Подключение к Интернету вещей - узкополосные возможности

Доктор Стаматис Георгулис

Запуск iPhone в 2007 году застал мобильных операторов врасплох - они просто не были готовы к огромному увеличению использования мобильных данных, генерируемых устройствами, говорит доктор Стаматис Георгулис, директор по продукту Cobham Wireless .

Им потребовались годы, чтобы разработать сетевую инфраструктуру, которая могла бы эффективно поддерживать услуги передачи данных на смартфонах. Перенесемся на десять лет вперед, и операторы мобильной связи снова пытаются избежать той же участи, готовясь к следующему серьезному прорыву в отрасли:Интернету вещей (IoT).

Gartner По оценкам, к 2020 году будет 20,4 миллиарда подключенных устройств, что эквивалентно примерно трем устройствам на каждого человека на Земле сегодня. Всем этим устройствам потребуется мобильная связь, при этом многие из них будут подключены через беспроводную сеть оператора мобильной связи. Это устрашающая перспектива для операторов, которые уже сталкиваются с нехваткой емкости в своих сетях, особенно в застроенных городских районах.

Однако операторы также осознают, что существует огромная возможность получить новый доход от подключения устройств и систем IoT к своим сетям. Они также играют роль в предоставлении новых услуг и приложений для поддержки растущей экосистемы. В этом месяце Vodafone объявила о выпуске своего первого оборудования для Интернета вещей, которое включает автомобильный ключ и камеру безопасности 4G. Как продемонстрировал Vodafone, операторы имеют уникальную возможность предоставлять не только возможности подключения, но также технологии и интерфейс для конечных пользователей.

Чтобы воспользоваться возможностями Интернета вещей, необходимы новые стандарты подключения, прежде всего, чтобы гарантировать эффективное использование мобильных данных, избегая нехватки ресурсов, которая может привести к остановке их сетей. Эти новые системы необходимо не только разрабатывать, но и проходить тестирование и валидацию для обеспечения коммерческой надежности. Операторы по всему миру сейчас взвешивают варианты того, как лучше всего развивать свою сетевую инфраструктуру, чтобы эффективно подключать множество новых устройств, входящих в экосистему.

Варианты подключения к Интернету вещей

Глобальная сеть с низким энергопотреблением (LPWAN) - ключ к подключению к Интернету вещей. Он разработан с учетом потребностей конечных пользователей и поддерживает низкое энергопотребление батареи, что гипотетически может позволить небольшим устройствам оставаться в рабочем состоянии в течение десяти лет без подзарядки. Радиостандарт также позволяет подключать недорогие наборы микросхем, делая устройства и системы более доступными. Когда дело доходит до технологии LPWAN, операторы в первую очередь выбирают, сосредоточить ли свои усилия на подключении через нелицензируемый или лицензированный спектр.

LoRa (разработан Semtech , при поддержке отраслевого альянса) и SigFox (при поддержке одноименной французской компании) оба используют нелицензированный спектр. Для работы этих технологий требуется новая сетевая инфраструктура, отличная от нынешних сотовых технологий.

Это означает, что если оператор интегрирует технологию в свои базовые станции, он будет иметь гораздо меньший контроль над радиотрафиком, чем при использовании традиционных сотовых радиотехнологий, поскольку они не работают в одной и той же части радиочастотного спектра. LoRa и SigFox, однако, идеальны для изолированных сетевых приложений из-за стоимости радиомодулей. Таким образом, технология может иметь приложения на умных предприятиях или в университетских городках, предлагая доступную и экономичную альтернативу обновлению традиционной мобильной сети.

Однако наиболее ожидаемым новым протоколом для включения служб и устройств IoT является NarrowBand-IoT (NB-IoT), который может предложить возможность подключения в самом широком диапазоне сценариев использования. Стандартизированный 3GPP, NB-IoT работает в лицензированном спектре и напрямую совместим с существующими сетями LTE операторов. Для его включения требуется только обновление программного обеспечения на существующих сайтах базовых станций. Впоследствии его можно легко масштабировать в соответствии с ростом числа операторов сотовых сетей практически в любой среде.

Полоса пропускания канала NB-IoT составляет всего 200 кГц (180 кГц, плюс защитные полосы). Это делает его пригодным для реформирования каналов; он может быть развернут «внутри полосы» вместе со спектром, охраняемым оператором для LTE. Это позволяет операторам сетей NB-IoT / LTE поддерживать огромное количество устройств IoT без ущерба для производительности обычных мобильных устройств, подключенных к сети.

Учитывая эти преимущества, большое количество операторов в настоящее время ставят эту технологию в основу своих стратегий Интернета вещей. Deutsche Telekom запустила коммерческую сеть NB-IoT в Германии, Ирландии и Испании; Vodafone запустила сети в Австралии и Греции, а дополнительные запуски запланированы по всему миру; и ТИМ запустила широкомасштабную сеть по всей Италии, и это лишь некоторые из них. Поддержка операторов помогает мотивировать производителей и другие стороны инвестировать в устройства и приложения, которые могут поддерживаться NB-IoT. Samsung Например, недавно было запущено устройство отслеживания Интернета вещей, использующее технологию NB-IoT.

Во многих случаях NB-IoT может выиграть у SigFox и LoRa, но есть четвертый стандарт, который никуда не денется:CAT-M (или LTE-M). Как и в предыдущем стандарте, CAT-M использует лицензированный спектр и может поддерживаться существующей инфраструктурой. Он будет работать рука об руку с NB-IoT, а не в ситуации «или / или».

Этот стандарт обеспечивает более высокие скорости передачи данных и, таким образом, будет поддерживать устройства и приложения, отличные от NB-IoT, а это означает, что операторы будут тестировать и внедрять оба стандарта параллельно. CAT-M может передавать большие объемы данных, и с максимальной скоростью передачи данных около 100 Кбит / с он будет использоваться для приложений, которые могут включать приложения умного города и энергетические системы умного дома.

Проверка сетей Интернета вещей будущего

Сегодня приоритетом для операторов является обеспечение того, чтобы их сети поддерживали новые беспроводные технологии, такие как NB-IoT и CAT-M, а также миллионы новых устройств, которые будут все чаще подключаться к их сетям. Теперь доступна технология, которая может эмулировать миллионы устройств в сети оператора в лабораторных условиях, обеспечивая готовность инфраструктуры к коммерческому использованию.

От базовой сети до базовых станций операторы должны иметь универсальное представление о том, как их сети справятся с требованиями Интернета вещей. Это поможет ускорить разработку и внедрение новых стандартов подключения к Интернету вещей в телекоммуникационную экосистему, что впоследствии улучшит качество обслуживания клиентов и откроет новые возможности для получения дохода.

Автор этого блога - доктор Стаматис Георгулис, директор по продукции Cobham Wireless