Ve své přednášce na konferenci DEBATECH Péter Bátorfi rozvinul téma o technologiích NB-IoT a LTE-M v praxi – jaké jsou možnosti jejich využití, klíčové výhody, ale i omezení? Začtěte se do článku nebo se podívejte přímo na záznam z konference, odkaz uvádíme na konci článku.
Boom IoT technologií
Hned na úvod své prezentace upozorňuje na jeden zajímavý fakt. V posledních letech zaznamenaly IoT technologie velký rozvoj. Za čipovou krizí, která se v posledních letech rozjela, stojí už i zmiňovaný rychlý rozvoj IoT technologií. IoT má velmi mnoho odvětví, ale nejdůležitější z nich jsou dvě – technologie Narrowband IoT a LTE-M.
Zachraňuje životy a šetří náklady
IoT technologie se využívají v mnoha oblastech života. „Myslím si, že tak jako každá nová technologie, i tato se rozvíjí zejména tam, kde jsou největší problémy. Rád bych uvedl i příklad z vlastní praxe. Jedním z prvních takových IoT řešení – ještě ne s technologiemi LPWA, ale se staršími – je řešení silniční meteorologie vedle veřejných komunikací, na jehož vývoji jsme se podíleli. Šlo zhruba o to, že vedle silnic byly různé senzory a námrazu jsme uměli předpovědět cca 0,5–1 hodinu předem, přičemž systém funguje dodnes. Takže máme čas na odstranění ledu a umíme předcházet nehodám,“ má radost Péter Bátorfi.
S narůstajícími požadavky zákazníků se zlepšuje pokrytí sítě, uvádějí se nové produkty a co je důležité, snižují se investiční a provozní náklady. „Zhruba to je význam IoT pyramidy. Jak kráčíme pyramidou níže, nejprve zde máme ,mission critical‘, následně ,business critical‘ a nyní vstupujeme do období, kdy se téměř všechna naše zařízení stanou součástí nějakého IoT řešení,“ dodává CEO společnosti Intelliport.
IoT se rozrůstá a mění se na internet of everything
Pěkným příkladem IoT řešení v „business critical“ oblasti jsou zařízení John Deere disponující vzdáleným ovládáním s „proactive maintenance“, která používají IoT řešení. John Deere jsou zemědělské stroje, které se využívají např. i pro těžbu dřeva hluboko v lesích v obtížně dostupném terénu. Hovoříme o tisících strojů, na kterých je nutná pravidelná údržba. Díky přesnému předpokládání a plánování údržby lze předcházet vysokým škodám. Takové systémy sice nezachraňují životy, ale mají velmi dobrou návratnost z obchodního hlediska a jsou pro firmy finančně důležité.
Praktická IoT řešení usnadňující život
Některá IoT řešení nemusejí přinášet přímo obchodní výhody, ale významně usnadňují život a přispívají k ochraně životního prostředí. Jako příklad můžeme uvést parkovací senzory, smart metering a řešení v oblasti energetiky.
IoT technologie mají v dnešní době velký smysl. Světem lomcuje energetická či potravinová krize, otevírají se stále žhavější klimatická témata, proto každé zefektivnění systému dokáže v této době významně pomoci.
Základní LPWA technologie
Aby se mohla IoT řešení dále masivně rozšiřovat, je třeba zajistit základní technologii. LPWA je jednou z nízkoenergetických, komunikačních technologií umožňujících bezdrátovou komunikaci na dálku. Má několik variant. Péter Bátorfi však ve své přednášce vyzdvihuje především tyto dvě: NB-IoT (Narrowband IoT) a LTE-M (LTE Cat-M, resp. eMTC). Předpokládá, že v následujících třech letech se použijí dvě miliardy zařízení jen s těmito dvěma technologiemi.
Je důležité připomenout, že síťoví operátoři tato dvě řešení implementují globálně. Kromě Afriky a rozvojových zemí jsou technologie NB-IoT nebo LTM dostupné již téměř ve všech částech světa.
3GPP technologie
V posledních letech se otevřela cesta pro explozi IoT. Jednou z podmínek tohoto růstu je LPWA (low power wide area), tedy nízkoenergetické technologie umožňující bezdrátovou komunikaci na dálku.
Tato technologie však zdaleka není jediná: „V Intelliportu jsme si zvolili tzv. 3GPP technologie, které jsou provozovatelné na tradičních, již vybudovaných mobilních sítích. Není tedy nutné vytvářet nové základny, ale již existující sítě lze upgradovat na podporu takových technologií. Urychluje a zlevňuje se tak jejich zavádění do praxe,“ říká pan Bátorfi.
Výhodou je, že LTE-M a NB-IoT jsou součástí technologie 4G a 5G. To znamená, že i když se někdy v daleké budoucnosti vypnou sítě 2G, 3G či 4G, LTE-M a NB-IoT se budou používat i nadále. Nepřehlédnutelným plusem této technologie je, že není nutné vybudovat síť – můžete začít velmi rychle a s poměrně nízkými náklady.
Výhody a nevýhody sítě Narrowband oproti síti Broadband
Tradiční mobilní síť a technologie LPWA, mají určité výrazné rozdíly. Narrowband (NB-IoT a LTE-M) jako technologie 4G/5G, s nízkou šířkou pásma, zahrnujeme do LPWA. Broadband, nebo širokopásmové připojení, obvykle nazýváme standardní síť.
„Nejdůležitějším plusem Narrowbandu je citlivost. NB-IoT mají přibližně o 10–20 dBm větší citlivost než širokopásmové technologie,“ vypočítává Péter Bátorfi a hned přidává další výhody. Občas ji slangově nazveme i „Deep Coverage“, jelikož je možné zajistit s ní i těžko dostupná místa. Druhou velkou výhodou je nízká spotřeba energie (5–10 let), což je benefit zejména u zařízení napájených bateriemi.
Naopak, výsledkem omezení technologie Narrowband je úzké pásmo, nízká šířka pásma a nižší datová rychlost.
Porovnáme-li spotřebu u Broadbandu, Narrowbandu a Cat-1, najdeme velké rozdíly v rychlosti a citlivosti. LTE-M má v reálných podmínkách rychlost 100–200 kb/s, u NB-IoT je to jen několik desítek kb/s. To však pro většinu IoT aplikací v terénu naprosto postačuje.
Další rozvoj IoT řešení
Jak jsme již zmínili výše, nutnou podmínkou dalšího růstu a rozvoje IoT řešení je mít produkty, zařízení a systémy, které jsou kompatibilní s takovými technologiemi.
Také portfolio průmyslových IoT zařízení společnosti Intelliport tvoří hlavně inteligentní IoT routery, jednotky gateway či několik druhů senzorů. Společnost tak dokáže pokrýt široké spektrum aplikací napříč různými odvětvími.
Významnou roli hraje management systémů. Jelikož může být součástí jednoho projektu řádově 1000, 10 000 či 100 000 zařízení na různých, fyzicky těžko dostupných místech. Pozornost je třeba věnovat i bezpečnosti IoT. A to zejména v dnešní době, kdy se války odehrávají nejen v reálném, ale také v kybernetickém světě.
Svou přednášku Péter Bátorfi uzavírá vizionářskou myšlenkou: „Rád bych zdůraznil, že jde o velmi důležité systémy, které se budou v našich životech objevovat stále častěji, protože nespadají do kategorie ‚nice to have‘, ale jsou naprosto nezbytné k tomu, abychom zachovali kvalitu našeho dosavadního života a žili i nadále v trvale udržitelném prostředí.“
SOS electronic má se společností Intelliport vybudované pevné vztahy a dlouhodobou spolupráci. Jsme rádi, že taková inovativní a stabilní společnost je naším klientem již od roku 2013. Samozřejmě jsme hrdí na to, že i díky našim kvalitním elektronickým komponentům dokáže vyvíjet unikátní řešení, která mají ve světě velký úspěch.
Jménem SOS electronic děkujeme Péterovi Bátorfimu za jeho prezentaci na konferenci DEBATECH 2022.
Zaujal vás článek a rádi byste si přečetli více podobných článků? Otevřete si náš blog o Komunikačních modulech nebo přímo Informace ze světa elektroniky.
Máte zájem o více informací?
Líbí se Vám naše články? Nezmeškejte už ani jeden z nich! Nemusíte se o nic starat, my zajistíme doručení až k Vám.
