Як працює інтернет речей в Україні: технології та проекти операторів

Автор: Ніна Глущенко | 21 лютого 2020, 00:00
Як працює інтернет речей в Україні: технології та проекти операторів

Велика трійка українських мобільних операторів, хто в пілотному форматі, хто вже в комерційному - запустили мережі для інтернету речей. Зараз у країні паралельно розвивається дві технології - NB-IoT та LoRaWAN. Оператори кажуть про різноманітне застосування - розумне місто та житлово-комунальне господарство, диспетчеризація транспорту, автоматизація великих промислових підприємств. Чим відрізняються ці технології, та які приклади їх використання вже є в Україні.

У чому різниця між технологіями?

Стандарт NB-IoT працює на базі мережі LTE (тобто до появи нормального покриття 4G він нам і не снився, однак тепер нарешті це стало можливо і доцільно). Його розробив консорціум 3GPP. Першу тестову мережу в пре-стандарті NB-IoT розгорнув Vodafone у партнерстві з Huawei у 2015 році в Іспанії. Перша специфікація з'явилася в 2016 році, пристрої почали з'являтися на рубежі 2016-2017 рр.

LoRaWAN розроблений асоціацією LoRa Alliance (в неї входить більше ніж 500 учасників) та працює в неліцензованій частини спектру. Технологія отримала розвиток доволі швидко. Тому, доки стандарт NB-IoT ще ходив пішки під стіл, у LoRaWAN вже було національне покриття в Нідерландах, Південній Кореї та Сінгапурі, а також невеликі сітки в ряді інших країн. Звичайно ж, і перші комерційні кейси.

NB-IoT вважається, по-перше, прогресивнішим стандартом, по-друге, для його впровадження не потрібно будувати окрему мережу, якщо ви мобільний оператор і у вас є ліцензія. Фактично це надбудова над LTE. Якщо ви не оператор, то це дорожче і складніше в порівнянні з «Лорою». Технологія більш енергоефективна, ніж звичайний зв'язок, яким користуємося ми з вами, до одного стільнику може підключатися до 100 000 таких датчиків і пристроїв, до того ж вони можуть працювати до 10 років без підзарядки, що робить їх використання економічно доцільним.

Мережі можуть розгортатися як у тих же смугах, що й мобільний зв'язок, так і в окремих або в невикористаній частині спектру. Так, Vodafone Україна запустив мережу на виділеній смузі у 1800-му діапазоні - найбільш «низькому» з тих, де працює LTE на даний момент. Але оператори, безумовно, зацікавлені в отриманні ліцензії на ще «нижчі» діапазони, де радіус дії обладнання істотно більший, а радіосигнал краще долає перешкоди.

Стандарт NB-IoT дорожчій в обслуговуванні і в будівництві з нуля (за частоти треба платити), вартість радіомодулів вища і є прив'язка до мобільного оператора. Але вже сьогодні він став найпрогресивнішим на ринку, базовою технологією, на якій розвивається Industrial IoT. У той час, як LoRaWAN оператори мобільного зв'язку можуть вважати тупиковою гілкою розвитку, NB-IoT краще підходить для пристроїв, які вимагають більшої частоти зв'язку, у нього велика пропускна здатність, менша затримка, підключення стабільніше і, головне, безпечне. LoRA має ряд обмежень (див. Табличку нижче), тому в світі спостерігається тенденція відмови від нього та перехід на NB-IoT.

З усіх стандартів, які з'являлися на ринку, ці два виявилися найбільш живучими, тому вони, по суті, конкуренти. Крім того, вони можуть працювати в парі, і такі кейси в світі теж є.

Як росте інтернет речей?

IoT - один з найбільш стрімко зростаючих напрямів у технологіях, і дуже активними її амбассадорами в усьому світі є мобільні оператори. Що не дивно - адже вони знаходяться у постійному пошуку нових напрямків бізнесу, які не дозволять їм остаточно перетворитися на «трубу» і стати просто провайдерами мобільного інтернету. Глобальний Vodafone був не лише серед перших у впровадженні IoT, але і зараз залишається серед світових лідерів у розвитку інтернету речей. Бізнес IoT в групі компаній Vodafone зростає на 25% на рік, послугами користується близько 1500 компаній, а в мережі вже налічується 99 мільйонів підключень. 

звіт Gartner

Якщо говорити про глобальні обсяги ринку, то зараз вони становлять $109 млрд, до 2025 року цифра має подвоїтися. Якщо зараз ще основним драйвером розвитку є пристрої, то в найближчі роки ними стануть сервіси. IoT вже застосовується в 34% компаній, і для трьох чвертей він став критично важливою частиною.

Слайд з презентації Vodafone

Чим IoT відрізняється від M2M?

Дійсно, українські оператори давно пропонують послугу M2M, але IoT - це дещо новеньке.

M2M (передача даних machine-to-machine) - це тільки частина інтернету речей, зв'язок та передача даних. Повноцінний IoT передбачає глибшу автоматизацію та аналітику. Big Data зможе стати гарною підмогою в розвитку інтернету речей, адже даних буде багато, і на їх підставі можна робити глибші прогнози.

Візьмемо, наприклад, сферу комунальних послуг. Якщо в звичайному, не автоматизованому світі, дані передавалися спеціально навченими людьми, розумні лічильники навчилися вже робити це самостійно, але це ще не зовсім інтернет речей у всій красі. По суті, тут достатньо SIM-карти та M2M-підключення, щоб все відбувалося.

Якщо дані будуть збиратися в єдиному місці та аналізуватися, то комунальники зможуть будувати прогнози споживання на рік та закуповувати потрібний обсяг послуг у постачальників, уникаючи недоборов чи навпаки, завеликого обсягу. Якщо в цій схемі враховувати ще більше факторів - прогноз погоди, наявність великих заходів у місті або футбольних чемпіонатів по телевізору, або, скажімо, масштабні епідемії, прогноз може бути ще більш точним. Для постачальника сервісів - це потенційно скорочення витрат та інвестиції. Для користувачів - можливо, нижчі тарифи.

Те ж саме можна і в агросфері, коли датчики передають інформацію щодо стану рослин, і вони точково отримують ті речовини, які їм потрібні. Вода - якщо давно немає дощів, добрива тощо. Аналіз різних факторів дозволить точніше прогнозувати потреби в ресурсах.

Розумне місто також являє собою величезний простір для нових можливостей. У репортажі з CeBIT, який ми робили кілька років тому, вже наводилися у приклад платформи для розумного міста, які враховували буквально все - рух людей містом, міграцію з інших міст, якість повітря, інциденти, проблеми з парковками, пробками та інше. Для роботи незліченної кількості датчиків недостатньо звичайних мереж - потрібна і більш висока ємність, і захищеність, яку дають мережі для інтернету речей.

Розумні лічильники для автоматизації у сфері ЖКГ, CeBIT 2016, стенд ZTE

Що вже запустили в Україні?

Vodafone запустив мережу IoT у пілотну експлуатацію восени минулого року в Харкові, Одесі, Києві, Житомирі, Кропивницькому, Кривому Розі, Херсоні та Дніпрі. У комерційну по всій країні (тобто на тій території, де є LTE) - з цього року. Акційна річна вартість трафіку для комерційних клієнтів становить 20 гривень на рік для одного пристрою. Повна - 200 гривень.

Також торік Vodafone підключив Україну до своєї глобальної платформи для інтернету речей IoT Connectivity. З 20 лютого 2020 на Україні запрацювала послуга IoT Monitoring на базі платформи. Вона дозволяє клієнтам самостійно керувати SIM-картами для пристроїв інтернету речей самостійно через веб-інтерфейс. Контролювати використання трафіку, встановлювати ліміти, відключати, змінювати тарифи тощо. Тобто незалежно від того, де знаходиться пристрій з карткою, бізнес може керувати нею віддалено, перебуваючи в Україні.

Київстар оголосив про появу мережі інтернету речей у позаминулому році, взимку минулого перші бізнес-клієнти були підключені у Київській та Одеській областях. На даний момент до них додалися Харківська, Львівська та Дніпропетровська. NB-IoT працює на 28 фрагментах мережі в цих регіонах.

Оператор lifecell активно розвиває технологію LoRaWAN. Мережа була запущена влітку 2018 року. Партнером проекту стала компанія IoT Ukraine, технологія доступна у 17 великих містах та обласних центрах країни.

Сфера інтересів операторів у проектах інтернету речей - послуги ЖКГ, логістичні рішення, розумне місто, великі промислові рішення. За даними Vodafone, кількість підключених пристроїв у нашій країні прагне наздогнати інші країни Східної Європи.

Дані Vodafone Україна

Буквально недавно Vodafone докладно розповів про проект Smart Metering, який наразі працює в пілотному режимі в Сумах та Вишневому, йдуть переговори з Луцьком, Львовом, Івано-Франківськом. На вузли обліку води було встановлено обладнання, яке може знімати та передавати свідчення в режимі онлайн, тобто автоматизує збір та обробку даних, а також управління ресурсами. У водоканалів є доступ до інформації через особистий кабінет, звідти вони можуть вивантажувати її в свої системи.

Пілотний проект триватиме 3-4 місяці. Протягом цього часу будуть відпрацьовувати найефективніший спосіб надання послуги, дивитися на нюанси та вимоги різних клієнтів (частота зняття даних, спосіб відображення та аналізу інформації і т.д.). У компанії кажуть, що проект дозволить водоканалам оптимізувати витрати: скоротити непотрібну ручну працю, виявити місця несанкціонованих витоків води та отримувати точну інформацію про те, скільки кожен будинок витрачає водних ресурсів, так як оплата здійснюється тільки відповідно до показників лічильників у квартирах. Але часто між фактичною подачею і споживанням є різниця через невраховані підключення до будинкової системи. "Оснащення лічильниками будинків, а далі і насосних станцій, автоматичний збір даних дозволить забезпечити повний контроль за витратами води, і визначити місця втрат води", - каже Вікторія Павловська, прес-секретар Vodafone Україна. За її словами, подібні системи розумного обліку вже застосовуються в інших країнах, де працює Vodafone - Румунія, Італія, Великобританія.

Після закінчення пілота оператор планує запустити послугу в комерційну експлуатацію та взятися за інші послуги ЖКГ.

На сайті Київстар є приклад шести можливих рішень для інтернету речей в таких напрямках, як Smart Metering («розумний облік»), моніторинг транспортних засобів, еко-моніторинг, управління логістикою вантажів та Smart Care - рішення для спостереження за здоров'ям за допомогою смартфона. 

Де застосовують IoT: скріншот сайту Київстар

В Київстар кажуть, що перші пілоти у сфері автоматизації показали комерційну ефективність для бізнесу. Наприклад, економія при моніторингу споживання води для підприємств склала 17%.

Третій український оператор мобільного зв'язку теж тестує рішення для розумного міста, логістики, моніторингу навколишнього середовища та розумного будинку. А першими клієнтами lifecell у сфері IoT стали постачальники газу і електроенергії ВАТ «Кіровоградгаз», комунальне підприємство «Львівводоканал», ЗАТ «Львівобленерго», торгові центри, паркінги та логістичні компанії.

Я можу у себе вдома це використовувати?

Інтернет речей у домашньому форматі - це скоріше автоматизація з використанням простіших технологій, яким не потрібна глибока аналітика абищо. У кращому випадку - SIM-карта для M2M-зв'язку, а може вистачить взагалі домашнього Wi-Fi та гейтвея для підключення гаджетів у іншому стандарті (як, наприклад, Zigbee або Jeweller ат Wings, як у Ajax Systems).

У загальноприйнятому зараз поданні йдеться про великі інфраструктурні проекти, в яких задіяна велика кількість пристроїв, рішень тощо. І пристроях, які сертифіковані для роботи в цьому форматі. У GSMA є офіційний документ, що пояснює, для чого потрібна сертифікація (якщо коротко - як зі смартфонами, щоб переконатися, що все всюди працює і не зашкодить) та яка вона буває. Щось на кшталт гайдлайнуу. У ній, до речі, показано, з яких складових складається IoT-пристрій.


Джерело: GSMA

SIM-карти (також використовуються SIM-чіпи) для інтернету речей також відрізняються від звичайних. Для них характерна краща фізична захищеність, гарантований довгий термін служби та підтримка шифрування. Вони можуть працювати як в одному стандарті, так і в декількох (NB-IoT, 3G, 2G), призначатися для різного переліку галузей і навіть працювати по всьому світу. SIM-карти для різних призначень випускають, наприклад, True Corporation, Round Solutions та Hologram.

Види SIM-карти для IoT компанії Hologram 

У сухому залишку

Запуск IoT-мереж в Україні став закономірним кроком для розвитку операторів, щойно для цього з'явилася технічна можливість у вигляді 4G. Цей напрямок орієнтований на бізнес-користувачів, в той час як звичайні громадяни отримуватимуть свої бонуси у вигляді нових сервісів, зручніших міст або прозорих тарифів на ресурси (можливо).

Для тих, хто хоче знати більше

Розповісти іншим: