GPS-мониторинг в сетях LPWAN — на примере трекера “Oyster SIGFOX”

Энергоэффективные сети LPWAN — мировой тренд в Интернете вещей. Согласно исследованиям Pyramid Research, количество М2М-подключений с их использованием за 5 лет вырастет в 100 раз. Сети LPWAN также “дотянулись” и до GPS-трекеров. Накануне с платформой Navixy был интегрирован трекер Oyster Sigfox – и мы решили рассказать об опыте его эксплуатации.

Сегодня технология LPWAN используется в различных сферах деятельности: начиная от умных счетчиков в ЖКХ, управления вывозом мусора до более сложных решений в области промышленности и сельского хозяйства. GPS-мониторинг — не исключение. Всем привычную SIM-карту в GPS-трекере может заменить LPWAN-модуль.

Чем LPWAN выгоднее привычного GSM? LPWA-сети передают небольшие по объёму данные на расстояния до 10-15 километров, при этом расходуя мало энергии. Это – идеальные возможности для GPS-трекинга грузов и других обесточенных объектов. Тем более что цена за передачу данных будет ниже.

На базе технологии LPWAN сегодня развивается несколько глобальных коммерческих сетей. Среди наиболее успешных — LoRa и SIGFOX.

За комментариями о практической стороне LPWAN-трекинга мы обратились к нашему партнеру, Кену Еверетту из компании Digital Matter, которая является одним из пионеров в области разработки LPWAN-трекера:

Что лучше - LPWAN или GSM?

Сложно сказать, какая из сетей лучше. Зависит от их применения. LPWAN отлично подходит для отслеживания малоподвижных объектов - передача нескольких точек в день. GSM лучше использовать для мониторинга объектов в реальном времени, например автомобилей.

Почему LPWAN-сети отлично подходят для отслеживания малоподвижных объектов и не подходят для мониторинга в реальном времени?

LPWAN-сети ограничены в размере передаваемых сообщений и их количестве. Каждое сообщение - максимум 12 байт.

Вы сказали, что передача данных в LPWAN-сети дешевле, чем в GSM? Каково процентное соотношение?

Зависит от объемов передаваемых данных, но я бы сказал 1/3.

Ken Everrett, Founder and CEO of Digital Matter

Итак, преимущества LPWAN для GPS-мониторинга:

• Большая дальность передачи радиосигнала, достигающая 10-15 км. Например, в ZigBee показатели меньше в десятки раз
• Низкое энергопотребление GPS-трекеров, благодаря узкополосным сигналам и сравнительно редкой передаче данных
• Высокая проникающая способность радиосигнала в городской застройке, за счет использовании частот суб-гигагерцового диапазона
• Значительно сниженные затраты на трафик, использование нелицензируемых частот

Недостатки:

• Низкая скорость передачи данных, что не позволяет собирать объемную телеметрию, передать фото и видео
• Отсутствие постоянного соединения (как в GPRS). Невозможно отображать движение объектов в реальном времени
• Задержка передачи данных от устройства до конечного приложения, связанная с временем передачи радиосигнала, может достигать от нескольких секунд до нескольких десятков секунд

Пример. Работа LPWAN/GPS-трекера “Oyster SIGFOX” с Navixy

Как мы уже отмечали, компания Digital Matter является одним из лидеров по производству GPS-трекеров на базе LPWAN. Oyster SigFox – одна из ее разработок, GPS-трекер для отслеживания грузов. Мы интегрировали Oyster с платформой Navixy по запросу одного из наших партнеров в Австралии Адама Джервиса, где сеть SigFox имеет хорошее покрытие. Его клиент — логистическая компания, как раз нуждалась в экономичном отслеживании грузов, перевозимых между городами. Кстати, компания Адама с интересом изучает возможности LPWAN сетей и постоянно проверяет их возможности на практике.

На данный момент мы пробуем различные LPWAN-устройства для мониторинга мобильных туалетных кабин, контейнеров, ящиков с инструментами и других. Я думаю, как только энергоэффективные сети станут более зрелыми, для рынка откроются возможности, которые GSM-сети попросту не могут дать. Экономичные LPWAN-сети создают новую нишу на рынке.

Adam Jervis, Managing director of Connected Fleet Telematics

Вернемся к “безсимочному” Oyster SIGFOX. Компактный и легкий в установке GPS/GLONASS трекер. Недорогое устройство предназначенное для отслеживания контейнеров, прицепов и других грузов, где требуется долгое время работы от батареи. Питается от 3 батареек AA и может проработать до 7 лет при выходе на связь один раз в день. Имеет защищенный от воды и ультрафиолета пластиковый корпус IP67.

Подключение LPWAN-трекеров к платформе GPS-мониторинга осуществляется примерно по той же схеме, что и для трекеров со спутниковым каналом – не на уровне сети, а на уровне поддержки услуг и приложений. То есть, нужно настроить передачу данных из сети LPWAN в софт Navixy.

Для этого пользователь активирует GPS-трекер в платформе Digital Matter. Там же он настраивает устройство: определяет режим трекинга, указывает параметры для отслеживания аварийного вождения и другие.

Далее нужно указать IP-адрес и порт платформы мониторинга Navixy для ретрансляции данных.

После этого GPS-трекер можно добавить в системе Navixy и отслеживать его местоположение согласно заданному режиму мониторинга. Получается примерно такая картина:

Благодаря тому, что в Австралии сеть SigFox охватывает значительную часть территории, особенно на восточном побережье, система хорошо справляется с задачей клиента по отслеживанию грузов.

LPWAN: стоит присматриваться уже сейчас

Использовать GPS-трекеры для сетей LPWA выгодно, когда пользователю нужно контролировать местоположение обесточенных объектов в течение длительного времени – до нескольких лет. Например, отслеживать грузы в интервальном режиме или местоположение относительно стационарных (малоподвижных) объектов.

• Заряд аккумулятора расходуется минимально. Устройство может работать автономно до 10 лет и более
• Клиенты экономят на трафике

В этой связи будущее использования LPWAN-сетей для GPS-мониторинга выглядит оптимистичным: такие GPS-трекеры обязательно займут свою нишу и потеснят GSM-маяки. Сегодня мы в Navixy получаем все больше запросов на интеграцию LPWA-устройств: на очереди модели производителей Globalsat и STICK’n’TRACK.

Более быстрое распространение энергоэффективных GPS-трекеров сдерживается только покрытием сетей: оно достаточно неравномерное, преобладает в развитых странах.

С другой стороны, скорость строительства сетей очень высока, а операторы сотовой связи уже вовсю и повсеместно тестируют технологию NB-IoT. Так что использование подобных трекеров вами – вопрос обозримого будущего, и мы в Navixy делаем все, чтобы вы были к нему готовы.