Альтернатива 5G. Як Україні побудувати сучасну мережу LoRaWAN, заощадивши гроші

У масовій свідомості 5G — це символічна річ в собі, подібний концентрат нових технологій. Впровадження зв’язку цього покоління в Україні експерти обережно прогнозують років через п’ять. При цьому швидкість мобільного інтернету і на 4G, як правило, достатня для вирішення більшості завдань, включно з найбанальнішими — перегляд відео і онлайн-ігри.

Важливо розуміти, що 5G — це не просто перехід на наступне покоління зв’язку (3G, 4G, 5G), а вихід на якісно новий рівень. Впровадження 5G обходиться на порядок дорожче стандарту 3G/4G. Для мобільних операторів вкладати гроші в розвиток 5G в Україні невигідно, оскільки тарифи у нас залишаються одними з найнижчих у світі. А ринкові ніші для масового застосування 5G, наприклад, для систем управління безпілотними авто, — відсутні.

Крім нових можливостей для звичайних користувачів, від впровадження 5G очікують вибухового зростання інтернету речей (IoT) і, зокрема, технологій розумного міста. Інтернет речей — це те, що зараз на слуху у всіх, хто хоч трохи цікавиться технологічними інноваціями. Мається на увазі, що саме зв’язок 5G має забезпечити комунікацію величезної кількості інтелектуальних пристроїв.

Однак у багатьох випадках частина специфікацій 5G щодо LPWAN (англ. Low-power Wide-area Network — «енергоефективна мережа далекого радіусу дії») надлишкова, неекономічна, а часом і просто неприйнятна. Це — не найенергоефективніша технологія, а також доступна тільки через мобільних операторів — відсутність свободи вибору для користувача (побудова приватної локальної інфраструктури), що в контексті пристроїв для розумного міста і індустріальної автоматизації відіграє важливу роль.

Рішенням для багатьох застосунків став відкритий протокол LoRaWAN, що базується на вкрай привабливій і ефективній модуляції LoRa.

Що представляє собою технологія LoRaWAN 

Якщо виразити образно, технологія бездротового зв’язку LoRaWAN — це як Bluetooth або Wi-Fi, але з охопленням до 10 і більше кілометрів від передавача з украй високою енергоефективністю. Інша ключова відмінність від них крім радіусу дії і найважливіше — від мереж 5G — полягає в тому, що LoRaWAN надає можливість вибору побудови приватної «локальної» мережі для вирішення завдань IoT або ж використовувати сервіс LoRaWAN провайдерів, а також залишає можливість використання радіотракту для передачі локальних повідомлень між пристроями.

Типовий варіант використання LoRaWAN — це бездротовий пристрій із живленням від батарейки, який може працювати автономно багато років, в окремих випадках до 10 років.

LoRaWAN може використовуватися для моніторингу «розумних» електромереж, транспорту і відстеження вантажів, моніторингу промислового обладнання, збору даних з систем обліку, розумного паркінгу. У системах інтелектуального вуличного освітлення, для автоматичного збору даних з сільгоспугідь і в багатьох інших сферах.

Для відстеження, наприклад, витрати води і електроенергії більша пропускна здатність не потрібна. Розумні лічильники в будинках і різні датчики на міських вулицях вимагають передачі невеликих блоків інформації всього один або два рази на день.

Рішення на базі LoRaWAN доступні вже зараз, і в світі існує безліч успішних кейсів використання цієї перевіреної і зрілої технології. Послуги зв’язку LoRaWAN надають близько 40 операторів більш ніж в 250 містах кількох десятків країн світу.

Як це працює з погляду бізнесу

Клієнт очікує рішення, яке відповідає його бюджету. Він хоче інтелектуальну парковку, а не інтелектуальну парковку 5G. Він хоче знати, чи є витік в його будинку, а не датчик 5G, який може виявити витоки. LoRaWAN відмінно підходить для вирішення таких завдань.

Параметри проникнення сигналу через стіни і інші перешкоди будуть погіршуватися при переході на більш високі частоти, на яких працює 5G. При цьому проникність будівель для LoRa набагато вище.

Єдиний стандарт 5G ще належить офіційно затвердити. Консорціум 3GPP, який займається впровадженням 5G на міжнародному рівні, планує до кінця 2019 року тільки завершити розробку специфікацій. А цільовий рік для комерційного розгортання IoT-мереж — 2020-й, згідно з графіком Альянсу мобільних мереж нового покоління NGMN.

Можливості LoRaWAN на прикладах.

Розумне місто

В Амстердамі, площа якого дорівнює 219 км2, було встановлено 10 базових станцій. Вартість розгортання мережі LoRaWAN склала всього лише $12 тис. Датчики в сміттєвих контейнерах зможуть сповіщати комунальні служби про необхідність вивезення відходів, для оптимізації і незалежного контролю якості сервісу. Автомобілісти отримають сповіщення на придорожні електронні табло про вільні місця на парковках і зарядних станціях для електрокарів поблизу. Детектори диму в «розумному» будинку негайно сповістять власника за допомогою смартфона про необхідність викликати або самостійно викличуть екстрені служби.

Чистота довкілля

У Глазго за допомогою датчиків, які відстежують забруднення довкілля, вдалося знизити викиди шкідливих речовин. Стаціонарні пункти моніторингу були доповнені сучасними датчиками. Станції постійного контролю коштують дуже дорого. А мобільні системи на основі LoRaWAN не тільки дешевші, але й можуть бути розгорнуті в багатьох точках міста. Це дозволить виявляти найбільш забруднені точки і джерела забруднення.

Оптимізація поставок

Компанія Binary Beer розробила розумні кеги, які можуть повідомляти про якість і кількість пива, що залишилося. Датчики контролюють рівень заливки, умови середовища, такі як вологість і температура, що впливають на якість продукту.

Це дозволяє ресторанам завчасно дізнаватися, коли пиво закінчиться, і замовити новий кег. Ще одна проблема, яку вдалося вирішити, — позбутися пива, яке неправильно зберігалося і зіпсувалося.