Reflexões sobre os padrões nacionais de NB-Fi e sistemas de cobrança

Brevemente sobre o principal


Em 2017, apareceu uma nota em Habré: " Um projeto de padrão nacional NB-FI para a Internet das Coisas foi enviado à Rosstandart ." Em 2018, o Comitê Técnico de Sistemas Ciberfísicos trabalhou em três projetos de IoT :

GOST R “Tecnologia da informação. Internet das coisas. Termos e definições ",
GOST R “Tecnologia da informação. Internet das coisas. A arquitetura de referência da Internet das coisas e da Internet industrial das coisas ”, GOST R“ Tecnologia da informação. Internet das coisas. Protocolo de intercâmbio de espectro de banda estreita (NB-FI). ”

Em fevereiro de 2019, PNST-2019 “Tecnologias de Informação. Internet das coisas. Protocolo para transmissão de dados sem fio com base na modulação em banda estreita do sinal de rádio NB-Fi ". A partir de 1 de abril de 2019, começou a operar e encerrará sua ação em 1 de abril de 2022. Ao longo dos três anos de operação, o padrão preliminar deve ser testado na prática, o seu potencial de mercado deve ser avaliado e as emendas ao padrão devem ser preparadas.

Na mídia, o documento está posicionado ativamente como "o primeiro padrão nacional da IoT russa, com a perspectiva de se tornar um padrão internacional" e um exemplo é o projeto implementado no NB-Fi "VAVIOT" no Cazaquistão .

Uhhh Quantos links existem em um texto tão curto. Aqui está o link final desta seção - para o texto do padrão preliminar na primeira edição para aqueles que são muito preguiçosos para o Google. É melhor examinar as características de desempenho da norma neste documento, não as mencionaremos no artigo.

Sobre os padrões de transferência de dados da IoT


Na rede, você pode encontrar um valor de cerca de 300 protocolos / tecnologias para transferir dados entre dispositivos que podem ser atribuídos à IoT. Como moramos na Rússia, trabalhamos em B2B, portanto, na publicação, abordaremos apenas alguns:

  • NB-IoT

Padrão celular para dispositivos de telemetria. Um dos três implementados nas redes LTE Advanced é NB-IoT, eMTC e EC-GSM-IoT. Em 2017-2018, as três grandes operadoras móveis da Federação Russa implantaram seções de rede que trabalham com NB-IoT. Os operadores não esquecem o eMTC e o EC-GSM-IoT, mas não os selecionaremos separadamente agora.

  • Lora

Opera em frequências não licenciadas. A norma é bem contada no artigo de final de 2017 "O que é LoRaWan", de Habré. Vive em chips Semtech.

  • "Rápido"

Opera em frequências não licenciadas. Fornecedor doméstico de soluções para habitação e serviços comunitários e outras indústrias. Usa seu próprio protocolo XNB. Eles falam sobre produção na Rússia, mas prometem garantir a produção em massa de chips na Rússia apenas em 2020, enquanto vivem da ON Semiconductor (ON Semiconductor AX8052F143).

  • Fresh NB-Fi

Opera em frequências não licenciadas. Usa o mesmo chip ON Semiconductor AX8052F143 que o Strizh, TTX são semelhantes, também anúncios da produção de seus próprios chips na Rússia. Em geral, o relacionamento é rastreável. O protocolo está aberto.

Sobre a integração com o faturamento


Para aqueles que tentaram montar uma “casa inteligente”, rapidamente se torna óbvio que o uso de sensores de diferentes fabricantes é significativamente complicado. Mesmo se virmos uma inscrição na tecnologia de comunicação em dois dispositivos, acontece que eles não querem se comunicar.

No segmento B2B, a situação é semelhante. Protocolo, os desenvolvedores de chips querem ganhar dinheiro. Ao iniciar um projeto com o LoRa, você precisará comprar equipamentos nos chips Semtech de qualquer maneira. Prestando atenção a um fabricante nacional, você pode obter muitos serviços de compra e estações de base e, no futuro, com o lançamento bem-sucedido da produção de chips na Rússia, equipamentos / componentes em potencial podem ser adquiridos apenas de um número limitado de fornecedores.

Trabalhamos com equipamentos de telecomunicações e é comum receber dados sobre a telemetria de equipamentos, agregar, normalizar e transferi-los ainda mais para vários sistemas de informação. Encaminhado para nós, o Forward TI (Traffic Integrator) é responsável por esse bloco de trabalho. Em uma versão típica, fica assim:



No caso de expansão das necessidades de coleta de dados do cliente, módulos adicionais são conectados:

A taxa de crescimento estimada do mercado de dispositivos IoT é de 18 a 22% ao ano no mundo e de até 25% na Rússia. Em abril, na IoT Tech Spring 2019 em Moscou, Andrey Kolesnikov, diretor da Internet of Things Association, anunciou um crescimento anual de 15 a 17%, mas informações diferentes circulam pela rede. Em abril de 2019, o RIF nos slides forneceu dados sobre o crescimento anual do mercado russo da Internet das coisas em 18% até 2022, o volume do mercado russo em 2018 também foi indicado lá - US $ 3,67 bilhões. O que é característico, a razão do artigo de hoje “O primeiro documento russo sobre padronização no campo da IoT ...” também foi mencionado no mesmo slide. Em nossa opinião, já existe uma necessidade real de integrar estações base UNB / LPWAN e servidores de telecomunicações em sistemas de cobrança.

Reflexões


Primeira linha


O protocolo de transferência de dados ou a implementação da função de transporte em geral não será de grande importância (estamos falando novamente do fato de que a IoT não é apenas um ferro conectado à Internet, mas uma infraestrutura ou ecossistema). Os dados serão coletados de dispositivos completamente diferentes e a carga útil também será diferente. É improvável que uma empresa fornecedora de eletricidade construa uma rede de coleta de dados, um fornecedor de gás sua segunda rede, um terceiro serviço de esgoto etc. Isso não é racional e parece improvável.

Isso significa que em um local condicional eles organizarão uma rede em um princípio e uma organização coletará dados. Chamamos essa organização de agregador de dados do operador.

O operador agregador pode ser um departamento de serviço que fornece apenas transferência de dados ou um intermediário completo que cuida de todas as dificuldades na cobrança, organizando o pagamento pelos serviços prestados, interagindo com clientes finais, clientes e provedores de serviços.

Muitas vezes eu vi pessoas pegando pedaços de 5 recibos por mês da caixa de correio, para mim essa situação é familiar. Recibo separado para gás, separado para eletricidade, separado para grandes reparos, separado para água, separado para manutenção da casa. E isso não está contando com o pagamento de contas mensais que existem apenas online - pagamento por acesso à Internet, celular, assinaturas de vários serviços de provedores de conteúdo. Em algum lugar você pode configurar o pagamento automático, em algum lugar que não. Mas a situação geral é tal que já está se tornando uma tradição - sentar uma vez por mês e pagar todas as contas, o processo pode se estender por meia hora ou uma hora e, se mais uma vez algo estiver errado nos sistemas de informação do fornecedor, você precisará transferir parte dos pagamentos para outro dia . Eu preferiria interagir com um provedor de serviços em todas as questões e não dividir a atenção em uma dúzia de pagamentos e sites. Os bancos modernos simplificam a vida, mas não completamente.

Portanto, a coleta automática de dados sobre serviços consumidos e a transferência para o cliente final do pagamento por serviços em uma "janela" é uma bênção. A coleta de dados mencionada acima por meio de integradores de tráfego como o Forward TI é apenas a ponta do iceberg. O integrador de tráfego é a primeira linha através da qual os dados e a carga útil de telemetria serão coletados e, diferentemente dos provedores, importantes em termos de volume de consumo de tráfego, a IoT dará prioridade à carga útil.

Vejamos um exemplo próximo de uma telecom que a primeira linha faz. Existe uma operadora que fornece serviços de comunicação. Uma ligação dura 30 minutos. 15 minutos da ligação caíram em um dia, 15 no outro. A central telefônica na fronteira do dia dividiu a chamada e a gravou em 2 CDRa, essencialmente fazendo duas de uma chamada. A TI, por indicações indiretas, colará essa chamada e transmitirá dados sobre uma chamada para o sistema de carregamento, embora dois dados tenham vindo do equipamento. No nível da coleta de dados, deve haver um sistema que possa resolver esses conflitos. Mas o próximo sistema já deve receber dados normalizados.

As informações no integrador de tráfego não são apenas normalizadas, mas também enriquecidas. Outro exemplo: os dados para cobrança de zona não são provenientes da central telefônica, mas sabemos de onde o local foi feito e a TI adiciona informações sobre as zonas de cobrança geográfica aos dados que transfere para o próximo sistema de informação. Da mesma forma, você pode colocar quaisquer parâmetros calculados. Este é um exemplo de zoneamento simples ou enriquecimento de dados.

Outro recurso do integrador de tráfego é a agregação de dados. Exemplo: os dados são enviados do equipamento a cada minuto e a TI envia os dados por hora ao sistema de contabilidade. Somente os dados necessários para cobrança e cobrança permanecem no sistema contábil, em vez de 60 lançamentos, apenas um é feito. Nesse caso, um backup dos dados "brutos" ocorre no caso de necessidade de processamento.

Segunda linha


Continuaremos a desenvolver a idéia de um agregador que se tornou um intermediário de pleno direito. Esse operador manterá uma rede de coleta de dados e compartilhará telemetria e carga útil. A telemetria será usada para suas próprias necessidades, mantendo a rede de coleta de dados em boas condições e a carga útil será processada, enriquecida, normalizada e transferida para os prestadores de serviços.

Um momento de autopromoção, porque é mais fácil ilustrar em seu software do que apresentar exemplos abstratos.

Nesta linha, o agregador usa em seu inventário:

  • Faturamento, que leva em consideração o recebimento de dados preparados da TI, a vinculação aos consumidores registrados (assinantes), o faturamento correto desses dados de acordo com o plano tarifário utilizado, a formação de contas e recebimentos, o recebimento de fundos de assinantes e o lançamento nas contas e saldos correspondentes.
  • PC (Catálogo de produtos) para criar ofertas complexas de pacotes e gerenciamento de serviços como parte desses pacotes, definindo regras para conectar serviços adicionais.
  • BMS (Balance Manager), esse sistema deve necessariamente ser multibalanço, será necessária uma gestão flexível de cobranças por vários serviços, também possibilitará o uso de vários sistemas de cobrança especializados que atendem a serviços individuais e agregará os pagamentos recebidos deles em relação ao saldo total do assinante.
  • eShop para interagir com os consumidores finais, criando uma mostra pública de serviços, fornecendo acesso à sua conta pessoal com todos os presentes modernos, como estatísticas sobre o uso de serviços, alternando serviços on-line, solicitando novos serviços.
  • BPM (Processos de Negócios) Automação de processos de negócios agregadores destinados a atender os assinantes e interagir com os provedores de serviços.

Terceira linha


Aqui começa o mais interessante do meu ponto de vista.

Em primeiro lugar, são necessários sistemas de classe PRM (Partner Management System), que permitirão o gerenciamento flexível de esquemas de agentes e parceiros. Sem esse sistema, será difícil gerenciar o trabalho de parceiros e fornecedores.

Em segundo lugar, é necessário o DWH (Data Warehouse) para análise. Há onde implantar com o BigData em dados de telemetria e carga útil, aqui a criação de vitrines para ferramentas e análises de BI em vários níveis irá.

Em terceiro lugar, bem, como uma cereja em um bolo, você pode complementar o complexo com um sistema de previsão como o Forward Forecast. Este sistema permitirá treinar o modelo matemático subjacente ao sistema, segmentar a base de assinantes, gerar previsões de consumo e comportamento dos assinantes.

A arquitetura de informações bastante complexa do operador agregador aparece agregada.

Por que destacamos três linhas no artigo e não as combinamos? O fato é que vários parâmetros agregados geralmente são importantes para um sistema de negócios. O restante é necessário para monitoramento, manutenção, análise de relatórios e previsão. Informações detalhadas são necessárias para segurança e Big Data, porque geralmente não sabemos quais parâmetros e critérios são analisados ​​na análise de Big Data; portanto, todos os dados são transferidos para o DWH em sua forma original.

Nos sistemas de negócios com funções de gerenciamento - cobrança, PRM, alguns dos parâmetros provenientes do equipamento e telemetria não são mais necessários. Portanto, filtramos os campos extras e os removemos. Se necessário, enriquecemos os dados de acordo com algumas regras, agregamos e, em conclusão, normalizamos para transferência para o sistema de negócios.

Portanto, a primeira linha coleta dados brutos para a terceira linha e os adapta para a segunda. O segundo trabalha com dados normalizados e garante as atividades operacionais da empresa. O terceiro permite selecionar pontos de crescimento a partir de dados brutos.



O que esperamos no futuro sobre a economia dos projetos de IoT


Primeiro, sobre a economia. Acima, escrevemos sobre o volume do mercado. Parece que já está envolvido bastante dinheiro. Mas vimos como a economia de projetos que tentaram implementar com nossa ajuda ou que fomos convidados a avaliar não converge. Por exemplo, calculamos a criação do MVNO para M2M usando cartões SIM para coletar telemetria de um determinado tipo de equipamento. O projeto não foi lançado porque o modelo econômico não era viável.

As grandes organizações de telecomunicações estão migrando para o mercado da Internet das coisas - elas têm infraestrutura, tecnologias prontas. Existem muito poucos novos assinantes humanos na Rússia. Mas o mercado de IoT oferece grandes oportunidades de crescimento e lucro adicional de suas redes. Enquanto o padrão nacional preliminar está sendo testado, enquanto pequenas empresas entusiastas estão escolhendo diferentes opções para implementar o UNB / LPWAN, uma grande empresa investirá na captura do mercado.

Acreditamos que, com o tempo, um único protocolo padrão / transferência de dados começará a dominar, como foi o caso das comunicações celulares. Depois disso, os riscos diminuirão, os equipamentos se tornarão mais acessíveis. Mas o mercado naquela época já podia estar pela metade.

As pessoas comuns se acostumam ao serviço; é conveniente para eles quando os dispositivos automatizados levam em conta água, gás, eletricidade, Internet, esgoto, calor, fornecem alarmes de segurança e incêndio, botões de pânico e videovigilância. As pessoas amadurecerão para o uso maciço da IoT no setor imobiliário no futuro nos próximos 2-5 anos. Vai demorar um pouco mais para confiar nos robôs uma geladeira e um ferro de passar, mas desta vez também não está longe.

Medos


O padrão nacional preliminar NB-Fi foi anunciado em voz alta como candidato ao reconhecimento internacional. Entre as vantagens estão o baixo custo dos transmissores de rádio para dispositivos e a possibilidade de sua produção na Rússia. Em 2017, no artigo acima mencionado sobre Habré, foi anunciado:

Uma estação base do padrão NB-FI custará entre 100 e 150 mil rublos, um módulo de rádio para conectar o dispositivo à rede - cerca de 800 rublos, o custo dos controladores para coletar e transmitir informações do medidor - até 200 rublos, o custo da bateria - 50-100 esfregar

Mas até agora esses são apenas planos e, de fato, uma parte importante da base de elementos para dispositivos é produzida no exterior. O próprio PNST declara explicitamente ON Semiconductor AX8052F143.

Eu gostaria de esperar que o protocolo NB-Fi seja verdadeiramente aberto e acessível, sem especulações sobre substituição e imposição de importações. Vai se tornar um produto competitivo.

A Internet das Coisas está na moda. Mas devemos lembrar que, antes de tudo, a “Internet das Coisas” não se refere à especificação e suspensão do envio de dados para a nuvem com tudo o que é possível. “Internet das Coisas” sobre infraestrutura e otimização Machine-to-Machine. A coleta de dados sem fio de medidores de eletricidade não é uma IoT em si. Mas a distribuição automatizada de eletricidade aos consumidores de várias fontes - fornecedores privados estatais - para toda a vila já é semelhante ao conceito original da Internet das coisas.

Em que padrão você construiu sua rede de coleta de dados? Tem alguma esperança para o NB-Fi, vale a pena investir no desenvolvimento de sistemas de cobrança para coletar dados de dispositivos desse padrão? Talvez tenha participado da implementação de projetos de IoT? Compartilhe sua experiência nos comentários.

E boa sorte!

Source: https://habr.com/ru/post/pt457692/


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