Kudy vede cesta k úspěchu M2M Jaroslav Hrstka Sdělovací technika 1
Úvod Internet věcí V roce 2020 bude 50 mld. připojených zařízení Z toho bude 12,5 mld. Bude zařízení M2M Z toho 2,5 mld. bude využívat mobilní sítě Dominovat bude zejména segment spotřební elektroniky a inteligentní budovy 2
Úvod 20 % vozidel prodaných v roce 2015 bude vybaveno technologiemi M2M (GSMA) 50 počet připojených zařízení v typické čtyřčlenné domácnosti 250 milionů připojených zařízení M2M koncem roku 2014 300 mld. USD příjmy z Internetu věcí v roce 2020 3
Úvod Co je M2M obchodní koncept, který vychází z telemetrických aplikací, jenž se používá pro automatické vysílání naměřených dat ze vzdálených zdrojů, a to po vedení, rádiově nebo jinými prostředky. Hlavním rozdílem mezi telemetrií a M2M jsou obchodní a provozní aspekty. 4
Možnosti využití 5
Možnosti využití Inteligentní budovy Inteligentní města Automobilní průmysl Spotřební elektronika Zdravotní péče Veřejné služby Doprava a logistika Maloobchodní prodej Zemědělství a těžba Stavebnictví Tísňové služby Národní bezpečnost 6
Architektura Jednoduchá architektura M2M Síť senzorů Platforma operátora Klientská aplikace Brána M2M Aplikace Komunikační síť Oblast zařízení M2M 7
Architektura Sběr dat Přenos dat přes komunikační síť Zpracování a vyhodnocení dat, Odezva (reakce) na tyto dostupné informace 8
Standardizace Evropský institut pro telekomunikační normy (ETSI) Partnerský projekt 3G (3GPP) Mezinárodní telekomunikační unie (ITU) Institut pro elektrotechnické a elektronické inženýrství (IEEE) Další (EnOcean Allince, GSA) 9
Získávání energie z okolního prostředí 10
Získávání energie z okolního prostředí Solární záření Rádiové vlny Teplotní změny Vibrace (mechanické, piezoelektrické) Fyzický pohyb 11
Získávání energie z okolního prostředí Možnosti ukládání energie Baterie má vyšší hustotu energie, tj. mohou uložit větší množství energie Superkondenzátor má vyšší výkonovou hustotu, tj. může dodat energii rychleji 12
Získávání energie z okolního prostředí Typ článku Nominální napětí [V] Hustota energie [Wh/kg] Specifický výkon [W/kg] Samovybíjení [%/měs.] Počet cyklů Alkalický 1,5 85 50 0,3 až 1000 NiCd 1,2 40 60 150 20 až 1500 NiMH 1,2 60 120 250 1000 30 až 1000 Li-Ion 3,7 150 250 1800 8 15 až 1200 Li-Pol 3,8 130 200 3000 5 až 1000 13
Získávání energie z okolního prostředí 14
Personální sítě Pro rychle propojení M2M i sohledem na mobilitu se jako nejvhodnějším prostředkem jeví rádiové vlny. Vsoučasné době existuje mnoho rádiových standardů které se využívají pro různé aplikace. Otázkou je, který znich se více prosadí i sohledem na nové požadavky v širším měřítku, nebo zda vznikne nějaký nový. 15
Personální sítě Využití Max. přenosové Kmitočtové Dosah Standard rychlosti pásmo Bluetooth PAN 3 Mb/s 2,4 GHz až 60 m IEEE 802.15.1 Wireless M-Bus elektroměry, plynoměry 100 kb/s 868 MHz až 1 000 m EN 13757-4 DASH7 RFID 200 kb/s 433 MHz až 2 000 m ISO/IEC 18000-7 Z-wave domácí automatizace 9,6/40 kb/s 868/900 MHz 10 30 m ITU-T G.9959 ZigBee PAN 20 250 kb/s 868/915 MHz 2,4 30 500 m IEEE 802.15.4 GHz EnOcean domácí systémy 125 kb/s 315/868//900 MHz 30 300 m ISO/IEC 14543-3- 10 ANT domácí i průmyslová automatizace 60 kb/s 2,4 GHz 50 100 m Dynastream Innovations* MiWi mikrokontroléry PIC a dspic 20 250 kbs 2,4 GHz 30 100 m Microchip* Insteon domácí automatizace 13,165 kb/s 902 924 MHz až 50 m Smartlabs Inc.* WirelessHART senzorové sítě 20 250 kb/s 2,4 GHz 30 100 m IEC 62591, IEEE 802.15.4 MyriaNed senzorové sítě až 2 Mb/s 868, MHz, 2,4 30 100 m DevLab* GHz RuBee RFID 2,4 kb/s 131 MHz až 30 m IEEE 1902.1 16
Možnosti mobilní sítě Vyžaduje komunikační síť s dlouhým dosahem Odpovídající služby pro efektivní komunikaci Data musí být odesílána automaticky Musí být možnost dálkového nastavení 17
Možnosti mobilní sítě 2G 3G 4G Kmitočtová pásma 900, 1 800 MHz 2 100 MHz 800, 1 800, 2 600 MHz Pokrytí téměř celé území velká a střední města velká města Přenosová rychlost GPRS 85,2 kb/s HSPA 21,6 Mb/s LTE 100 Mb/s EDGE 238,6 kb/s HSPA+ 43,6 Mb/s Odezva 100 ms až 2 s < 150 ms 10 až 60 ms Režim přepojování přepojování okruhů přepojování okruhů přepojování paketů Zahlcenířídicí roviny ano ano ano Nabídka služeb M2M ano ne ne Cena rádiového modulu A 3 A 6 A 18
Možnosti mobilní sítě Embedded SIM specifikace 12FAST.13 a 12FAST.15 Standardní embeddedsim karta eliminuje potřebu, aby si každý operátor vyvíjel vlastní technické řešení, rovněž to usnadňuje přechod od jednoho operátora k druhému. speciální SIM karta, která je do zařízení M2M napevno zabudována již během výroby a může být nastavována vzdáleně přes rádiové rozhraní. Má také výrazně vyšší odolnost vůči vibracím a nárazům. 19
Odkudkoliv do cloudu Jednou z hlavních výhod cloudovéhořešení je, že řídicí systém je kompletně přednastaven od výrobce a stávající zařízení jsou odborně nastavena podle potřeb klienta a připojena do cloudu. To uživatelům poskytuje takřka neomezený přístup ke vzdáleným vyhrazeným virtuálním serverům prostřednictvím vlastních IP adres, což umožňuje přístup ze stolního počítače nebo chytrých mobilních telefonů. 20
Odkodkolivdo cloudu 21
Souhrn Zajištění interoperability, standardizace Důsledný přechod na IPv6 Bezúdržbové aplikace Mobilní sítě LTE Release12 a výše Výkonné nástroje pro analýzu a přehledné grafické rozhraní Zabezpečení a respektování soukromí 22
Děkuji za pozornost Prostor pro dotazy 23