!digital-transformation (846914), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Оно включает облачную инфраструктуру распределенных вычислительных, сетевых ресурсови хранилищ данных, платформу для разработки и поддержки дополнительных услуг и контроля доступа к ресурсам платформы с возможностью установки квот по времени и типам VAS для потребительских устройств.По данным Международного энергетического агентства(International Energy Agency), объем рынка IoT к 2020 году составиттриллионы долларов: в мире будет более 14 млрд подключенныхIoT-устройств при том, что людей, пользующихся интернетом, будет всего около 3,5 млрд. Для подключения устройств «Интернетавещей» могут использоваться как проводные, так и беспроводныетехнологии.
Мы сосредоточимся на перспективах мобильных операторов на IoT-рынке и более подробно остановимся на возможностяхтехнологии NB-IoT.Многие мобильные операторы создали специальные IoT/M2M-подразделения, чтобы обслуживать растущее число компаний, внедряющих мобильные IoT-решения. Ряд крупных операторов приобрели нишевые компании, чтобы обслуживать более широкую часть цепочкисоздания стоимости IoT-решений.
По мере роста рынка становится272Глава 3. Роль телекома в цифровой трансформацииочевидным, что для многих вариантов использования таких решенийсуществующие сотовые технологии недостаточны в силу ограниченного покрытия, высокой стоимости оконечных устройств и малого срокаслужбы их элементов питания.Сотовые сети 2–4-го поколений обеспечивают широкую зону покрытия в развитых регионах, но даже там оно часто требует от терминального устройства работы на высокой мощности, что сокращаетсрок службы батарей.
Кроме того, сотовые сети не оптимизированыпод решения, которые предполагают передачу время от времени небольших объемов данных.Важным аспектом является стоимость. Мобильные устройства,работающие в стандартах GSM, 3G и LTE, предназначены для целогоспектра услуг, включая мобильную голосовую связь, обмен сообщениями и передачу данных с высокой скоростью. Однако существуетбольшой класс решений, не требующих поддержки этих функций, —им необходима лишь низкоскоростная, но надежная передача данных.Именно это требуется для большого класса M2M- и IoT-приложений.Решение с элементом питания со сроком службы в несколько летв сочетании с недорогим терминальным устройством не может бытьреализовано на существующих стандартах сотовой связи, так какони не поддерживают необходимые механизмы энергосбережения.Это зона, где перспективно внедрение решений на базе LPWA (LowPower Wide-area Network), которые надежно обеспечивают низкоскоростную передачу данных.LPWA — энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия —беспроводная технология передачи небольших по объему данных набольшие расстояния, обеспечивающая среду сбора данных с датчиков, счетчиков и сенсоров.Низкое энергопотребление является важным условием для 80%случаев использования LPWA, включая такие приложения, как «умные»счетчики, носимая электроника, смарт-парковки.
Многие варианты использования IoT требуют малой цены и мощности оконечного оборудования из практических соображений, таких как простота установки илириск кражи. Следует отметить, что потенциал рынка IoT-решений, требующих низкоскоростного подключения дешевых датчиков малой мощности, намного больше рынка устройств, требующих высокоскоростныхподключений и относительно высокого энергопотребления (рис. 3.24).273Цифровая трансформация: анализ, тренды, мировой опытСкорость> 1Мб/сЦена не критичнаЭлектропитание —доступноСкорость < 1Мб/сЦена — довольно критичнаЭлектропитание —доступноСкорость < 100Кбит/сЦена — критичнаЭлектропитание —низкоеРис. 3.24. Рынок IoT-решений, требующих низкоскоростногоподключения дешевых датчиков малой мощности, имеетбольшой потенциалРынок LPWA существует уже около десяти лет, однако поддерживающие его технологии носят фрагментарный характер и не стандартизированы.
Новая технология NB-IoT (Narrow Band IoT) преодолевает эти недостатки: она удачно апробирована на IoT-приложениях,и 3GPP (3rd Generation Partnership Project) включила его в спецификацию стандарта LTE, начиная с Release 13 и выше (разработкастандарта LTE Release 13 была завершена в марте 2016 г.). Будучичастью стандарта LTE (а в перспективе — и 5G), технология NB-IoTработает в лицензируемом диапазоне частот.NB-IoT предоставляет широкую область покрытия, низкое энергопотребление, возможности быстрой модернизации существующей сети,обещает длительный (до 10 лет) срок службы батареи, низкую стоимостьтерминала, возможности plug and play, высокую надежность и безопасность.
NB-IoT позволяет реализовать все базовые IoT-сервисы: «умные»датчики расхода воды, газа, электричества, слежения за объектами набазе сверхдешевых ($5) и массово подключаемых (50 тыс. на соту)устройств, а также открывает новые возможности в таких приложениях,как «умный город» и электронное здравоохранение.274Глава 3. Роль телекома в цифровой трансформацииNB-IoT позволяет получить дополнительную коммерческую выгоду на основе применения анализа IoT-данных методами Big Data.На базе сотрудничества со смежными отраслями операторы, в дополнение к продаже услуг связи, получают возможность продаватьаналитические данные третьим лицам.Наибольший потенциал для NB-IoT-сервисов может быть реализован в таких отраслях, как сельское хозяйство, здравоохранение,системы обеспечения безопасности, транспорт, логистика, промышленное производство, «умный город», «умный дом», розничная торговля.NB-IoT имеет обширную экосистему в основном благодаря поддержке со стороны ряда ведущих операторов.3GPP предлагает три сценария развертывания NB-IoT: Standalone,Guard Band, и In Band (см.
рис. 3.25).Общий спектрделится защитныминтерваломНет пересечения между спектрамиузкополосных и широкополосных технологийGSM200k200kUMTS/LTELTE200k200kУзкополоснаятехнологияявляется частьюширокополоснойLTE200kРис. 3.25. Сценарии развертывания NB-IoT.Источник: 3GPPПервый сценарий (Standalone), — когда используемый спектрнаходится вне зоны традиционных частот 3GPP UMTS/LTE.
Второй(Guard Band) — когда в качестве рабочего диапазона используетсязащитный интервал для технологий LTE. И третий (In Band), наименее оптимальный, — когда расходуются ресурсы из спектра LTE-частот.Развертывание NB-IoT в полосах частот 700, 800 и 900 МГц является оптимальным, поскольку они уже имеют большую базу развернутых сетей. Для мобильных операторов, работающих в GSM-900или LTE-800, необходимы относительно небольшие вложения, чтобыбыстро развернуть сеть NB-IoT.Участие мобильных операторов в IoT-проектах возможно в разных бизнес-моделях. Самая простая — это только предоставлениесвязи: в этом случае оператор берет на себя минимальную ответ275Цифровая трансформация: анализ, тренды, мировой опытственность и получает минимальный ARPC (Average Revenue PerCustomer — средний доход на клиента).Следующий уровень в цепочке предоставления добавленнойценности — статус «Оператор NB-IoT», то есть предоставление сетикак услуги.
Помимо обеспечения связи, здесь возникают дополнительные сервисные возможности, например аналитической обработки получаемых данных методами Big Data и коммерческой реализации этой аналитики.И, наконец, третий уровень, — когда оператор выступает как сервис-провайдер, ответственный за системную интеграцию, внедрение, обучение и сопровождение сервиса. Это вариант, при которомARPC резко возрастает, но и степень ответственности провайдераувеличивается.На базе NB-IoT могут быть построены решения для подключения как персональных, домашних, публичных, так и индустриальныхIoT-приложений (см. рис. 3.26).Персональныерешения IoTДомашниеIoT-устройстваВариантыиспользованияИндустриальныерешения IoTПубличныерешения IoTРис.
3.26. Четыре сценария использования NB IoT.Источник: Huawei276Глава 3. Роль телекома в цифровой трансформацииНаиболее распространенным IoT-решением из числа публичныхявляется подключение «умных» счетчиков (см. рис. 3.27), — это позволяет экономить время сотрудников сбытовых компаний за счетиспользования удаленного сбора данных о расходах воды, электричества и газа, а также повышает собираемость платежей за коммунальные услуги.Счетчик СчетчикводыгазаЭлектросчетчикУмныйсчетчикNB-IoTДата-центрРис.
3.27. Подключение к мобильной сети «умных» счетчиков.Источник: HuaweiК этой же категории следует отнести решения по подключениюдатчиков предупреждения и оповещения (например, о вторжениив жилище, о задымлении или повышенной температуре, что можетбыть связано с пожаром).Среди публичных решений важно упомянуть «умные» мусорныеконтейнеры. Такой контейнер может сообщать, насколько он полон,оптимизируя работу коммунальных служб по вывозу мусора. На основании информации с датчика контейнера может быть рассчитани передан водителю мусоровоза оптимальный маршрут. Перспективным следует назвать и решение «умная парковка», построенное набазе недорогого геомагнитного сенсора.Индустриальные IoT-приложения широко используют устройствас низким энергопотреблением, например, для рынка логистики и отслеживания грузов.
Технология позволяет контролировать местоположениегрузов, а предупреждения и рекомендации могут направляться техническим сотрудникам на смартфоны в режиме реального времени.277Цифровая трансформация: анализ, тренды, мировой опытШирокие возможности для NB-IoT открываются в приложениях«умного» сельского хозяйства: датчики для автоматизации полива,предупреждения о нештатных ситуациях (например, в теплице повышенная температура или заканчивается вода в резервуарах и т. п.).Датчики могут посылать информацию о составе кормов для животных, отслеживать содержание в них определенных компонентов, собирать данные для анализа.Говоря о приложениях для «умного дома», следует отметить, чтообычно они создаются на базе технологий малого радиуса действия,таких как Z-Wave и ZigBee, а подключение к интернету идет черездомашний шлюз. Однако прибор со встроенным NB-IoT-чипсетомв ряде случаев может стать более предпочтительным решением.Хорошие перспективы у NB-IoT и для подключения персональных устройств.
В последнее время приобретают популярность носимые гаджеты для фитнеса и контроля за состоянием здоровья, с помощью которых пользователи могут отслеживать степень своей физической активности, подсчитывать потраченные калории, измерятьдавление, пульс и другие параметры.В заключение следует еще раз подчеркнуть, что NB-IoT открывает новое поле деятельности для мобильных операторов, и им следует инвестировать в эти решения уже сегодня, чтобы вовремя занятьдолю на этом перспективном рынке.5G в стратегии телеком-оператораВ разделе «Мобильные технологии» мы кратко вспомнили эволюцию сетей от первого поколения до 4G.
Однако на момент написания книги (лето 2018 года) актуальной темой развития мобильныхтехнологий являются сети пятого поколения (5G). Эту технологиювряд ли можно назвать зрелой, и она рассматривается на перспективу. В частности, коммерческое внедрение 5G не ожидается до2020 года, однако все большее количество компаний инвестируютв развитие этого нового стандарта беспроводной связи.
Происходитэто потому, что основными направлениями борьбы за абонентскуюемкость по-прежнему являются увеличение полосы пропусканияи уменьшение задержки при обработке трафика. Сети 5G, по даннымассоциации GSMA, должны обеспечивать полосу пропускания от од278Глава 3. Роль телекома в цифровой трансформацииного до 10 Гбит/с, при совокупной задержке в прохождении трафикадо 1 миллисекунды. Сравнивая с параметрами сетей предыдущихпоколений, метрики которых представлены на рисунке 3.28, видно,что полоса пропускания 5G на порядок выше.3.5G/DC-HSPA+4G/LTE4G/LTE Cat.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
