V Praze otestovali sestřičku LTE, příští rok možná pokryje celé Česko

,
Je to velký krok směrem k chytrým městům, chytré dopravě i chytré nositelné elektronice. Speciální datová síť umožní energeticky nenáročné datové přenosy, připojená zařízení tak mohou na baterii vydržet měsíce i roky. Test nové sítě v infrastruktuře českého operátora dopadl podle techniků výborně.

O tom, že v budoucnosti budou přes internet komunikovat auta, semafory, lampy veřejného osvětlení, parkovací místa a třeba i odpadkové koše, jste určitě již četli mnohokrát, ale mimo několika zcela ojedinělých projektů (např. chytré parkoviště v Kolíně) se s nimi nikde v reálném prostředí nesetkali. Technickou překážkou zatím byly vysoké energetické nároky všech potřebných komunikujících senzorů a zpravidla i jejich cena.

Obě tyto komplikace by měly pomoci odstranit nové sítě typu LP WAN (Low Power Wide Area Network - nízkoenergetická síť pro široké území). Jednou z nich je síť Narrow Band IoT (dále již jen zkráceně NB-IoT), kterou v minulých dnech v Česku testovala společnost O2 a ve které chce již příští rok spustit první projekty. Je to technologie poměrně mladá, standardizace byla dokončena teprve v červnu letošního roku.

Sestřička LTE pojede na současné infrastruktuře

Síť NB-IoT má tu výhodu, že ji lze spustit na již existující infrastruktuře mobilních operátorů - úpravou softwaru na vysílacích stanicích se mu vyhradí část LTE pásma. Není tedy potřeba instalovat nové antény a vysílače, stačí softwarový update a přidané řídicí prvky na straně provozovatele sítě.

Rozhraní testovacího IoT zařízení

Souběh současného provozu na mobilní infrastruktuře s přidanou NB-IoT byl předmětem testování, nejprve v laboratorních podmínkách, později i na několika BTS v živém provozu. Ověřit se muselo vzájemné (ne)rušení se současnými službami, kompatibilita se všemi používanými druhy síťových prvků, zejména základnových stanic (BTS) a také nejvhodnější konfigurace systému.

Při aktuálně zvažovaném nastavení sníží NB-IoT propustnost LTE sítě na dané BTS o 5 - 8 procent, přičemž takto vytvořený kanál bude schopen zařídit konektivitu desítkám tisíc senzorů, čidel a dalších prvků internetu věcí.

Proč nestačí klasické 4G/3G sítě?

Základem všech těch chytrých řešení internetu věcí jsou tisíce jednoduchých čidel (v odpadovém kontejneru, pod parkovacím místem apod.), které potřebují systému předat maličké množství dat, často jen pár desítek či stovek bytů. Používat pro takové datové přenosy tradiční 4G/3G spojení je velmi neefektivní. A to hned ze dvou důvodů.

Levá šipka ukazuje šířku pásma a jeho využití NB-IOT komunikací čidla (odeslání hodnoty 10x za sekundu), pravá potom 20 Mbit/s přenos z chytrého telefonu přes LTE.

Jednak datově. Každému 4G/3G datovému přenosu totiž předchází komunikace, jež připraví/otevře kanál, kterým je pak datový přenos realizován. Po něm pak přichází další fáze systémové komunikace, která tento kanál ukončí a uzavře. V případě čidla by tato vlastně balastní komunikace obsahovala více dat, než by obsahoval vlastní „užitečný“ přenos. Jestliže bychom takto chtěli realizovat komunikaci desetitisíců čidel na jedné vysílací stanici (BTS), byla by jejich kapacita vytížena jen touto balastní komunikací a na odbavení dalších přenosů (klasických datových streamů pro chytré telefony, tablety a LTE routery) by již nezbylo místo. Zbytečně.

Druhá nehospodárnost by byla energetická. Jednak proto, že přenos více dat potřebuje více energie k jejich odeslání, jednak proto, že u 4G/3G standardů udržují všechna koncová zařízení s vysílacími stanicemi spojení, respektive se jim často hlásí. Malá množství dat jsou přenášena velmi často a komunikační modem zařízení musí být neustále aktivní, což samozřejmě spotřebovává energii. Pokud má čidlo odeslat jeden údaj za hodinu, nebo třeba za den, je absurdní, aby neustále komunikovalo.

A právě v těchto oblastech tkví výhody LP WAN sítí, tedy i NB-IoT. Data jsou odeslána rovnou bez balastní komunikace okolo, datové pakety opatřené identifikátorem jsou odeslány do sítě rovnou a bez předchozí přípravy. Modem je aktivován jen na okamžik přenosu a ihned poté se zase uspí. Zařízení tak může na akumulátor vydržet pracovat měsíce i roky.

Konkurence

LP WAN sítě LoRa a SigFox

Mimo NB-IoT jsou v Česku budovány i sítě LoRa a SigFox. Na rozdíl o NB-IoT potřebují vlastní síť vysílačů. Za sítí LoRa stojí České Radiokomunikace, za síti SigFox pak společnost SimpleCell, spolupracující s operátorem T-Mobile.

Prakticky všechny oslovené strany se shodují, že technologie budou existovat paralelně a každá bude mít svá optimální využití.

„LoRa je otevřená technologie se širokou podporou dodavatelů koncových zařízení a je již adoptovaná výrobci IoT zařízení. Pro náš trh je velkou výhodou, že je již k dispozici, existuje pokrytí krajských měst. Do konce roku 2017 by měla být pokryta většina ČR a máme již otestované první projekty,“ uvedl pro Technet.cz Ján Jacina z Českých Radiokomunikací.

Podobně se vyjádřil i Pavel Sodomka ze společnosti SimpleCell. „SigFox má výhodu stovek dostupných koncových zařízení, osmdesát českých firem navíc nyní připravuje pro tuto síť svá řešení.“

Jak LoRa, tak SigFox vznikají jako globální mezinárodní služby, takže fungují zcela automaticky všude, kde mají dostupné pokrytí, zatímco NB-IoT bude muset vyřešit mezinárodní konektivitu v rámci roamingových smluv.

NB-IoT je v rozšířenosti pozadu (je mnohem mladší technologií), podle Milana Barvíře ze společnosti CETIN však nabídne výhody regulovaného pásma. „Zatímco sítě SigFox a LoRa běží ve volném kmitočtovém pásmu, NB-IoT funguje v garantovaném pásmu pod ochranou telekomunikačních úřadů,“ vysvětluje Barvíř.

V některých případech bude možné (nebo nutné) obě technologie zkombinovat. Kupříkladu automobil může být přes NB-IoT připojen během parkování (hlásit stav zabezpečení, hladiny akumulátoru, polohu apod.) a po nastartování přepnout na LTE na nabídnout všechny on-line služby v zábavním systému. Podobně to může být i u některých čidel. Většinu času si vystačí s komunikací v NB-IoT a v případě potřeby aktivují modem, realizují přenos většího objemu dat (video, audio) přes LTE a poté LTE modem opět uspí.

Připojené věci na jedno použití

Budoucností jsou podle Václava Provazníka, ředitele společnosti O2 IT Services, zařízení s integrovanou SIM kartou. Vy si daný senzor nebo dané zařízení koupíte a jeho spuštěním (či předplacením služby výrobci zařízení) se aktivuje vestavěná SIM a zařídí jeho spojení s internetovou sítí. Obava, že si pro každé chytré zařízení a každý senzor bude uživatel muset zařizovat další tarif u operátora je tak podle Provazníkova názoru lichá.

Milan Barvíř ze společnosti CETIN navíc předpokládá, že cena komunikačních čipů o senzorů klesne natolik, že se na trhu objeví jednorázová nositelná elektronika. Fungovat bude po dobu životnosti vestavěné baterie (což mohou být i roky) a poté ji vyměníte za jinou, protože jakákoli oprava a související logistika by byla nerentabilní. Výhodou této koncepce může být samozřejmá voděodolnost (a i třeba možnost praní), elektronika může být zalitá (např. v plastu) a vlhkost se k ní nebude mít kudy dostat. Otázku ekologie zatím nechme stranou, role zpětného odběru těchto produktů a recyklace materiálů však zřejmě bude hrát stále podstatnější roli.

První pilotní projekty již příští rok

Po technické stránce by bylo podle manažera mobilních sítí O2 Libora Pezinka možné spustit síť NB-IoT velmi rychle, nicméně se budou muset vyřešit ještě mnohé ekonomicko-provozní aspekty, takže spuštění lze nejspíše čekat nejdříve ve druhé polovině příštího roku.

Mezi pilotní projekty budou patřit například chytré odpadkové koše, které budou monitorovat zaplněnost a budou se vyvážet podle opravdové potřeby. Instalovat se budou senzory do parkovacích míst (elektronický puk zafrézovaný do vozovky), aby řidič mohl na mapě vidět obsazenost v reálném čase.

Otevírá se možnost osadit křižovatky, zejména ty méně frekventované, senzory rozpoznávajícími blížící se automobil a řídit semafory tak, aby červenou dostalo co nejméně projíždějících vozidel. A reálně tak snížit spotřebu paliva, hlučnost a další zátěž okolí.

Všechna získaná data bude také možné statisticky zpracovávat a využít jako podklady pro plánování městských projektů a služeb.

Nejčtenější

ANALÝZA: Tragédie letu Air India. Je na vině chyba pilotů, nebo selhání motorů?

Nad Ahmadábádem se ještě nerozptýlil dým po výbuchu zhruba 126 tisíc litrů leteckého paliva a hned jsme měli možnost číst výčet možných příčin katastrofy letu Air India AI-171. S delším časovým...

Parní lokomotivy s budkou na přídi nepůsobily uklidňujícím dojmem

Parní lokomotivy se stavěly i s kabinou vpředu. Výhodou byl výtečný výhled strojvedoucího, to se s klasikou vůbec nedalo srovnat. Druhá zásadní výhoda přicházela ke slovu při jízdě v dlouhých...

Apple uvedl „tekuté sklo“, zcela mění design systému pro všechna zařízení

Technologický gigant Apple se rozhodl zcela přepracovat vizáž operačního systému pro všechna svá zařízení. Je to největší změna designu od roku 2013, kdy byl představen systém iOS 7. Soustředí se na...

Aviatická pouť předvedla premiéry hned tří letounů: Hurricane, Anson a Skyfox

Letošní Aviatická pouť nabídla nejen zajímavé letecké premiéry. I přes složité meteorologické podmínky se opět organizátorům podařilo sestavit a dodržet nabitý program. Ohlédněme se za minulým...

Slavná letadlová loď Enterprise jde do šrotu. Bude to náročná operace

Osud nejstarší americké letadlové lodě s jaderným pohonem je definitivně zpečetěn. Námořnictvo podepsalo kontrakt na její demontáž. Část recyklované ocele skončí v novém plavidle stejného jména.

Ruš, nebo budeš zrušen. Na Ukrajině probíhá revoluce elektronického boje

Od našich zpravodajů na Ukrajině Je to neviditelná součást války, ale možná nejdůležitější. S masivním nasazením dronů na Ukrajině se pojí i revoluce v elektronickém boji, obě strany se neustále snaží překonat protivníkovy rušičky a...

17. června 2025

Příběh mého modelu: Dokončit model „Turbíka“ trvalo čtvrt století

Než něco vyhodíte, dobře si to rozmyslete. To platí i v modelařině. Tento příběh odloženého a znovu nalezeného modelu nám poslal Lukáš Ondák. Po 26 letech se vrátil ke stavbě modelu stroje Let L-410...

17. června 2025

Kdy sopka vybuchne znovu? Červnová erupce Etny ukázala, že stromy napovědí

Premium

Pozoruhodný objev: krátce před erupcí vulkánu bývá listí na okolních stromech zelenější než obvykle. Vegetace v okolí sopek se proto bude hlídat z vesmíru. Sopky jsou fascinující. Nespoutané a...

16. června 2025

Před sto lety vznikl tábor Artěk, pionýrská legenda na Krymu

16. června 1925 se na Krymu otevřel první sovětský pionýrský tábor Artěk. Zdravotní zařízení pro děti nemocné tuberkulózou se postupně proměnilo v prestižní rekreační centrum mládeže, kam jezdily...

16. června 2025

Videochat dostává novou, ale drahou dimenzi. „Přenese“ vás do místnosti

Nepotřebujete žádné brýle s virtuální nebo rozšířenou realitou ani sluchátka, abyste měli pocit, že člověk s nímž komunikujete, opravdu sedí na druhém konci stolu. Zařízení HP Dimension s Google Beam...

16. června 2025

Firma shání legendární stíhačky Phantom. Chce je používat k vypouštění družic

Potřebujete dostat nějaký drobný náklad na nízkou oběžnou dráhu Země? Brzo se budete moci obrátit na americkou společnost Starfighters International. Chce nakoupit flotilu legendárních námořních...

16. června 2025

Když kus Slunce spadne na zem. Vševěd ví o kráterech po dopadu meteoritů

Premium

Bylo pozdní jaro, tak roku 66 500 000 př. n. l. plus minus milion let. Z ničeho nic se nad místy, kterým dnes říkáme Severní Amerika, objevila obří ohnivá koule. Dinosauři se nestačili ani ohlédnout,...

15. června 2025

ANALÝZA: Tragédie letu Air India. Je na vině chyba pilotů, nebo selhání motorů?

Nad Ahmadábádem se ještě nerozptýlil dým po výbuchu zhruba 126 tisíc litrů leteckého paliva a hned jsme měli možnost číst výčet možných příčin katastrofy letu Air India AI-171. S delším časovým...

15. června 2025  9:20

Aviatická pouť předvedla premiéry hned tří letounů: Hurricane, Anson a Skyfox

Letošní Aviatická pouť nabídla nejen zajímavé letecké premiéry. I přes složité meteorologické podmínky se opět organizátorům podařilo sestavit a dodržet nabitý program. Ohlédněme se za minulým...

15. června 2025

Móda mezi šrapnely. Pro materiál na zákopový prsten někdy riskovali i život

Z hlediska vojenských dějin lze o prstenech říci, že se jedná o ozdobu historicky pevně spojenou s prostředím armády. Podle řecké mytologie byl prvním nositelem prstenu bájný Prométheus a...

14. června 2025

Příběh mého modelu: Svítily mu oči. MiG-21 byl pro pilota překvapením

Soutěž

Přinášíme vám první příběh z naší letní modelářské soutěže. Modelář Aleš Růženec se s námi podělil o okolnosti vzniku svého modelu letounu MiG-21. Brzy se můžete těšit na další příspěvky čtenářů do...

14. června 2025

AI udělala chybu za miliardu dolarů. Zapamatovala si celé knihy. Hrozí soud

Velké jazykové modely na pozadí všelijakých chatbotů se často učí na datech chráněných autorských zákonem. Podle svých vývojářů se pohybují v mezích zákona. Umělá inteligence totiž z absorbovaného...

13. června 2025  9:42,  aktualizováno  9:42
Nastavte si velikost písma, podle vašich preferencí.