Про «Интернет вещей» (Internet of Things, IoT) написано уже довольно много, поэтому не будем углубляться сильно в историю вопроса. Сама концепция родилась еще в восьмидесятых, обрела нынешнее имя в стенах Массачусетского технологического университета в 1999 году, но была больше концепцией, в отличие от, например, давно существовавшей к тому моменту промышленной автоматизации, решавшей конкретный спектр задач. Поэтому когда сегодня говорят про «Интернет вещей», то подразумеваться может как обширная тема «туманных вычислений» с ее влиянием на жизненный уклад, общественные процессы и вопросы этики и морали, так и более практичная тема сбора, передачи, хранения и обработки получаемых данных, которая хоть и выросла из промышленной автоматизации, ностала уже достаточно комплексной, чтобы говорить о ней в рамках IoT. Данная статья об «Интернете вещей» в узком смысле.
Потенциал рынка IoT огромен, что заставляет многих вендоров активно развивать свои решения. Часть их делает упор на средства анализа данных и принятия решений, другие решают вопросы удешевления и повышения доступности и энергоэффективности каналов передачи данных с различных датчиков и устройств (тех самых «вещей»). Компания Huawei фокусируется на вопросах передачи данных и платформы для прикладных сервисов.
Рис. 1. Решение Huawei для «Интернета вещей»
Транспортная составляющая решает вопрос недорогого, повсеместного, совместимого и энергоэффективного способа передачи данных от датчиков и устройств к промежуточной или центральной системе хранения и обработки полученных данных. Так как данных огромная масса и они неструктурированы, то для их хранения и обработки отлично подходят системы для больших данных, таких как Huawei FusionStorage и FusionInsight. При этом такие системы удобно размещать на облачной платформе, чтобы выделить ресурсы в пулы, собирать из них вычислительные блоки необходимой мощности иавтоматически по необходимости отдавать их в пользование системам. Такая платформа у Huawei называется FusionSphere. Облако от Huawei — решение интересное, но это тема отдельной статьи, а вот овопросе транспорта для данных IoT стоит сказать чуть подробнее.
До эпохи «Интернета вещей» существовала огромная масса задач, где требовалось снимать данные с датчиков и передавать их контроллеру. Сферы применения были различны, потому была разработана масса устройств и протоколов, неэффективных в чужой области и несовместимых друг с другом. Подключение таких унаследованных устройств сопряжено с рядом сложностей, ведь нужно обеспечить повсеместную связь и совместимость по протоколам, а для различных автономных датчиков — плюс к этому низкую стоимость и потребляемую мощность.
Huawei решает задачу подключения датчиков «умного дома», автомобилей, промышленных систем с помощью специализированных шлюзов в традиционные проводные или беспроводные сети (GSM, 3G, LTE, Wi-Fi). Автономные датчики, разбросанные по большой территории, налагают особые требования: устройство должно иметь минимальные энергопотребление и стоимость, а транспортная сеть может быть только беспроводной. Такая задача решается с помощью сопрягающего чипа на базе LiteOS, а связь наиболее целесообразно осуществлять через существующие сотовые сети, для чего Huawei разработал технологию NB-IoT. Сотовые сети есть практически везде, и для внедрения можно задействовать существующее оборудование и ядро сети.
LiteOS решает 7 ключевых проблем:
· Доступность
· Совместимость (открытый API)
· Малый размер кода (ядро менее 10 Кбайт)
· Работа в режиме реального времени
· Очень низкая потребляемая мощность (единицы мкА)
· Легкость использования
· Безопасность
NB-IoT может быть развернут по трем сценариям: NB-IoT Guard Band, In Band и Standalone.
Рис. 2. Сценарии развертывания
Первый сценарий — когда разрешенный спектр находится вне зоны разрешенных частот UMTS/LTE. Второй — когда в качестве рабочего диапазона используется защитный интервал для технологий LTE. И третий — когда расходуются ресурсы разрешенного спектра LTE-частот. Последний сценарий технически наименее оптимальный, но на фоне сложностей получения лицензий в России использование существующего спектра дает скорее преимущество. Более подробно о технологии NB-IoT можно узнать на сайте Huawei.
Рис. 3. Архитектура транспортного слоя
Как мы видим, у Huawei есть целый спектр продуктов, который формирует среду передачи, хранения и обработки данных IoT различными аналитическими системами. Но среда сама по себе никак непоможет бизнесу выполнить свою основную задачу — заработать денег и снизить издержки. Кроме того, в каждой отрасли есть свои специфичные требования, поэтому Huawei делает акцент не натехнологиях, а на готовых отраслевых решениях. Среди них можно выделить решения «Умный город», «Безопасный город», «Умные электросети», решения для транспортного и нефтегазового сектора. Есть решения и для телеком-провайдеров, которые могут интегрироваться с указанными выше.
Как будет развиваться «Интернет вещей» в дальней перспективе, уверенно не может сказать никто, но ясно, что глобальных изменений не избежать, и для бизнеса это не вопрос эффективности, а вопрос выживания. Поэтому готовиться к ним нужно начинать уже сегодня, а одним из лучших технологических партнеров для этого является компания Huawei.
Иван Юдичев
Ведущий менеджер по решениям Huawei Enterprise Business Group в России
