В 2018 году объем российского рынка интернета вещей, по оценке IDC, составил 3,67 млрд долларов. В период с 2018 года по 2022 год инвестиции в оборудование, программное обеспечение, услуги и связь интернета вещей будут расти в среднем на 18% ежегодно. На конец 2022 года расходы на интернет вещей со стороны конечных пользователей в России составят 7,61 млрд долларов.
Темпы роста этого рынка выше, чем у остальной отрасли экономики. Ожидается, что данная технология покажет свою эффективность в первую очередь в:
Производство и транспорт остаются лидирующими отраслями по инвестициям в интернет вещей. Компании процессного и дискретного производства выбирают технологии IoT для мониторинга производственных процессов, таких как контроль качества производимой продукции и оптимизация энергопотребления, а также мониторинга работы производственных активов.
Среди набирающих популярность сценариев использования интернета вещей в промышленности можно выделить решения по обеспечению безопасности сотрудников на предприятиях и по охране окружающей среды.
Использование Интернета вещей в транспортной отрасли продолжит свой рост за счет цифровизации отрасли в целом и применения передовой практики, которую сегодня внедряют лидеры отрасли. Третий по объёму инвестиций сегмент частных пользователей вносит свой вклад в развитие рынка за счет растущего использования умных устройств населением, распространения «умных домов» и решений по безопасности частного транспорта.
NB-Iot как один из способов связи между устройствами
Интернет вещей подразумевает связь между устройствами (вещами) через каналы связи по различным протоколам. Для этого существует специальный термин «machine to machine» или «m2m».
Для организации канала связи могут быть использованы все ныне существующие типы проводной и беспроводной связи. Наиболее перспективны беспроводные каналы. Для каждого конкретного случая автоматизации подходит тот или иной способ связи, нельзя взять один стандарт и распространять его на все области промышленности и экономики. Но, к сожалению, именно это сейчас происходит с LoRa, NB-Fi и NB-IoT, которые развиваются в России.
В этой статье мы расскажем о нашем опыте работы с NB-IoT.
Как это работает
NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) — стандарт сотовой связи для устройств телеметрии с низкими объемами обмена данными. Разработан консорциумом 3GPP в рамках работ над стандартами сотовых сетей нового поколения. Первая рабочая версия спецификации представлена в июне 2016 года.
Под аббревиатурой NB-IoT скрывается сразу несколько стандартов передачи данных: LTE Cat (1, 0, M1), LTE Cat NB и EC-GSM-IoT. В России развивается LTE Cat M1 (eMTC) и LTE Cat NB (NB-IoT). Самая широкая сеть в данный момент развернута у МТС и она доступна всем желающим. Вы можете заказать SIM карту на сайте МТС, стоимость годового безлимитного пакета составляет 800 рублей.
За месяц активного использования этой сети мы смогли израсходовать не больше 2-х мегабайт трафика, поэтому можно купить ограниченные тарифные планы на 10 или 60 Мбайт.
Карту покрытия сети МТС можно посмотреть на сайте компании. Сеть охватывает более 20-и городов. Москва покрыта далеко за пределами МКАД. Мы тестировали работу сети в Казани и Москве.
Кроме МТС нам удалось поработать с SIM картой в сети «Билайн», правда чтобы получить SIM карту, нам пришлось провезти переговоры с менеджером компании. Нам бесплатно выделили SIM карту с периодом активации в 2 недели. Этого нам хватило для того, чтобы провести тесты. У «Билайн» в Москве развернуты сети в районах Марьино и Войковская.
В Марьино используется стандарт LTE Cat M1, а в Войковском районе LTE Cat M1 и LTE Cat NB.
К сожалению, компания «Мегафон» не захотела сотрудничать, поэтому данных по ним нет.
Процесс тестирования
Для тестирования мы использовали разработанный нами контроллер. Связь с сетью NB-IoT была реализована на модуле SIMCOM sim7000E. Выбор в пользу этого модуля был сделан из-за его доступности и хорошей документированности.
Во время регистрации в сети МТС происходил периодический отказ в регистрации, но благодаря специалистам компании этот вопрос удалось быстро решить.
sim7000Е
У модуля sim7000Е есть свои особенности в настройках, так, например, не стоит задавать режим автоматического выбора сети между GSM и LTE (AT+SNMP=2). В таком состоянии модуль часто не может найти сеть и зарегистрироваться в ней. Стоит задавать только сеть LTE: AT+SNMP=38.
После тестов сети МТС тесты в сети «Билайн» были проще. Для наглядности мы подключили к контроллеру два счетчика воды с импульсным выходом. Как только получаем импульс от одного из счетчиков, инициализируем передачу данных на страницу в интернете (создали тестовую страничку).
Сообщения доставлялись в течении 10-15 секунд в режиме работы NB-IoT и в два раза быстрее при работе в режиме LTE cat M. Но при этом проникаемость сети NB-IoT выше чем у LTE cat M.
Немаловажный фактор это качество сигнала. При пониженном уровне сигнала (<30%) бывают потери пакетов, поэтому необходимо данные записывать в журнал на самом устройстве.
Заключение
Это были первые тесты, мы не ставили себе цель проверять все технические параметры сети NB-IoT. Больше времени мы уделяли общению с сотовыми операторами, чтобы иметь общее понимание о планах и масштабах развития сетей NB-IoT в России. У нас сложилось впечатление, что в городской среде это один из самых перспективных вариантов сети для интернета вещей.
