Przejdź do treści

Niełatwe standaryzowanie komunikacji w Internecie rzeczy

Data: 2016-07-13 03:44:00
Niełatwe standaryzowanie komunikacji w Internecie rzeczy

Według danych z  najnowszego Ericsson Mobility Report 28 miliardów różnego typu urządzeń będzie połączonych z siecią w 2021 roku, z czego 16 miliardów będzie należało do kategorii Internetu Rzeczy (ang. Internet of Things, IoT). Do obsługi komunikacji w IoT będą wykorzystywane technologie typu Low Power Wide Area (LPWA), które umożliwiają świadczenie usług komunikacyjnych i przesyłanie danych na duże odległości przy obniżonym zużyciu energii. Dziś jednak powstają w tym zakresie różne  standardy rozwiązań.  Część z nich pracuje w oparciu o pasma nielicencjonowane (Sigfox, LoRa), część licencjonowane (LT-M, NB- IoT). Aleksander Jakubczak, dyrektor programu w obszarze rozwoju sieci mobilnej i architektury Orange Polska mówi, które z nich, w jego opinii, mają największe szanse rynkowe  i dlaczego.

Powstają różne standardy infrastruktury sieciowej do obsługi Internetu Rzeczy, takiej jak Sigfox, LoRa, NB IoT, LTE M, by wymienić tylko te, o których jest najgłośniej. Można mówić już chyba o wojnie standardów w IoT. Orange wydaje się być zwolennikiem LoRa, bo jesienią ubiegłego roku operator ogłosił, że wybuduje we Francji infrastrukturę przystosowaną do IoT, opartą właśnie na technologii LoRa. Czy to oznacza, że w tej wojnie wspieracie ten właśnie standard?

W świecie telekomunikacyjnym nie ma wojen, dominuje wolny rynek. A rynek nie znosi pustki, zatem zawsze znajduje się miejsce dla różnych rozwiązań. Tak też jest w zakresie standardów związanych z Internetem Rzeczy.

Dziś nie ma idealnego rozwiązania, wszystko zależy od wybranych zastosowań. Niektóre z tych rozwiązań działają w pasmie nielicencjonowanym, co jest sporym ryzykiem dla użytkowników, bo każdy może to pasmo zakłócać, część jest zamknięta a część otwarta, co ma zarówno zalety jak i wady. Duże znaczenie ma też pewność dostarczenia danych oraz pełna dwukierunkowość komunikacji a nie tylko quasi-dwukierunkowość.

Istotnym ograniczeniem jest skala dostępności danej technologii. Wiele wskazuje na to, że niekwestionowanym liderem docelowo zostanie LTE M, niemniej wymaga to jeszcze trochę czasu aby standaryzacja zamieniła się w rzeczywiste masowe produkty. Powstają też nisze, które technologie takie jak LoRA próbują zagospodarować. Dzieję się tak również w Grupie Orange.

Część standardów jest preferowana przez konkretnych dostawców infrastruktury, co w pewien naturalny sposób ogranicza dostęp do nich poszczególnym operatorom i zależy od posiadanej infrastruktury, np. NB IoT.

Jakie są według pana zasadnicze różnice między nimi i przewagi jednych nad drugimi?

Można wskazać kilka najistotniejszych parametrów, które należy brać pod uwagę: standaryzacja, pewność transmisji, dwukierunkowość transmisji, pasmo licencjonowane vs. nielicencjonowane, koszt wdrożenia danej technologii vs. ceny rozwiązań końcowych, szybkość realizacji, żywotność energetyczna, wielkość rozwiązania, aplikacje i zastosowania.

Wszystko jednak w gruncie rzeczy zależy od potrzeb. Jeśli dane nie są dla nas krytyczne np. pomiar zużycia zimnej wody, teoretycznie można zastosować technologię z komunikacją jednokierunkową. W najgorszym przypadku odczyt licznika powiedzie się za którąś z kolei próbą, co zasadniczo nie zmieni wysokości rachunku, albo nie stanowi dużego problemu, o ile nie postawimy innych wymagań.

Z drugiej strony wyobraźmy sobie sytuację sterowania siecią zapór wodnych, w których pewne zdarzenia determinują inne akcje. W takim przypadku docenimy licencjonowane pasmo (brak potencjalnych innych zakłóceń), pewność transmisji oraz możliwość potwierdzania każdej komendy i przesyłania nowego oprogramowania do urządzenia końcowego.

Te dwa skrajne przypadki pokazują, że nie ma technologii uniwersalnej. Musimy podjąć decyzję, czy godzimy się na wyższe koszty, ale oczekujemy wyższej jakości i gwarancji, czy wybieramy wariant oszczędnościowy licząc się z ograniczeniami i ułomnościami związanymi z takim rozwiązaniem. Na te pytania musi sobie odpowiedzieć klient, który wie, czego wymaga od potencjalnego wdrożenia i sam określa świadomie warunki brzegowe. W Orange Labs przyglądamy się wszelkim rynkowym rozwiązaniom, rozpoznając ich wady i zalety zarówno poprzez studia teoretyczne, badania laboratoryjne, budowanie „proof of concept”, realizacje „triali technicznych”, aż po „friendly user trial” i komercyjne wdrożenia.

Czy w tej sytuacji wygra jeden z tych standardów (kiedy się to może dokonać), czy raczej bardziej prawdopodobnej jest, że kilka z nich istnieć będzie obok siebie?

Zadecyduje o tym rynek, który sam wybierze to, co dla niego najlepsze i optymalne kosztowo. Uważamy, że dla profesjonalnych zastosowań liderem będzie LTE M. Nie wyklucza to mniejszych sukcesów innych technologii, jak np. LoRa. Poprzez dość prostą analogię można wskazać historyczny dylemat WiMAX versus LTE. Teoretycznie wciąż istnieją oba rozwiązania, ale to WiMAX należy nazwać niszowym rozważając skalę obecnych wdrożeń LTE.

To nie musi oznaczać, że będzie jeden słuszny standard do wszystkich zastosowań. Niszowe rozwiązania mają to do siebie, że raz wdrożone są kosztowne w migracji do nowych rozwiązań. Mogą więc trwać latami w swoich zastosowaniach. Gwarancja przesłania poprawnych danych w kontekście bardziej złożonych procesów decyzyjnych, sztucznej inteligencji czy bardzo zaawansowanych zastosowań podnosi koszty, daje jednak zupełnie nowe możliwości. Ale to skala wdrożenia będzie w głównym stopniu determinować koszty wdrożenia danego standardu, więc w średnim terminie pewnie nie wszystkie standardy przetrwają. Lata 2017-18 będą już należały do technologii LTE M i ten trend będzie się pogłębiał.

Jak ta wojna standardów do obsługi komunikacji może wpływać na rozwój Internetu rzeczy? 

IoT zaadoptuje do swoich potrzeb każdą technologię, w ramach wymagań danej aplikacji. Część rozwiązań poczeka na bardziej niezawodne, ale i pewniejsze rozwiązania, nawet przedkładając jakość nad tempo wdrożenia. Inne rozwiązania, mniej wymagające, będą dostępne szybciej pomimo istniejących ograniczeń. Na pewno jednak rozwoju IoT nic nie zahamuje.

Oczywiście istnieje wiele gałęzi IoT: rozwiązania konsumenckie (smart bandy, smartwatche i inne smart gadżety, nawet pierścionki) - tutaj wymagamy komunikacji na niewielkie dystanse, ale dwukierunkowej i pewnej. Czym innym będą zastosowania profesjonalne dla sytuacji kryzysowych, a jeszcze czym innym urządzenia pomiarowe (liczniki) czy narzędzia wspierające rolnictwo. Skala potrzeb i możliwych rozwiązań jest bardzo szeroka, a dodatkowo będzie to różnicowane poprzez zasięg i czas działania urządzeń końcowych. Wielkość baterii i samego urządzenia, jego bezobsługowy czas pracy, konieczność posiadania koncentratorów i odpowiednio gęstej sieci odbiorników determinują wybór standardu, ale nie zablokują kierunków rozwoju IoT.

Dziękuję za rozmowę.

Rozmawiał Marek Jaślan

Zdjęcie: Photogenica

, wydruk, pdf , Prześlij znajomym

IoT, Internet rzeczy, standardy, Aleksander Jakubczak, Orange, LoRa, Sigfox, LTE M, NB IoT

Aby dodawać komentarze musisz się zalogować.

Komentarze

Brak komentarzy

Wyślij autorowi swoje uwagi

Treść uwag:

przeczytaj_tresc_ponownie