Сравнение lpwan-технологий: xnb от «стриж» и nb-iot. LoRaWAN против NB-IoT: сравнение стандартов

«МегаФон» в партнерстве с компаниями Huawei и «Большая Тройка» провел 9 марта в своем офисе в Москве публичное тестирование работы «умных» счетчиков для ЖКХ, показания которых передаются с использованием технологии NB-IoT. Наталья Талдыкина, директор по развитию корпоративного бизнеса «МегаФона», назвала данное событие «историческим днем для Интернета вещей в России». В самое ближайшее время оператор планирует запустить тестовую зону NB-IoT в одном из российских регионов.

Тестирование проводилось непосредственно на рабочей сети «МегаФона». В состав тестовой установки входили два водомерных датчика (холодной и горячей воды), которые были подключены к внешнему модему NB-IoT, а также счетчик электроэнергии со встроенным чипом NB-IoT. При этом, как было подчеркнуто, благодаря малым размерам модем NB-IoT и питающий его аккумулятор можно легко встроить практически в любой выпускаемый сегодня счетчик без изменения его форм-фактора.

«МегаФон» планирует поставлять решение под ключ, включая как сами счетчики, так и систему сбора и анализа показаний. Создано это решение совместно с компанией «Большая Тройка», российским разработчиком информационных систем в сфере ЖКХ. Артем Седов, генеральный директор ГК «Большая Тройка», отметил: «Текущая реформа ЖКХ ставит задачу повышения эффективности использования энергоресурсов и обеспечения прозрачности при начислении платежей. Подключение приборов учета с дистанционным снятием показаний должно решить эти вопросы для граждан и управляющих компаний и предоставить доступный и удобный инструмент по управлению и контролю за потреблением коммунальных услуг».

Продемонстрированное решение работает на базе технологии NB-IoT, и уже в нынешнем году «МегаФон» совместно с Huawei планирует ввести в коммерческую эксплуатацию сеть с поддержкой данной технологии. По словам Марата Нуриева, директора по продажам и маркетингу IoT-решений Huawei в России, NB-IoT - самая перспективная технология для беспроводного доступа в области Интернета вещей. Энергоэффективность NB-IoT позволяет подключенным устройствам работать до 10 лет без замены аккумулятора, используемый частотный диапазон гарантирует бесперебойную передачу данных даже в помещениях с затрудненным приемом сигнала мобильной связи, а низкая цена радиомодуля обеспечивает конкурентную стоимость внедрения. Эксперты прогнозируют, что с началом массового производства микросхем NB-IoT (а это должно произойти в конце 2017 года или в 2018 году) их добавление практически не будет влиять на стоимость приборов учета.

Технология NB-IoT была разработана в расчете на операторов сотовой связи и стандартизована организацией 3GPP в качестве одного из вариантов для подключения устройств Интернета вещей. Но даже среди стандартов 3GPP это не единственная технология для IoT. Для этой же цели предназначена технология EC-GSM-IoT (или просто EC-GSM). Кстати, компания «МТС», конкурент «МегаФона», в июне 2016 года на полях ХХ Петербургского международного экономического форума объявила о подписании соглашения с Ericsson, в рамках которого планируется, в частности, протестировать технологию EC-GSM по обеспечению работы М2М-устройств на сети МТС.

Между тем существует большое число беспроводных технологий для IoT, которые разработаны и развиваются компаниями, не связанными с рынком сотовой связи. В отличие от NB-IoT и EC-GSM, эти технологии работают на нелицензируемых частотах. Наиболее известные среди них - это LoRa, а в России еще и «Стриж», развиваемая одноименной компанией. «Журнал сетевых решений/LAN» проводил детальное сравнение основных беспроводных технологий для IoT, которые предназначены для построения территориально распределенных сетей с низким энергопотреблением - Low Power Wide Area Network (LPWAN) ().

И NB-IoT, и LoRa имеют свои плюсы и минусы. И это понимают и в компании «МегаФон», где также тестируют и решения LoRa. По словам Натальи Талдыкиной, операторы сотовой связи сейчас находятся на перепутье в части выбора технологии для IoT. Она не исключила возможности использования «МегаФоном» и технологии LoRa. «В любом случае все будет определяться эффективностью и стоимостью», - заключила директор по развитию корпоративного бизнеса «МегаФона».

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

Что говорят представители компаний?

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

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

Что такое NB-IoT?

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

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

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

Использование NB-IoT в квартирах - это дорого?

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

NB-IoT - это только сбор данных?

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

А если пофантазировать?

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

Вернемся к реальности.

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

По прогнозам ассоциации GSMA, к 2020 году количество подключений Интернета вещей по сетям мобильной связи и LPWA превысит 3 миллиарда. Счётчики ресурсов, наручные часы и браслеты, ошейники для домашних питомцев, датчики на парковках - каждому из устройств понадобится доступ к сети. Для того чтобы это стало возможным, «МегаФон» и Huawei активно сотрудничают в продвижении на российском рынке нового стандарта связи - NB-IoT (Narrow Band IoT). Данная технология связи для Интернета вещей значительно снижает потребление энергии конечными устройствами, обеспечивает значительно лучшее покрытие и проникновение связи, увеличивает максимальное количество подключенных к сети устройств.

Также компания «МегаФон» стала участником сообщества GSMA NB-IoT Forum, целью которого является сотрудничество в области развития технологии NB-IoT по всему миру. В составе организации - крупнейшие операторы (China Mobile, Deutsche Telekom, Vodafone и др.), а также ведущие производители технологичных решений (Huawei, Intel, Qualcomm).

Новый стандарт NB-IoT был разработан консорциумом 3GPP с учётом требований, предъявляемых операторами: услуги IoT должны передаваться по технологии передачи, известной как «энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия» (Low-Power and Wide-Area, LPWA) и использовать существующую инфраструктуру оператора. С точки зрения универсальности, NB-IoT - это наиболее подходящее решение LPWA для предприятий различных отраслей, c помощью которого можно подключать к сети оператора счётчики коммунальных услуг, датчики мониторинга, системы отслеживания объектов и массу других устройств. Одной из особенностей технологии является возможность подключать к одной соте базовой станции до 100 тысяч устройств, что в десятки раз превышает возможности существующих стандартов мобильной связи. Использование низкочастотного диапазона позволит обеспечить покрытием такие труднодоступные места, как цокольные помещения, подвалы и т.д. Кроме того, при работе в новом стандарте устройства экономнее расходуют аккумулятор, что позволяет им работать без подзарядки гораздо дольше. Например, счётчик воды с автономным аккумулятором при работе в стандарте NB-IoT может служить до 10 лет без подзарядки и принимать сигнал, будучи установленным в подвальном помещении.

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

«МегаФон является одним из ключевых игроков российского рынка Интернета вещей, используя текущие технологии, наша компания реализовала множество успешных проектов в сфере M2M/IoT. И сегодня мы в партнёрстве с компанией Huawei рады сообщить о переходе на качественно новый уровень, открытый стандарт NB-IoT, позволяющий с высокой энергоэффективностью подключить к сети «МегаФон» огромное число устройств самых различных производителей. Уверены, что новая технология сделает жизнь как наших корпоративных заказчиков, так и обычных абонентов «МегаФона» мобильнее, проще и ярче», - отметил Александр Башмаков , директор по инфраструктуре компании «МегаФон».

«Huawei в сотрудничестве с крупнейшими мировыми операторами уже внесла большой вклад в создание технологии NB-IoT во всем мире. Мы рады, что «МегаФон» делает ставку на самые передовые технологии, такие как NB-IoT, выводя российский рынок ИКТ на мировой уровень. Это позволит «МегаФону» предложить своим клиентам в сфере В2В эффективные услуги, от чего выиграют также конечные потребители», - добавил Дмитрий Алферов , вице-президент по сервису и техническому обслуживанию компании Huawei в России.

До окончательного принятия стандартов NB-IoT компания Huawei вместе с партнёрами проводила работы по подготовке к стандартизации и тестированию приложений, чтобы лучше понять потребности клиентов, ускорить модернизацию и оптимизировать технические решения. Только в первой половине 2016 года компания Huawei завершила множество совместных проектов. Например, вместе с Etisalat компания Huawei тестировала услуги и приложения для умной парковки; вместе австралийскими операторами (VHA и Optus) и компанией South East Water запустила в тестирование системы интеллектуального управления водоснабжением, а также заключила соглашение по стратегическому партнёрству с китайскими China Telecom и Shenzhen Water Group для реализации аналогичной системы.

В рамках выставки «Иннопром» «МегаФон» и Huawei продемонстрировали один из примеров применения нового стандарта NB IoT - «умную парковку». Использование решения «умной парковки» даст возможность компаниям - владельцам коммерческих парковок - эффективнее контролировать парковочное пространство, оптимизировать расходы на мониторинг занятости мест, а также позволит предоставить конечным пользователям удобный интерфейс через мобильное приложение для резервирования, оплаты и навигации до парковочного места.]]>

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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