Развитие телекоммуникаций и интернета дало человечеству поистине безграничные возможности обмена знаниями и информацией, навсегда изменив окружающий нас мир. В последние 20 лет возникло множество беспроводных стандартов и сетей, отвечающих требованиям постоянно растущего объема передачи данных между людьми. В последние годы именно устройства, а не пользователи вызывают стремительный рост трафика и являются основным драйвером развития новых стандартов связи. Технологии связи для «Интернета вещей» (или IoT, англ. «Internet of Things») открывают перед компаниями из различных секторов экономики новые возможности, позволяя существенно повысить эффективность внутренних процессов и поднять взаимодействие с клиентами на новый уровень.
Компания WAVIoT разрабатывает технологию связи для устройств «Интернета вещей» класса LPWAN – открытый протокол NB-Fi для беспроводной передачи данных малого объема на больших расстояниях при низких затратах энергии.
Что такое LPWAN
LPWAN (англ. Low-power Wide-area Network – «энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия») – класс беспроводных технологий передачи небольших по объему данных на дальние расстояния, применяемых для распределенных сетей телеметрии, межмашинного взаимодействия и интернета вещей. При помощи LPWAN-технологий обеспечивается сбор данных с различного оборудования – датчиков, счетчиков и сенсоров.
В основе принципа передачи данных по технологии LPWAN на физическом уровне лежит свойство радиосистем – увеличение энергетики, а значит и дальности связи при уменьшении скорости передачи. Чем ниже битовая скорость передачи, тем больше энергии вкладывается в каждый бит и тем легче выделить его на фоне шумов в приемной части системы. Таким образом, низкая скорость передачи данных позволяет добиться большей дальности их приема.
Любые существующие беспроводные технологии передачи данных могут одновременно обеспечить достижение высоких показателей только по двум из трех характеристикам связи – дальность, скорость и энергоэффективность. |  |
Технологии связи класса LPWAN обеспечивают энергоэффективную передачу данных на большие расстояния. WAVIoT разрабатывает технологию связи NB-Fi и устройства, способные передавать информацию на расстояние до десяти километров и более, и при этом работать в течение многих лет на одной батарее.
Технология LPWAN ориентирована на приложения, требующие передачи небольшого объёма данных, возможности длительной работы сетевых устройств от автономных источников питания, большого территориального охвата беспроводной сетью. Основными областями применения технологии LPWAN являются беспроводные сенсорные сети, автоматизация сбора показаний приборов учета, системы промышленного мониторинга и управления.
Высокая энергоэффективность технологии NB-Fi (устройства могут работать до 10 лет без подзарядки), высокая емкость сети (на базовую станцию NB-Fi можно подключить тысячи устройств в зоне покрытия), высокая дальность передачи сигнала и относительно невысокая цена устройств делают NB-Fi одной из лидирующих технологий связи для устройств «Интернета вещей» как в России, так и в мире.
Реализация алгоритмов, использующихся в технологии NB-Fi, стала возможной лишь в последнем десятилетии за счет улучшения точности кварцевых генераторов, что позволило увеличить длительность стабильности сигнала: появилась возможность сузить полосу передачи при существующем ограничении на мощность сигнала, установленном регулятором.
Экосистема беспроводных технологий связи:
Сеть NB-Fi и IoT-платформа «WAVIoT»
Устройства «WAVIoT» передают данные по радиопротоколу NB-Fi на базовые станции, затем данные с базовых станций попадают на сервер. В личном кабинете на компьютере или смартфоне в любой момент времени можно получить данные с устройств или отправить на устройства команды управления (такие как отключение устройства или синхронизация времени).
Устройства WAVIoT работают в нелицензируемом спектре частот 868,7 – 869,2 МГц. К отличительным особенностям используемого стандарта NB-Fi можно отнести применение узкополосных (англ. Narrow Band) фазоманипулированных сигналов, которые в сочетании с помехоустойчивым кодированием позволяют достигать очень высоких значений чувствительности приема, при этом суммарная полоса частот для одновременной передачи большого количества каналов является достаточно узкой. Базовые станции NB-Fi позволяют принимать сигналы от абонентских устройств с мощностью сигнала не выше уровня шума, а применение радиомодулей NB-Fi в абонентских устройствах позволяет обеспечить длительную работу устройств без подзаряда батарей (свыше 5 лет от одной батареи типоразмера А).