Автор материала: Павел Мараховский, руководитель проекта «Умный город»в Infomir Group

Технологии связи для интернета вещей доступны уже сейчас. Умные дома и города, прогнозирование стихийных бедствий, — многое можно сделать, не дожидаясь появления 5G

В массовом сознании 5G — это символическая вещь, образный концентрат новых технологий. Внедрение связи этого поколения в Украине эксперты осторожно прогнозируют лет через пять. При этом скорость мобильного интернета и на 4G, как правило, достаточна для решения большинства задач, включая самые банальные — просмотр видео и онлайн-игры.

Важно понимать, что 5G — это не просто переход на следующее поколение связи (3G, 4G, 5G), а выход на качественно новый уровень. Внедрение 5G обходится на порядок дороже стандарта 3G/4G. Для мобильных операторов вкладывать деньги в развитие 5G в Украине невыгодно, так как тарифы у нас остаются одними из самых низких в мире. А рыночные ниши для массового применения 5G, например, для систем управления беспилотными авто, — отсутствуют.

Помимо новых возможностей для обычных пользователей, от внедрения 5G ожидают взрывного роста интернета вещей (IoT) и, в частности, технологий умного города. Интернет вещей — это то, что сейчас на слуху у всех, кто хоть немного интересуется технологическими инновациями. Подразумевается, что именно связь 5G должна обеспечить коммуникацию огромного количества интеллектуальных устройств.

Однако во многих случаях часть спецификаций 5G касательно LPWAN (англ. Low-power Wide-area Network — «энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия») избыточна, неэкономична, а подчас и попросту неприемлема. Это — не самая энергоэффективная технология, а также доступная только через мобильных операторов — отсутствие свободы выбора для пользователя (построение частной локальной инфраструктуры), что в контексте устройств для умного города и индустриальной автоматизации играет важную роль.

Решением для многих приложений стал открытый протокол LoRaWAN, базирующийся на крайне привлекательной и эффективной модуляции LoRa.

В чем суть технологии

Если выразить образно, технологии беспроводной связи LoRaWAN — это как Bluetooth или Wi-Fi, но с охватом до 10 и более километров от передатчика с крайне высокой энергоэффективностью.

Другое ключевое отличие от них помимо радиуса действия и важнейшее — от сетей 5G — заключается в том, что LoRaWAN предоставляет возможность выбора построения частной «локальной» сети для решения задач IoT или же использовать сервис LoRaWAN провайдеров, а также оставляет возможность использования радиотракта для передачи локальных сообщений между устройствами.

Типичный вариант использования LoRaWAN — это беспроводное устройство с питанием от батарейки, которое может работать автономно много лет, в отдельных случаях до 10 лет.

LoRaWAN может использоваться для мониторинга «умных» электросетей, транспорта и отслеживания грузов, мониторинга промышленного оборудования, сбора данных с систем учета, умного паркинга. В системах интеллектуального уличного освещения, для автоматического сбора данных с сельхозугодий и во многих других сферах.

Для отслеживания, например, расхода воды и электроэнергии большая пропускная способность не нужна. Умные счетчики в домах и различные датчики на городских улицах требуют передачи небольших блоков информации всего один или два раза в день.

Решения на базе LoRaWAN доступны уже сейчас, и в мире существует множество успешных кейсов использования этой проверенной и зрелой технологии. Услуги связи LoRaWAN оказывают около 40 операторов более чем в 250 городах нескольких десятков стран мира.

Как это работает с точки зрения бизнеса

Клиент ожидает решения, которое соответствует его бюджету. Он хочет интеллектуальную парковку, а не интеллектуальную парковку 5G. Он хочет знать, есть ли утечка в его здании, а не датчик 5G, который может обнаружить утечки. LoRaWAN отлично подходит для решения таких задач.

Параметры проникновения сигнала через стены и другие преграды будут ухудшаться при переходе на более высокие частоты, на которых работает 5G. При этом проницаемость зданий для LoRa гораздо выше.

Единый стандарт 5G еще предстоит официально утвердить. Консорциум 3GPP, который занимается внедрением 5G на международном уровне, планирует до конца 2019 года только завершить разработку спецификаций. А целевой год для коммерческого развертывания IoT-сетей — 2020-й, согласно графику Альянса мобильных сетей нового поколения NGMN.

Рассмотрим возможности LoRaWAN на примерах.

Умный город

В Амстердаме, площадь которого равна 219 км2, было установлено 10 базовых станций. Стоимость развертывания сети LoRaWAN составила всего лишь $12 тыс. Датчики в мусорных контейнерах смогут оповещать коммунальные службы о необходимости вывоза отходов, для оптимизации и независимого контроля качества сервиса. Автомобилисты получат оповещения на придорожные электронные табло о свободных местах на парковках и зарядных станциях для электрокаров поблизости. Детекторы дыма в «умном» доме незамедлительно оповестят владельца с помощью смартфона о необходимости вызвать или самостоятельно вызовут экстренные службы.

Чистота окружающей среды

В Глазго с помощью датчиков, которые отслеживают загрязнение окружающей среды, удалось снизить выбросы вредных веществ. Стационарные пункты мониторинга были дополнены современными датчиками. Станции постоянного контроля стоят очень дорого. А мобильные системы на основе LoRaWAN не только дешевле, но и могут быть развернуты во многих точках города. Это позволит выявлять наиболее загрязненные точки и источники загрязнения.

Оптимизация поставок

Компания Binary Beer разработала умные кеги, которые могут сообщать о качестве и количестве оставшегося пива. Датчики контролируют уровень заливки, условия окружающей среды, такие как влажность и температура, влияющие на качество продукта.

Это позволяет ресторанам заблаговременно узнавать, когда пиво закончится, и заказать новый кег. Еще одна проблема, которую удалось решить, — избавиться от пива, которое неправильно хранилось и испортилось.

Прогнозирование стихийных бедствий

В польском Перемышле (Пшемысле), что на границе с Украиной, для отслеживания уровня воды в реке Сан были установлены датчики, базирующиеся на технологии LoRaWAN. Городские власти получают достоверные и оперативные данные об уровне воды в реке, влажности почвы и другие параметры, которые необходимы для прогнозирования паводков.

Экономия денег сельхозпроизводителей

Весьма перспективны возможности использования LoRaWAN в аграрном секторе. Сельскохозяйственная отрасль формирует около 17% ВВП Украины и постепенно становится основным драйвером роста нашей экономики.

Приведу один успешный заграничный кейс. Компании Senet и Sensoterra объявили о партнерстве для управления системой влажности почвы. Раньше большинство датчиков было соединено с помощью проводов, что делало внедрение системы дорогим. Решения Senet и Sensoterra позволили в режиме реального времени получать данные о влажности почвы. Это обеспечило эффективный расход воды. Бесплатное приложение доступно для смартфонов, ноутбуков и планшетов.

Источник: biz.nv.ua