Сегодня на официальном сайте технического комитета 194 «Кибер-физические системы» впервые для публичного обсуждения и комментариев экспертов выложена первая редакция проекта предварительного национального стандарта (ПНСТ) «Информационные технологии. Интернет вещей. Протокол беспроводной передачи данных для высокоёмких сетей на основе сверхузкополосной модуляции радиосигнала» (OpenUNB, Open Ultra-Narrowband). Помимо самого стандарта заинтересованные специалисты могут ознакомиться с пояснительной запиской к нему, а также оставить свои замечания и рекомендации в специальной форме.

Новый стандарт устанавливает требования к протоколу передачи данных, предназначенному для односторонней или двусторонней трансмиссии небольших «порций» информации (в несколько байт) между группой базовых станций и большим количеством устройств (свыше 100 на одну базовую станцию), по расписанию или по событию. При этом предполагается, что оконечные устройства имеют ограничения по электропитанию (питание от батареи или аккумулятора на протяжении всего срока службы устройства), расположены на больших территориях (до 50 км от базовой станции в прямой видимости) или в сложной радиообстановке (подвалы, коллекторы). Кроме текста протокола уже готова его программная реализация для открытых аппаратных платформ, которую ЦК НТИ БСИВ готов будет безвозмездно предоставить (после внесения всех правок по замечаниям и результатам обсуждений и семинаров) по запросу любой компании, которая пожелает делать свои решения на его базе.

Проект стандарта разработан в рамках Технического комитета 194 «Кибер-физические системы» силами специалистов Центра компетенций НТИ «Технологии беспроводной связи и интернета вещей» на базе Сколковского института науки и технологий (Сколтеха) без привлечения сторонних фирм-подрядчиков и аутсорсинга специалистов. Разработка протокола профинансирована АО «РВК» из средств государственного гранта на создание и деятельность ЦК НТИ БСИВ.

Предложение новых стандартов, их доработка и интеграция в индустрию являются одними из важнейших KPI всех центров компетенций. А учитывая, что главная задача ЦК НТИ БСИВ — технологическая поддержка отечественных компаний при разработке новых продуктов в области интернета вещей, их выводе на перспективные рынки НТИ и завоевании там существенной доли, то создание открытых и бесплатных для всех стандартов — единственный возможный путь.

В настоящий момент на рынке существует разобщенность. Каждая компания делает собственное «местечковое» решение, ориентируясь исключительно на свои интересы. В дальнейшем оно лоббируются через нормативные документы или постановления, включается в дорожные карты, что отсекает возможности развития для других фирм. Такой подход обречен. С его мощью не удастся создать массовый рынок IoT даже в отдельной узкой сфере жилищно-коммунального хозяйства. А отсутствие конкуренции затормозит технологическое развитие и приведет к росту цен. Только открытые стандарты, созданные независимой от любой конкретной компании организацией (каковой является ЦК НТИ БСИВ), и сложившиеся вокруг них профессиональные сообщества, готовые жестко, но конструктивно критиковать предложенные протоколы и дорабатывать их, могут запустить массовый рынок.

Использование открытого протокола OpenUNB способно побудить множество отдельных фирм создавать решения на его основе, конкурировать между собой, а значит и эффективно развивать цифровую экономику.  За рубежом подобным образом уже действуют крупные вендоры операторских решений с их NB-IoT и мощным лобби 3GPP. В результате существует мировой рынок устройств от различных производителей с поддержкой NB-IoT. Ровно так же поступил альянс LoRa, который даже операторскую часть отдал на откуп мелким производителям. Теперь пришло время создать такой же открытый стандарт и коммьюнити разработчиков и производителей в области UNB. А его форпостом должна стать Российская Федерация, где наиболее сложные условия для развертывания сенсорных сетей и самые высокие требования к их энергоэффективности. Поэтому чем больше заинтересованных специалистов и компаний включится в обсуждение и работу, тем больше шанс, что OpenUNB станет заметным не только в России, но и на мировой арене.

Выбор систем Ultra-Narrowband обусловлен тем, что для Narrowband задача уже решена с помощью протоколов NB-IoT и LoRa. Оба они открытые и технически очень достойные (ряд отмеченных в них недостатков обусловлен природой NB-сетей, а не ошибками разработчиков). По сути единственный существующий отечественный открытый стандарт — это NB-FI, однако технически он пока достаточно сырой. Что касается UNB, то есть хороший протокол Sigfox, но он полностью проприетарный.

Важно учесть, что UNB предназначен и технически осмыслен лишь для использования в специфической нише — неплотно населенных районах с сенсорами и устройствами, установленными в труднодоступных или закрытых местах, не имеющих доступа к внешним источникам энергии (например, газовых и водяных счетчиков и т.п.), так как UNB позволяет оптимизировать энергопотребление при высокой чувствительности и использовать доверенную криптографию. В плотной городской среде удобнее поставить гораздо более скоростное решение с надежным обратным каналом и запитать его от внешнего источника. В условиях большой плотности гораздо эффективнее применять технологии NB-IoT, так как спектр лицензированный, а в условиях меньшей плотности — LoRa, что выходит гораздо дешевле.

В протоколе пока описан только канальный уровень. Относительно физической реализации указано, что OpenUNB может использовать любой BPSK/DBPSK модулятор. Предвосхищая критические замечания, необходимо указать, что наши специалисты прекрасно понимают — высокая чувствительность, которой так славен благодаря сверхузким полосам UNB, возможна только при грамотной аппаратной реализации приемника. Это и узкое место, и, одновременно, сильная сторона таких компаний как Sigfox (подкрепленная множеством патентов). Поэтому, учитывая данное обстоятельство, ЦК НТИ БСИВ сейчас заканчивает разработку технического решения приемника. Вместе с результатами его моделирования оно также будет выложено в открытый доступ в ближайшие месяцы,  после чего совместно со своими индустриальными партнерами ЦК НТИ БСИВ представит вариант его аппаратной реализации. Все вышеперечисленные этапы планируется завершить к началу 2020 года.

В течение трёх месяцев, начиная с 29 числа, ЦК НТИ БСИВ и ТК 194 будут собирать обратную связь от инженеров и разработчиков. Запланирован ряд открытых семинаров для обсуждения протокола с участием специалистов из компании Huawei и Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН, а также других организаций, чьему опыту наш Центр компетенций вполне доверяет.

Технический комитет 194 «Кибер-физические системы» и Центр компетенций НТИ «Технологии беспроводной связи и интернета вещей» очень надеются на помощь всех специалистов из телекоммуникационной отрасли и призывают активно участвовать в обсуждении проекта стандарта OpenUNB. Мы приветствуем любую конструктивную критику и указания на ошибки и слабости в текущей версии протокола. Замечания и предложения следует направлять до 25 октября 2019 года в секретариат ТК 194 «Кибер-физические системы» (Россия, 121205, г. Москва, Инновационный центр Сколково, улица Нобеля, 1; e-mail: info@tc194.ru) по прилагаемой форме отзыва по проекту.