LPWAN технологии для бизнеса

Количество абонентов в LPWAN стремительно растет. Первый миллиард устройств уже подключился к таким сетям. Оборудование для Интернета вещей в LPWAN преимущественно используется в умном городе, в учете ресурсов, сельском хозяйстве и промышленности.

По оценке Berg Insight, в 2018 году количество абонентов в IoT-сетях (не только в LPWAN) достигнет 1 млрд. Аналитики заметили успехи Китая: правительство ставит цель подключить к 2020 году 600 млн устройств к сетям NB-IoT. К 2022 году, по прогнозам Berg Insight, к IoT-сетям будет подключено 2,7 млрд устройств. Умные города, энергетика, снабжение коммунальными и водными ресурсами, умные сети – это основные и быстрорастущие сценарии использования LPWAN.

На сотовые LPWAN, в том числе NB-IoT, LTE-M и 5G, к 2022 году придется менее 10% от всех сотовых M2M-соединений в мире. Для этого сегмента рост обеспечат такие сценарии, как умный город, сельское хозяйство и умный подсчет потребления коммунальных ресурсов.  

К 2022 году доходы от продаж LPWAN-устройств и сопутствующих услуг достигнут $56 млрд, подсчитали в ON World.

В России более 600 тыс. абонентов LPWAN

По оценке iot.ru от сентября 2018 года, в России насчитывалось более 600 тыс. абонентов LPWAN.

Сотовые операторы говорят о готовности своей инфраструктуры для NB-IoT чаще, чем о реальных кейсах и абонентах. Российские операторы тестируют LTE-M, но о реальном развертывании масштабных сетей речи пока не идет. Этот стандарт преимущественно востребован в США.

«МТС развивает стандарт NB-IoT: c 24 декабря 2018 года компания запустила в коммерческую эксплуатацию сеть стандарта NB-IoT. Мы сможем рассказать о динамике подключений и размере абонентской базы, когда увидим первые результаты», – сообщали представители компании. Сеть МТС NB-IoT уже запущена в десятках России, включая Москву, Санкт-Петербург и города-миллионники.

Стандарты LPWAN в России утверждаются на уровне министерств. Так, Минкомсвязи разработала концепцию по решениям LPWAN.

Какие сценарии используют российские заказчики

LPWAN используются, преимущественно, для сбора телеметрии. В России эти технологии применяются в ЖКХ для повышения энергоэффективности. Множество девелоперов, операторов, интеграторов создают решения для сбора телеметрической информации с ресурсоучетных счетчиков. «Помимо параметров электроэнергии, собирается информация о технологических параметрах оборудования, например, температура трансформаторов, влажность в подстанциях», – рассказал Денис Гараев, заместитель директора Центра инноваций «Инфосистемы Джет».

По его мнению, бизнес выбирает LPWAN, поскольку эти технологии не требуют создания кабельной инфраструктуры для сбора информации: достаточно установить датчики и получать все необходимые данные. Не лицензируемый спектр дает возможность быстро развернуть радиосеть для сбора информации, сводя к минимуму капитальные затраты.

Заказчики предъявляют такие требования к характеристикам сетей LPWAN, как:

• время автономной работы,

• скорость передачи данных,

• безопасность,

• дальность действия,

• наличие поддержки со стороны операторов связи,

• частотный диапазон работы (лицензир./нелицензир.), – используемые полосы частот (широкополос./узкополос.) и т.д.

Основными лидерами по использованию LPWAN-технологии в России являются такие отрасли, как ЖКХ, энергетика и сельское хозяйство. Популярность данных отраслей обусловлена быстрой окупаемостью инвестиций при относительной дешевизне и быстрой скорости развертывания, полагает Константин Аникеев, ИТ-директор «Лаборатории умного вождения».

Умные города

В умных городах различные датчики используются для экономии ресурсов: уличном освещении по требованию (сенсоры реагируют на движение людей), управления яркостью освещения, управления транспортными потоками с помощью подключенных светофоров, замеров уровня загрязнений воздуха для карт открытого правительства, подключенные парковки с количеством свободных мест и т.д. В последнее время разработчики используют технологии для решения экологических вопросов.

К примеру, разрабатываются системы управления мусором. Показателен опыт компании ORCA. Она разработала мобильное приложение, в котором пользователи делятся фотографиями нелегальных свалок. Данные с фотографией и координатами отправляются в командный центр. Технологии искусственного интеллекта с точностью до 90% определяют принадлежность мусора к категории (бумага, картон, стекло, металл и т.д.), оценивают примерный вес и т.д. Частью решения стали умные мусорные баки, которые оповещают коммунальные службы о необходимости очистки. Примечательно, что решение отслеживает и последствия утилизации мусора: объемы отходов, количество вредных веществ при сжигании, примерные объемы генерируемой энергии, объемы побочных продуктов, которые можно использовать для строительного материала. Эти решения могут использовать LPWAN-датчики различных сетевых технологий.

Учет коммунальных ресурсов

Прогресс развития этого направления ожидается благодаря усилиям государства. В декабре 2018 года Госдума приняла в третьем чтении закон об интеллектуальных системах учета электроэнергии. Согласно нормативному акту, после 2022 года поставщики электроэнергии обязаны оснащать потребителей ресурса умными системами учета.

Задача умных счетчиков – дистанционно проконтролировать данные по объемам оказанных услуг (электроэнергия, газ, отопление, водоснабжение), чтобы выставить счета конечным потребителям. Крупные поставщики, поставляющие ресурсы юридическим лицам, с помощью умного учета также могут выявить незаконные врезки, дистанционно ограничить поставки ресурсов должникам.

Сельское хозяйство

Минсельхозом России разработана дорожная карта исполнения проекта «Цифровое сельское хозяйство» до 2021 года с подробным указанием инструментов и сроков реализации мероприятий.

Фермерам доступны несколько решений: умные теплицы, подключенные ошейники для крупного рогатого скота, анализ почвы, локальные метеостанции и т.д.

К примеру, датчики и устройства могут проверять несколько животных, выявить их физиологическое состояние.

К случаям индивидуального мониторинга животных относятся:

• Экипировка свиней акустическими датчиками. Эти датчики могут указывать на респираторную болезнь.
  

• Оснащение хвостов крупного рогатого скота датчиками. Устройства подсказывают лучшее время для вязки. Датчик отправляет SMS-сообщение фермеру. Это снижает коэффициент смертности.
  

• Использование внутренних датчиков для крупного рогатого скота. Датчик температуры находится в желудке коровы. Он активируется только при повышении температуры или кислотности. Это позволяет фермеру немедленно распознавать болезни.
  

Производство

Примечательно, что LPWAN нелицензируемого спектра предприятия могут устанавливать на своей территории без необходимости прибегать к услугам сторонних операторов.

«Технологии LPWAN, задействованные в промышленности, позволяют контролировать работу оборудования во многих точках предприятия, обеспечивать непрерывный мониторинг активов и сокращать расходы на техническое обслуживание», – отметила Марека Хатлер (Mareca Hatler), директор по исследованиям ON World.

Логистика – еще один рынок для LPWAN

Использование LPWAN-технологий в рамках логистических задач позволяет в кратчайшие сроки получать информацию о маршруте передвижения груза. Также можно получать данные о состоянии груза на протяжении всего отрезка пути. Таким образом, отслеживание состояний дает возможность не просто доставлять грузы из точки А в точку Б, но и соответствовать ожиданиям потребителя по качеству доставляемого багажа.Растущей тенденцией становится разработка одноразовых устройств LPWAN. Прототипы и разработки в этой области рассчитаны на «печать» не только самого устройства, но и батареи. Решения разрабатываются для отслеживания активов.

Иногда при решении задач недостаточно спутниковых технологий, и альтернативным или вспомогательным решением могут стать LPWAN. В качестве примера приведу кейс из промышленной безопасности: мониторинг средств индивидуальной защиты или проведение поверки инструментов при работе в опасных зонах, полагает Денис Гараев.

Что повлияет на рост рынка?

Ряд инициатив со стороны государства повлияет на развитие рынка LPWAN. Денис Гараев выделяет два важных документа:

1. Закон об умных счетчиках будет стимулировать рынок сбора телеметрии в ЖКХ и ресурсоснабжающих организациях.

2. Концепция Минстроя об «умных городах» будет стимулировать решения по управлению инфраструктурой города. Учёт и управление инфраструктурой и ресурсопотреблением даст возможность для качественного инвестиционного планирования.