Интернет вещей в сантехническом шкафу

Обзор IoT-технологий для сбора показаний со счетчиков воды, контроля за расходом от компании-разработчика умных контроллеров SAURES .

Для того чтобы видеть показания воды на экране компьютера или смартфона к счетчикам подключают внешнее устройство – контроллер. Контроллер собирает показания со счетчиков и передает через Интернет в личное приложение. На рынке представлены GPRS-, LPWAN и Wi-Fi-контроллеры.

Первыми появились на рынке умных устройств по образу и подобию охрано-пожарных сигнализаций. Для связи с Интернет используют традиционную мобильную связь.

С одной стороны решение простое и доступное, с другой GPRS-контроллеры отличает энергозатратность и ограниченность ресурса базовых станций.

• Энергопотребление GPRS-устройства, в момент передачи данных достигает 2А. Для передачи голоса или SMS это нормально, но для соединения m2m (машины с машиной) избыточно. Чтобы продлить срок бесподзарядной службы GPRS-контроллеров разработчики увеличивают период обмена с сервером, ставят экзотические батарейки, но все это похоже на борьбу с ветряными мельницами. Спасает ситуацию только электрическая розетка, которой, как правило, в сантехническом шкафу то и нет.
• Ресурс одной GPRS-сота рассчитан на одновременное обслуживание несколько сотен разговоров. Для людей, опять же, этого достаточно, но плотность умных устройств в ближайшие два года может достичь 1 млн. штук на соту. Ни одна 4G-вышка с таким наплывом не справится.

Очевидно, что в контексте будущего, GPRS останется для общения людей, неэффективного с точки зрения межмашинной коммуникации.

Тем не менее GPRS-контроллеры на рынке есть и выручают, если по совокупности причин другие технологии не подходят. Основные представители технологии – контроллеры компании TELEOFIS.

LPWAN – альтернатива традиционной сотовой связи. LPWAN заточена под короткие, «легкие» межмашинные сообщения. LPWAN-контроллеры не требуют электрической розетки и годами работают без замены батареек. Самые популярные примеры LPWAN-технологий – протоколы «Стриж» и LoRa.

В текущей реализации у LPWAN только один, но серьезный недостаток – для передачи данных инфраструктура действующих операторов сотовой связи не подходит. Производители контроллеров устанавливают специализированные вышки, что очевидно дорого.

В 2016 году консорциум 3GPP (разработчик стандартов GSM и GPRS) анонсировал новый LPWAN-протокол – NB-IoT.

Narrow Band Internet of Things – специализированный протокол для умных устройств работает в стандартном для сотовой связи диапазоне частот и убивает всех зайцев.

• Пиковое энергопотребление контроллеров: до 200мА; умные устройства будут работать на одних батарейках десять лет.
• Емкость сети позволит сотням тысяч устройств одновременно обращаться к одной базовой станции.
• Самое потрясающее – возможность запустить этот протокол на уже существующих 4G-вышках МТС, Мегафона, Билайн и других операторов.

Недостаток один – NB-IoT еще не введен в эксплуатацию. Протокол активно тестируется, в том числе и в России, но до старта еще: апробация прототипов, проработка нормативной базы, апгрейд почти миллиона вышек ...

По оценке наших экспертов, первые рабочие образцы NB-IoT контроллеров появятся в продаже к концу следующего года.

Пока глобальные технологии расправляют крылья, на IoT-полях вовсю трудится домашний Wi-Fi.

• Wi-Fi-контроллеры работают от батареек, не требуют согласования с соседями или управляющей компанией и не завязаны на вышки. Это сразу дает Wi-Fi-устройствам преимущество в цене – сотовая связь по определению требует абонентской платы, Wi-Fi – нет.
• Все что нужно Wi-Fi-контроллеру – это Wi-Fi, а зона его присутствия непрерывно увеличивается. Квартир, не оснащенных беспроводной домашней связью, становится все меньше. Что не удивительно – домашний Wi-Fi-роутер стоит 2000-3000 рублей и открывает дверь для свободного перемещения по дому с ноутбуком, смартфоном, YouTube, Instagram, WhatsApp. Более того, многие застройщики стали растягивать общеподъездный Wi-Fi уже на этапе строительства.

Сочетание достоинств Wi-Fi и определило выбор технологии для нашего контроллера SAURES R1.

Безусловно, если в доме/квартире нет Wi-Fi, нет и смысла устанавливать его специально для счетчиков. Можно выбрать GPRS-контроллер, узнать о наличии рядом с домом специализированной LPWAN-вышки или подождать выхода NB-IoT. Но если Wi-Fi есть, однозначно стоит им пользоваться.

Даже с приходом NB-IoT, Wi-Fi останется экономически выгодным, т.к. не требует покупки sim-карты и абонентской платы.

В качестве резюме констатируем, что Интернет вещей просочился-таки в ЖКХ. И не только сантехнический шкаф, но и в электрический щиток, и в котельную, но это уже совсем другая история.