NB-IoT ( Narrow Band Internet of Things ) je standard mobilní komunikace pro telemetrická zařízení s nízkými objemy výměny dat. Vyvinutý konsorciem 3GPP jako součást práce na standardech mobilních sítí nové generace . První pracovní verze specifikace byla představena v červnu 2016.
Určeno pro připojení k digitálním komunikačním sítím široké škály autonomních zařízení [1] . Například lékařské senzory, měřiče spotřeby zdrojů, zařízení pro chytrou domácnost atd. V každodenním životě dostaly takové komunikační systémy obecný název Internet věcí ( Internet of Things (IoT) ). NB-IoT je jedním ze tří standardů internetu věcí vyvinutých organizací 3GPP pro mobilní sítě: eMTC (enhanced Machine-Type Communication), NB-IoT a EC-GSM-IoT [2] . eMTC má největší šířku pásma a nasazuje se na hardware LTE. Síť NB-IoT lze nasadit jak na zařízení celulárních sítí LTE , tak samostatně, včetně přes GSM . EC-GSM-IoT poskytuje nejnižší šířku pásma a je nasazen na vrcholu sítí GSM.
Mezi výhody NB-IoT [3] :
| Přehled řešení [4] [5] | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| LTE Cat 1 | LTE Cat0 | LTE Cat M1
(eMTC) |
LTE Cat NB1
(NB-IoT) |
EC-GSM-IoT | |
| Vydání 3GPP | Vydání 8 | Vydání 12 | Vydání 13 | Vydání 13 | Vydání 13 |
| Špičková rychlost stahování | 10 Mbit/s | 1 Mbit/s | 1 Mbit/s | 250 kbit/s | 474 kbit/s (EDGE)
2 Mbit/s (EGPRS2B) |
| Špičková rychlost uplinku | 5 Mbit/s | 1 Mbit/s | 1 Mbit/s | 250 kbit/s (více tónů)
20 kbit/s (jeden tón) |
474 kbit/s (EDGE)
2 Mbit/s (EGPRS2B) |
| Latence | 50-100 ms | nenasazeno | 10 ms-15 ms | 1,6s-10s | 700 ms-2s |
| Počet antén | 2 | jeden | jeden | jeden | 1-2 |
| duplexní režim | plny Duplex | Plný nebo poloviční duplex | Plný nebo poloviční duplex | poloviční duplex | poloviční duplex |
| Šířka pásma pro příjem zařízení | 1,4 - 20 MHz | 1,4 - 20 MHz | 1,4 MHz | 180 kHz | 200 kHz |
| Řetězy přijímače | 2 ( MIMO ) | 1 ( SISO) | 1 (SISO) | 1 (SISO) | 1-2 |
| Vysílací výkon zařízení | 23 dBm | 23 dBm | 20/23 dBm | 20/23 dBm | 23 / 33 dBm |
Očekává se obrovské rozšíření zařízení internetu věcí s možností mobilní komunikace. V tomto ohledu se otázky nákladů a nákladů na údržbu stávají kritickými. Jedním ze způsobů, jak ušetřit, je odmítnout instalaci fyzické SIM karty . Za tímto účelem přijalo konsorcium GSMA v roce 2016 specifikaci Embedded SIM (eSIM) / Remote SIM Provisioning (RSP). Standard eSIM umožňuje integrovat funkčnost SIM karty do elektroniky modemu a RSP popisuje infrastrukturu a algoritmy pro interakci důvěryhodných center pro vydávání parametrů SIM, mobilního operátora a spotřebitele komunikačních služeb.
První testovací sítě byly v Evropě nasazeny v roce 2015 společností Vodafone . Čipy byly vyrobeny společností Huawei , modemy byly vyvinuty společností u-Blox . Vodafone očekává zahájení komerčního provozu technologie v roce 2017.
V prosinci 2017 SCRF rozhodl o přidělení frekvencí pro systémy NB-IoT [6] [7] . Komise povolila využívání rádiových frekvenčních pásem 453-457,4 MHz a 463-467,4 MHz, 791-820 MHz, 832-862 MHz, 880-890 MHz, 890-915 MHz, 925-935 MHz, 935-960 MHz, 1710-1785 MHz, 1805-1880 MHz, 1920-1980 MHz, 2110-2170 MHz, 2500-2570 MHz a 2620-2690 MHz.
Sítě MTS NB-IoTV létě 2016 MTS oznámila uzavření smluv na nasazení sítí využívajících technologii EC-GSM-IoT [8] . Pro Internet věcí MTS do podzimu 2018 na základě technologie NB-IoT (Narrow Band IoT) vybudovala síť ve standardu LTE ve 20 městech Ruska a oznámila možnost poskytovat nepřetržité pokrytí ve všech milionech plus města do konce roku [9] [10] .
V roce 2019 společnost MTS spustila síť NB-IoT založenou na technologii SCEF, která umožňuje jakémukoli zařízení komunikovat s internetem věcí prostřednictvím jediného rozhraní. Technologie SCEF využívá univerzální identifikátor zařízení External ID, který je vázán na SIM kartu, ke které lze připojit několik zařízení [11] .
V roce 2020 se MTS stal prvním ruským operátorem, který uvedl na trh technologii eSIM pro zařízení IoT a M2M [12] .
Sítě NB-IoT společnosti MegaFonV březnu 2017 společnost MegaFon oznámila svou připravenost implementovat technologii NB-IoT v Rusku. Dne 9. března 2017 společnost prokázala provozuschopnost technologie nasazením testovací části sítě [13] . Pro rok 2017 je také oznámena podpora RSP. Na podzim 2018 společnost oznamuje práci NB-IoT v Moskvě, Petrohradu a na řadě dalších míst [9] .
V květnu 2019 společnost MegaFon oznámila rozsáhlé spuštění sítě NB-IoT v Novosibirsku, Krasnojarsku, Omsku a Tomsku. Celkem asi 500 základnových stanic zajišťuje pokrytí čtyř měst, což podle operátora zajišťuje 90% pokrytí megaměst [14] .
Networks NB-IoT BeelineV roce 2018 Beeline spustila službu NB-IoT v testovacím režimu na několika základnových stanicích v Moskvě a Novosibirsku [15] [16] .
V září 2018 zahájily společnosti Beeline a Elster Metronica pilotní inovativní projekt cloudového systému inteligentního měření elektřiny založeného na technologii NB IoT [17] . Pomocí sítě NB IoT společnosti Smart Quarter Maryino společnost nainstalovala třífázové inteligentní měřiče AS3500 s modemy Metronica 150 NB IoT a softwarem pro sběr a zpracování dat Alfa Smart.
V listopadu 2018 společnost Beeline jako první v Ruské federaci uvedla do zkušebního provozu část hybridní sítě IoT v moskevské čtvrti Voikovsky, která podporuje dvě technologie - NB-IoT a LTE Cat-M (eMTC, LTE-M ) [18] .
V červnu 2019 Beeline spustila NB IoT koberec v Moskvě v pásmu 3 (1800 MHz) jako součást dohody s DIT Moskva [19] . Bylo aktivováno více než 2500 základnových stanic, aby se vytvořila síť pro internet věcí s velkou šířkou pásma. Je možná volitelná aktivace režimů eDRX a PSM.
V listopadu 2019 provedly Beeline a Jet Infosystems první ruské testy technologie Non-IP Data Delivery (NIDD, systém přenosu dat bez použití IP) pro internet věcí [20] . Funkčnost je nasazena na základě síťového prvku SCEF (Service Capabilities Exposure Function) od společnosti Oracle. Výhodou technologie je absence IP adresování a DEF čísel na zařízeních. Uživatelskými výhodami je snížení spotřeby energie, zvýšení životnosti účastnických zařízení, jejich miniaturizace, zvýšení bezpečnosti, snížení zatížení sítě operátora a následně možnost připojení milionů NIDD zařízení bez rozšiřování infrastruktury.
V říjnu 2017 se A1 stala první běloruskou společností, která získala povolení od Státní komise pro rádiové frekvence (SCRF) v rámci Rady bezpečnosti Běloruské republiky ke spuštění komerčního provozu sítě NB-IoT v pásmu 900 MHz. Pro internet věcí A1 používá úzké frekvenční pásmo 200 kHz [21] .
Telekomunikační operátor A1 masivně spustil 7. prosince 2017 v Minsku úzkopásmovou síť NB-IoT pro internet věcí [22] .
Do května 2018 společnost pokryla sítí NB-IoT všechna krajská města republiky a také některá velká krajská města [23] .
Od prosince 2019 do dubna 2020 byly s partnerstvím A1 instalovány ovladače pro vzdálený sběr dat na 84 distribučních místech plynu v regionu Brest , které fungují v síti NB-IoT z A1 [24] . Společnost také působila jako dodavatel speciálních SIM čipů pro zařízení.
V květnu 2020 společnost A1 představila inteligentní systém A1 Smart Home, který zahrnuje bezkonkurenční router A1 Elegance – Wi-Fi router a řídicí centrum pro chytrá domácí zařízení z aplikace pro chytré telefony [25] .
V červnu 2020 společnost A1 společně se společností Qulix Systems představila nové řešení pro vzdálené monitorování bezpečnosti mostů - sklonoměr, který měří úhel sklonu objektů a přenáší data přes síť NB-IoT společnosti A1 [26] .
Do října 2020 byl v regionu Gomel realizován projekt na zlepšení bezpečnosti elektrických instalací pro obyvatelstvo na základě sítě internetu věcí z A1 [27] .
V lednu 2020 se podniky mohly připojit k systému Sofit, který běží v síti Internet věcí od A1 . Toto řešení je založeno na inteligentních senzorech a měřičích spotřeby tepla a vody, vybavených SIM kartami A1 pro výměnu dat s platformou. K 21. prosinci 2020 bylo přes síť NB-IoT z A1 připojeno k platformě Sofit více než 100 různých objektů v Minsku a Grodnu [28] .
NB-IoT od operátora MTSV lednu 2018 získala MTS povolení od Státní komise pro rádiové frekvence (SCRF) pro komerční provoz sítě pro internet věcí podle standardu NB-IoT. Všechny frekvence v rozsahu 900 MHz jsou k dispozici pro vytváření nových produktů [29] .
V dubnu 2019 nainstalovala MTS v Minsku v testovacím režimu „chytré“ kontejnery se zabudovanými IoT senzory pro sledování úrovně zaplnění odpadem, které přenášejí signály do popelářských vozů [30] . V květnu 2020 se v Minské oblasti objevily „chytré“ kontejnery [31] .
Od prosince 2019 MTS prodává SIM čipy pro M2M/IoT zařízení [32] .
17. ledna 2020 MTS spustila tarif Internet věcí, určený k výměně informací mezi zařízeními pomocí technologie NB-IoT v reálném čase [33] .
V březnu 2020 společnost MTS společně s podnikem Minskoblgaz úspěšně otestovala plynoměry běloruské výroby, jejichž odečty jsou dálkově přenášeny pomocí technologie NB-IoT [34] . A v říjnu 2020 společnost společně s BelOMO zahájila výrobu plynoměrů s možností vzdáleného sledování dat pomocí technologie NB-IoT [35] .
V červnu 2020 byla na 20 zařízeních Brestoblgaz zahájena instalace ovladačů se SIM čipy od MTS , které umožňují dálkově ovládat provozní režimy plynovodní sítě [36] .
Začátkem července 2020 byly multimediální systémy Geely Atlas vybaveny SIM čipy od MTS [37] . A koncem měsíce společnost spustila řadu služeb Smart Metering pro automatické měření plynu a vody se sběrem dat na základě technologie NB-IoT [38] .
V listopadu 2020 společnost nabídla řešení pro správu mléčné farmy — chytrý obojek s vestavěným IoT senzorem a speciální software pro vzdálené sledování zdravotních ukazatelů. V jednom ze zemědělských podniků okresu Glubokoe regionu Vitebsk byl spuštěn pilotní digitální projekt [39] .
| Standardy celulární sítě | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0G ( rádiové telefony ) |
| ||||||||
| 1G |
| ||||||||
| 2G |
| ||||||||
| Střední po 2G (2,5G, 2,75G) |
| ||||||||
| 3G (IMT-2000) |
| ||||||||
| Střední po 3G ( 3,5G , 3,75G , 3,9G ) |
| ||||||||
| 4G ( pokročilé IMT ) |
| ||||||||
| 5G |
| ||||||||
| viz také |
| ||||||||
| připojení k internetu | |
|---|---|
| Drátové připojení |
|
| Bezdrátové připojení | |
| Kvalita internetového připojení ( ITU-T Y.1540, Y.1541) | Šířka pásma (šířka pásma) ( eng. Network bandwidth ) • Zpoždění sítě (doba odezvy, eng. IPTD ) • Kolísání zpoždění sítě ( eng. IPDV ) • Poměr ztrátovosti paketů ( eng. IPLR ) • Packet error rate ( eng. IPER ) • Faktor dostupnosti |
| Ambient Intelligence | |
|---|---|
| Koncepty |
|
| Technika |
|
| Platformy | |
| aplikace |
|
| První průzkumníci |
|
| viz také |
|