Βασικές σκέψεις για εφαρμογή του NB-IoT σε εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας

Το NB-IoT είναι μια ασύρματη τεχνολογία μεταφοράς δεδομένων, που είναι σχεδιασμένη να καλύψει εγκαταστάσεις αισθητήρων (sensors) από πολύ μικρής κλίμακας, μερικές δεκάδες, έως πολλής μεγάλης, μερικών εκατομμύριων αισθητήρων.

Σε εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας τα βασικά πλεονεκτήματα του NB-IoT είναι:

• Η κάλυψη δικτύου τις κινητής τηλεφωνίας είναι μεγάλης γεωγραφικής έκτασης οπότε πρακτικά μπορούμε να εγκαταστήσουμε αισθητήρες σε οποιοδήποτε σημείο απαιτείται, χωρίς να χρειάζεται να γίνει ειδική μελέτη δικτυακής κάλυψη. Η αυξημένη διεισδυτικότητα του NB-IoT καθώς και η πολύ μεγάλη χωρητικότητα συσκευών ανά σταθμό βάσης, όπως επίσης και η μεγάλη εμβέλεια που έχει, κάνουν την χρήση του NB-IoT πολύ ελκυστική για μεγάλες εγκαταστάσεις.
• Η συντήρηση, αναβάθμιση και εξασφάλιση λειτουργίας του δικτύου μετάδοσης των δεδομένων είναι στο core business των TELCO οπότε θεωρείτε δεδομένη με την αγορά των SIMs. (CapEx)
• Η τροφοδοσία των αισθητήρων είναι με μπαταρία οπότε δεν υπάρχει περιορισμός στη θέση εγκατάστασης των αισθητήρων. Σε εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας είναι κάτι που μειώνει σημαντικά το κόστος εγκατάστασης. (installation costs, CapEx)
• Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας αγγίζει τα 10 χρόνια που πρακτικά σημαίνει πολύ μικρότερο κόστος συντήρησης (maintenance costs). Πρακτικά εγκαθιστούμε τους αισθητήρες και τους ξεχνάμε. (OpEx)
• Το κόστος των ηλεκτρονικών για την διασύνδεση με το δίκτυο NB-IoT είναι χαμηλό, με προοπτική να μειωθεί ακόμα παραπάνω με την αύξηση των συσκευών. Σε εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας, η μείωση του ποσού χρημάτων που πρέπει να δοθούν με την εκκίνηση του έργου είναι βασικός παράγοντας σχεδιασμού. (CapEx)
• Το ετήσιο κόστος χρήσης είναι πολύ μικρότερο από τις υπάρχουσες συνδέσεις μέσω TELCOs. Σε μεγάλης κλίμακας εγκαταστάσεις, η μείωση του κόστους λειτουργίας είναι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες. (OpEx)

Ιδιαίτερη προσοχή στον σχεδιασμό εγκαταστάσεων μεγάλης κλίμακας πρέπει να δοθεί:

• στην μαζική διαχείριση των συσκευών. Ένα από βασικότερα θέματα σε εκτεταμένες εγκαταστάσεις είναι η μαζική διαχείριση των διάσπαρτα εγκατεστημένων συσκευών. Η χρήση εξελιγμένου συστήματος παρακολούθησης και παραμετροποίησης είναι απολύτως απαραίτητη. Επίσης η χρήση προτυποποίησης και αποδέσμευσης των αισθητήρων συγκριμένου κατασκευαστή, από την τελική εφαρμογή πρέπει να είναι, κατά την γνώμη μου, απαραίτητη απαίτηση του εγκαταστάτη.
• στην ασφάλεια και την εγκυρότητα των δεδομένων. Σε εγκαταστάσεις που η εγκυρότητα της πληροφορίας είναι σημαντική, πρέπει να ληφθούν μέτρα για την εξασφάλιση της πληροφορίας και σε επίπεδο παραγωγής, σε επίπεδο μεταφοράς και αποθήκευσης.
• στην διαχείριση των πολλών δεδομένων (really big data). Τα επόμενα χρόνια αυτό θα είναι ένα από τα βασικότερα θέματα συζήτησης για τις εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας. Η επιλεκτική μετάδοση και αποθήκευση δεδομένων πρέπει να θεωρείται απαραίτητη. Η χρήση επεξεργασίας δεδομένων σε επίπεδο αισθητήρα επίσης! Ο αισθητήρας πρέπει να μπορεί να επεξεργάζεται τις μετρήσεις και να παράγει και να αποστέλλει την τελική πληροφορία (alerts).
• στην εύρεση και διαχείριση των μπαταριών. Η ραγδαία αύξηση απαίτησης σε μπαταρίες είναι ένα θέμα που πιθανότητα θα μας απασχολήσει στα πρώτα χρόνια του NB-IoT. Η διαχείριση και η ανακύκλωση τους θα είναι ένα θέμα που θα πρέπει να δούμε από την φάση σχεδιασμού.
• στην διαχείριση των SIM. Λόγω της διασποράς των εγκαταστάσεων, αλλά και του πλήθους των αισθητήρων η εγκατάσταση και η αλλαγή της SIM είναι μια ιδιαίτερα χρονοβόρα κα ακριβή διαδικασία. Μια τεχνολογική λύση σε αυτό το πρόβλημα είναι η χρήση e-SIM που μπορεί να προσφέρει connectivity χωρίς την φυσική ύπαρξη SIM. Επίσης αποδεσμεύει τον εγκαταστάτη από την αποκλειστική χρήση ενός TELCO provider.

Η νέα εποχή του NB-IoT θα οδηγήσει:

• στην ανάπτυξη νέων υπηρεσιών. Οι ύπαρξη πληθώρας δεδομένων μεγάλης έκτασης (είτε γεωγραφικής, είτε πληθυσμιακής) θα οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων υπηρεσιών και νέων αναγκών.
• στην ανάπτυξη νέων επιχειρηματικών μοντέλων. Η ανάπτυξη νέων επιχειρηματικών μοντέλων, είτε για την αγορά των αισθητήρων, είτε για την διαχείριση των δεδομένων και την γέννηση νέων υπηρεσιών που θα εμφανιστούν από την ανάλυση των δεδομένων. Η επιλεκτική διάδοση των δεδομένων σε πολλαπλούς τελικούς χρήστες μπορεί να είναι ένα πιθανό μοντέλο παραγωγής εσόδων για τον εγκαταστάτη.
• στην βελτίωση διαχείρισης των πόρων. Η δυνατότητα ιστορικής καταγραφής και μελέτης της χρήσης φυσικών πόρων, μπορεί να οδηγήσει σε καλύτερη και προσεχτικότερη κατανάλωση τους.
• στην καλύτερη πρόβλεψη και παρακολούθηση φαινομένων. Η ανάλυση των δεδομένων θα μας προσφέρει καλύτερη γνώση και πρόβλεψη για τις απαίτησεις του πληθυσμού και θα μας οδηγήσει σε καλύτερο σχεδιασμό για την διαχείριση των πόρων του πλανήτη. Παράλληλα η διασπορά αισθητήρων μπορεί να δημιουργήσει καλύτερη επιχειρησιακή εικόνα ενός φαινομένου.

Πιθανές αρνητικές επιπτώσεις σε εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας:

• Η υπεραύξηση συσκευών που εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Απαιτείται καλύτερη διαχείριση εκπομπών.
• Οι TELCOs γίνονται single point of failure για πολλές υπηρεσίες, επίσης αποκτούν μεγάλο έλεγχο σε πολλά δεδομένα και υπηρεσίες.
• Οι πολλές συσκευές, σε συνδυασμό με το μικρό bandwidth και τη χρήση μπαταρίας, οδηγεί σε περιορισμένη ασφάλεια, οπότε εγκυμονεί κινδύνους από Cyber attacks. Απαιτείται ανάπτυξη αποδοτικότερων μεθόδων για encryption των δεδομένων.