Koncepcja IoT - za nami już cała dekada

Z pewnością jednak dekada obecności IoT w branży jest doskonałą okazją, aby rozliczyć się z tym, co udało się osiągnąć, a co dopiero jest przed nami. Prognozy analityków w zakresie IoT zawsze zapierały dech w piersiach, bo liczby, jakie w nich się pojawiały, były abstrakcyjnie duże. W 2020 roku miało być nawet 50 mld takich aplikacji, co dzisiaj oznacza tylko, że badacze popuścili mocno wodze fantazji. Do tamtejszych szacunków nadal jest jeszcze bardzo daleko, a wpływ IoT na nasze życie jest znacznie mniejszy, niż oczekiwano dziesięć lat temu.

Nawet to, ile faktycznie mamy urządzeń IoT jest niełatwe do oszacowania, gdyż w międzyczasie pierwotna koncepcja znacznie się rozszerzyła. Pierwotnie IoT miał być małym prostym urządzeniem zasilanym z baterii, zawierającym sensor, mikrokontroler i moduł komunikacji, potem okazało się, że w wersji dla przemysłu może to być jakiś silniejszy komputer z zasilaniem z sieci, a teraz terminem IoT nazywa się nawet zaawansowany system embedded lub każdą dowolną platformę akwizycji danych połączoną z siecią, bez względu na jej wielkość.

Korzyści z IoT w ostatniej dekadzie to z pewnością pojawienie się w ofertach operatorów sieci komórkowych usług ukierunkowanych na Internet Rzeczy, ogólny spadek kosztów transmisji danych oraz wiele nowych technologii po stronie chipów i oprogramowania. Ogromny postęp notuje się też w zakresie ograniczenia zużycia energii, wydajności obliczeniowej w przeliczeniu na wat mocy zasilania, dużej funkcjonalności dostępnej w tanich SoC-ach, a także w możliwości skorzystania z setek gotowych zestawów projektowych.

Najbardziej brakuje jednego standardu bezprzewodowej łączności na dużym obszarze. Razem z problemami związanymi z zapewnieniem bezpieczeństwa działania czynnik ten jest wymieniany jako największy hamulec dla rozwoju. Dla połączeń o zasięgu liczonym w metrach mamy Wi-Fi i Bluetooth, z których każdy jest odpowiedni do konkretnych zastosowań, w zależności od wymagań dotyczących niezawodności, zasięgu, przepustowości. Obie te technologie uzupełniają się w zakresie parametrów i możliwości.

Gdy wymagany zasięg jest większy, zagadnienie komunikacji staje się już skomplikowane, a wybór przestaje być oczywisty. Mamy tutaj szerokopasmową sieć komórkową LTE (z perspektywą 5G) oraz wąskopasmową łączność w pasmach ISM, jak LoRa, Sigfox i Weightless. Jest też wąskopasmowy NB-IoT pracujący na sieci komórkowej. Te rozwiązania nie są ze sobą zgodne ani powszechnie stosowane, a co najgorsze, są ustawione w opozycji do siebie. Sigfox jest siecią prywatną z operatorem dostarczającym usługi abonamentowe. LoRa opiera się na prywatnej infrastrukturze, a więc z uwagi na duże nakłady inwestycyjne nie jest w stanie zapewnić zasięgu obejmującego cały kraj lub kontynent. To raczej rozwiązanie na poziomie miasta. Z kolei tradycyjny dostęp przez sieć komórkową LTE nie zapewnia energooszczędności, wiąże się ponadto z niepewnością, bo technologia się szybko zmienia, a stare rozwiązania (2G i 3G) szybko wychodzą z użycia.

Brak wygodnego, energooszczędnego, taniego rozwiązania komunikacji obejmującego duży obszar jest postrzegany jako istotna przyczyna, dla której IoT rozwija się wolniej, niż było podawane w zapowiedziach.

Po 10 latach zdania ekspertów są takie, że NB-IoT powinien wygrać, bo jest to standard wykorzystujący licencjonowane widmo i infrastrukturę rozwijaną przez operatorów sieci komórkowych. Powinien, jeśli pokonane zostaną problemy związane cały czas z dużym poborem mocy, wynikające z niedoskonałości oprogramowania stacji bazowych. Aby BTS-y dobrze obsługiwały komunikację NB-IoT, muszą mieć zainstalowane nowe oprogramowanie, co jest kosztowne i idzie opornie, bo przychód z IoT w przeliczeniu na BTS szacowany jest na 1-2 dolary rocznie. Gdy standard zostanie wypracowany, rozwój ma przyspieszyć. Przekonamy się o tym już za dekadę.

Robert Magdziak