В рубрику "All-over-IP" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
По мнению экспертов, наибольшим изменениям под воздействием IoT подвергнутся шесть направлений: электроэнергетика, здравоохранение, сельское хозяйство и животноводство, транспортировка и хранение грузов, умный город, умный дом.
Из-за ряда факторов внедрение IoT происходит не так быстро, как хотелось бы. Например, на потребительском рынке – из-за низкого уровня доходов населения, на рынке коммерческих компаний – из-за невысокой скорости внедрения кардинальных инноваций, а на рынке госзаказов и госуслуг – из-за необходимости подведения регуляторной базы. Но мы верим, что в ближайшие годы внедрение IoT пойдет ускоренными темпами, так как вектор цифровой экономики задан, а Интернет вещей – как раз то, что будет делать экономику России более "цифровой".
Мы же, в частности, рассмотрим направление "умный дом", точнее то, что называется в России ЖКХ.
Говоря о ЖКХ в России, прежде всего нужно вспомнить о масштабах, которые впечатляют. Сейчас ЖКХ – это:
На конец 2018 г. суммарное число квартир в РФ составляло около 70 млн, число объектов жилого назначения (домов) – около 4 млн. Общий потенциал рынка приборов интеллектуального учета в России в сегменте частного коммунального электро- и водопотребления составляет более 200 млн интеллектуальных счетчиков. В 2014–2018 гг. ежегодно в среднем по России вводилось порядка 300 тыс. объектов недвижимости, из которых более 90% приходилось на долю жилых объектов (более 1 млн новых квартир). Все новые объекты, как правило, сразу оснащаются современными приборами учета потребления ресурсов за счет застройщика.
Реализуются пилотные проекты ПАО "Россети" при поддержке РФПИ и иностранных инвесторов по строительству интеллектуальных сетей в регионах. Согласно программе, планируется установить более 250 тыс. индивидуальных приборов учета (ИПУ) потребления электрической энергии. Установка приборов учета производится за счет средств сетевой компании.
По подсчетам Минэнерго, установка IoT-приборов учета по всей РФ обойдется примерно в 400 млрд рублей. В сфере ЖКХ с учетом потери ресурсов для электричества 30–40%, для воды 10–15% и для газа до 60%, даже относительно высокая стоимость внедрения IoT-приборов окупится довольно быстро за счет экономии.
Прежде всего введем термин LPWAN (Low-power Wide-area Network) – термин в радиосвязи, используемый для устройств и крупных распределенных беспроводных сетей телеметрии. Главная его особенность – низкое энергопотребление (low-power) и широкий территориальный охват (wide-area). Есть несколько основных технологий, про сравнение и анализ которых будет написано немало отдельных статей, сейчас же рассмотрим основные применяемые в ЖКХ.
Для операторов сотовой связи новым технологическим переходом может стать технология NB-IoT (класс LPWAN технологий, которые к 2020 г. будут составлять более 1/2 от общего числа беспроводных соединений в сегменте ЖКХ). При этом новые технологии и сервисы на их базе будут как дополнять существующие 2G-решения, так и заменять их. По прогнозам экспертов, к концу 2019 г. общее число сим-карт в ЖКХ вырастет до 3 млн. Сейчас "большая четверка" активно внедряет, рекламирует NB-IoT, и большинство из них уже обозначили тарифы. В отличие от обычной связи тарифы для NB-IoT недорогие и составляют от 150 рублей за устройство в год.
Аббревиатурой LoRa (LongRange) обозначают лишь вид модуляции, то есть уровень 1 по модели OSI. Протокол канального уровня носит имя LoRaWAN. Но чаще всего "Лорой" называют совокупную систему, использующую LoRa на физическом и LoRaWAN на канальном уровне.
Какой из каналов связи для счетчиков лучше? Масштабное введение LoRaWAN может в будущем обернуться серьезными проблемами для инфраструктуры. Полоса частот в России достаточно узкая, и если многие компании будут использовать их, возникнет большая конкуренция. Поэтому IoT-решения на LoRaWAN в городах могут работать не очень стабильно. Чтобы этого не случилось, нужно выделять определенные частоты на государственном уровне. Такая система применяется в Беларуси к частотам 4G: государственный оператор выделяет частоты и выдает лицензии на их использование. У NB-IoT нет такой проблемы, поэтому потенциал технологии для коммунальной сферы выше.
В России есть несколько производителей IOT-устройств для ЖКХ.
Первый производитель беспроводных решений на базе энергоэффективных датчиков и устройств класса LPWAN для Интернета вещей в России и СНГ. С 2014 г. разрабатывает системы телеметрии для ЖКХ, безопасности, умных городов и сельского хозяйства. Компания присутствует в 45 регионах РФ и пяти странах СНГ, в сети работают свыше 200 тыс. устройств. "СТРИЖ" использует свой протокол XNB – энергоэффективный LPWAN-протокол дальнего радиуса действия 174 дБм (максимальный бюджет канала связи). Работает на частоте 868,8 МГц, не требует лицензирования, 5 тыс. доступных каналов в России. "СТРИЖ" выпускает электросчетчики, счетчики воды, газа и тепла.
Производитель беспроводных систем для учета в сферах ЖКХ, в сельском хозяйстве, городской инфраструктуре. Компания работает с 2016 г. и присутствует в 30 регионах России. "ВАВИОТ" выпускает электросчетчики, счетчики воды и тепла, произведено более 100 тыс. IoT-устройств. "ВАВИОТ" использует собственный протокол NB-Fi, основными преимуществами которого является до 10 лет работы датчиков и счетчиков на батарейке, а дальность передачи сигнала составляет до 10 км.
Компания основана в 2007 г., с 2011 г. занимается технологиями LPWAN в сфере ЖКХ. Разработанный инновационный протокол передачи данных LINC превосходит по характеристикам существующие зарубежные и основанные на зарубежных технологиях: LoRaWAN, "СТРИЖ" (XNB), "ВАВИОТ" (NB-Fi), Fenix (ZiNa), Zig-Bee, NB-IoT, LTE-M. Компания выпускает электросчетчики, счетчики воды, газа и тепла. Дальность составляет до 15 км "точка-точка" (25мВт) или до 100–150 км (с применением направленной ретрансляции).
История компании началась в 1989 г., с контрактной разработки различных радиоэлектронных устройств. Сейчас у компании четыре производственных предприятия в Москве, Саратове, Марксе и Калининграде, а также разрабатывающие компании в Нижнем Новгороде, Рязани, Курске. В своих изделиях INCOTEX использует технологии LoRaWAN, NB-IoT и PLC (Power Line Communication) – технологию передачи данных по силовым линиям. Для IoT в ЖКХ компания выпускает счетчики электрической энергии и системы учета.
С 2007 г. компания занимается разработкой, производством и интеграцией оборудования в сферах ЖКХ, промышленной безопасности технических сооружений, военно-промышленного комплекса. С 2016 г. компания начала выпускать оборудование с использованием собственного протокола LoRaНОВОУЧЕТ и протокола LoRaWAN. Компания выпускает электросчетчики, счетчики воды и тепла.
На рынке с 1996 г. и с 2016 г. занимается производством IoT-устройств. На данном этапе компания развивает следующие направления производства: телеметрия, Интернет вещей, мониторинг транспорта, управление автопарком. В своей продукции компания использует технологию LoRaWAN. Компания выпускает широкий ассортимент оборудования, в том числе счетчики импульсов, которые могут быть использованы на приборах учета коммунальных ресурсов и промышленном оборудовании с импульсным выходом, таких как водосчетчики, электросчетчики, теплосчетчики.
Конечно, в небольшой статье нельзя подробно рассмотреть всех производителей, плюсы и минусы применяемых технологий, и это станет темами следующих статей. Но уже сейчас можно заявить, что отрасль IoT для ЖКХ активно развивается и обладает большим потенциалом для экономии и правильного учета энергоресурсов в масштабах всей страны.
Если рассматривать IoT в сфере ЖКХ, то необходимо отметить, что задача сбора показаний с приборов учета не так проста, как может показаться на первый взгляд. В крупных городах т оль ко трафи к с показаниями приборов учета электроэнергии может существенно загрузить имеющиеся ресурсы каналов в нелицензируемом диапазоне. И вероятно, для крупных городов оптимально использование NB-IoT технологий. Нужно также понимать, что проблема ограниченной емкости канала есть не только у LPWAN, но и NB-IoT, правда, в существенно меньшей степени. Для сбора данных с приборов учета потребления воды и газа технологии LPWAN пригодны в большей степени.
Кроме того, нужно помнить, что подавляющее большинство населения нашей страны проживает за пределами крупных городов, куда NB-IoT придет далеко не сразу. Но и задача сбора показаний потребления электроэнергии стоит не только у частных потребителей. Все это говорит о том, что обе технологии, LPWAN и NB-IoТ, будут дополнять друг друга.
Что касается государственного регулирования, то, по нашему мнению, для создания условий развития цифровых технологий необходимо выделять новые частотные диапазоны (для таких задач, как сбор показаний приборов учета), а текущие, нелицензируемые частоты оставлять нерегулируемыми. Такой подход основан на том, что государство всегда будет отставать в процессах регулирования новых технологий и способах их применения, и нужно, во-первых, обеспечить условия для формирования и развития новых применений цифровых технологий, а во-вторых – обеспечить пользователям возможность свободного использования немассовых решений.
Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2019
Посещений: 3980
Автор
| |||
В рубрику "All-over-IP" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
