eng
Выпуск #2/2017
В.Тихвинский, В.Коваль, Г.Бочечка
Перспективы стандартизации интернета вещей в международных организациях связи
Перспективы стандартизации интернета вещей в международных организациях связи
Просмотры: 4234
Представлена ситуация со стандартизацией IoT и М2М на глобальном уровне.
УДК 621.391.82, DOI: 10.22184/2070-8963.2017.63.2.26.32
УДК 621.391.82, DOI: 10.22184/2070-8963.2017.63.2.26.32
Теги: international standardization internet of things m2m интернет вещей международная стандартизация
Введение
В настоящий момент наблюдается активный рост как спроса на услуги Интернета вещей (IoT) со стороны индивидуальных и бизнес-потребителей [1], так и предложений со стороны производителей оборудования и сервис-провайдеров услуг IoT. Он поддерживается процессами стандартизации в области Интернета вещей на международном, региональном и национальном уровнях в виде разработок различных рекомендаций, технических спецификаций и нормативно-правовых актов, определяющих требования к оборудованию, приложениям, сетям и услугам IoT, а также к сетям доступа.
Основными организациями, вовлеченными в стандартизацию IoT на глобальном уровне, являются:
Сектор стандартизации Международного союза электросвязи (МСЭ-Т), в рамках которого в 2015 году была создана новая исследовательская комиссия – ИК20 "IoT и его приложения, включая "умные" города и сообщества (SC&C)";
Партнерский проект oneM2M, стартовавший в 2012 году по инициативе шести региональных органов стандартизации (ETSI, ARIB, TTA, CCSA, TIA и TTC), которые создали Партнерский проект 3GPP, и американской ассоциации ATIS [2–3];
Партнерский проект 3GPP (SA, RAN, GERAN), занимающийся развитием сетей мобильной связи под потребности сетей, услуг и устройств IoT/M2M (Machine-to-Machine).
На региональном европейском уровне вопросами стандартизации сетей и услуг Интернета вещей занимается Европейский институт стандартизации электросвязи (ETSI), в котором создан специальный технический комитет SmartМ2М.
Деятельность МСЭ-Т
Исследования в области Интернет вещей были начаты в Секторе стандартизации МСЭ в Исследовательской комиссии ИК13 ("Новое поколение сетей"), а затем в 2015 году были переданы в выше упомянутую ИК20 SC&C, которая является ответственной за международные стандарты, обеспечивающие скоординированное развитие технологий IoT, включая межмашинные коммуникации и всеохватывающие сенсорные сети. ИК20 в настоящее время открыла 57 вопросов по IoT на исследовательский период 2017–2020 годов. В состав ИК20 входят две рабочие группы (рис.1):
WP1: Интернет вещей;
WP2: "Умные" города и сообщества.
Первыми двумя Рекомендациями МСЭ-Т, разработанными ИК20, стали одобренные МСЭ в марте 2016 года:
Y.4702 (ex. Y.IoT-DM-reqts) "Общие требования и возможности управления устройствами в Интернете вещей";
Y.4553 (ex. Y.IoT-SPSN) "Требования к смартфонам, как узлам потребления приложений и услуг Интернета вещей".
Кроме того, для исследований вопросов развития сетей и услуг М2М в апреле 2012 года в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т А7 в составе Сектора стандартизации была создана фокус-группа FG по вопросам сервисного уровня М2М (Focus Group on M2M service layer). Ее целями были определение минимального набора общих требований М2М для вертикальных рынков, с ориентацией в первую очередь на рынок здравоохранения; прикладные программируемые интерфейсы (API) и протоколы с поддержкой приложений и услуг электронного здравоохранения, а также подготовка технических отчетов в этих областях. В конце 2013 года FG М2М была закрыта и вопросы IoT / M2M были переданы в ИК20.
Последнее по времени собрание ИК20 проходило с 25 июля по 5 августа 2016 года в Женеве. В ходе его работы на заседаниях WP1 и WP2 были рассмотрены и согласованы проекты следующих новых Рекомендаций:
Y.4113 (ex. Y.IoT-network-reqts) "Требования к сетям Интернета вещей" (вопрос Q2/20);
Y.4451 (ex. Y.IoT-cdn) "Структура организации сети устройств с ограничениями в среде Интернета вещей" (вопрос Q3/20);
Y.4452 (ex. Y.WoO-fw) "Функциональная структура веб-объектов" (вопрос Q4/20);
Y.4453 (ex. Y.IoT-ASF) "Структура адаптивного программного обеспечения для устройств Интернета вещей" (вопрос Q4/20);
Y.4454 (ex. Y.SC-platform) "Платформа межсетевого взаимодействия для "умных" городов" (вопрос Q6/20);
Серии от Y.Suppl.42 до Y.4100 (ex Y.UCS-usecase) "Сценарии использования клиентоцентричного пространства (UCS)" (Вопрос Q2/20).
Консультативная группа по стандартизации электросвязи TSAG одобрила названия новых Рекомендаций серии Y, разрабатываемых ИК20.
Деятельность
Партнерского проекта oneM2M
При создании Партнерского проекта oneM2M в 2012 году предполагалось, что в область его деятельности будут входить исключительно вопросы, связанные со стандартизацией технологий и услуг М2М. Структура Партнерского проекта oneM2M включает несколько рабочих групп, что показано на рис.2.
В январе 2015 года был закончен и опубликован Релиз 1 oneM2M, включавший 12 технических спецификаций с требованиями к системной архитектуре сетей М2М. В январе 2016 года был ратифицирован уточненный Релиз 1, который фактически можно трактовать как Релиз 3 ETSI, но не имеющий совместимости с Техническими спецификациями oneM2M.
В июле 2016 года на пленарном заседании ТР25 oneM2M, состоявшемся в США, было объявлено о завершении работы над Релизом 2 oneM2M, включающим 17 технических спецификаций, которые устанавливают требования к системной архитектуре сетей М2М, безопасности сетей М2М в цепочке Е2Е для любых устройств и серверов. На ТР25 oneM2M была отмечена важная роль промышленных применений в IoT и представлены планы разработки 14 новых дополнительных технических спецификаций, расширяющих действие Релиза 2 oneM2M на сферу IoT. Эти новые спецификации oneM2M предназначены для расширения возможностей межсетевого взаимодействия сетей IoT и М2М, а также создания бесшовных сетей IoT в различных секторах промышленности и сферы услуг, в том числе автомобильном, медицины, "умных" домов и городов.
Отчет о деятельности Партнерского проекта oneM2M, представленный пленарному собранию ТР25, показывает, что из 228 членов проекта большая часть участников – это члены ETSI – 122 (более 50% от одного из семи главных партнеров oneM2M), что свидетельствует о существенной инновационной активности европейской части проекта стандартизации М2М.
Деятельность
Партнерского проекта 3GPP
Первые исследования 3GPP по стандартизации решений в области сетей и услуг М2М были начаты в рамках разработки Релиза 10. В документах Релиза 10 были сформулированы общие требования к услугам М2М, поддерживаемым сетями доступа на основе технологии LTE Advanced, которые cфокусированы на обеспечении контроля и управлении перегрузками трафика М2М-приложений в сети доступа.
Дальнейшее развитие технических требований к сетям доступа и услугам М2М в Релизе 11 3GPP привело к разработке нового функционального элемента MTC-IWF архитектуры сети LTE, выполняющего функцию межсетевого взаимодействия между сетью М2М и сетью доступа. Были расширены общие требования к поддерживаемым сетью LTE услугам М2М, сформулированы требования к функции вывода М2М-устройства из спящего режима (пробуждения), введены требования использования IP-адресации для М2М-устройств вместо Е.164, расширяющих общее адресное пространство, а также поддержке М2М-устройств, работающих только с пакетной коммутацией.
В Релизе 12 основной целью работ 3GPP по рассматриваемым вопросам было создание дешевых абонентских устройств М2М на базе технологии LTE – устройств класса 1. В этом Релизе дополнительно расширены требования к М2М-услугам, сформулированы требования к функциям групповой доставки сообщений, групповых ограничений, групповой тарификации, функциям передачи малого объема данных и отправки сообщений с низкой активностью, к мониторингу событий, к низкой мобильности и к функциям контроля времени передачи и приема данных, а также требования по снижению энергопотребления устройств М2М.
Рабочие группы Партнерского проекта 3GPP в 2015 году завершили исследование по оптимизации технологии LTE (TR 36.888 [4]) с целью обеспечения создания решений, конкурентных по стоимости с М2М-устройствами на основе стандарта GSM (2G). Эволюция и будущие планы Партнерского проекта 3GPP по стандартизации новых решений для IoT / M2M представлены на рис.3 [5].
В настоящее время Партнерский проект 3GPP стандартизует три отдельные технологии для частотных диапазонов с лицензированным использованием спектра:
LTE-М – как эволюцию технологии LTE, которая оптимизирована под IoT в сети RAN. Первая версия появилась в Релизе 12 в IV квартале 2014 года, в дальнейшем она оптимизирована в Релизе 13. Полная спецификация LTE-М появилась в I квартале 2016 года. Для этой технологии используется канал шириной 1,4 МГц;
EC-GSM (с расширенным GSM-покрытием) – технология представляет собой эволюционный подход, стандартизирована для решения GERAN в Релизе 13. Полная ее спецификация появилась также в I квартале 2016 года;
Clean Slate Cellular IoT (или NB-IoT / Narrow Band Internet of Things) – технология нового узкополосного радиоинтерфейса, которая создается в рамках развития RAN (Релиз 13). Стандартизация начата в IV квартале 2015 года. Данное решение на основе узкополосных FDMA-сигналов в линии вверх и узкополосного OFDMA-сигнала в линии вниз использует каналы шириной 200 кГц.
Из данных табл.1 следует, что наиболее перспективные экономические и технические параметры обеспечивает технология NB-IoT. Спецификациями 3GPP в Релизе 13 для технологии радиодоступа NB-IoT, разработанной специально для подключения абонентских устройств Интернета вещей к сотовым сетям технологий LTE (LTE-Advanced, LTE Pro), была реализована возможность сочетать такие характеристики LTE, как сигналы OFDM, дальность связи и большой срок службы аккумуляторов. Бюджет радиолинии NB-IoT был улучшен на 20 дБ по сравнению с LTE-Advanced. В линии вверх технология NB-IoT для передачи небольших объемов данных позволяет абонентским устройствам работать параллельно.
Ожидается, что технология NB-IoT благодаря снижению издержек, увеличению покрытия и продлению срока службы аккумуляторов подключенных устройств поможет присоединить миллиарды абонентских устройств Интернета вещей.
Деятельность
Технического комитета SmartM2M ETSI
На европейском экономическом и технологическом пространстве стандартизация сетевых решений, услуг и бизнес-моделей М2М осуществляется через институт ETSI, в составе которого в 2009 году был создан специальный Технический комитет М2М / ETSI. Техническим комитетом М2М ETSI завершена разработка двух Релизов – 1 и 2 – стандартов, определяющих базовые требования к сетям М2М, которые показаны в табл.2.
После создания международного проекта oneM2M технический комитет М2М/ ETSI утратил часть своих полномочий, но в то же время получил и ряд дополнительных. В итоге правлением ETSI было принято решение сохранить комитет с учетом новых полномочий, направленных на реализацию директив ЕС по вопросам М2М и IoT (Smart Grid, Smart metering, eCall и др.), и назвать преобразованную структуру Техническим комитетом SmartМ2М.
Для стандартизации требований к сетям и услугам Интернета вещей в Техническом комитете SmartM2M ETSI в ноябре 2015 года создана специальная группа STF505. Она уже провела шесть заседаний по подготовке технического отчета SmartM2M о разработке стандартов Интернета вещей на основе анализа существующих достижений международных организаций и индустриальных альянсов в области стандартизации IoT.
Кроме этого, комитетом SmartM2M решаются вопросы проведения семинара по безопасности IoT и оценки Европейского разрыва в стандартизации технологий Интернета вещей. Для этого группой STF505 проводятся исследования, результаты которых войдут в два технических отчета: TR 103 375 "Стандарты IoT и будущая эволюция" [6] и TR 103 376 "Сценарии использования IoT при реализации крупномасштабных пилотных проектов и разрыв в стандартизации" [7].
Сороковое, последнее, заседание Технического комитета SmartM2M (28–30 ноября 2016 года, г. София Антиполис) было посвящено стандартизации вопросов онтологии устройств IoT и M2M, относимых к классу устройств (appliances), которая в понимании SmartM2M определяет формальную спецификацию концептуализации прямого использования семантики для определенной реальности. Заседание включало рассмотрение проектов следующих стандартов и отчетов:
ETSI TS 103 268 "Онтология "умных" устройств потребительского сегмента (appliances) и структура тестирования связи;
ETSI TS 103 410 "Расширения умных устройств до эталонной онтологии устройств потребительского сегмента SAREF; Часть 1: Энергетический домен";
ETSI TR 103 410 "Исследование расширения умных устройств с эталонной онтологией SAREF".
Онтология SAREF используется в качестве эталонной (референсной) для устройств IoT и M2M, относимых к классу устройств потребительского сегмента (appliances), используемых в бытовой электронике на уровне домашней или офисной окружающей среды.
Анализ активности участия российских научных центров и производителей оборудования в работе международных организаций связи показывает, что Российская Федерация наилучшим образом представлена в двух из них: в МСЭ – 17 и в ETSI – восемь организаций, а участие в Партнерских проектах 3GPP и oneM2M сведено к одному члену – АО "Петер-Сервис".
Если рассматривать непосредственное участие в рабочих группах МСЭ и ETSI, связанных со стандартизацией IoT и M2M, то в работе в ИК20 МСЭ-Т принимают участие только представители ПАО "Ростелеком", а в Техническом комитете SmartM2M – только отделение ИТТ Российской академии естественных наук. Этот анализ свидетельствует о незначительном влиянии России на вопросы международной стандартизации в области IoT и M2M, что может привести к потере компетенций и международного статуса нашей страны как влиятельного технологического партнера.
Заключение
Усилия мирового телекоммуникационного сообщества направлены на развитие новых сегментов ИКТ-рынка, связанных с Интернетом вещей и межмашинных коммуникаций М2М. Нормативно-технологической базой этого развития в условиях дальнейшей либерализации рынков становятся открытые стандарты, создаваемые на глобальном и региональном уровнях.
Основными организациями, вовлеченными в стандартизацию IoT и М2М на глобальном уровне, являются: Сектор стандартизации МСЭ-Т (ИК20), Партнерский проект oneM2M, Партнерский проект 3GPP, а на европейском – Европейский институт стандартизации электросвязи. Эти организации на основе разрабатываемых стандартов обеспечивают единство технической политики и технологических решений, повышая возможности конкуренции производителей на этапе разработки стандартов.
Участие в работе международных организаций связи по стандартизации IoT и М2М со стороны российских научных организаций и производителей оборудования на сегодняшний день незначительно из-за отсутствия финансирования международных программ и необходимости платить валютные ежегодные взносы, что приводит к технологическому отставанию решений отечественных производителей IoT и М2М, потере компетенций и международного статуса России как технологического партнера.
ЛИТЕРАТУРА:
Рекомендация МСЭ-Т Y.2060. Обзор интернета вещей. – Женева: МСЭ, 2012.
Тихвинский В.О. Партнерский проект oneM2M: Новая парадигма в развитии телекоммуникаций // Электросвязь. 2012. № 11. С. 18–20.
Тихвинский В.О., Васильев А.Б. Интеллектуальные машины на вертикальных рынках: итоги Всемирного инновационного конгресса М2М // Электросвязь. 2014. № 2. С. 17–19.
Технический отчет 3GPP TR 36.888. Исследование по обеспечению низкостоимостным абонентским оборудованием для межмашинных коммуникаций на основе LTE.
В настоящий момент наблюдается активный рост как спроса на услуги Интернета вещей (IoT) со стороны индивидуальных и бизнес-потребителей [1], так и предложений со стороны производителей оборудования и сервис-провайдеров услуг IoT. Он поддерживается процессами стандартизации в области Интернета вещей на международном, региональном и национальном уровнях в виде разработок различных рекомендаций, технических спецификаций и нормативно-правовых актов, определяющих требования к оборудованию, приложениям, сетям и услугам IoT, а также к сетям доступа.
Основными организациями, вовлеченными в стандартизацию IoT на глобальном уровне, являются:
Сектор стандартизации Международного союза электросвязи (МСЭ-Т), в рамках которого в 2015 году была создана новая исследовательская комиссия – ИК20 "IoT и его приложения, включая "умные" города и сообщества (SC&C)";
Партнерский проект oneM2M, стартовавший в 2012 году по инициативе шести региональных органов стандартизации (ETSI, ARIB, TTA, CCSA, TIA и TTC), которые создали Партнерский проект 3GPP, и американской ассоциации ATIS [2–3];
Партнерский проект 3GPP (SA, RAN, GERAN), занимающийся развитием сетей мобильной связи под потребности сетей, услуг и устройств IoT/M2M (Machine-to-Machine).
На региональном европейском уровне вопросами стандартизации сетей и услуг Интернета вещей занимается Европейский институт стандартизации электросвязи (ETSI), в котором создан специальный технический комитет SmartМ2М.
Деятельность МСЭ-Т
Исследования в области Интернет вещей были начаты в Секторе стандартизации МСЭ в Исследовательской комиссии ИК13 ("Новое поколение сетей"), а затем в 2015 году были переданы в выше упомянутую ИК20 SC&C, которая является ответственной за международные стандарты, обеспечивающие скоординированное развитие технологий IoT, включая межмашинные коммуникации и всеохватывающие сенсорные сети. ИК20 в настоящее время открыла 57 вопросов по IoT на исследовательский период 2017–2020 годов. В состав ИК20 входят две рабочие группы (рис.1):
WP1: Интернет вещей;
WP2: "Умные" города и сообщества.
Первыми двумя Рекомендациями МСЭ-Т, разработанными ИК20, стали одобренные МСЭ в марте 2016 года:
Y.4702 (ex. Y.IoT-DM-reqts) "Общие требования и возможности управления устройствами в Интернете вещей";
Y.4553 (ex. Y.IoT-SPSN) "Требования к смартфонам, как узлам потребления приложений и услуг Интернета вещей".
Кроме того, для исследований вопросов развития сетей и услуг М2М в апреле 2012 года в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т А7 в составе Сектора стандартизации была создана фокус-группа FG по вопросам сервисного уровня М2М (Focus Group on M2M service layer). Ее целями были определение минимального набора общих требований М2М для вертикальных рынков, с ориентацией в первую очередь на рынок здравоохранения; прикладные программируемые интерфейсы (API) и протоколы с поддержкой приложений и услуг электронного здравоохранения, а также подготовка технических отчетов в этих областях. В конце 2013 года FG М2М была закрыта и вопросы IoT / M2M были переданы в ИК20.
Последнее по времени собрание ИК20 проходило с 25 июля по 5 августа 2016 года в Женеве. В ходе его работы на заседаниях WP1 и WP2 были рассмотрены и согласованы проекты следующих новых Рекомендаций:
Y.4113 (ex. Y.IoT-network-reqts) "Требования к сетям Интернета вещей" (вопрос Q2/20);
Y.4451 (ex. Y.IoT-cdn) "Структура организации сети устройств с ограничениями в среде Интернета вещей" (вопрос Q3/20);
Y.4452 (ex. Y.WoO-fw) "Функциональная структура веб-объектов" (вопрос Q4/20);
Y.4453 (ex. Y.IoT-ASF) "Структура адаптивного программного обеспечения для устройств Интернета вещей" (вопрос Q4/20);
Y.4454 (ex. Y.SC-platform) "Платформа межсетевого взаимодействия для "умных" городов" (вопрос Q6/20);
Серии от Y.Suppl.42 до Y.4100 (ex Y.UCS-usecase) "Сценарии использования клиентоцентричного пространства (UCS)" (Вопрос Q2/20).
Консультативная группа по стандартизации электросвязи TSAG одобрила названия новых Рекомендаций серии Y, разрабатываемых ИК20.
Деятельность
Партнерского проекта oneM2M
При создании Партнерского проекта oneM2M в 2012 году предполагалось, что в область его деятельности будут входить исключительно вопросы, связанные со стандартизацией технологий и услуг М2М. Структура Партнерского проекта oneM2M включает несколько рабочих групп, что показано на рис.2.
В январе 2015 года был закончен и опубликован Релиз 1 oneM2M, включавший 12 технических спецификаций с требованиями к системной архитектуре сетей М2М. В январе 2016 года был ратифицирован уточненный Релиз 1, который фактически можно трактовать как Релиз 3 ETSI, но не имеющий совместимости с Техническими спецификациями oneM2M.
В июле 2016 года на пленарном заседании ТР25 oneM2M, состоявшемся в США, было объявлено о завершении работы над Релизом 2 oneM2M, включающим 17 технических спецификаций, которые устанавливают требования к системной архитектуре сетей М2М, безопасности сетей М2М в цепочке Е2Е для любых устройств и серверов. На ТР25 oneM2M была отмечена важная роль промышленных применений в IoT и представлены планы разработки 14 новых дополнительных технических спецификаций, расширяющих действие Релиза 2 oneM2M на сферу IoT. Эти новые спецификации oneM2M предназначены для расширения возможностей межсетевого взаимодействия сетей IoT и М2М, а также создания бесшовных сетей IoT в различных секторах промышленности и сферы услуг, в том числе автомобильном, медицины, "умных" домов и городов.
Отчет о деятельности Партнерского проекта oneM2M, представленный пленарному собранию ТР25, показывает, что из 228 членов проекта большая часть участников – это члены ETSI – 122 (более 50% от одного из семи главных партнеров oneM2M), что свидетельствует о существенной инновационной активности европейской части проекта стандартизации М2М.
Деятельность
Партнерского проекта 3GPP
Первые исследования 3GPP по стандартизации решений в области сетей и услуг М2М были начаты в рамках разработки Релиза 10. В документах Релиза 10 были сформулированы общие требования к услугам М2М, поддерживаемым сетями доступа на основе технологии LTE Advanced, которые cфокусированы на обеспечении контроля и управлении перегрузками трафика М2М-приложений в сети доступа.
Дальнейшее развитие технических требований к сетям доступа и услугам М2М в Релизе 11 3GPP привело к разработке нового функционального элемента MTC-IWF архитектуры сети LTE, выполняющего функцию межсетевого взаимодействия между сетью М2М и сетью доступа. Были расширены общие требования к поддерживаемым сетью LTE услугам М2М, сформулированы требования к функции вывода М2М-устройства из спящего режима (пробуждения), введены требования использования IP-адресации для М2М-устройств вместо Е.164, расширяющих общее адресное пространство, а также поддержке М2М-устройств, работающих только с пакетной коммутацией.
В Релизе 12 основной целью работ 3GPP по рассматриваемым вопросам было создание дешевых абонентских устройств М2М на базе технологии LTE – устройств класса 1. В этом Релизе дополнительно расширены требования к М2М-услугам, сформулированы требования к функциям групповой доставки сообщений, групповых ограничений, групповой тарификации, функциям передачи малого объема данных и отправки сообщений с низкой активностью, к мониторингу событий, к низкой мобильности и к функциям контроля времени передачи и приема данных, а также требования по снижению энергопотребления устройств М2М.
Рабочие группы Партнерского проекта 3GPP в 2015 году завершили исследование по оптимизации технологии LTE (TR 36.888 [4]) с целью обеспечения создания решений, конкурентных по стоимости с М2М-устройствами на основе стандарта GSM (2G). Эволюция и будущие планы Партнерского проекта 3GPP по стандартизации новых решений для IoT / M2M представлены на рис.3 [5].
В настоящее время Партнерский проект 3GPP стандартизует три отдельные технологии для частотных диапазонов с лицензированным использованием спектра:
LTE-М – как эволюцию технологии LTE, которая оптимизирована под IoT в сети RAN. Первая версия появилась в Релизе 12 в IV квартале 2014 года, в дальнейшем она оптимизирована в Релизе 13. Полная спецификация LTE-М появилась в I квартале 2016 года. Для этой технологии используется канал шириной 1,4 МГц;
EC-GSM (с расширенным GSM-покрытием) – технология представляет собой эволюционный подход, стандартизирована для решения GERAN в Релизе 13. Полная ее спецификация появилась также в I квартале 2016 года;
Clean Slate Cellular IoT (или NB-IoT / Narrow Band Internet of Things) – технология нового узкополосного радиоинтерфейса, которая создается в рамках развития RAN (Релиз 13). Стандартизация начата в IV квартале 2015 года. Данное решение на основе узкополосных FDMA-сигналов в линии вверх и узкополосного OFDMA-сигнала в линии вниз использует каналы шириной 200 кГц.
Из данных табл.1 следует, что наиболее перспективные экономические и технические параметры обеспечивает технология NB-IoT. Спецификациями 3GPP в Релизе 13 для технологии радиодоступа NB-IoT, разработанной специально для подключения абонентских устройств Интернета вещей к сотовым сетям технологий LTE (LTE-Advanced, LTE Pro), была реализована возможность сочетать такие характеристики LTE, как сигналы OFDM, дальность связи и большой срок службы аккумуляторов. Бюджет радиолинии NB-IoT был улучшен на 20 дБ по сравнению с LTE-Advanced. В линии вверх технология NB-IoT для передачи небольших объемов данных позволяет абонентским устройствам работать параллельно.
Ожидается, что технология NB-IoT благодаря снижению издержек, увеличению покрытия и продлению срока службы аккумуляторов подключенных устройств поможет присоединить миллиарды абонентских устройств Интернета вещей.
Деятельность
Технического комитета SmartM2M ETSI
На европейском экономическом и технологическом пространстве стандартизация сетевых решений, услуг и бизнес-моделей М2М осуществляется через институт ETSI, в составе которого в 2009 году был создан специальный Технический комитет М2М / ETSI. Техническим комитетом М2М ETSI завершена разработка двух Релизов – 1 и 2 – стандартов, определяющих базовые требования к сетям М2М, которые показаны в табл.2.
После создания международного проекта oneM2M технический комитет М2М/ ETSI утратил часть своих полномочий, но в то же время получил и ряд дополнительных. В итоге правлением ETSI было принято решение сохранить комитет с учетом новых полномочий, направленных на реализацию директив ЕС по вопросам М2М и IoT (Smart Grid, Smart metering, eCall и др.), и назвать преобразованную структуру Техническим комитетом SmartМ2М.
Для стандартизации требований к сетям и услугам Интернета вещей в Техническом комитете SmartM2M ETSI в ноябре 2015 года создана специальная группа STF505. Она уже провела шесть заседаний по подготовке технического отчета SmartM2M о разработке стандартов Интернета вещей на основе анализа существующих достижений международных организаций и индустриальных альянсов в области стандартизации IoT.
Кроме этого, комитетом SmartM2M решаются вопросы проведения семинара по безопасности IoT и оценки Европейского разрыва в стандартизации технологий Интернета вещей. Для этого группой STF505 проводятся исследования, результаты которых войдут в два технических отчета: TR 103 375 "Стандарты IoT и будущая эволюция" [6] и TR 103 376 "Сценарии использования IoT при реализации крупномасштабных пилотных проектов и разрыв в стандартизации" [7].
Сороковое, последнее, заседание Технического комитета SmartM2M (28–30 ноября 2016 года, г. София Антиполис) было посвящено стандартизации вопросов онтологии устройств IoT и M2M, относимых к классу устройств (appliances), которая в понимании SmartM2M определяет формальную спецификацию концептуализации прямого использования семантики для определенной реальности. Заседание включало рассмотрение проектов следующих стандартов и отчетов:
ETSI TS 103 268 "Онтология "умных" устройств потребительского сегмента (appliances) и структура тестирования связи;
ETSI TS 103 410 "Расширения умных устройств до эталонной онтологии устройств потребительского сегмента SAREF; Часть 1: Энергетический домен";
ETSI TR 103 410 "Исследование расширения умных устройств с эталонной онтологией SAREF".
Онтология SAREF используется в качестве эталонной (референсной) для устройств IoT и M2M, относимых к классу устройств потребительского сегмента (appliances), используемых в бытовой электронике на уровне домашней или офисной окружающей среды.
Анализ активности участия российских научных центров и производителей оборудования в работе международных организаций связи показывает, что Российская Федерация наилучшим образом представлена в двух из них: в МСЭ – 17 и в ETSI – восемь организаций, а участие в Партнерских проектах 3GPP и oneM2M сведено к одному члену – АО "Петер-Сервис".
Если рассматривать непосредственное участие в рабочих группах МСЭ и ETSI, связанных со стандартизацией IoT и M2M, то в работе в ИК20 МСЭ-Т принимают участие только представители ПАО "Ростелеком", а в Техническом комитете SmartM2M – только отделение ИТТ Российской академии естественных наук. Этот анализ свидетельствует о незначительном влиянии России на вопросы международной стандартизации в области IoT и M2M, что может привести к потере компетенций и международного статуса нашей страны как влиятельного технологического партнера.
Заключение
Усилия мирового телекоммуникационного сообщества направлены на развитие новых сегментов ИКТ-рынка, связанных с Интернетом вещей и межмашинных коммуникаций М2М. Нормативно-технологической базой этого развития в условиях дальнейшей либерализации рынков становятся открытые стандарты, создаваемые на глобальном и региональном уровнях.
Основными организациями, вовлеченными в стандартизацию IoT и М2М на глобальном уровне, являются: Сектор стандартизации МСЭ-Т (ИК20), Партнерский проект oneM2M, Партнерский проект 3GPP, а на европейском – Европейский институт стандартизации электросвязи. Эти организации на основе разрабатываемых стандартов обеспечивают единство технической политики и технологических решений, повышая возможности конкуренции производителей на этапе разработки стандартов.
Участие в работе международных организаций связи по стандартизации IoT и М2М со стороны российских научных организаций и производителей оборудования на сегодняшний день незначительно из-за отсутствия финансирования международных программ и необходимости платить валютные ежегодные взносы, что приводит к технологическому отставанию решений отечественных производителей IoT и М2М, потере компетенций и международного статуса России как технологического партнера.
ЛИТЕРАТУРА:
Рекомендация МСЭ-Т Y.2060. Обзор интернета вещей. – Женева: МСЭ, 2012.
Тихвинский В.О. Партнерский проект oneM2M: Новая парадигма в развитии телекоммуникаций // Электросвязь. 2012. № 11. С. 18–20.
Тихвинский В.О., Васильев А.Б. Интеллектуальные машины на вертикальных рынках: итоги Всемирного инновационного конгресса М2М // Электросвязь. 2014. № 2. С. 17–19.
Технический отчет 3GPP TR 36.888. Исследование по обеспечению низкостоимостным абонентским оборудованием для межмашинных коммуникаций на основе LTE.
Отзывы читателей
