Vo svojej prednáške na konferencii DEBATECH pán Bátorfi rozvinul tému o technológiách NB-IoT a LTE-M v praxi – aké sú možnosti ich využitia, kľúčové výhody, ale aj obmedzenia? Začítajte sa do článku alebo si pozrite priamo záznam z konferencie, ktorý sme priložili na koniec článku.
Boom IoT technológií
Hneď na úvod svojej prezentácie upozorňuje na jeden zaujímavý fakt. V posledných rokoch zaznamenali IoT technológie veľký rozvoj. Za čipovou krízou, ktorá sa v posledných rokoch rozbehla, stojí už aj spomínaný rýchly rozvoj IoT technológií. IoT má veľmi veľa odvetví, no najdôležitejšie z nich sú dve – technológie narrowband IoT a LTE-M.
Zachraňuje životy a šetrí náklady
IoT technológie sa využívajú v mnohých oblastiach života. „Myslím si, že tak ako každá nová technológia, aj táto sa rozvíja najmä tam, kde sú najväčšie problémy. Rád by som uviedol aj príklad z vlastnej praxe. Jedným z prvých takýchto IoT riešení – ešte nie s technológiami LPWA, ale so staršími – je riešenie cestnej meteorológie popri verejných komunikáciách, na vývoji ktorého sme sa podieľali. Išlo zhruba o to, že popri cestách boli rôzne senzory a námrazu sme vedeli predpovedať cca 0,5 – 1 hodinu vopred, pričom systém funguje dodnes. Takže máme čas na odstránenie ľadu a vieme predchádzať nehodám,“ teší sa pán Bátorfi. S narastajúcimi požiadavkami zákazníkov sa zlepšuje pokrytie siete, uvádzajú sa nové produkty a čo je dôležité, znižujú sa investičné a prevádzkové náklady. „Zhruba to je význam IoT pyramídy. Ako kráčame pyramídou nižšie, najprv tu máme ‚mission critical‘, následne ‚business critical‘ a teraz vstupujeme do obdobia, keď sa takmer všetky naše zariadenia stanú súčasťou nejakého IoT riešenia,“ dodáva CEO spoločnosti Intelliport.
IoT sa rozrastá a mení sa na internet of everything
Pekným príkladom IoT riešení v „business critical“ oblasti sú zariadenia John Deere disponujúce vzdialeným ovládaním s „proactive maintenance“, ktoré používajú IoT riešenia. John Deere sú poľnohospodárske stroje, ktoré sa využívajú napr. aj na ťažbu dreva hlboko v lesoch v ťažko dostupnom teréne. Hovoríme o tisíckach strojov, na ktorých treba robiť pravidelnú údržbu. Vďaka presnému predpokladaniu a plánovaniu údržby je možné predchádzať vysokým škodám. Takéto systémy síce nezachraňujú životy, ale majú veľmi dobrú návratnosť z obchodného hľadiska a sú finančne dôležité pre firmy.
Praktické IoT riešenia uľahčujúce život
Niektoré IoT riešenia nemusia priamo prinášať obchodné výhody, no významne uľahčujú život a prispievajú k ochrane životného prostredia. Ako príklad môžeme uviesť parkovacie senzory, smart metering a riešenia v oblasti energetiky.
IoT technológie majú v dnešnej dobe veľký zmysel. Svetom lomcuje energetická či potravinová kríza, otvárajú sa čoraz horúcejšie klimatické témy, preto každé zefektívnenie systému dokáže v týchto časoch významne pomôcť.
Základná LPWA technológia
Aby sa mohli IoT riešenia ďalej masívne rozširovať, je potrebné zabezpečiť základnú technológiu. LPWA je jednou z nízkoenergetických komunikačných technológií umožňujúcich bezdrôtovú komunikáciu na diaľku. Má viacero variantov. Pán Bátorfi vo svojej prednáške však vyzdvihuje predovšetkým tieto dva – NB-IoT (narrowband IoT) a LTE-M (alebo LTE Cat-M, resp. eMTC). Predpokladá, že v nasledujúcich 3 rokoch sa použijú 2 miliardy zariadení len s týmito dvoma technológiami.
Čo je dôležité pripomenúť, sieťoví operátori tieto 2 riešenia implementujú globálne. Okrem Afriky a rozvojových krajín sú technológie NB-IoT alebo LTM dostupné už skoro vo všetkých častiach sveta.
3GPP technológie
Za posledné roky sa otvorila cesta pre explóziu IoT. Jednou z podmienok tohto rastu je LPWA (low power wide area), teda nízkoenergetické technológie umožňujúce bezdrôtovú komunikáciu na diaľku.
Táto technológia však zďaleka nie je jediná: „V Intelliporte sme si zvolili tzv. 3GPP technológie, ktoré sú prevádzkovateľné na tradičných, už vybudovaných mobilných sieťach. Teda nie je potrebné vytvárať nové základne, ale už aj existujúce siete sa dajú upgradovať na podporu takýchto technológií. Urýchľuje a zlacňuje sa tak ich zavádzanie do praxe,“ vraví pán Bátorfi.
Výhodou je, že LTE-M aj NB-IoT sú súčasťou technológií 4G a 5G. To znamená, že aj keď sa niekedy v ďalekej budúcnosti vypnú siete 2G, 3G či 4G, LTE-M a NB-IoT sa budú používať aj naďalej. Neprehliadnuteľným plusom tejto technológie je, že nie je nutné vybudovať sieť – môžete začať veľmi rýchlo a s pomerne nízkymi nákladmi.
Výhody a nevýhody siete narrowband oproti sieti broadband
Tradičná mobilná sieť a LPWA technológie, majú určité výrazné rozdiely. Narrowband (NB-IoT a LTE-M) ako technológie 4G/5G, s nízkou šírkou pásma, zahŕňame do LPWA. Broadband, alebo širokopásmové pripojenie, zvyčajne nazývame štandardná sieť.
„Najdôležitejším plusom narrowbandu je citlivosť. NB-IoT majú o približne 10 – 20 dBm väčšiu citlivosť ako širokopásmové technológie,“ vypočítava pán Bátorfi a hneď pridáva ďalšie výhody. Občas ju slangovo nazveme aj „Deep Coverage“, keďže je ňou možné zabezpečiť aj ťažko dostupné miesta. Druhou veľkou výhodou je nízka spotreba energie (5 – 10 rokov), čo je benefit najmä pri zariadeniach napájaných batériami.
Naopak, výsledkom obmedzenia technológie narrowband je úzke pásmo, nízka šírka pásma a nižšia dátová rýchlosť.
Keď porovnáme broadband, narrowband a Cat-1, nájdeme veľké rozdiely v rýchlosti a v citlivosti. LTE-M má v reálnych podmienkach rýchlosť 100 – 200 kb/s, pri NB-IoT je to len niekoľko desiatok kb/s. To však pre väčšinu IoT aplikácií v teréne úplne postačuje.
Ďalší rozvoj IoT riešení
Ako sme už spomenuli vyššie, nutnou podmienkou ďalšieho rastu a rozvoja IoT riešení je mať produkty, zariadenia a systémy, ktoré sú kompatibilné s takýmito technológiami.
Intelliport disponuje pestrým spektrom priemyselných IoT zariadení, ktoré sú ľahko prispôsobiteľné podľa jedinečných potrieb zákazníkov. Týmto spôsobom dokáže uspokojiť potreby širokej škály aplikácií v rôznych odvetviach priemyslu.
Významnú úlohu zohráva manažment systémov. Keďže súčasťou jedného projektu môže byť rádovo 1000, 10 000 či 100 000 zariadení na rôznych fyzicky ťažko dostupných miestach. Pozornosť je potrebné venovať aj bezpečnosti IoT. A to najmä v dnešnej dobe, keď sa vojny odohrávajú nielen v reálnom, ale aj v kybernetickom svete.
Svoju prednášku pán Bátorfi uzatvára vizionárskou myšlienkou: „Rád by som zdôraznil, že ide o veľmi dôležité systémy, ktoré sa budú v našich životoch objavovať stále viac, pretože nepatria do kategórie ‚nice to have‘, ale sú absolútne nevyhnutné na to, aby sme zachovali kvalitu nášho doterajšieho života a žili aj naďalej v trvalo udržateľnom prostredí.“
SOS electronic má so spoločnosťou Intelliport vybudované pevné vzťahy a dlhodobú spoluprácu. Sme radi, že takáto inovatívna a stabilná spoločnosť je naším klientom už od roku 2013. A, samozrejme, sme hrdí, že aj vďaka našim kvalitným elektronickým komponentom dokáže vyvíjať unikátne riešenia, ktoré majú vo svete veľký úspech.
V mene SOS electronic ďakujeme Pétrovi Bátorfimu za jeho prezentáciu na konferencii DEBATECH 2022.
Zaujal vás článok a radi by ste si prečítali viac podobných článkov? Otvorte si náš blog o komunikačných moduloch alebo priamo Informácie zo sveta elektroniky.
Máte záujem o viac informácií?
Páčia sa Vám naše články? Nezmeškajte už ani jeden z nich!
Nemusíte sa o nič starať, my zabezpečíme doručenie až k Vám.