NB IoT

NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) — стандарт сотовой связи для устройств телеметрии с низкими объёмами обмена данными. Разработан консорциумом 3GPP в рамках работ над стандартами сотовых сетей нового поколения. Первая рабочая версия спецификации представлена в июне 2016 года.

Технология

Предназначен для подключения к цифровым сетям связи широкого спектра автономных устройств[1]. Например, медицинских датчиков, счетчиков потребления ресурсов, устройств умного дома и т. п. В быту такие системы связи получили обобщающее наименование интернет вещей (англ. Internet of Things (IoT)). NB-IoT является одним из трех стандартов IoT, разработанных 3GPP для сотовых сетей связи: eMTC (enhanced Machine-Type Communication), NB-IoT и EC-GSM-IoT[2]. eMTC обладает наибольшей пропускной способностью и разворачивается на оборудовании LTE. NB-IoT сеть может быть развернута как на оборудовании сотовых сетей LTE, так и отдельно, в том числе поверх GSM. EC-GSM-IoT предоставляет наименьшую пропускную способность и разворачивается поверх сетей стандарта GSM.

Среди достоинств NB-IoT[3]:

  • гибкое управление энергопотреблением устройств (вплоть до 10 лет в сети от батареи емкостью 5 Вт*ч)
  • огромная емкость сети (десятки-сотни тысяч подключенных устройств на одну базовую станцию)
  • низкая стоимость устройств
  • оптимизированная для улучшения чувствительности модуляция сигнала
Обзор решений[4][5]
LTE Cat 1 LTE Cat 0 LTE Cat M1

(eMTC)

 LTE Cat NB1

(NB-IoT)

 EC-GSM-IoT
3GPP Release Release 8 Release 12 Release 13 Release 13 Release 13
Downlink Peak Rate 10 Mbit/s 1 Mbit/s 1 Mbit/s 250 kbit/s 474 kbit/s (EDGE)

2 Mbit/s (EGPRS2B)

Uplink Peak Rate 5 Mbit/s 1 Mbit/s 1 Mbit/s 250 kbit/s (multi-tone)

20 kbit/s (single-tone)

 474 kbit/s (EDGE)

2 Mbit/s (EGPRS2B)

Latency 50-100ms not deployed 10ms-15ms 1.6s-10s 700ms-2s
Number of Antennas 2 1 1 1 1-2
Duplex Mode Full Duplex Full or Half Duplex Full or Half Duplex Half Duplex Half Duplex
Device Receive Bandwidth 1.4 — 20 MHz 1.4 — 20 MHz 1.4 MHz 180 kHz 200 kHz
Receiver Chains 2 (MIMO) 1 (SISO) 1 (SISO) 1 (SISO) 1-2
Device Transmit Power 23 dBm 23 dBm 20 / 23 dBm 20 / 23 dBm 23 / 33 dBm

SIM card

Предполагается огромное распространение устройств Internet of Things с возможностью мобильной связи. В связи с этим вопросы себестоимости и затрат на обслуживание становятся критически важными. Один из путей экономии — отказ от установки физической SIM-карты. Для этого консорциум GSMA в 2016 году принял спецификацию Embedded SIM (eSIM) / Remote SIM Provisioning (RSP). Стандарт eSIM позволяет интегрировать функциональность SIM карты в электронику модема, а RSP описывает инфраструктуру и алгоритмы взаимодействия доверенных центров эмиссии параметров SIM, оператора сотовой связи и потребителя услуг связи.

Внедрение

Первые тестовые сети развернуты в 2015 году в Европе компанией Vodafone. Микросхемы сделал Huawei, модемы разработал u-Blox. Vodafone предполагает начать коммерческую эксплуатацию технологии в 2017 году.

В России

В декабре 2017 года принято решение ГКРЧ по выделению частот для систем NB-IoT[6][7]. Комиссия разрешила использование полос радиочастот 453—457,4 МГц и 463—467,4 МГц, 791—820 МГц, 832—862 МГц, 880—890 МГц, 890—915 МГц, 925—935 МГц, 935—960 МГц, 1710—1785 МГц, 1805—1880 МГц, 1920—1980 МГц, 2110—2170 МГц, 2500—2570 МГц и 2620—2690 МГц.

Сети NB-IoT МТС

Летом 2016 года компания МТС заявила о заключении контрактов на развертывание сетей по технологии EC-GSM-IoT[8]. Для интернета вещей к осени 2018 года на основе технологии NB-IoT (Narrow Band IoT) МТС построила сеть в стандарте LTE в 20 городах России и заявила о возможности обеспечить сплошное покрытие во всех городах-миллионниках до конца года[9][10].

В 2019 году на основе технологии SCEF, позволяющей обеспечить взаимодействие любых устройств с сетью интернета вещей через единый интерфейс, МТС запустила сеть NB-IoT. Технология SCEF использует универсальный идентификатора устройства External ID, который привязан к SIM-карте, к которой может быть присоединено несколько устройств[11].

В 2020 году МТС стала первым российским оператором, запустившим технологию eSIM для IoT и М2М-устройств[12].

Сети NB-IoT Мегафон

В марте 2017 года компания Мегафон заявила о готовности к внедрению технологии NB-IoT в России. 9 марта 2017 года компания продемонстрировала работоспособность технологии, развернув тестовый участок сети[13]. Также на 2017 год заявлена поддержка RSP. На осень 2018 года компания заявляет работу NB-IoT в Москве, Петербурге и ряде других мест[9].

В мае 2019 года МегаФон сообщил о масштабном запуске сети NB-IoT в Новосибирске, Красноярске, Омске и Томске. В общей сложности покрытие четырёх городов обеспечивают порядка 500 базовых станций, что по данным оператора обеспечивает 90-процентное покрытие мегаполисов[14].

Сети NB-IoT Билайн

В 2018 году компания Билайн запустила сервис NB-IoT в тестовом режиме на нескольких базовых станциях Москвы и Новосибирска[15][16].

В сентябре 2018 года Билайн и компания «Эльстер Метроника» запустили пилотный инновационный проект облачной системы интеллектуального учёта электроэнергии на базе технологии NB IoT[17]. Используя сеть NB IoT «Умного Квартала» Марьино, компания установила трехфазные интеллектуальные счетчики AS3500 с NB IoT модемами «Метроника 150» и программное обеспечение для сбора и обработки данных «Альфа Смарт».

В ноябре 2018 года Билайн первым в РФ запустил в опытную эксплуатацию участок гибридной IoT-сети в Войковском районе г. Москвы, которая поддерживает две технологии — NB-IoT и LTE Cat-M (eMTC, LTE-M)[18].

В июне 2019 Билайн запустил ковровое покрытие NB IoT в Москве в Band 3 (1800 МГц) в рамках соглашения с ДИТ Москвы[19]. Активировано более 2500 базовых станций для создания сети для интернета вещей с высокой пропускной способностью. Опционально возможна активация режимов eDRX и PSM.

В ноябре 2019 Билайн и компания «Инфосистемы Джет» провели первые в России тесты технологии Non-IP Data Delivery (NIDD, система передачи данных без использования IP) для интернета вещей[20]. Функционал развернут на базе сетевого элемента SCEF (Service Capabilities Exposure Function) от Oracle. Преимуществами технологии является отсутствие на устройствах IP-адресации и DEF-номеров. Пользовательскими преимуществами является снижение энергопотребления, увеличение времени службы абонентских устройств, их миниатюризация, повышение уровня безопасности, снижение нагрузки на сеть оператора, а, следовательно, возможность подключения миллионов NIDD-устройств без наращивания инфраструктуры.

NB-IoT от провайдера А1

В октябре 2017 года А1 стала первой белорусской компанией, которая получила разрешение от Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) при Совете Безопасности Республики Беларусь на запуск в коммерческую эксплуатацию сеть NB-IoT в диапазоне 900 МГц. Для интернета вещей А1 задействует узкую полосу частот в 200 кГц[21].

7 декабря 2017 года телеком-оператор А1 массово запустил в Минске узкополосную сеть NB-IoT для «интернета вещей»[22].

К маю 2018 года компания покрыла сетью NB-IoT все областные города страны, а также некоторые крупные районные города[23].

С декабря 2019 года по апрель 2020 года при партнерстве А1 на 84 газораспределительных пунктах Брестской области установили контроллеры по удаленному сбору данных, которые работают в сети NB-IoT от А1[24]. Компания также выступила поставщиком специальных SIM-чипов для оборудования.

В мае 2020 года А1 представил интеллектуальную систему «А1 Умный дом», включающую не имеющий аналогов роутер A1 Elegance — Wi-Fi-роутер и центр управления устройствами умного дома из приложения в смартфоне[25].

В июне 2020 года А1 совместно с компанией Qulix Systems представила новое решение для дистанционного контроля безопасности мостов — инклинометр, который измеряет угол наклона объектов и передает данные по NB-IoT сети А1[26].

К октябрю 2020 года в Гомельской области был реализован проект по повышению безопасности электроустановок для населения на базе сети «интернета вещей» от А1[27].

В январе 2020 года предприятия получили возможность подключиться к системе «Софит», работающей на сети «интернета вещей» от А1. В основе этого решения лежат интеллектуальные сенсоры и приборы учета тепло- и водопотребления, оснащенные SIM-картами А1 для обмена данными с платформой. На 21 декабря 2020 года к платформе «Софит» через сеть NB-IoT от А1 подключено более 100 различных объектов в Минске и Гродно[28].

NB-IoT от оператора МТС

В январе 2018 года компания МТС получила разрешение Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ) для коммерческой эксплуатации сети для интернета вещей по стандарту NB-IoT. Для создания новых продуктов доступны все частоты в диапазоне 900 МГц[29].

В апреле 2019 года МТС установил в тестовом режиме в Минске «умные» контейнеры со встроенными IoT-датчиками отслеживания уровня заполнения отходами, которые передают сигналы мусоровозам[30]. В мае 2020 года «умные» контейнеры появились в Минском районе[31].

С декабря 2019 года МТС стала продавать SIM-чипы для M2M/IoT-устройств[32].

17 января 2020 года МТС запустил тариф «Интернет вещей», предназначенный для обмена информацией между устройствами по технологии NB-IoT в режиме реального времени[33].

В марте 2020 года МТС совместно c предприятием «Минскоблгаз» успешно протестировали газовые счетчики белорусского производства, показания которых дистанционно передаются с использованием технологии NB-IoT[34]. А в октябре 2020 года компания совместно с «БелОМО» начала производство счетчиков учета газа с возможностью удаленного мониторинга данных по технологии NB-IoT[35].

В июне 2020 года на 20 объектах «Брестоблгаза» началась установка контроллеров с SIM-чипами от МТС, которые позволяют удаленно контролировать режимы работы газопроводной сети[36].

В начале июля 2020 года мультимедийные системы Geely Atlas оснастили SIM-чипами от МТС[37]. А в конце месяца компания запустила линейку услуг «Умный учет» для автоматического учета газа и воды со сбором данных на основе технологии NB-IoT[38].

В ноябре 2020 года компания предложила решение для управления молочной фермой — «умный» ошейник со встроенным IoT-датчиком и специальное ПО для дистанционного мониторинга показателей здоровья. Пилотный цифровой проект запущен на одном из сельхозпредприятий Глубокского района Витебской области[39].

См. также

Примечания
  1. http://www.gsma.com/connectedliving/wp-content/uploads/2016/10/3GPP-Low-Power-Wide-Area-Technologies-GSMA-White-Paper.pdf
  2. EC-GSM-IoT (недоступная ссылка). Дата обращения: 11 марта 2017. Архивировано 6 марта 2017 года.
  3. Standardization of NB-IOT completed
  4. Preliminary specification, 3GPP.
  5. Luo, Chao 3GGP TS45.001: GSM/EDGE Physical layer on the radio path (ZIPped DOC) (недоступная ссылка). 3gpp.org 58. 3GPP TSG RAN WG6 (March 20, 2017). Дата обращения: 25 октября 2018. Архивировано 20 ноября 2018 года.
  6. ГКРЧ дала операторам частоты под NB-IoT
  7. Заседание ГКРЧ от 28 декабря 2017 года (протокол № 17-44) (недоступная ссылка). Дата обращения: 25 октября 2018. Архивировано 25 октября 2018 года.
  8. МТС и Ericsson будут развивать технологии интернета вещей в России (недоступная ссылка). Дата обращения: 15 марта 2017. Архивировано 16 марта 2017 года.
  9. МТС выводит NB-IoT на федеральный уровень
  10. BFM.ru. МТС построила федеральную сеть NB-IoT для интернета вещей. BFM.ru - деловой портал. Дата обращения: 6 декабря 2021.
  11. В МТС объединили протоколы интернета вещей в единый интерфейс. CNews.ru. Дата обращения: 6 декабря 2021.
  12. МТС вводит eSim для интернета вещей. Ведомости. Дата обращения: 6 декабря 2021.
  13. Компания «МегаФон» анонсировала запуск технологии NB-IoT (недоступная ссылка). Дата обращения: 17 марта 2017. Архивировано 18 марта 2017 года.
  14. Иван Петров. «МегаФон» запускает в Сибири сеть для «Интернета вещей» (недоступная ссылка). KSOnline.ru (30 мая 2019 г.). Дата обращения: 13 июня 2019. Архивировано 30 мая 2019 года.
  15. «Билайн» начал тестировать решения IoT в Москве (недоступная ссылка). moskva.beeline.ru. Дата обращения: 24 октября 2018. Архивировано 24 октября 2018 года.
  16. «Билайн» развернул стандарт NB-IoT на сети LTE в Новосибирске, CNews.ru. Архивировано 24 октября 2018 года. Дата обращения 24 октября 2018.
  17. "Билайн" протестировал IoT-систему интеллектуального учета электроэнергии. www.comnews.ru. Дата обращения: 24 октября 2018.
  18. "ВымпелКом" тестирует гибридную IoT-сеть.
  19. "Билайн" включил NB-IoT в Москве. www.comnews.ru. Дата обращения: 2 июля 2019.
  20. «Билайн» и «Инфосистемы джет» протестировали технологию Non-IP Data Delivery (недоступная ссылка). CNews.ru. Дата обращения: 22 ноября 2019. Архивировано 14 ноября 2019 года.
  21. БЕЛАРУСЬ ЗАПУСКАЕТ ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ ОДНОЙ ИЗ ПЕРВЫХ В ЕВРОПЕ. officelife.media (17 октября 2017). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  22. velcom запустил первую сеть для «интернета вещей». tech.onliner.by (7 декабря 2017). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  23. velcom запустил сеть для "интернета вещей" в крупных городах Беларуси. 42.tut.by (2 мая 2018). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  24. ЦИФРОВИЗАЦИЯ ЖКХ: В БРЕСТСКОЙ ОБЛАСТИ ЗА УРОВНЕМ ГАЗА БУДУТ СЛЕДИТЬ ЧЕРЕЗ «ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ». 1prof.by (23 апреля 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  25. Дома всё в порядке: А1 представил собственную систему умного дома. naviny.by (14 мая 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  26. В Беларуси внедряют новые технологии для контроля безопасности мостов. rgazeta.by (3 июня 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  27. «Интернет вещей» от А1 стал использоваться в проекте по повышению безопасности электроустановок для населения в Гомельской области. Сильные Новости (7 октября 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  28. "Интернет вещей" от А1 лег в основу решения по контролю энергоресурсов. interfax.by (21 декабря 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  29. МТС получила разрешение запустить в Беларуси свою сеть для интернета вещей. naviny.by (10 января 2018). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  30. Интернет вещей в ЖКХ: в Минске тестируют умный сбор мусора. itkvariat.by (9 апреля 2019). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  31. В Минском районе появились «умные» контейнеры для мусора. dev.by (25 мая 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  32. МТС представил SIM-чипы для индустрии Интернета вещей. itkvariat.by (24 декабря 2019). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  33. МТС запустил тариф для интернета вещей. belmarket.by (27 января 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  34. МТС и Минскоблгаз успешно протестировали «умные» газовые счетчики. news.mail.ru (11 марта 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  35. МТС и «БелОМО» совместно начали выпускать «умные» счетчики учета газа. kp.by (23 октября 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  36. "Интернет вещей" начали использовать в системе газоснабжения Брестчины. belta.by (13 июня 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  37. Бортовой компьютер Geely оснастили интернетом от МТС. belmarket.by (7 июля 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  38. МТС запустил линейку услуг для автоматического учета показаний счетчиков воды и газа. primepress.by (23 июля 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.
  39. В Беларуси тестируют смарт-ошейники для коров на основе интернета вещей. belta.by (30 ноября 2020). Дата обращения: 30 декабря 2020.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.