dispositivo finale, quest'ultima sembra molto più preferibile.

Un'elevata velocità di trasferimento riduce la durata della batteria dei dispositivi finali: maggiore è la velocità di trasferimento, maggiore è il consumo di energia della radio NB-IoT.

Al 1° dicembre 2017 sono trascorsi meno di 11 mesi dall'inizio del test delle soluzioni NB-IoT ed è troppo presto per parlare dell'effettiva durata della batteria nei dispositivi NB-IoT.

A partire dal 1° dicembre 2017, il periodo di funzionamento autonomo confermato dei contatori STRIZH XNB è di 4 anni. I primi dispositivi "intelligenti" hanno già funzionato per tanto tempo nelle zone residenziali di Mosca e Perm.

Il protocollo XNB è ottimale per le applicazioni di acquisizione di telemetria che richiedono un lungo durata della batteria. Ad esempio, contatori di risorse o altri sensori installati in luoghi difficili da raggiungere: scantinati, montanti di condomini e parcheggi sotterranei.

Sviluppo delle tecnologie in Russia

Prototipi di dispositivi NB-IoT di Megafon

Le apparecchiature di rete che supportano NB-IoT sono prodotte al di fuori della Russia da Qualcomm e da numerosi altri importanti fornitori stranieri.

Quindi, le reti cellulari Megafon: stazioni base, Software e il sistema di controllo BS sono costruiti almeno per metà sull'attrezzatura di un fornitore cinese.

La tecnologia STRIZH, inclusi hardware e software, è completamente domestica: le stazioni base vengono assemblate a Mosca, i dispositivi finali vengono prodotti nelle nostre strutture e negli stabilimenti dei partner russi.

I server dell'azienda si trovano in Russia. Sono in corso lavori per introdurre la crittografia nel sistema in conformità con GOST.

Dal 2014 STRIZH crea e applica il russo Tecnologie dell'informazione e ne garantisce la competitività a livello internazionale.

Le soluzioni per l'Internet delle cose sviluppate e implementate da STRIZH rispettano pienamente le principali disposizioni della Strategia di Sviluppo società dell'informazione nella Federazione Russa per il 2017-2030”, approvato dal Presidente.

Conclusione

Costruire un'infrastruttura di rete su hardware e software stranieri non è sicuro per ragioni sia tecniche che politiche. E poiché gli operatori tendono a includere parte del costo delle apparecchiature nella sua successiva manutenzione, le reti IoT cellulari possono aumentare notevolmente di prezzo nei prossimi 3 anni.

STRIZH implementa costantemente il programma della Strategia, sostituendo le apparecchiature importate, il software e la base di componenti elettronici con controparti russe che non sono inferiori, ma per molti versi superiori agli sviluppi esteri.

Canone di abbonamento alla rete

Nelle reti cellulari, il canone di abbonamento è regolato dall'operatore. In Russia esistono già precedenti in cui le tariffe sono aumentate con l'aumento del traffico. Per l'alloggio e i servizi comunali, una quota di abbonamento di 50 rubli per 1 dispositivo è una significativa voce di costo aggiuntivo che incide sul rimborso.

La rete STRIZH è implementata in stazioni base a basso costo. Il cliente diventa il "padrone" della propria rete. Il costo della soluzione STRIZH è ottimizzato grazie alla gamma di trasmissione senza licenza e alle apparecchiature economiche.

Nell'ambito dell'attuale politica commerciale incentrata sul settore dell'edilizia abitativa e dei servizi comunali, ai piccoli e medi clienti non vengono addebitati i canoni di abbonamento.

Quando si costruisce una rete a livello federale, è probabile che il modello di business sia un canone di abbonamento o equivalente.

Conclusione

Il canone di abbonamento per il traffico M2M e la probabilità di un suo aumento frenano grandi aziende e organizzazioni che non possono dipendere dagli operatori cellulari: società statali, settore della difesa, sviluppatori con migliaia di contatori di utilità.

La possibilità di implementare le proprie reti senza un canone mensile consentirà sia alle grandi aziende che alle piccole organizzazioni di implementare progetti sullo Strizh. Se durante l'implementazione della rete federale STRIZH viene introdotto un canone di abbonamento, la sua dimensione sarà di un ordine di grandezza inferiore rispetto alle tariffe degli operatori mobili.

Riepilogo

Al 1° dicembre 2017, in Russia sono note 4 reti pilota NB-IoT. Tutti sono implementati dal secondo operatore mobile russo, Megafon, e tutti sono in modalità test.

Le prime implementazioni commerciali dovrebbero essere previste solo entro la seconda metà del 2018. E la preparazione per la produzione e la certificazione di dispositivi "intelligenti" già pronti sposterà molto probabilmente i tempi di implementazione al 2019-2020.

Prima del lancio completo di NB-IoT in alcune regioni, ci vorranno altri 2-3 anni. L'implementazione delle reti inizierà con le soluzioni più convenienti con la più alta densità di abbonati: le grandi città.

Vantaggi e caratteristiche di NB-IoT

Vantaggi

• Disponibilità di infrastrutture nelle grandi città: l'utente non si "preoccupa" dell'installazione delle stazioni.
• Bit rate elevati: può essere utilizzato per applicazioni con livelli di traffico compresi tra 20.000 e 250.000 bps.
• Ritardo di trasmissione del segnale basso (latenza) fino a 1 secondo dal momento dell'operazione alla notifica in account personale. Sulle reti occupate, i ritardi possono raggiungere i 3 secondi.

Il caso d'uso ideale per NB-IoT sono le applicazioni fisse e mobili urbane con requisiti di larghezza di banda elevati e penetrazione e autonomia relativamente tolleranti.

Peculiarità

• canone di abbonamento per il traffico;
• rischio di modifica unilaterale dei termini di collaborazione: aumento del canone di abbonamento;
• completa dipendenza dall'operatore e dalla sua infrastruttura;
• mancanza di terminali già pronti: la connessione modem-contatore è inaffidabile;
• incapacità di implementare una rete privata;
• la presenza di SIM-card in volumi da 100 dispositivi crea confusione sul lato client;
• autonomia relativamente bassa: dovrai cambiare la batteria o fornire alimentazione costante;
• costose licenze per infrastrutture e frequenze per l'implementazione nuova rete in una zona scarsamente popolata, per la quale l'utente paga sotto forma di canone di abbonamento;
• il costo di modem e punti di misura è superiore alla media del settore;
• indice di sensibilità inferiore e, di conseguenza, peggiore penetrazione del segnale;
• la presenza di macchie d'ombra nel rivestimento;
• soluzioni TTM (time to market) lunghe: le soluzioni annunciate dovranno attendere da 1 anno o più;
• tecnologia straniera da fornitori stranieri (sicurezza delle informazioni).

Queste caratteristiche portano al fatto che NB-IoT riceverà sicuramente un uso nelle città con una popolazione di oltre 100-300.000 persone. Nelle città con popolazione più piccola, su richiesta di grandi clienti, è possibile costruire una rete NB-IoT in 6-9 mesi. La copertura di strade e ferrovie probabilmente non sarà una priorità.

Le applicazioni più interessanti per NB-IoT:

• retail e banche: distributori automatici, registratori di cassa, bancomat;
• medicina: dispositivi indossabili, monitoraggio remoto;
• sistemi di sicurezza: segnalamento, controllo apparecchiature;
• elettronica di consumo.

Vantaggi e caratteristiche della tecnologia STRIZH

Vantaggi

• Stazioni base economiche: da 86.650 rubli, che vengono distribuiti ovunque in 2 ore.
• Basso costo di proprietà della rete (alimentazione, canale di transito) - da 400 rubli. per stazione al mese
• Ampia copertura territoriale: fino a 10 km in città, 40 km. in area aperta.
• I punti bianchi sono facilmente "chiusi" da mini-stazioni di base economiche.
• Elevata densità di dispositivi: fino a 1.000.000 di dispositivi per stazione al giorno.
• Copertura efficiente di aree scarsamente popolate, strade e ferrovie con BS mobili o stazionari.
• L'alto potere di penetrazione consente di interrogare i dispositivi da scantinati, montanti, armadi, che è fondamentale per la contabilità delle risorse negli alloggi e nei servizi comunali.
• Elevata autonomia dei dispositivi: fino a 10 anni dalla batteria integrata.
• Possibilità di implementare reti private e chiuse senza canone mensile.
• Non richiede licenza, è liberamente utilizzato ovunque nella Federazione Russa.
• L'assenza di costi di licenza non viene addebitata all'abbonato
• Dispositivi plug-and-play integrati pronti all'uso e soluzioni complete.
• Il costo dei chip è inferiore - il costo dei dispositivi è inferiore.
• Piattaforma di comunicazione LPWAN verticale: dal protocollo all'applicazione utente.
• Quick time to market: 3 settimane per un prototipo, 2 mesi per un prodotto finito.
• Tecnologia nazionale al 100%: piombo di importazione, sicurezza, potenziale di esportazione.

Il caso d'uso ideale per STRIZH è l'implementazione rapida ed economica di reti private o pubbliche con un'alta densità di rete fissa o dispositivi mobili in qualsiasi territorio, indipendentemente dagli interessi commerciali degli operatori cellulari tradizionali.

Peculiarità

• Baud rate: 100/1000/9600 bps, adatto per applicazioni con requisiti di larghezza di banda di comunicazione bassi: telemetria di contatori e sensori.
• Latenza superiore: fino a 3-5 secondi dal momento dell'attivazione alla visualizzazione dei dati nel tuo account personale.
• L'intervallo senza licenza - maggiore probabilità di interferenza - è effettivamente livellato grazie all'approccio a banda stretta e all'elevato budget di collegamento di 174 dBm.

"STRIZH" è ideale per l'uso nei seguenti settori:

• Servizi abitativi e comunali e industria dell'energia elettrica: dispacciamento e contabilità delle risorse.
• Telematica dei trasporti: monitoraggio merci, smaltimento rifiuti, "ferrovia digitale".
• Controllo di edifici e oggetti: sensori di fumo, accesso, temperatura, perdite.
• Settore agricolo: monitoraggio di vaste aree di campi agricoli, magazzini, serre.
• La necessità di implementare una rete dove non c'è copertura non è un ostacolo per STRIZH, poiché l'infrastruttura è disponibile anche per un piccolo cliente.

In questa brochure imparerai:

• cos'è NB-IoT;
• confronto dettagliato di XNB e NB-IoT;
• differenze nei livelli di equipaggiamento: stazioni base, dispositivi finali;
• quanto costa implementare una rete su XNB e NB-IoT;
• prospettive per lo sviluppo delle tecnologie in Russia.

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Caratteristiche	XNB di Strizh	NB-IoT da 3GPP
Origine della tecnologia	russo	straniera
Funzionalità	E' possibile realizzare reti private/locali e pubbliche	Solo reti cellulari
intervallo di frequenze	Larghezza di banda 868,8 MHz (senza licenza) 500 kHz. (È possibile l'implementazione ad altre frequenze sub-GHz)	Concesso in licenza: uplink 890-915 MHz, downlink 935-960 MHz
Canale di banda	100 Hz	180 kHz
Link budget	174 dBm	164 dB
Gamma di velocità	100 / 1000 / 9600 bps	20.000 bps - 250.000 bps (tasso di collegamento, le informazioni potrebbero essere inferiori)
Sensibilità del ricevitore	Alto, -150 dBm (per 100 bps)	Basso - 127 dBm (per 20.000 bps)
Gamma di comunicazione in città	Fino a 10 km o più

Una classe di dispositivi telematici wireless che trasmettono dati su un canale radio; il principio di base è la trasmissione digitale dei dati su una banda di frequenza ultra stretta a basse velocità. Una caratteristica della tecnologia è un ampio raggio di trasmissione del segnale dal dispositivo terminale alla stazione ricevente (fino a 10 km nelle aree urbane e fino a 40 km nelle aree aperte); lunga durata dei dispositivi terminali (oltre 10 anni senza alimentazione esterna); rapporto costo-efficacia e facilità di implementazione delle soluzioni; ottima scalabilità grazie a un numero praticamente illimitato di sensori collegati. La tecnologia è progettata per raccogliere informazioni dai dispositivi Internet of Things e implementare comunicazioni machine-to-machine (m2m). In Europa, LPWAN opera su 169 MHz, 433 MHz e 868 MHz.

Informazioni sullo standard NB-IoT

L'ingresso sul mercato dei primi dispositivi abilitati per NB-IoT è previsto tra la fine del 2016 e l'inizio del 2017. La tecnologia NB-IoT funziona nelle reti LTE e sarà rilevante nell'ulteriore transizione agli standard di quinta generazione.

Storia

La storia di LPWAN è iniziata molto prima che la Sigfox francese lanciasse una rete wireless con lo stesso nome in una gamma di frequenze senza licenza nel 2009. L'obiettivo dell'azienda era connettere alla rete oggetti che non richiedono molta energia per funzionare. I contatori sono stati collegati prima, lavatrici eccetera.

Eppure i primi dispositivi che hanno iniziato a funzionare nei predecessori delle moderne reti LPWA sono stati i sistemi di allarme. Quindi, nel 1980-1990. iniziarono ad apparire topologie e architetture di rete simili a LPWAN. Ad esempio, AlarmNet, una sussidiaria di ADEMCO, ha collegato i rilevatori di incendio da una rete wireless e ne ha monitorato il funzionamento. La rete operava ad una frequenza di 928 MHz e copriva il 65% della popolazione. Successivamente, Honeywell ha acquisito AlarmNet.

Un altro fornitore è ARDIS, fondata negli anni '80. rete wireless con un'ampia area di copertura, di proprietà di Motorola. Le apparecchiature utilizzate per automatizzare le vendite e le transazioni online sono state collegate a questa rete a bassa velocità. Successivamente, American Mobile ha acquisito ARDIS e il nuovo proprietario ha trasferito il servizio clienti a reti più moderne.

Con il graduale sviluppo della tecnologia, le aziende che forniscono soluzioni di monitoraggio sono passate alle reti 2G. È successo alla fine degli anni '90. Per gli standard dell'epoca, le reti 2G avevano una copertura onnipresente.

Reti LPWAN

Due opzioni principali per implementare una rete LPWAN:

• Gamma di frequenza con licenza (alta potenza, velocità relativamente alta, nessuna interferenza)
• Gamma di frequenza senza licenza (bassa potenza, bassa velocità, limitazione del ciclo di lavoro del trasmettitore, possibili interferenze da altri giocatori)

Tre tecnologie principali per la creazione di reti LPWAN:

• NB-IoT - l'evoluzione delle comunicazioni cellulari;
• SigFox nel mondo e Strizh, VAVIOT in Russia - LPWAN senza licenza UNB;
• LoRa è una LPWAN a banda larga senza licenza.

È probabile che NB-IoT catturi la maggior parte del mercato ad alto rendimento, ma le tecnologie senza licenza hanno tutte le possibilità di conquistare il mercato a basso rendimento con miliardi di dispositivi connessi semplici ed economici.

NB-IoT

Il protocollo LoRa più noto - LoRaWAN - è un protocollo di controllo della comunicazione hardware tra gateway LPWAN e nodi terminali del dispositivo. LoRaWAN (reti geografiche a lungo raggio, rete globale a lungo raggio) è distribuito nello spettro di frequenza che non richiede licenza.

I dispositivi nella rete LoRaWAN trasmettono in modo asincrono i dati da inviare al gateway. Quindi, diversi gateway che hanno ricevuto queste informazioni inviano pacchetti di dati a un server di rete centralizzato e da esso ai server delle applicazioni.

Il protocollo è supportato a livello globale da LoRa Alliance. L'alleanza riunisce più di 500 sviluppatori hardware e software e operatori LoRaWAN.

I servizi di comunicazione LoRaWAN sono forniti da 42 operatori in più di 250 città in tutto il mondo. Gli esperti spiegano tale popolarità di questo standard basso livello consumo energetico (circa 10 anni con una batteria), ampia area di copertura e basso costo dei sensori (fino a $ 10).

LoRaWAN e Strizh: confronto

1. Protocollo di comunicazione

Una delle principali differenze tra queste reti è il protocollo di comunicazione. LoRa utilizza il protocollo LoRaWAN - MAC livello di collegamento(OSI media layer 2) per reti multinodo con lungo raggio e basso consumo energetico.

La rete Strizh utilizza il proprio protocollo Marcato 2.0. Questo protocollo è chiuso. Il protocollo fornisce la crittografia XTEA utilizzando una chiave a 256 bit.

2. Grado di proprietà

Strizh utilizza il protocollo chiuso Marcato 2.0 per il suo lavoro. Di conseguenza, per funzionare in questa rete, sono necessari gateway e dispositivi finali prodotti da Strizh. Un tale grado di proprietà assoluta può influire negativamente sia sul costo dei dispositivi che sulla loro portata.

LoRaWAN è caratterizzato da un basso grado di proprietà. Il brevetto per i chip LoRa appartiene a Semtech. Tuttavia, il proprietario dei brevetti non si oppone al fatto che le apparecchiature vengano prodotte da diverse aziende. Inoltre, i dispositivi finali sono prodotti da diverse dozzine di produttori di terze parti. Di conseguenza, l'utente ha accesso a molte opzioni efficienti ea basso costo per la creazione di soluzioni IoT basate su LoRa.

3. Modulazione

LoRa utilizza la modulazione dello spettro diffuso del chirp, mentre Strizh utilizza DBPSK, un metodo DPSK (differenziale a spostamento di fase binario) a banda ultra stretta.

L'uso della codifica a spostamento di codice a banda larga LoRaWAN porta a una diminuzione dell'efficienza nell'uso dello spettro di frequenza. Di conseguenza, il numero di dispositivi per operare in una determinata gamma di frequenze è molto inferiore a quello di Swift. È possibile utilizzare fino a 1250 dispositivi Strizh nella banda LoRa a 125 kHz richiesta per codificare un canale.

4. Larghezza di banda del segnale

La larghezza di banda del segnale consigliata per una rete LoRaWAN standard è 125 kHz. Strizh ha una larghezza di banda del segnale di 100 Hz. La rete LoRaWAN standard ha otto canali larghi da 125 kilohertz ciascuno, mentre Strizh ha 5mila canali stretti da 100 hertz ciascuno. Il canale stretto ha diverse caratteristiche. Ad esempio, richiede la stabilità della frequenza dei risonatori al quarzo che impostano la frequenza operativa dell'unità di abbonato. In caso contrario, è necessario utilizzare costosi generatori compensati termicamente, in cui l'errore di frequenza è di un ordine di grandezza inferiore.

5. Separazione dei canali

FDMA (Frequency Division Multiple Access) è un accesso multiplo con divisione di frequenza. La risorsa condivisa è divisa in più dispositivi. Questa divisione può essere uguale o disuguale. FDMA viene generalmente utilizzato insieme ai metodi di accesso multiplo TDMA e CDMA.

Il principio di funzionamento di TDMA è che a una certa frequenza, la stazione base funziona per un abbonato per un certo periodo di tempo, per un altro e così via. Le interruzioni sono così brevi che passano inosservate ai dispositivi.

Il principio di funzionamento dello standard CDMA quasi digitale significa che tutte le celle operano sullo stesso canale. Di conseguenza, la risorsa di frequenza viene utilizzata per la maggior parte. Possibilità fornita transizione graduale dispositivi dal servizio da una stazione base all'altra.

LoRaWAN utilizza CDMA e TDMA, mentre Strizh utilizza FDMA e TDMA.

6. Reti radio e mesh

Il vantaggio di LoRaWAN risiede nell'uso di reti mesh (multipoint). I dispositivi possono funzionare come una stazione di ritrasmissione radio e trasmettere un segnale al punto di accesso più vicino. Pertanto, i fornitori non devono installare punti di accesso aggiuntivi con cablaggio ad essi. Un modo alternativo consiste nell'utilizzare stazioni di trasmissione radio WLAN in miniatura che forniscono comunicazione con l'infrastruttura del punto di accesso esistente. "Strizh" non può vantare tali caratteristiche.

7. Classi di dispositivi serviti

LoRaWAN può servire dispositivi di classe A, B, C, mentre Strizh può servire solo dispositivi di classe A. Le classi differiscono nel programma di trasmissione dei dati. Ad esempio, l'apparecchiatura di Classe A trasmette informazioni e quindi attende per un breve periodo di tempo una risposta dalla stazione base. Il ricevitore si spegne fino alla sessione di comunicazione successiva. I dispositivi di classe B funzionano secondo un programma. Il trasmettitore si accende all'ora specificata. La stazione base ha questa pianificazione, quindi è in grado di trasmettere i dati al dispositivo in base alla pianificazione. I dispositivi di classe C mantengono il ricevitore sempre acceso, in modo che la stazione base possa trasmettere informazioni in qualsiasi momento.

8. Trasferimento dati asincrono

Le reti Strizh e LoRaWAN non sono cellulari. Ciò significa che i dispositivi non devono riattivarsi per sincronizzare i dati. I sensori possono essere programmati per inviare dati in base a una pianificazione o quando le informazioni si accumulano. Pertanto, la durata della batteria è piuttosto lunga e può raggiungere diversi anni.

9. Reti locali della scala a oggetti

Anche una singola azienda può costruire una rete LoRaWAN efficiente grazie al costo inferiore di una stazione base e a un ecosistema più ampio di fornitori di hardware e software. È anche possibile costruire la rete Strizh in una struttura locale, ma a causa dell'assoluta vicinanza del protocollo, potrebbe essere necessario più tempo per selezionare le apparecchiature necessarie e coordinare il progetto.

10. Numero di operatori

Le reti LoRaWAN sono implementate da più di cento operatori in 40 paesi e 250 città in tutto il mondo. Arruolare il supporto di giganti IT e maggiori operatori comunicazioni, LoRaWAN ha già coperto più di 40 paesi e 250 città con un segnale. In Australia, Nuova Zelanda, Taiwan e Paesi Bassi, LoRaWAN è considerato lo standard di rete dell'Internet delle cose. La rete Strizh è rappresentata dall'unico operatore che fornisce servizi in alcuni paesi della CSI.

11. Costo delle stazioni base

l'investimento nella costruzione di LPWAN non cellulari è piuttosto basso rispetto alle LPWAN mobili. Le reti LPWAN non cellulari possono essere facilmente implementate sia nelle aree urbane che rurali. Il costo di una stazione base LoRaWAN è stimato in $ 1000. Per coprire il territorio dei Paesi Bassi, ad esempio, uno degli operatori di telecomunicazioni ne ha acquistati 12.

12. Immunità al rumore

La tecnologia Strizh è più resistente alle interferenze. Il segnale LoRaWAN ha un grado di stabilità medio. La protezione contro le interferenze nel caso di LoRaWAN è fornita dalla codifica.

Con il funzionamento simultaneo in un canale, i dispositivi possono ottenere una protezione contro le interferenze a un livello di 10 - 20 dB, in Swift questa cifra è fino a 65 dB di protezione contro le interferenze su un canale adiacente.

13. Ecosistema

Le soluzioni Strizh vengono sviluppate dall'azienda stessa e da diversi produttori di apparecchiature, principalmente russi. L'ecosistema LoRa comprende più di 500 aziende - operatori di telecomunicazioni e fornitori di soluzioni e apparecchiature IT. La LoRa Alliance include giganti IT come IBM, Cisco, Orange, NTT, Soft Bank, Bosch, Schneider Electric, Inmarsat, Swisscom. Il supporto di questi leader ha già portato LoRaWAN a diventare la più grande tecnologia LPWAN popolare al mondo. Ciò è dimostrato dal numero di operatori che implementano questa rete.

Riepilogo

LoRaWAN supera significativamente Strizh in termini di propietalità, separazione dei canali, capacità di servire diverse classi di dispositivi, possibilità di utilizzare reti a microonde e mesh e costruzione reti locali nelle imprese, il costo delle stazioni base, l'ecosistema di supporto e il numero di reti avviate. Ciò significa che i clienti hanno molte più opzioni per creare soluzioni industriali efficaci basate su LoRaWAN rispetto a quando utilizzano la tecnologia Strizh.

LoRaWAN vs. NB-IoT: confronto degli standard

1. Facilità di implementazione

sigfox

Sigfox è una società francese che ha lanciato una moderna rete LPWA in Francia nel 2009. L'importo dell'investimento nel progetto è stato quindi pari a 100 milioni di euro.

La rete utilizza la tecnologia wireless a banda ultra stretta. La rete si basa su una topologia a stella. A proposito, questa topologia è tipica per la maggior parte degli LPWA. Molti dispositivi per connessione senza fili trasmettere i dati ai gateway e i gateway reindirizzano le informazioni al server. Ogni dispositivo sulla rete può inviare fino a 140 messaggi in uscita al giorno. La dimensione del messaggio non supera i 12 byte. Il numero massimo di messaggi in arrivo è 4, il volume di ciascuno è fino a 8 byte.

La rete opera in una gamma di frequenze senza licenza. Per la fornitura di servizi di comunicazione viene utilizzata la banda 868 MHz in Europa e 902 MHz in Europa. Le reti Sigfox sono distribuite in più di 26 paesi in tutto il mondo.

Screpolatura:

• L'ulteriore sviluppo del caso degli alloggi e dei servizi comunali non è chiaro a causa della modifica della legislazione.
• Gli sviluppatori di terze parti con tecnologia chiusa non hanno accesso al server di rete.
• Non esiste un canale inverso simmetrico nell'intervallo.
• Rischi di un unico fornitore e rischi di aumento dei canoni di abbonamento

Ingenù

Questa rete utilizza il protocollo RPMA (Random Phase Multiple Access). La tecnologia è disponibile in 29 paesi in tutto il mondo.

Buona WAN

RT-Invest ha lanciato un progetto di controllo intelligente per la raccolta e lo smaltimento dei rifiuti

Il 15 agosto 2019 il gruppo di società RT-Invest (creato con la partecipazione della Rostec State Corporation) ha presentato un progetto pilota per la digitalizzazione della raccolta e del trasporto dei rifiuti urbani basato sulla propria piattaforma per servizi telematici. Leggi di più.

Beeline ed Energomera promuoveranno congiuntamente LPWAN nel campo dell'industria dell'energia elettrica

Il 26 luglio 2019 si è appreso che VimpelCom ha annunciato la propria disponibilità a sviluppare l'Internet delle cose nel mercato russo della misurazione dell'elettricità. La società ha firmato un accordo di collaborazione con produttore nazionale contatori elettrici con Energomera. Leggi di più.

J'son & Partners Consulting: stato e prospettive per l'implementazione delle tecnologie LPWAN

Come notato da J'son & Partners Consulting, è possibile utilizzare varie tecnologie radio e standard di comunicazione wireless per fornire la connettività dei dispositivi IoT. Tuttavia, secondo la classificazione russa, la stragrande maggioranza delle reti wireless per IoT può essere classificata all'interno di 6 grandi segmenti.

Un numero significativo di dispositivi IoT (circa l'80%) sarà connesso tramite gateway basati su reti locali e personali nelle bande di radiofrequenza utilizzate in maniera semplificata (Fig. 2). Allo stesso tempo, i gateway stessi possono essere collegati tramite reti mobili cellulari esistenti o reti IoT wireless a banda stretta.

Sebbene le reti IoT wireless a banda stretta non siano considerate il segmento più popolare delle tecnologie wireless per l'IoT, questo tipo di rete dovrebbe essere utilizzata per connettere dispositivi IoT in molti settori per un'ampia gamma di applicazioni che sarebbero difficili o impossibili da implementare utilizzando altri tipi connessione wireless.

Le reti IoT wireless a banda stretta corrispondono a due segmenti separati a seconda dell'uso delle bande di radiofrequenza in modo generale o semplificato.

Reti IoT wireless a banda stretta nelle bande di radiofrequenza utilizzate in ordine generale(secondo la classificazione estera - nello spettro licenziato), sono rappresentati da diversi standard, tra i quali i più diffusi sono NB-IoT e LTE-M del consorzio 3GPP. In effetti, queste tecnologie non sono standard a sé stanti, ma sono sviluppi di standard mobili cellulari esistenti che sono stati perfezionati per soddisfare le esigenze di connettività di dispositivi a bassa potenza, tipicamente alimentati a batteria con requisiti di larghezza di banda limitati.

Esistono più di una dozzina di diversi standard aperti e chiusi per le reti di comunicazione wireless IoT a banda stretta nelle bande di radiofrequenza utilizzate in modo semplificato (secondo la classificazione straniera - nello spettro senza licenza).

Pertanto, nel mondo, le tecnologie a banda stretta per l'IoT sono divise in due categorie principali:

• tecnologie che utilizzano spettro senza licenza (LoRaWAN, SigFox, ecc.);
• tecnologie che utilizzano lo spettro concesso in licenza (NB-IoT, LTE-M, ecc.)

La dinamica più elevata in termini di numero di lanci nel mondo è mostrata dalle reti nello spettro concesso in licenza (NB-IoT e LTE-M), in cui investono gli operatori mobili.

Secondo J'son & Partners Consulting, alla fine del 2018 queste tecnologie erano leader in termini di numero di reti lanciate con una quota del 39%. In 1 mq. Nel 2019 il numero di operatori che hanno implementato reti basate su tecnologie NB-IoT o LTE-M in 52 paesi ha superato 100. A giugno 2016 è stata completata la standardizzazione di NB-IoT nella release 13 (LTE Advanced Pro).

Secondo LoRaAlliance, alla fine del 2018, il numero di operatori di rete LoRaWAN nel mondo ha superato 100. Le reti Sigfox (la tecnologia non è rappresentata in Russia) coprono circa 50 paesi (esclusi "nani" e stati insulari).

Entro la fine del 2018, le reti Strizh (tecnologia XNB) e Vaviot (tecnologia NB-Fi) erano le più utilizzate in Russia. C'è anche una costruzione attiva di reti LoRaWAN e NB-IoT. In particolare, a seguito dei risultati del 2018, ER-Telecom ha costruito reti LoRaWAN in 63 città e MTS ha implementato una rete federale NB-IoT in più di 200 città in 52 regioni della Russia.

Un'analisi del livello di sviluppo e standardizzazione delle tecnologie e dei protocolli LPWAN nello spettro senza licenza ha mostrato quanto segue:

• LoRaWAN: si prevede di rendere questa tecnologia uno standard internazionale. In Russia lo sviluppo dello standard fondamentale per il protocollo LoRaWAN dovrebbe concludersi nel 2021.
• NXB ("Strizh"): un protocollo XNB chiuso sviluppato dalla società Strizh. È stato proposto di utilizzarlo per il collegamento di massa di contatori elettrici "intelligenti", la decisione finale non è stata ancora presa.
• NB-Fi (Vaviot): a febbraio 2019 è stato approvato da Rossstandart lo standard nazionale preliminare NB-Fi. Il piano della National Technology Initiative (NTI) prevede lo sviluppo di molti altri standard IoT in Russia fino al 2025.
• Sigfox e altre tecnologie (Weightless P, Ingenu, ecc.) non sono rappresentate in Russia, non ci sono piani per il loro sviluppo da parte dei partecipanti al mercato (fornitori, integratori di sistemi, operatori, regolatori, ecc.) (non annunciato).

Per luglio 2019 nel mercato russo entrambi i dispositivi con supporto delle tecnologie LoRaWAN, NB-Fi e XNB, e hardware di rete(infrastruttura), anche da fornitori russi. Nel prossimo futuro dovrebbero apparire sul mercato i primi dispositivi commerciali che supportano la tecnologia NB-IoT.

Secondo le previsioni di BergInsight, nel 2023 le tecnologie nello spettro con licenza (NB-IoT e LTE-M) rappresenteranno circa l'80% di tutte le spedizioni di dispositivi LPWA nel mondo - quasi 1 miliardo di pezzi.

In Russia per luglio 2019 il regolatore dà la preferenza alle tecnologie in una gamma concessa in licenza, mentre alle tecnologie per l'uso senza licenza viene assegnato il ruolo di nicchia che si concentra principalmente sulla raccolta di telemetria da oggetti non critici. Allo stesso tempo, vi sono rischi di monopolizzazione dei singoli segmenti IoT (infrastrutture di trasporto, contatori intelligenti, ecc.) attraverso l'uso di protocolli chiusi e la fornitura di preferenze ai singoli partecipanti al mercato.

Gli standard LPWAN saranno utilizzati principalmente negli alloggi e nei servizi comunali, nelle città intelligenti, nella logistica, nei trasporti e nell'agricoltura. In generale, il mercato russo si svilupperà secondo le tendenze globali, con un ritardo di 1-3 anni dai paesi sviluppati.

Nella catena del valore diminuisce il ruolo dei fornitori di servizi di comunicazione "puri" per M2M/IoT e aumenta il ruolo dei fornitori di servizi basati su piattaforme cloud IoT, servizi di integrazione di sistema e supporto tecnico dei sistemi M2M/IoT.

VimpelCom ha attivato a Mosca la rete NB-IoT per servizi e dispositivi Internet of Things

Il 2 luglio 2019 si è appreso che VimpelCom PJSC (marchio Beeline) ha attivato a Mosca una rete per servizi e dispositivi Internet of Things (IoT) nello standard LTE basata su tecnologia NB-IoT. Sarà in grado di supportare decine di milioni di dispositivi intelligenti. Leggi di più.

SCRF ha preso una decisione di compromesso sul destino dello standard LPWAN

La versione iniziale della decisione della commissione su questo tema ha suscitato molte polemiche. Ora i dispositivi LPWAN funzionano in sezioni senza licenza della banda 800 MHz: 864 - 865 MHz, 866 - 868 MHz e 868,7 - 869,2 MHz.

Alla penultima riunione del 2018, la SCRF ha voluto obbligare a lanciare stazioni base LPWAN per ottenere il permesso di utilizzare le frequenze radio. Inoltre, era previsto l'obbligo di utilizzare solo apparecchiature domestiche in queste reti.

Il capo dell'Associazione dei partecipanti al mercato dell'Internet delle cose Andrey Kolesnikov ha indirizzato una lettera al ministro delle Comunicazioni, presidente del Comitato statale per le frequenze radio Konstantin Noskov con una richiesta di impedire che tale decisione venisse presa. Kolesnikov ha sottolineato che l'obbligo di ottenere l'autorizzazione obbligatoria per l'uso delle radiofrequenze aumenterebbe i tempi di costruzione delle reti LPWAN, comporterebbe un aumento del costo dei servizi di comunicazione e aumenterebbe l'onere per l'organismo di regolamentazione - Roskomnadzor.

Inoltre, le reti LPWAN sono ora utilizzate attivamente dalle startup, comprese quelle nel campo degli studenti e dell'istruzione. L'introduzione di una procedura di autorizzazione all'introduzione dei mezzi radioelettronici LPWAN renderà impossibile il proseguimento di tale pratica.

Kolesnikov si è anche opposto all'introduzione di un requisito per l'uso obbligatorio dell'equipaggiamento russo. Produttori russi, a suo avviso, non è ancora in grado di fornire il volume e la qualità richiesti delle apparecchiature per l'Internet delle cose.

2018

Tele2, Ericsson e Rostelecom hanno testato NB-IoT per il settore energetico

Per fornire comunicazioni 4G, è stato deciso di allocare le bande di frequenza 453-457,4 MHz e 463-467,4 MHz a cinque regioni. Questo elenco include Nenets e Chukotka Autonomous Okrug, la Repubblica di Inguscezia, Sakha (Yakutia) e Cecenia. Le offerte si terranno entro il secondo trimestre del prossimo anno.

2017

MTS ha aperto il laboratorio dell'ecosistema NB-IoT

ZTE e Velcom hanno lanciato la rete NB-IoT a Minsk

L'operatore di telecomunicazioni velcom ha lanciato la prima rete NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) del paese per "Internet of Things" nell'autunno 2017 a Minsk. Il lancio della rete NB-IoT consentirà lo sviluppo dell'“Internet of Things” in tutta la città, e non solo nelle aree pilota. Le stazioni base forniscono già ora una copertura stabile in ogni area: la comunicazione a banda stretta penetra nei luoghi più inaccessibili, attraverso i massicci muri degli edifici e nei sotterranei. Per livello di penetrazione del segnale nuovo standard può essere 20 volte migliore delle tecnologie M2M attualmente in uso.

In precedenza, Velcom ha ricevuto l'autorizzazione dalla Commissione statale sulle frequenze radio (SCRF) per utilizzare una parte della gamma di frequenze precedentemente assegnata per l'Internet delle cose. La rete NB-IoT opera nella banda 900 MHz, utilizzata anche in GSM e UMTS. Per l'Internet delle cose, viene utilizzata una piccola banda di frequenza di 200 kHz con intervalli di guardia, che non pregiudica in alcun modo il funzionamento di altre reti.

Gli operatori di telefonia mobile in Russia potrebbero essere autorizzati a utilizzare le frequenze in modalità NB-IoT

All'inizio di dicembre 2017 si è appreso che la Commissione statale sulle frequenze radio (SCRF) prevede di consentire agli operatori Big Four, ovvero MTS, MegaFon, VimpelCom e Tele2, di utilizzare le frequenze in modalità NarrowBand Internet of Things (NB-IoT) . La bozza di decisione corrispondente dell'SCRF dovrebbe essere presa in considerazione durante la riunione del 28 dicembre 2017.

In particolare, si ipotizza che gli operatori potranno lanciare NB-IoT nell'ambito di permessi già validi per l'utilizzo delle frequenze degli standard GSM, LTE e successive modifiche in Russia in varie fasce. Secondo il documento, il Comitato di Stato per le radiofrequenze "tiene conto della necessità di una rapida introduzione di tecnologie radio promettenti per lo sviluppo dell'Internet delle cose".

Secondo gli operatori, la possibilità di utilizzare le frequenze in modalità NB-IoT fornirà un ambiente normativo favorevole per l'implementazione dell'infrastruttura dell'Internet delle cose, semplificherà lo sviluppo dell'IoT in Russia e accelererà anche l'ingresso sul mercato di prodotti commerciali già pronti prodotti e servizi in questo settore che sono già stati testati.

Rete wireless federale nella Federazione Russa

Secondo il programma, entro la fine del 2017 verrà sviluppato un concetto per lo sviluppo di reti per una rete di comunicazione a banda stretta per la raccolta di informazioni di telemetria nelle città da territori di oltre 100 metri quadrati. km. Saranno inoltre determinati i bisogni di servizi, gli approcci alla creazione e all'uso della rete LPWAN.

Parallelamente, verranno effettuati lo sviluppo, il miglioramento e il perfezionamento del complesso software e hardware, comprese le apparecchiature di telecomunicazione che soddisfano le esigenze dello sviluppo di reti di comunicazione a banda stretta e la raccolta di informazioni telemetriche. Si sottolinea che le apparecchiature dovrebbero essere prevalentemente di produzione nazionale.

All'inizio del 2018 verranno determinati elenchi e verrà effettuata una valutazione delle capacità dell'industria nazionale per la produzione di apparecchiature di telecomunicazione per la costruzione della rete LPWAN. Successivamente, verranno create le condizioni per lo sviluppo di una rete federale di comunicazioni a banda stretta utilizzando la tecnologia LPWAN, compresa la determinazione delle frequenze radio per l'implementazione della rete, l'adozione di atti normativi e l'attuazione di un progetto pilota per creare una rete di comunicazione.

Nel III trimestre del 2018 verrà eseguita la progettazione delle reti di comunicazione a banda stretta con tecnologia LPWAN, la procedura per la sua implementazione e realizzazione. Entro il terzo trimestre del 2019, le reti di comunicazione LPWAN saranno implementate nelle prime cinque città con una popolazione di oltre 1 milione di persone e su queste reti verranno utilizzate apparecchiature domestiche.

Entro la fine del 2022, le reti LPWAN che utilizzano apparecchiature domestiche saranno implementate in tutte le città della Russia con un'area di oltre 100 mq. km. Ed entro la fine del 2024 sarà assicurata l'implementazione diffusa delle reti LPWAN nelle piccole città e negli insediamenti di tipo urbano, nonché lungo le autostrade e le ferrovie federali, secondo lui, "dall'alto".

Lux Ricerca e Stratistica MRC

MegaFon e Qualcomm hanno testato congiuntamente NB-IoT a San Pietroburgo

I test sono stati effettuati sulla base del MegaFon Federal Research and Development Center di San Pietroburgo. Come dispositivo finale è stato utilizzato un terminale utente di prova basato sul modem multimodale globale Qualcomm MDM9206 e sul lato rete sono state utilizzate apparecchiature Huawei. Per i test è stata utilizzata la banda dei 900 MHz. La funzionalità principale dello standard NB-IoT è stata testata secondo un programma approvato congiuntamente. Nell'ambito del test, è stata testata anche l'operatività dei metodi di miglioramento della copertura (Coverage Enhancement Levels), consentendo al dispositivo di rimanere online anche a valori molto bassi del segnale ricevuto, cosa particolarmente importante per i promettenti dispositivi Internet of Things.

Il test NB-IoT condotto consente di preparare requisiti formalizzati per un gran numero di produttori di moduli IoT, sviluppatori software e integratori di sistemi che intendono sviluppare e implementare i propri dispositivi per lavorare sulla rete MegaFon nello standard NB-IoT.

MegaFon sta preparando l'infrastruttura per la connessione di massa dei dispositivi IoT. La tecnologia NB-IoT fornirà la connessione di rete di massa di vari dispositivi che si trovano in luoghi difficili da raggiungere e devono funzionare a lungo senza cambiare la batteria. Inoltre, questa tecnologia prevede l'utilizzo di una banda di frequenza concessa in licenza, che garantisce l'affidabilità, la sicurezza e la continuità della trasmissione dei dati. L'implementazione della tecnologia NB-IoT è un altro passo nella preparazione dell'infrastruttura di MegaFon per il lancio delle reti di quinta generazione, che aumenteranno non solo la velocità di trasferimento dei dati, ma anche la capacità della rete, ha affermato Nikolay Sidorov, capo del centro federale di ricerca e sviluppo di MegaFon.

Siamo lieti che i moduli disponibili in commercio basati sul modem LTE IoT multimodale globale MDM9206 stiano già rendendo possibile l'Internet delle cose. NB-IoT ed eMTC sono tecnologie ottimali per connettere e connettere dispositivi IoT come dispositivi di pagamento mobili (POS), gasdotti, contatori di acqua, gas ed elettricità, nonché per costruire sistemi di asset management e smart city. Siamo soddisfatti dei risultati dei test congiunti della tecnologia NB-IoT e di vari scenari utente con MegaFon. Il nostro chipset Qualcomm MDM9206 ora disponibile in commercio consente di risolvere tutti questi problemi ora. È un altro passo importante verso l'emergere di nuovi servizi e servizi per abbonati privati ​​e aziendali in Russia ", afferma Yulia Klebanova, Vicepresidente Qualcomm per lo sviluppo aziendale in Europa orientale

Huawei testa i contatori intelligenti NB-IoT in Spagna

EDP ​​​​Distribuição (Spagna) sta utilizzando l'Internet delle cose a banda stretta (IoT) per implementare un progetto pilota nell'ambito del programma Upgrid, che, a sua volta, fa parte della strategia Horizon 2020 della Commissione europea. La rete dell'infrastruttura NB-IoT è stata installata dall'operatore di telecomunicazioni NOS utilizzando gli sviluppi di Huawei.

Secondo Huawei, le seguenti attività vengono risolte utilizzando l'Internet delle cose a banda stretta:

• viene mantenuta la corretta qualità del servizio clienti - grazie al rilevamento automatico di guasti e danni, che riduce il periodo di ripristino del servizio (in caso di calamità naturali e altre situazioni impreviste, consente di rilevare rapidamente i problemi e risolvere il problema);
• misurazione dei consumi online con supporto per varie situazioni e statistiche;
• risposta su richiesta controllata quasi in tempo reale;
• sviluppo continuo della tecnologia grazie alla progressiva implementazione di massa da parte degli operatori di telecomunicazioni (l'implementazione su larga scala garantirà la creazione di un ecosistema sviluppato e l'attuazione di una rivoluzione tecnologica ottimizzando le funzionalità e introducendo nuovi elementi in conformità con i requisiti di una smart grid) .

EDP ​​​​Distribuição ha selezionato l'area del Parque das Nações (Parco delle Nazioni, Parque das Nações) a Lisbona per pilotare lo sviluppo, con 100 clienti coinvolti nel progetto. L'Internet delle cose a banda stretta è già stato implementato qui e sono state installate due stazioni base NOS, che forniscono una copertura NB-IoT. La gestione intelligente dell'energia è diventata un esempio dell'applicazione pratica di questa tecnologia, ha osservato Huawei.

MegaFon ha testato il funzionamento dei contatori nello standard NB-IoT

La soluzione integrata, presentata in primavera da MegaFon insieme ai partner, consentirà ai servizi abitativi e comunali e alle società di gestione di ricevere rapidamente informazioni sul consumo delle risorse, controllare automaticamente i costi, determinare istantaneamente il saldo e liberarsi dei gap di pagamento. I residenti che sono passati alla nuova soluzione non dovranno più effettuare letture manualmente, inoltre sarà possibile monitorare i consumi di luce, acqua e gas attraverso una comoda applicazione e caricare le statistiche per un determinato periodo.

Il prodotto presenta una serie di vantaggi rispetto alle alternative disponibili sul mercato, poiché funziona sullo standard NB-IoT, che MegaFon sta sviluppando insieme a Huawei e prevede di entrare in funzione commerciale nel 2017. La sua efficienza energetica consente ai dispositivi collegati di funzionare fino a 10 anni senza sostituzione della batteria, la sua portata di rete garantisce una trasmissione dati ininterrotta anche in ambienti con scarsa ricezione del segnale mobile e il basso costo del modulo radio garantisce costi di implementazione competitivi.

La comodità della soluzione sta anche nella sua complessità: realizzata in collaborazione con uno sviluppatore russo sistemi di informazione nel campo dell'edilizia abitativa e dei servizi comunali, l'impresa " Tre grandi”, risolve tutti i problemi relativi al passaggio a un sistema di misurazione intelligente, dalla produzione di contatori all'installazione di una piattaforma per la raccolta e l'analisi delle letture attraverso un'unica finestra.

“Oggi possiamo parlare dell'emergere di un intero mercato tecnologico nell'edilizia abitativa e dei servizi comunali, e le soluzioni che appaiono qui, trovano poi applicazione in altri settori. Naturalmente, questo fenomeno è il risultato di un lavoro sistematico per aumentare l'attrattiva degli investimenti del settore, osserva Il viceministro dell'edilizia e dell'edilizia abitativa e dei servizi pubblici della Federazione Russa Andrey Chibis. - Crediamo che l'arrivo di un investitore privato e la definizione di regole chiare del gioco possano rendere il settore dell'edilizia abitativa e dei servizi pubblici davvero efficiente e orientato al cliente. Un manager professionista, che sia un investitore o un'organizzazione di gestione, è interessato ad automatizzare i processi e, di conseguenza, a ridurre i costi, aumentare la gestibilità e la prevedibilità del lavoro. Siamo fiduciosi che la soluzione che viene presentata oggi sarà un ulteriore passo verso il miglioramento dell'efficienza della gestione degli alloggi e sarà in grado di migliorare la disciplina dei pagamenti tra la popolazione”.

La soluzione di MegaFon, Huawei e Big Three apparirà sul mercato subito dopo il lancio dello standard NB-IoT e fornirà una soluzione completa al problema del collegamento dei dispositivi di misura alla rete per le società di gestione e per i servizi abitativi e comunali.

2016: Pratica di Huawei

Prima dell'adozione finale degli standard NB-IoT, Huawei ha collaborato con i partner per preparare la standardizzazione e il test delle applicazioni per comprendere meglio le esigenze dei clienti, accelerare gli aggiornamenti e ottimizzare le soluzioni tecniche. Solo nella prima metà del 2016 Huawei portato a termine molti progetti comuni. Ad esempio, insieme a Etisalat, Huawei ha testato servizi e applicazioni di parcheggio intelligente; insieme agli operatori australiani (VHA e Optus) e South East Water, ha avviato un test di un sistema di gestione intelligente dell'approvvigionamento idrico e ha anche stipulato un accordo di partnership strategica con China Telecom e Shenzhen Water Group per implementare un sistema simile.

2015

Valutazione del mercato da Stratistics MRC

Secondo Stratistics MRC, il mercato globale delle reti LPWA è stimato a 0,5 miliardi di dollari nel 2015. Entro il 2022, secondo gli analisti, il mercato raggiungerà i 46,3 miliardi di dollari, il tasso di crescita medio annuo (CAGR) del mercato nel periodo 2015-2022. sarà dell'88,8%.

Secondo gli analisti, il settore privato dell'economia prenderà la quota di mercato maggiore durante il periodo di previsione. Allo stesso tempo, gli indicatori CAGR del settore pubblico dell'economia in termini di consumo di servizi LPWAN supereranno quelli del settore privato. I paesi europei domineranno il mercato globale LPWAN. Allo stesso tempo, nella regione Asia-Pacifico si osserveranno tassi di crescita più elevati del fatturato annuo totale.

MegaFon, Huawei e Big Three presentati per mercato russo una soluzione completa nel segmento dell'Internet delle cose, che consente ai servizi abitativi e comunali e alle società di gestione di ricevere rapidamente informazioni sul consumo di risorse, controllare automaticamente i costi, determinare istantaneamente il saldo ed eliminare le lacune di pagamento. I residenti che inizieranno a utilizzare la nuova tecnologia nei propri appartamenti non dovranno più effettuare letture manualmente, inoltre potranno monitorare i consumi di luce, acqua e gas, nonché confrontare le statistiche dei diversi mesi tramite una comoda applicazione mobile .

Cosa dicono i rappresentanti dell'azienda?

Il prodotto presenta vantaggi significativi rispetto alle alternative esistenti sul mercato grazie all'uso dello standard NB-IoT, che MegaFon sta sviluppando insieme a Huawei in Russia e prevede di entrare in funzione commerciale nel 2017. La sua efficienza energetica consente ai dispositivi collegati di funzionare fino a 10 anni senza sostituzione della batteria, la sua portata di rete garantisce una trasmissione dati ininterrotta anche in ambienti con difficile ricezione del segnale mobile e il basso costo del modulo radio garantisce la disponibilità dell'implementazione.

La convenienza della soluzione sta anche nella sua complessità: creata insieme allo sviluppatore russo di sistemi informativi nel campo dell'edilizia abitativa e dei servizi comunali, la società Big Troika, risolve tutte le problematiche legate al passaggio a un sistema di misurazione intelligente - dal produzione di contatori all'installazione di una piattaforma per la raccolta e l'analisi delle letture attraverso un'unica finestra. La soluzione di MegaFon, Huawei e Big Three apparirà sul mercato subito dopo il lancio dello standard NB-IoT e fornirà una soluzione completa al problema del collegamento dei dispositivi di misura alla rete per le società di gestione e per i servizi abitativi e comunali.

Che cos'è NB-IoT?

NB-IoT, noto anche come Narrowband IoT, è un caso speciale di una rete a basso consumo o di una rete a lungo raggio ad alta efficienza energetica. Si tratta di tecnologia senza fili trasmissione di piccoli dati su lunghe distanze, focalizzata sulla raccolta di dati da vari sensori, contatori e sensori. Lo svantaggio principale della rete a bassa potenza nell'intero decennio di sviluppo di questa tecnologia è stata la significativa frammentazione delle apparecchiature esistenti e la mancanza di standardizzazione.

La nuova tecnologia NB-IoT, utilizzata da MegaFon, Huawei e dai Tre Grandi, risolve i problemi di tutti i precedenti prodotti nel segmento delle reti a lungo raggio ad alta efficienza energetica e ne mantiene i vantaggi. In primo luogo, NB-IoT è stato testato con successo in dispositivi, applicazioni e servizi IoT e, in secondo luogo, è stato approvato dal 3rd Generation Partnership Project e sarà utilizzato nella gamma di frequenza concessa in licenza e, soprattutto, supportato dai principali operatori mobili. Inoltre, i sensori che utilizzano la tecnologia NB-IoT sono molto compatti e affidabili e, soprattutto, sono di scarso interesse per vandali e rapinatori.

Come abbiamo detto, NB-IoT offre un'ampia area di copertura, basso consumo energetico e lunga durata, capacità di aggiornamento rapido rete esistente, basso costo del terminale, alta affidabilità e sicurezza. Il costo di un sensore NB-IoT per la misurazione di acqua, gas, elettricità e rilevamento di oggetti è di circa $ 5 e, a causa della piccola quantità di dati trasmessi, è possibile collegare fino a 50.000 sensori di questo tipo per cella.

L'utilizzo di NB-IoT negli appartamenti è costoso?

Anche se immaginiamo che il costo dell'installazione completa dei sensori ricadrà sul proprietario dell'appartamento, il costo dell'attrezzatura dell'appartamento stesso, secondo la nostra stima, può essere di circa 1500-3000 rubli, a seconda del cablaggio delle comunicazioni. Secondo gli esperti, il prezzo di un NB-IoT è di circa cinque dollari. Tenendo conto della connessione, il passaggio alla nuova tecnologia dell'Internet delle cose può costare ai residenti fino a 5.000 mila rubli. È possibile che, infatti, il costo di installazione dei sensori e delle apparecchiature stesse possa essere sovvenzionato dal comune, oltre che da terzi interessati ad ottenere big data sull'utilizzo delle risorse.

NB-IoT è solo raccolta di dati?

Innanzitutto il progetto di MegaFon, Huawei e The Big Three per migliorare l'accuratezza della raccolta dei dati per le aziende del settore dell'edilizia abitativa e dei servizi comunali e aumentarne l'efficienza attraverso l'automazione e la standardizzazione dei dati, nonché le capacità di controllo in tempo reale. In secondo luogo, fornirà la comodità dei residenti che potranno tenere traccia dei consumi di acqua, calore, gas ed elettricità in qualsiasi momento, nonché rifiutare la necessità mensile di cancellare e trasferire i dati dai dispositivi di misurazione.

E se fantasticassi?

Andando oltre, si può facilmente immaginare la possibilità non solo di ottenere informazioni sui consumi, ma anche di aumentare la sicurezza dell'appartamento in caso di forza maggiore e di ridurre notevolmente i costi monitorando i servizi erogati. Ad esempio, gli utenti possono ricevere informazioni su un improvviso aumento del consumo di acqua in un momento in cui nessuno è nell'appartamento. Ciò potrebbe indicare una perdita nei tubi, ma con l'aiuto dell'applicazione, l'utente potrebbe interrompere l'approvvigionamento idrico dell'appartamento. Il consumo di energia atipico sarebbe un indicatore del mancato spegnimento di un apparecchio elettrico, che potrebbe provocare un incendio. Inoltre, il collegamento di dispositivi di misurazione a Internet e l'ulteriore aggiunta di sensori dal segmento Internet of Things ai sistemi di comunicazione potrebbe consentire il controllo remoto della fornitura di acqua, elettricità e riscaldamento in un appartamento. Vale a dire, iniziare a utilizzare termostati intelligenti come Nest, che non sono comuni in Russia, per controllare il clima nelle case e modificare a distanza i regimi di temperatura di radiatori, riscaldamento a pavimento e sistemi di condizionamento in stanze diverse.

Torniamo alla realtà.

L'installazione centralizzata di sensori per il controllo degli elettrodomestici negli appartamenti è una storia che viene da un futuro più lontano. Al momento si parla ancora solo di dotare i dispositivi di misurazione di luce, acqua e gas con sensori. Tuttavia, il fatto stesso dell'implementazione dell'Internet delle cose negli appartamenti a livello di alloggi e servizi comunali, imprese e società di gestione indica l'approccio di progressi significativi e la disponibilità di sempre più nuove tecnologie nel segmento IoT in case e appartamenti . Inoltre, questo dimostra ancora una volta quanto velocemente la Russia stia implementando nuove enormi tecnologie: lo sviluppo delle comunicazioni mobili e la qualità Internet mobile, Disponibilità Reti Wi-Fi nella metropolitana di Mosca e nei trasporti pubblici, la prevalenza del pagamento contactless nei punti vendita e lo sviluppo di sistemi di pagamento mobile come Apple Pay e Samsung Pay.

La presentazione della prima soluzione IoT completa per l'edilizia abitativa e i servizi comunali si è svolta presso l'ufficio della filiale metropolitana di MegaFon. È uno sforzo congiunto dell'operatore MegaFon, del fornitore di apparecchiature Huawei e dello sviluppatore della piattaforma di raccolta e analisi dei dati di telemetria Big Three. I ruoli nel progetto sono stati distribuiti come segue. MegaFon ha implementato una rete NB-IoT basata su apparecchiature Huawei e i Big Three hanno sviluppato un dispositivo che raccoglie dati dai contatori dell'acqua e dell'elettricità e trasmette i dati a un server tramite la rete NB-IoT. Il cliente di tale soluzione ha accesso a un'interfaccia Internet attraverso la quale è possibile ottenere tutti i dati dai contatori. La soluzione è destinata alle società di servizi, risorse e gestione. Sul questo momento non ci sono clienti, ma secondo i rappresentanti di MegaFon, già quest'anno in una delle regioni, in cui non è divulgato, verrà schierata una zona pilota.

Oggi non esiste uno standard unico per l'ecosistema dell'Internet of Things, mentre le stesse soluzioni IoT sono ampiamente utilizzate sia nelle abitazioni che nei servizi comunali e in altri settori. In generale, l'IoT è un'evoluzione organica delle soluzioni m2m, la differenza è solo nei costi e nella tecnologia di trasferimento dei dati. Nei tradizionali m2m-servizi di aggregazione dei dati di telemetria, l'esistente rete mobile. Ciò è vantaggioso per il lancio di tali soluzioni, poiché gli investimenti in start-up sono minimi. Ma a lungo termine, l'Internet delle cose richiederà una propria rete di dati. Esistono diversi standard che si sviluppano in parallelo. I più importanti e supportati sono NB-IoT e LoRa. È interessante notare che le stesse aziende supportano per la maggior parte questi standard. MegaFon ha scelto la tecnologia NB-IoT, ma è improbabile che ciò sia accaduto per qualsiasi altro motivo se non per il supporto di questo particolare standard da parte del principale partner dell'operatore nella costruzione e sviluppo dell'infrastruttura, Huawei.

NB-IoT ha davvero tutte le possibilità di diventare il vero e unico standard di rete per l'Internet delle cose. Ma anche ora, quando NB-IoT viene lanciato in molti paesi, ci sono molte domande sulla velocità con cui i fornitori stanno cercando di forzare l'acquisto di apparecchiature agli operatori. Ad esempio, uno dei vantaggi di NB-IoT è il basso consumo energetico richiesto per trasmettere i dati di telemetria. Presumibilmente, una batteria è sufficiente per il funzionamento ininterrotto del dispositivo per dieci anni. In tali dispositivi vengono utilizzate solo batterie con fattore di forma AAA, non da una buona vita, ovviamente, sono semplicemente più economiche. Ma la vita fisica di una batteria alcalina AAA è limitata a tre, massimo cinque anni. E perché allora "10 anni da una batteria"?

Un altro problema è il dispositivo di raccolta dei dati di telemetria stesso. La soluzione di MegaFon presuppone che un tale centro venga installato in ogni appartamento, raccoglierà dati dai contatori di elettricità e acqua. Ma nella soluzione demo, tutti i contatori erano collegati al contatore centrale tramite fili. È interessante vedere quanti residenti di appartamenti urbani acconsentiranno a posare fili sopra le riparazioni effettuate. Se, tuttavia, i contatori sono dotati di un modulo di trasmissione dati wireless, in primo luogo diventeranno molto più costosi e la batteria in essi contenuta dovrà essere cambiata molto più spesso e, in secondo luogo, il problema di schermare il segnale con le pareti dei bagni e delle tubazioni dovranno essere risolte. Qualunque cosa si possa dire, è possibile installare la soluzione nella versione attuale nei condomini prima di stabilirsi. Si tratta di soldi che le società di gestione difficilmente sono desiderose di spendere.

Sorprendentemente, a Mosca sono già stati avviati molti progetti per automatizzare la raccolta di dati sul consumo di elettricità e acqua da parte dei residenti. Alcuni di loro utilizzano i contatori elettrici con schede SIM, altri utilizzano soluzioni più complesse. Per lo più, noi stiamo parlando sui quartieri di sviluppo d'élite in cui tali "alloggi intelligenti e servizi comunali" fanno parte di un ampio pacchetto servizi aggiuntivi a disposizione dei residenti. I rappresentanti dei Tre Grandi, sviluppatori della piattaforma e dei dispositivi per il progetto MegaFon, indicano che il proprietario dell'appartamento pagherà per tutto il piacere di conseguenza. A loro avviso, gli inquilini saranno solo contenti di essere costretti a spendere soldi per l'installazione di nuovi contatori, perché così smetteranno di pagare più del dovuto per le utenze. Perché stanno pagando in eccesso ora - non è specificato. Tutta la differenza rispetto alla situazione attuale sta nel fatto che oggi sono gli stessi inquilini a presentare le letture dei contatori, in base alle quali vengono calcolate le bollette. E affinché gli inquilini non ingannino, i dipendenti della società di gestione controllano la testimonianza con una certa frequenza. È quasi impossibile per un residente di un nuovo appartamento ingannare i servizi pubblici, ed è improbabile che coloro che sono abituati a mettere insetti e magneti aggrappati accettino di cambiare i loro contatori "corretti" con quelli avanzati. E ancora di più - per i propri soldi.

Il lancio di NB-IoT è un grande passo verso lo sviluppo dell'Internet delle cose. Resta da lanciare progetti che sono davvero richiesti qui e ora, e non in un futuro lontano e ingenuo. Per fare ciò, MegaFon dovrebbe trovare partner più maturi e non start-up con gli occhi che bruciano. Diversamente, l'impressione può essere fatta solo a chi ha sentito parlare per la prima volta dell'Internet delle cose e della sua penetrazione negli alloggi e nei servizi comunali. Non dovrai ritirare in conferenza stampa il sindaco di Innopolis, un certo rappresentante della società di gestione e altri cosacchi maltrattati che fanno le domande giuste dal punto di vista dell'azienda. Inoltre, a Mosca ci sono già vere aziende interessate a tali soluzioni. Si tratta di sviluppatori che affittano decine di migliaia di metri di nuove abitazioni ogni mese e conoscono già il valore di “alloggi intelligenti e servizi comunali”. Se il vettore di sviluppo del progetto è diretto verso il populista “stiamo modernizzando alloggi e servizi comunali in tutto il Paese”, allora tutto finirà più o meno come tutti i recenti progetti MegaFon.

Con lo sviluppo dell'Internet of Things (IoT), il numero di connessioni alle reti mobili degli operatori aumenterà notevolmente. Secondo le previsioni di Ericsson, entro il 2021 il numero totale di dispositivi connessi a Internet nel mondo sarà di 28 miliardi, di questi 1,5 miliardi saranno elettronica di consumo e auto intelligenti che interagiscono tra loro attraverso le reti mobili. Nei prossimi anni, il numero di connessioni machine-to-machine (M2M) aumenterà del 25% all'anno, la maggior parte dei dispositivi M2M forniti sul mercato supporteranno lo standard LTE. Con la crescita del mercato dell'IoT, diventa chiaro che per molti casi d'uso di tali soluzioni, le tecnologie di comunicazione mobile esistenti sono insufficienti a causa della copertura insufficiente, dell'alto costo dei terminali e della breve durata della batteria.

La tecnologia innovativa dell'Internet of Things è la soluzione IoT a banda stretta (Narrow-Band IoT o NB-IoT). Questa è una varietà wireless a banda stretta reti globali a basso consumo energetico (Low Power Wide Area, LPWA), destinato principalmente alle applicazioni di interazione macchina-macchina (M2M). Lo standard NB-IoT aprirà una vasta gamma di nuove opportunità per le aziende specializzate nella fornitura di servizi di telecomunicazioni. In particolare, aumenterà significativamente la redditività degli operatori da un abbonato (ricavi medi per utente, ARPU). La tecnologia NB-IoT occuperà la sua nicchia di bassa velocità in una classe di soluzioni in cui la trasmissione di dati ininterrotta e il basso consumo energetico sono una priorità.

Vantaggi tecnici di NB-IoT

Lo standard NB-IoT è stato specificato dal consorzio 3GPP nel 2016 nella Release 13 (LTE Advanced Pro) ed è attualmente in fase di test. Gli esperti ritengono che la tecnologia NB-IoT guadagnerà popolarità tra gli operatori, come la sua manutenzione e il suo funzionamento costeranno loro meno delle reti LTE e GSM avanzate di oggi. Ciò è dovuto alle sue caratteristiche. Lo standard NB-IoT è una comunicazione bidirezionale che opera in un canale di frequenza di 200 kHz. Per mettere in funzione la rete, l'operatore deve solo installare un software speciale sulla stazione base. Ciò è rilevante se si distribuisce una rete IoT già alle frequenze esistenti.

3GPP sta valutando un modello operativo di rete. Il consorzio offre tre opzioni per l'implementazione della rete NB-IoT. La prima è la NB-IoT Guard Band, ovvero L'IoT a banda stretta avrà un proprio spettro di frequenze. Il secondo è In Band, cioè la tecnologia sarà collocata nell'intervallo di frequenza di protezione delle reti LTE. Il terzo si chiamava Stand Alone. Secondo il suo concetto, NB-IoT e LTE operano nella stessa gamma di frequenze. Pertanto, la rete NB-IoT può essere implementata nelle bande di frequenza in cui opera attualmente lo standard GSM, dopo il loro refarming a LTE, o negli intervalli di "guardia" tra reti GSM e LTE. La velocità di trasferimento dei dati in NB-IoT raggiunge i 200 kbps, che è sufficiente per i dispositivi che trasmettono periodicamente lo stesso tipo di piccoli dati.

In una forma semplificata, le opzioni per la distribuzione di una rete NB-IoT possono essere rappresentate nella seguente illustrazione:

A loro volta, gli sviluppatori promettono che la durata della batteria delle apparecchiature NB-IoT senza ricarica raggiungerà i 10 anni!

Il prezzo del terminale NB-IoT dovrebbe essere di $ 5.

La successiva caratteristica più importante della tecnologia NB-IoT è la capacità di connettere fino a 100mila dispositivi NB-IoT a una cella della stazione base, che è dieci volte superiore alle capacità degli standard di comunicazione mobile esistenti. Ciò consente di ottenere ulteriori vantaggi commerciali basati sull'applicazione dell'analisi dei dati IoT utilizzando metodi Big Data. Nell'ambito della cooperazione con le industrie collegate, gli operatori, oltre a vendere servizi di comunicazione, hanno l'opportunità di vendere dati analitici a terzi.

Tali vantaggi dello standard NB-IoT possono aumentare significativamente l'area di copertura, fornendo comunicazioni in luoghi e regioni difficili da raggiungere.

Problemi e prospettive per lo sviluppo di NB-IoT

Molti settori stanno mostrando interesse per i prodotti IoT che migliorano l'efficienza dei processi aziendali. In primo luogo, si tratta di alloggi e servizi comunali, settore dei trasporti, sanità, industria automobilistica, ecc.

L'Internet delle cose fornisce più di cinquanta casi d'uso, inclusi sensori intelligenti (per elettricità, gas, acqua), gestione delle strutture, sicurezza domestica e commerciale e sistemi di allarme antincendio, sensori "e-health" personali, sistemi di rilevamento di persone, animali o oggetti , elementi dell'infrastruttura della città intelligente (ad es. lampioni o bidoni della spazzatura, case intelligenti e strumenti industriali connessi, ecc.).

Gli analisti ritengono che sarà il segmento B2B a diventare la forza trainante dello sviluppo dell'Internet of Things e che sarà quello che mostrerà il maggiore interesse per questi prodotti nella prima fase della loro commercializzazione. Ciò si spiega anche con il fatto che è più facile cucire una procedura aziendale strutturata nella confezione di un dispositivo “intelligente” rispetto alle esigenze di un utente privato. Si prevede che il mercato dell'IoT a banda stretta raggiungerà circa 200 milioni di dollari entro il 2022.

Gli esperti forniscono varie cifre sul numero di dispositivi IoT connessi nei prossimi 4-6 anni. La complessità delle previsioni è spiegata dal fatto che l'Internet delle cose ha un grande potenziale nel settore industriale, che è piuttosto energivoro e richiede un gran numero di dispositivi connessi.

Si prevede che i primi test dello standard NB-IoT inizieranno al confine del 2016-2017. È troppo presto per parlare della diffusione commerciale di tali reti. Questo non è solo dovuto alla mancanza componenti elettronici e problemi di allocazione delle frequenze assegnate, ma anche con meccanismi regolatori. I rappresentanti di Huawei fanno notare che oggi la Russia non ha motivo di restare indietro nello sviluppo della tecnologia. I vettori federali hanno implementato abbastanza saldamente le reti LTE, che è molto importante per la progressione dell'IoT a banda stretta. Tra gli sviluppatori mondiali dello standard NB-IoT, oltre a Huawei, si possono citare Qualcomm, Intel Corporation, Nokia Networks, Verizon, Samsung Group, AT&T e altri.

Dato che lo standard NB-IoT è appena stato formato, il loro concetto è ancora in fase di perfezionamento. Numerosi sviluppatori stanno pianificando di espandere le funzionalità della rete nelle versioni future con un servizio vocale, perché. la velocità della rete ti consente di farlo. Inoltre, molto probabilmente, NB-IoT diventerà uno dei componenti delle specifiche di rete (Narrowband 5G).

Test di rete NB-IoT

Questa estate, u-blox ha annunciato il rilascio del primo modulo del suo genere per le reti NB-IoT. Supporta servizi che richiedono una connessione affidabile e la trasmissione a lungo termine di piccoli dati. Gli sviluppatori affermano che la batteria durerà da 10 a 20 anni senza ricarica. La dimensione del dispositivo è di 1,6x2,6 cm e la velocità limite del flusso in ingresso è di 227 Kbps. U-blox ha riferito di test hardware di successo che hanno confermato le prestazioni superiori di NB-IoT rispetto a GPRS.

Questa azienda ha già "acceso" sensazioni nello sviluppo dello standard IoT a banda stretta lo scorso anno. In collaborazione con Huawei e Vodafone, è stato organizzato il primo test in assoluto del pre-standard NB-IoT. L'esperimento è stato effettuato sulla rete Vodafone utilizzando una montatura stazione base un modulo speciale che inviava un segnale al contatore dell'acqua. I partner intendono ampliare la portata della tecnologia. Ad esempio, Huawei prevede di implementare questo standard per l'organizzazione delle comunicazioni mobili. Tuttavia, per questo è necessario confermare la bassa sensibilità della rete NB-IoT alle interferenze esterne.

Per promuovere e implementare lo standard NB-IoT, Huawei ha firmato un accordo di intenti con TIM all'inizio di quest'anno. I partner stanno costruendo un laboratorio aperto per organizzare il lavoro sull'IoT a banda stretta e condurre prove sul campo.

Ovviamente, la richiesta di questa tecnologia crescerà, perché le sue caratteristiche corrispondono alle tendenze del mercato e alle esigenze dei consumatori. Fornisce un'ampia copertura (anche negli scantinati), risparmio energetico, connettività un largo numero dispositivi e basso costo della loro manutenzione.

Informazioni più dettagliate sulle soluzioni tecnologiche IoT nelle reti mobili (in particolare, NB-IoT), sull'evoluzione delle reti M2M verso IoT nelle specifiche 3GPP, oltre ad altri caratteristiche tecniche lavoro delle reti mobili letto nel libro "La comunicazione mobile verso il 6G ".