Протокол обмена для высокоемких сетей с большим радиусом действия и низким энергопотреблением

Обновлено: 01.06.2024

Росстандарт утвердил стандарты интернета вещей и стандарт протокола LoRaWAN

Росстандарт утвердил вторую серию национальных стандартов в области технологий интернета вещей, сенсорных сетей и промышленного интернета вещей. Документы были разработаны Техническим комитетом 194 "Кибер-физические системы" на базе РВК. Среди утвержденных документов - один из наиболее востребованных рынком протоколов интернета вещей LoRaWAN RU.

Стандарт для протокола LoRaWAN (Long Range Wide Area Networks) утвержден в форме предварительного национального стандарта (ПНСТ) "Информационные технологии. Интернет вещей. Протокол обмена для высокоемких сетей с большим радиусом действия и низким энергопотреблением". Он определяет сетевой протокол и системную архитектуру сети LoRaWAN, оптимизированные на национальном уровне для мобильных и стационарных конечных устройств с батарейным питанием.

Протокол LoRaWAN может быть использован для управления коммунальным хозяйством и транспортной инфраструктурой, в сельском хозяйстве, добывающей и нефтехимической промышленности и других отраслях. Он характеризуется высокой энергоэффективностью, возможностью передачи данных на большие расстояния, способностью поддерживать двунаправленную связь, а также гибкой адаптацией полосы пропускания. В 2019 году стандарт получил поддержку международных экспертов LoRa Alliance и был одобрен к использованию в качестве региональной спецификации для российского рынка LoRaWAN RU.

"Признание доминирующей общемировой технологии LoRaWAN в качестве предварительного национального стандарта позволит открыть доступ к наиболее совершенному и гибкому на сегодняшний день протоколу сетей интернета вещей класса LPWAN для тех государственных заказчиков, которым значима отечественная сертификация используемого оборудования и технологий. Кроме того, это большой шаг к гармонизации мировых и отечественных стандартов, что обязательно упростит международный роуминг абонентских устройств IoT. Ассоциацией интернета вещей России, в которую входит АО "ЭР-Телеком Холдинг", совместно с ТК 194 проведена большая работа по адаптации LoRaWAN к отечественным нормативным актам и частотным ограничениям. Уверен, что сам факт утверждения стандарта даст качественный толчок к развитию российского рынка сетевого и абонентского оборудования LoRaWAN, а также ускорит рост зоны покрытия сетей этого класса на территории РФ", - комментирует вице-президент по инновациям B2B и IoT инновациям АО "ЭР-Телеком Холдинг" Виктор Ратников.

Наряду со стандартом LoRaWAN утверждены еще шесть нормативно-технических документов в области интернета вещей, сенсорных сетей и промышленного интернета вещей. Новые стандарты регулируют вопросы терминологии и референтных (типовых) архитектур. Документы могут быть использованы в практической работе на всех уровнях: от включения в образовательные курсы для профильных специалистов до "готового стартового пакета" для независимых разработчиков продуктов и сервисов на рынке IT.

В разработке стандартов приняли участие эксперты Ассоциации интернета вещей, ЭР-Телеком, АО "Лаборатория Касперского", Сколтех, Лартех, АО "Инфовотч", АО "РЖД", ПАО "МегаФон", ПАО "Газпром Нефть", ПАО "Ростелеком" и других организаций.

"Утвержденные стандарты стали результатом последовательной и конструктивной работы участников рынка на базе Технического комитета "Кибер-физические системы". Появление этих документов - важный шаг для развития в России новых продуктов с использованием технологии интернета вещей. Формат предварительных национальных стандартов оставляет возможность для их дальнейшего развития и модификации, а после апробации и с учетом обратной связи рынка стандарты могут перейти в ранг ГОСТ Р. Такой гибкий формат разработки и принятия документов особенно важен для нормативно-технического регулирования развивающегося рынка высоких технологий", - отметил руководитель Росстандарта Антон Шалаев.

"Стандарты решают важнейшую задачу обеспечения инженерной совместимости различных цифровых решений. С каждым годом все больше участников рынка "голосуют" за открытость и единые правила игры, активно подключаясь к экспертной работе по созданию нормативно-технических документов. Утвержденные стандарты стали уже второй полноценной серией стандартов для рынка интернета вещей. Благодаря им проектирование и разработка различных систем IoT в России станет проще и доступнее", - прокомментировал руководитель программ РВК, председатель ТК "Кибер-физические системы" Никита Уткин.

Перечень утвержденных стандартов:

- ПНСТ "Информационные технологии. Интернет вещей. Спецификация LoRaWAN RU";

- ПНСТ "Информационные технологии. Интернет вещей. Термины и определения";

- ПНСТ "Информационные технологии. Подводная акустическая сенсорная сеть. Часть 1. Общие положения";

- ПНСТ "Информационные технологии. Подводная акустическая сенсорная сеть. Часть 2. Типовая архитектура";

- ПНСТ "Информационные технологии. Сети сенсорные. Часть 2 Термины и определения";

- ПНСТ "Информационные технологии. Сети сенсорные. Часть 3 Типовая архитектура";

- ПНСТ "Информационные технологии. Сети сенсорные. Интегрированная среда тестирования".

ЛИМС ONE Lab. Цифровое решение для Вашей лаборатории.

Участвуйте в программе предварительного тестирования, чтобы получить ЛИМС на специальных условиях. One Lab - это безопасное и быстрое решение для лабораторий, которое помогает защитить Ваши данные, сэкономить время и деньги.

Стоит сделать небольшое заявление о том, что данный набор достался мне бесплатно в качестве приза за победу в фотоконкурсе, проводимого RAKWireless, но об обзоре меня никто не просил, поэтому все, что изложено в статье – это мои впечатления незамутненные обязательствами перед магазином и п.18 в данном случае не уместен.

Краткая теория

LoRa™ (от англ. Long Range) — это технология и одноименный метод модуляции. Метод модуляции LoRa запатентован компанией Semtech, основан на технике расширения спектра (spread spectrum modulation) и вариацию линейной частотной модуляции (chirp spread spectrum, CSS), при которой данные кодируются широкополосными импульсами с частотой, увеличивающейся или уменьшающейся на некотором временном интервале. Такое решение, в отличие от технологии прямого расширения спектра, делает приёмник устойчивым к отклонениям частоты от номинального значения и упрощает требования к тактовому генератору, что позволяет использовать недорогие кварцевые резонаторы. LoRa использует прямую коррекцию ошибок (forward error correction, FEC), работает в субгигагерцовом диапазоне частот (утверждение на счёт субгигагерцового диапазона не совсем верно, есть трансиверы SX1280/SX1281, работающие на частоте 2,4 ГГц).

Благодаря своей высокой чувствительности (-148dbm) LoRa идеально подходит к устройствам с требованиями низкого потребление электроэнергии и высокой устойчивости связи на больших расстояниях.

Данные проблемы уже решены в специализированных микросхемах от компании Semtech для организации многоканального LoRaWan-шлюза SX1301/SX1302. Решения на базе данных микросхем стоят на порядок дороже трансиверов на базе SX1276/SX1278, стоимость их начинается от 100$.

В качестве узла можно использовать модули, которые достаточно широко представлены на Aliexpress, представляющие собой сочетание управляющего микроконтроллера, реализующего LoRaWAN протокол, и трансивера, либо использовать упомянутые уже трансиверы на базе SX1276/SX1278 и библиотеку для внешнего микроконтроллера, которая реализует LoRaWAN протокол. У RAKWireless представлена широкая линейка LoRaWAN устройств — шлюзов и узлов.

Состав и описание набора

RAK Starter KIT включает в себя:

1. Шлюз — RAK2245 Pi HAT

Характеристики:
— Полнофункциональный модуль многоканального концентратора LoRaWAN® на базе SX1301. Процессор базовой полосы SX1301 имитирует 49 демодуляторов LoRa®, 10 параллельных трактов демодуляции, поддерживает 8 каналов восходящей линии связи и 1 канал нисходящей линии связи.
— Мощность передачи до 27 дБм
— Чувствительность приема до -139 дБм
— Повышенная шумостойкость за счет улучшенной цепной фильтрации RF (дополнительная ПАВ)
— Полная поддержка стека LoRaWAN 1.0.2
— Поддерживаемые диапазоны: (EU433, CN470, IN865, EU868, AU915, US915, KR920, AS920 и AS923)
— Интегрированный модуль GPS Ublox MAX-7Q
— 40-контактный гнездовой разъем (полностью совместим с Raspberry Pi)
— Модернизированный радиатор для лучшего рассеивания тепла и снижения теплового шума

2. Узел — RAK811 LPWAN Evaluation Board (Wisnode/Wisduino)

Особенности:
— Форм-фактор Arduino Uno (совместимая распиновка)
— Интегрированный микроконтроллер STM32 (может работать как Arduino-шилд или автономно)
— Полностью управляемый через AT-команды
— Прошивка с открытым стеком для разработчиков
— Максимальная выходная мощность 100 мВт (20 дБм), регулируемая от 5 до 20 дБм.
— Высокая чувствительность -148 дБм
— Низкое энергопотребление: 11 мкА в режиме ожидания
— Многоканальный двойной буфер данных (256 байт каждый).
— Модуляция LoRa / FSK / GFSK / OOK, двусторонняя связь.

3. Raspberry Pi 3B+ и SD-карта.

В качестве управляющей платформы шлюза выступает одноплатный компьютер Raspberry Pi 3B+.
Вот его характеристики:
— Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53, 64 бита, 4-ядерная SoC 1.4ГГц;
— 1ГБ LPDDR2 SDRAM;
— 2.4ГГц/5ГГц IEEE 802.11 b/g/n/ac беспроводная LAN (WLAN);
— Bluetooth Low Energy v4.2 (BLE);
— Gigabit Ethernet через USB 2.0 (максимальная пропускная способность 300МБ/с);
— 4 порта USB 2.0;
— Расширительный 40-контактный разъем GPIO;
— Полноразмерный HDMI, порт дисплея MIPI DSI, порт камеры MIPI CSI;
— Выходной 4-полюсный порт стерео звука/композитного видеосигнала;
— Разъем MicroSD карты для ОС и хранения данных;
— Возможность Power over Ethernet (PoE) (необходима отдельная плата PoE HAT);
— Требования к источнику питания — 5В/2.5А DC через micro USB или GPIO.

4. Антенны на 868МГц, антенна GPS, провода, перемычки, microusb-кабели

В комплекте со шлюзом стандартная керамическая GPS-антенна и спиральная антенна на 868 МГц, затянутая в термоусадку. С узлом идёт антенна на 868 МГц в пластиковом корпусе с разъемом SMA (обратный SMA). Также в комплекте идут перемычки для конфигурации UART узла и провода для подключения его к внешней платформе.

Набор пришел картонной коробке с логотипом RAKWireless, внутри кроме самого набора визитка и описание заказа. Вес всего набора порядка 280г.

Шлюз и узел с установленной антенной.

Настройка и подключение шлюза

Подробная документация на английском есть на официальном сайте. На micro-sd карте уже запиcан образ ОС для Raspberry Pi с необходимым программным обеспечением для RAK2245 Pi HAT. При необходимости программное обеспечение можно обновить, скачав последнюю версию с сайта rakwireless и записав его на флешку с помощью etcher.

Внимание, перед включением шлюза необходимо подключить антенны!

После включения шлюза появится доступная Wi-Fi сеть Rakwireless_XXXX, пароль: rakwireless. Если нет возможности подключиться по Wi-Fi, можно подключиться по ethernet, настроив предварительно подключение, как описано в руководстве. Я использовал вариант беспроводного подключения.
После подключения к сети, можно подключиться к шлюзу по SSH и произвести его настройку. Логин и пароль стандартные: pi:raspberry. Во-первых желательно поменять пароль для подключения. Затем включить режим клиента, чтобы шлюз мог подключаться к роутеру и имел возможность передавать данные на сервер. И наконец необходимо настроить параметры LoRaWAN. В разных регионах используются различные разрешенные частотные диапазоны и при покупке шлюза необходимо указать, на какой диапазон он должен быть настроен. Я выбрал EU868, хотя для России выделен диапазон частот несколько уже — RU864. Я не проверял, но предполагаю, что в данном случае шлюзы на диапазон EU868 и RU864 аппаратно идентичны и различие задается программно. Также необходимо выбрать к какой из двух сетей будет подключен шлюз: TheThingsNetwork или Сhirpstack. Я выбрал TheThingsNetwork. После настройки шлюза необходимо скопировать его идентификатор, который отображается в заголовке окна, он необходим для подключения шлюза к серверу.

После перезагрузки шлюз подключится к указанной в настройках беспроводной сети.
Теперь можно переходить непосредственно к подключению шлюза к облачной платформе.
The Things network — это открытая, глобальная сеть Интернета вещей (IoT). Владельцами и операторами этой сети являются сами пользователи. На данный момент сеть насчитывает порядка 16000 шлюзов. Наибольшая плотность сети в западной и центральной Европе. В России же всего около 20 шлюзов.

Настройка и подключение узла

Подробную информацию по началу работы с WisNode можно найти здесь. Во-первых необходимо зарегистрировать приложение и устройство, добавив их описание и название. Одно приложение может содержать несколько устройств. После успешной регистрации будут получены три ключа, с помощью которых осуществляется аутентификация устройства в сети LoRaWAN.

Наконец, можно тестировать передачу данных.
Важно понимать, что для передачи данных в сети LoRaWAN нет необходимости иметь шлюз, главное, чтобы доступный шлюз находился в пределах досягаемости вашего узла.

WisNode подключается к ПК по micro-usb, драйвера USB-UART конвертера CH340 устанавливаются автоматически, если этого не произошло, можно установить их вручную. После установки драйверов, в системе появится виртуальный com-порт. С помощью терминальной программы RAK Serial port tool, идущей в составе ПО, нужно подключиться к данному порту и произвести настройку узла. Во-первых необходимо указать регион и режим работы узла. Затем указать ключи, полученные при регистрации устройства на TheThingsNetwork, и подключиться к сети. После успешного подключения можно передавать данные, принятые пакеты можно видеть в консоли на TheThingsNetwork.

Проверка дальности связи

Тест № 1.
Я начал двигаться от стены дома по тропинке и далее вдоль дороги, которые непосредственно видны из окна. Максимальной прямой видимости удалось добиться порядка 600 м. Пакеты передавались уверенно. Дальше дорога скрывалась за жилыми домами и прием пакетов прекращался. К сожалению, я не сохранил параметры передачи пакетов такие как RSSI, SNR, Estimated airtime. Отдельно стоит отметить, что на небольшом расстоянии порядка 200 м пакеты проходили даже из-за угла дома. Хороший результат, но можно и лучше.

Тест № 2.
Осмотрев окрестность с лоджии, я нашел точку на расстоянии около 2 км, где почти на уровне земли будет прямая видимость между передатчиком и приемником. Включив передатчик, я выдвинулся на данную точку. Изначально были сомнения в возможности связи из данной точки, потому что прямая видимость достигалась на высоте в пару метров от земли, и расположена эта точка в узком коридоре видимости между высоких зданий. Но вопреки всему редкие пакеты проходили, параметры передачи такие RSSI -114, SNR -10, время пролета 61.952 мс. Результат хороший, но очевидно, что при действительно прямой видимости можно добиться лучшего.

Заключение

В заключение хочется поделиться своими впечатлениями. Результаты теста дальности связи, на мой взгляд, отличные и вполне соответствуют заявленным. Также хотелось бы отметить простоту настройки шлюза и узла, с которой я справился благодаря подробной документации, это касается как самого RAK Starter kit, так и платформы TheThingsNetwork. Что касается TheThingsNetwork, надеюсь в будущем сеть будет развиваться и в нашей стране. Препятствием к этому, на мой взгляд, является довольно высокая цена комплектующих и неоднозначный сценарий использования.

Я сейчас занимаюсь обустройством рабочего места на лоджии и планирую установить шлюз на постоянное место в щиток на DIN-рейку и обеспечить его бесперебойную работу. Шлюз во время работы по моим замерам потребляет порядка 800 мА и для его питания подойдет качественное зарядное устройство, я же планирую использовать блок питания 5 В 2,4 А также в корпусе на DIN-рейку. В процессе работы радиатор шлюза нагревается до 40, если верить моему самодельному тепловизору, и, вероятно, придется добавить в корпусе вентиляционные отверстия. В будущем же стоит озаботиться, покупкой, либо изготовлением более качественной антенны и установкой её на улице. Я буду рад, если мой шлюз будет использоваться другими участниками сообщества.

Что же такое LoRa?

Это технология связи на большие (Long Range) расстояния, запатентованная компанией Semtech, и реализованная в их чипах SX1272, SX1276, SX1278. Более подробно можно почитать здесь. Кому лень читать - перечислю основные ключевые особенности LoRa:

1. Очень высокая чувствительность приемника (до -148 дБм)
2. Применение технологии расширения спектра в сочетании с упреждающей системой коррекции ошибок, восстанавливающей искаженные биты данных, позволяет повысить отношение сигнал/шум и обеспечить работу в условиях импульсных помех. Демодулятор LoRa может работать при входном сигнале, ниже уровня собственных шумов, вплоть до -20 дБ.
3. Высокая селективность приемника
4. Низкое энергопотребление

Данные особенности позволяют организовать каналы связи на относительно большие, измеряемые километрами, расстояния, при использовании весьма небольшой разрешенной мощности передатчика (10. 100 мВт).
Для экспериментов я заказал вот такие радиомодули RA-01(02)

Внутри модуля находится трансивер SX1278 и некая схема обвязки, которую производитель не предоставляет в открытый доступ. По всей видимости, это изделие является клоном более распространенного модуля Hope RF RFM96W.

Соответственно, сделал под них небольшие платы и проверил работоспособность

Так выглядит общение модулей друг с другом при стандартных настройках - в эфир идут короткие импульсы.

Рабочая частота: 433.9 МГц
Полоса: 125 кГц
SF: 128

Максимальная измеренная мощность передатчика (она задаётся программно) составила 63 мВт (18dBm). После того как проверил работоспособность, решил еще немного постараться и сделал примитивные корпуса для переноски и испытаний изделий на местности.

Таким образом удалось проверить связь в условиях относительно прямой видимости на дальности 1.5 км - приемник находился на подоконнике квартиры, передатчик в другом здании возле окна. Уровень принимаемого сигнала (RSSI): -102 dBm
При переносе передатчика вглубь здания изредка принимались отдельные пакеты данных.

Аппаратно - программная часть

Понятно, чтобы организовать связь с различными устройствами нужно иметь какой-нибудь высокоуровневый протокол связи. Вариантов пока не так много, я нагуглил всего два решения - LoRaWAN и MySensors:

LoRaWAN - это открытый протокол для высокоемких (до 1 000 000 устройств в одной сети) сетей с большим радиусом действия и низким энергопотреблением, который LoRa Alliance стандартизировал для малопотребляющих глобальных сетей (Low Power Wide Area Networks, LPWAN). LoRaWAN сеть организована как сеть типа звезда и включает различные классы (А, B и C) узлов для оптимизации компромисса между скоростью доставки информации и сроком работы при батарейном питании. Протокол обеспечивает двустороннюю связь с шифрованием для всех классов устройств. Архитектура протокола разрабатывалась в том числе и для того, чтобы легко найти мобильные объекты для отслеживания передвижений – наиболее быстрорастущим направлением приложений интернета вещей (Internet of Things, IoT). LoRaWAN разрабатывается с возможностью применения в общенациональных сетях крупных операторов связи и LoRa Alliance стандартизирует LoRaWAN с учетом совместимости и взаимодействия с глобальными операторами связи.

Как понимаете, это довольно "навороченный" и "тяжелый" протокол, рассчитанный на применение крупными операторами связи. Тем не менее, в цивилизованном мире имеется сеть The Things Network, это открытое сообщество, пользователи которого могут создавать, регистрировать устройства и концентраторы, экспериментировать с тем как все это работает, и т.д. Энтузиасты покупают за свои, в общем-то не малые, деньги многоканальные радиоконцентраторы LoRaWAN (шлюзы), подключают конечные ("узловые") устройства и транслируют данные в сеть, таким образом все это оборудование становится частью большой глобальной сети.

MySensors - полная противоположность LoRaWAN. Это простой и "легкий" открытый протокол для домашней автоматизации и "интернета - вещей". Из хорошего - поддерживает самые распространенные радиомодули, такие как NRF24L01, RFM69 и RFM9X(LoRa). Протокол постоянно совершенствуется - на данный момент последняя стабильная версия 2.2.0. Так же как и LoRaWan, MySensors имеет топологию "звезда" с поддержкой радиоретрансляторов.
Для работы по протоколу MySensors устройствам требуется шлюз, с которым они будут взаимодействовать. Шлюз собирают на различном оборудовании, подробнее об этом здесь. По сути шлюз - это контроллер с радиомодулем, который общается с устройствами пользователя.

Я создал шлюз на базе дешевого одноплатного компьютера Orange PI Zero и радиомодуля RA-02

Код с пояснениями есть у меня на гитхабчике.

Чтобы потестировать систему, написал простой код для тестового приемопередатчика на базе arduino. Устройство формирует специальный тестовый пакет (heardbeat), шлюз откликается. Далее замеряется уровень принимаемого сигнала и выводится в терминал.

Ну и самое вкусное - тест на максимальную дальность двухсторонней связи при стандартных настройках трансиверов. Для теста подключил шлюз к серьезной стационарной коллинеарной антенне, о которой рассказывал ранее.
Мобильное устройство с ноутбуком на борту перемещалось на автомобиле. В условиях прямой видимости и определенной зашумленности LPD-диапазона, удалось получить дальность связи 7.3 км. Уровень принимаемого сигнала (RSSI): -93 dBm.
Думаю, это далеко не предел. Существуют еще программные возможности увеличения чувствительности, правда, в ущерб скорости передачи данных.

В связи с вышеизложенным интересует следующий вопрос - как думаете, если разработать еще один высокоуровневый протокол любительского уровня с поддержкой большого количества конечных устройств, шлюзов и радиоретрансляторов для расширения покрытия сети, было бы это кому нибудь интересно? Таким образом можно было бы создать простую и дешевую любительскую радиосеть большого радиуса действия с возможностью управления своими устройствами через сеть Интернет, а так же получения разнообразной телеметрии с них.

С горечью признаю что радиолюбительство в нашей стране вымирает как класс, в то время как в других странах все происходит с точностью до наоборот. Помимо классической аналоговой голосовой связи, идут активные эксперименты с различными, новыми и не очень, технологиями цифровой радиосвязи - APRS, DMR, D-Star. Может хотя бы нелицензируемая LoRa сможет придать новый импульс отечественному радиолюбительскому движению?

Протокол сохранения энергии. Знакомьтесь, это — LoRa

На российском рынке интернета вещей протокол передачи данных LoRaWAN появился несколько лет назад. Сегодня LoRaWAN — это инновационная беспроводная технология дальнего радиуса действия и малого потребления энергии, обеспечивающая своевременный сбор данных с электросчетчиков, работающая в коннекте с другими конечными устройствами и обладающая большими перспективами развития.

Петербургский завод измерительных приборов стал первым в России производителем, кто в конце 2015 года выпустил серийный счетчик электроэнергии с модулем LoRaWAN. К началу 2021 года по этой технологии эффективно работали порядка 120 тысяч приборов учета СПБЗИП в России и за рубежом. СПБЗИП — также единственный завод в России, выпускающий свои приборы учета электроэнергии с модулями LoRaWAN любого производителя этих модемов, а также имеющий модуль LoRa собственной разработки.

Бонусы для отрасли. Что получат энергетики от протокола LoRaWAN

Принцип работы системы учета в электроэнергетике на основе протокола LoRaWAN прост. Основным элементом системы являются счетчики электроэнергии со встроенным модулем LoRaWAN, который, работая в не лицензируемом частотном диапазоне 868 МГц, передает данные со счетчика по радиоканалу на базовую станцию. Базовая станция, охватывающая зону приема в радиусе до10 км, передает по сети Интернет полученную информацию на промежуточный сервер, откуда держатель любого программного обеспечения верхнего уровня получает информацию об энергопотреблении. Возможностей такой конфигурации системы достаточно для решения задач энергосетевых компаний, гарантирующих поставщиков, а также СТН, ДНП, коттеджных поселков, ИЖС, МЖД, промышленных объектов.

На основе открытой технологии LoRaWAN участники рынка электроэнергии могут создавать, эксплуатировать и самостоятельно расширять корпоративную систему учета, независимую от конкретного оператора связи, приобретя в собственность базовую станцию и промежуточный сервер, поясняет эксперт. Это можно сделать и на основе проприетарных технологий при сопоставимых затратах, но использование последних все же предполагает зависимость от владельца технологии и создает определенные точки напряжения в бизнес-процессах.

Альтернатива LoRaWAN — каналы передачи информации NB-IoT, которые используют базовые станции сотовых операторов. Стоимости приборов учета по этим двум технологиям также сопоставимы, однако сам тариф на сбор информации по NB-IoT на сегодня существенно дороже, и зона возможного использования — значимо меньше, главным образом — за счет отсутствия у сотовых операторов интереса в модернизации существующих сотовых станций под NB-IoT в небольших населенных пунктах по причине невысокой рентабельности при дальнейшей эксплуатации, о чем сотовые операторы неоднократно заявляли. На этом фоне технология LoRaWAN демонстрирует уникальную проникающую способность радиосигнала — обеспечивает устойчивую связь в труднодоступных местах, а также его высокую дальность — до 30 км на открытой местности и до 8 км в городе.

Но и экономические интересанты этого внедрения могут оказаться перед коллизией, полагает эксперт. Согласно 522-ФЗ, затраты на создание систем учета подлежат включению в тариф на электроэнергию. Фактическое исполнение этого требования увеличит тариф, значительно выше уровня инфляции, в некоторых случаях — в разы. Это противоречит сложившейся в последние годы практике тарифного регулирования, ограничивающей рост тарифов уровнем инфляции. Кроме того, тот же закон определяет, что внедрение систем учета не носит массово-обязательный характер, и замена старых счетчиков на интеллектуальные приборы может производиться в трех случаях — при отсутствии прибора, его выхода из строя или по истечении поверочного интервала. И наконец, у энергетиков, которые все же могли бы выиграть от внедрения цифровизации и систем учета, зачастую ежегодного, разрешенного увеличения тарифа хватает только на поддержание своей инфраструктуры. Вопрос, на что они направят свободные финансовые средства — на системы учета или поддержание работоспособного технического состояния — кажется в этой связи риторическим. Поэтому примеры внедрений в основной массе пока локализованы в крупных компаниях — Интер РАО, Газпром энергохолдинг, Россети, Росэнергоатом, которые идут по принципу инвестиций за счет энергосервисных программ или собственных вложений. Более частные, средние и небольшие участники рынка в большинстве своем не имеют финансовых ресурсов на эти цели, а таких не менее 40-50% рынка.

Кроме того, в рамках импортозамещения приборы учета однозначно подорожают. Стоимость чисто российской продукции значительно выше изготовленной на импортной элементной базе как минимум по трем причинам — из-за отсутствия разнообразия элементной базы, единичных производителей российской ЭКБ и невысокой емкости внутреннего рынка, не позволяющей установить уровень оптовых цен, сопоставимых с ценами мировых производителей, выпускающих ту или иную микросхему десятками миллионов или даже сотнями миллионов единиц. Все это упирается в более масштабную задачу — необходимостью принятия действенной государственной политики по возрождению микроэлектронной отрасли РФ, с конечной целью получения разнообразия ЭКБ первого уровня на российском рынке и при этом не зависящем от одного-двух предприятий. Без государственных инвестиций в создание научно-производственной базы микроэлектроники ни одна частная компания в РФ этого самостоятельно не сможет сделать.

Кто, если не энергетики? Где искать драйверов цифровизации