GoodWAN технология LPWAN

Продукт
Разработчики: GoodWAN
Технологии: Интернет вещей Internet of Things (IoT)

Содержание

Разработанная компанией GoodWAN технология LPWAN обеспечивает передачу коротких, редких, значимых сообщений от экономичных автономных датчиков, расположенных на больших расстояниях друг от друга. Создана для задач, в которых LTE-M и существующие LPWAN сети оказываются неэффективны.


Концентрация на конкретных оптимальных массовых кейсах, а не на универсальности - как LoRaWAN или специализация на ЖКХ (Стриж, Вавиот).
Использовании своего (20 лет+) и мирового опыта для разработки оптимальной LPWAN технологии, максимально приспособленной для для обслуживания самых массовых, не доступных ранее применений.

  • Технология объединяет свойства UNB и LoRa каналов.
  • Дальность выше, чем у LoRa.
  • Пропускная способность шлюза на максимальной дальности - на порядок выше, чем у LoRa.
  • Симметричный по дальности обратный канал.
  • Устойчивость к помехам и подавлению сигнала на физическом уровне.
  • Работает на движущихся объектах без заметной потери дальности.
  • Максимально короткая длина посылки, оптимизированная под каждый кейс применения.
  • Различные типы радио модулей, оптимизированные для создания различных классов LPWAN устройств.
  • Необходимый уровень защиты канала (код целостности и подлинности сообщения, шифрование данных).
  • Возможность применения динамического кодирования ID устройств и динамических ключей шифрования.
  • Оптимизация технологиидля конкретных массовых кейсах, максимально отстроенных от NB-IoT решений.

Основные характеристики радио тракта для безлицензионных LPWAN технологий

  • Дальность работы в прямом канале: до 50 км в прямой видимости, 10 км в сельской местности, 3 км в черте плотной городской застройки.
  • Малое потребление передатчика, длительный срок службы батареи.
  • Работа, в основном, в безлицензионном диапазоне частот 433 МГц, 868 МГц, или 2,4 ГГц с мощностью 10–100 мВт и, чаще всего, ограниченным рабочим циклом 0,1% или 1%.
  • Низкая физическая скорость передачи информации (увеличение скорости приводит к сокращению радиуса действия системы).
  • Высокая чувствительность приемника – 138дБм и более.
  • Малый объем передаваемых сообщений – в несколько байт или десятков байт.
  • Небольшое количество передаваемых сообщений в сутки.
  • Предпочтительно наличие обратного канала.
  • Шифрование сообщений

Особенности технологий GoodWAN

  • Главная особенность и основное преимущество GoodWAN – это с большой пропускной способностью и высокой помехозащищенностью прямой канал (как у SigFox) и, одновременно, симметричный по дальности, простой в реализации и дешевый обратный канал (как у LoRa).
  • Для передачи в прямом канале используется UNB сигнала с частотной, а не фазовой модуляцией, как это реализовано у SigFox, что значительно улучшает качество передачи информации с движущихся объектов.
  • Цифровая обработка сигнала в Базовой станции реализована на специализированном сигнальном процессоре, что сделало себестоимость БС ниже конкурентов, без ухудшения ее характеристик, повысило устойчивость к «зависаниям» системы и понизило ее энергопотребление.
  • GoodWAN предлагает решение проблемы роуминга движущихся объектов в сети из множества пространственно распределенных Базовых станций, которая не имеет качественного решения ни у SigFox (Стриж, Вавиот), ни впротоколе LoRaWAN.

Расчетные характеристики пропускной способности LoRaWAN (RU) vs GoodWAN

Сравниваем пропускную способность up канала при стандартной длине и 20% вероятности наложения посылок

Выводы: Пропускная способность up канала GoodWAN шлюза в 10-20 раз превосходит возможности LoRaWAN шлюзов

Базовая станция М1 (UNB - без обратного канала)

  • Одноплатное решение, встроенная грозозащита
  • Исполнение Single Chip DSP Solution
  • Внешняя антенна ISM 868 МГц и внутренняя GSM
  • Исполнение всепогодное, с возможностью крепления на мачте антенны
  • Питание сетевое 220 В или постоянное 9-18 В, потребление, не более 4 Вт
  • Передача информации на сервер через встроенный GSM модем.
  • Возможность передачи СМС сообщений на телефон пользователя минуя сервер.
  • Чувствительность, -144 дБм
  • Обрабатываемая полоса, 92 КГц
  • Избирательность по соседнему каналу, 75 дБ
  • Избирательность по блокирующим помехам, 120 дБ
  • Интермодуляционная избирательность, 80 дБ
  • Динамический диапазон, 120 Дб
  • Помехоустойчивое кодирование
  • Диапазон рабочих температур, -40...+85°С

Базовая станция М4 (LoRa+UNB)

  • Прямой канал на базе оригинальной UNB технологии, обратный канал на базе LoRa.
  • Исполнение в специальном защитном металлическом шкафу, питание 9-18 В, потребление, не более 10 Вт, встроенная грозозащита
  • Встроенный Ethernet/WiFi модуль
  • Чувствительность, -144 дБм
  • Обрабатываемая полоса, 2-4 полосы по 20 КГц
  • Избирательность по соседнему каналу, 75 дБ
  • Избирательность по блокирующим помехам, 120 дБ
  • Интермодуляционная избирательность, 80 дБ
  • Динамический диапазон, 120 Дб
  • Помехоустойчивое кодирование
  • Обратный канал LoRa, 25 мВт
  • Диапазон рабочих температур, -40...+85°С

«Ёжик» - шлюз ретранслятор между LPWAN и GoodWAN (другими сетями)

  • Использование специальных LPWAN Репитеров существенно расширяет покрытие, закрывает мертвые зоны LPWAN сетей
  • Повышает эффективность работы в зонах большой концентрации конечного оборудования
  • удешевляет стоимость и увеличивает срок службы конечного оборудования
  • повышенный радиус действия датчиков нижнего уровня по сравнению с стандартными ZigBee и Z-Wave решениями умного дома
  • применение WiFi точек доступа с подключенными к ним Радио-Датчиками эффективно дополняет LPWAN решения в местах высокой концентрации интернет коммуникаций
  • автоматическое распознавание голосовых команд с подключением к искусственному интеллекту
  • дешевые и простые в подключении дополнительные датчики для эффективного контроля за оборудованием и помещениями

Применение

  • Ритейл: Поле применения IoT в ритейле очень широко: это трекинг продуктового ассортимента, интерактивное взаимодействие с покупателями, маркетинг, аналитика покупок, мобильные платежи, управление торговыми остатками и активами
  • ЖКХ: Используется для сбора информации о показаниях различных счетчиков ЖКХ (горячая и холодная вода, электричество, тепло, газ) с импульсным выходом для систем учета и биллинга энергоресурсов. Устройство подсчитывает количество импульсов, полученных от счетчика с импульсным выходом и передает эти данные на базовую станцию с установленной периодичностью.
  • Датчики температуры и влажности. Используется в задачах мониторинга температуры на промышленных объектах, в ЦОДах, офисах, торговых центрах, детских, лечебных, спортивных и других учреждениях. Может использоваться на транспорте и в сельском хозяйстве. В зависимости от конкретной задачи программируется период передачи данных и устанавливаются два уровня температурного коридора, при выходе за которые происходит переход на ускоренную передачу данных.
  • Датчик мусора. Предназначен для измерения и передачи пользователям информации об уровне заполнения мусорных контейнеров. Ультразвуковой датчик, установленный на контейнере, периодически измеряет уровень его заполнения и посылает значение через БС на сервер для обработки/ хранения/ статистики/ анализа и реагирования.
  • Датчик открытия дверей. Предназначен для фиксации, сбора и доставки пользователям информации о фактах открывания различных дверей. Возможные применения: офисные двери, дверцы шкафов, ящики столов, технические лючки, шкафчики, щиты и др.
  • Датчик работы оборудования. Предназначен для контроля потребления электроэнергии различного оборудования. Крепится сверху на сетевой провод, не требует электрического контакта и вмешательства в конструкцию и сетевые провода контролируемого оборудования.
  • Датчик вибрации. Используется в задачах мониторинга состояния мостов, зданий и иных инженерных объектов. Регистрирует амплитуды и частоты вибраций объекта. В зависимости от задачи - в соответствии с устанавливаемой периодичностью, устройство передает на БС значение максимальной амплитуды вибрации и частоту, соответствующую этой амплитуде.
  • Датчик уровня сыпучих продуктов/жидкости (ГСМ в «бочках»). Предназначен для измерения и передачи пользователям информации об уровне сыпучих продуктов или заполнения хранилищ ГСМ, жидкостей. Ультразвуковой датчик, может устанавливаться в стандартную 2-х дюймовую пробку на 200 литровую бочку или большее по размеру хранилище. Также может устанавливаться над сыпучими продуктами. Датчик периодически измеряет уровень жидкости/продукта и посылает значение через БС на сервер для обработки/ хранения/ статистики/ анализа и реагирования.
  • Управление парковочным пространством. Решение обеспечивает контроль доступа транспортных средств в зону организации парковки соблюдение правил остановки и стоянки, мониторинг занятости парковочных мест, информирование о наличии свободных парковочных слотов на улично-дорожной сети.
  • Решения для мониторинга авто и не только. Решение обеспечивает канал связи с поисковой закладкой в автомобиль (антиугон). Устройство малого размера может применяться на автомобилях, велосипедах, самокатах. Может служить для охраны людей, животных. Датчик имеет встроенный акселерометер, определяющий движение объекта и развитые алгоритмы, по которым в зависимости от движения передаются тревожные сообщения. Датчик периодически (раз в 8 мин -2 часа) пересылает сообщение на сервер. Он может быть активирован по событию либо дистанционно от сервера. Время на активацию составляет порядка 30-60 секунд. Передача GPS/Глонасс координат. Срок службы от батарейки – более 1 года. Может пеленговаться специальным мобильным пеленгатором GoodWAN.
  • Датчик двигательной активности и температуры. В основе датчика лежит принцип постоянного мониторинга движений животного с помощью акселерометра и измерения температуры. Во время половой охоты корова проявляет повышенную активность. Акселерометр получает данные о движении, обрабатывает их и сигнализирует о моменте наступления охоты у животного. При подтверждении статистическим анализом данных на сервере отправляется сообщение сотрудникам фермы.
  • Дорожный мониторинг метеообстановки. Решение обеспечивает мониторинг фактических метеорологических условий на улично-дорожной сети с целью минимизации и предотвращения ЧС.
  • Природный и экологический мониторинг. Решение позволяет создать городскую IoT-сеть с подключением устройств мониторинга окружающей среды и датчиков, интегрированных в сеть Гидромета, и обеспечивающую мониторинг локальных погодных условий, загрязнения воздуха, выброса опасных химических веществ, радиации.



Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров

За всю историю
2017 год
2018 год
2019 год
Текущий год

  Microsoft (71, 80)
  М2М телематика (18, 75)
  Мобильные ТелеСистемы (МТС) (6, 32)
  Цифра (4, 19)
  АйТиПроект (ITProject) (2, 14)
  Другие (442, 207)

  Microsoft (2, 6)
  АйТиПроект (ITProject) (1, 5)
  IBM (1, 3)
  МегаФон (1, 2)
  РСТ-Инвент (1, 2)
  Другие (14, 15)

  Microsoft (1, 10)
  АйТиПроект (ITProject) (2, 6)
  Цифра (1, 4)
  Стриж Телематика (1, 4)
  Ростелеком (1, 2)
  Другие (19, 22)

  Microsoft (2, 13)
  Цифра (1, 5)
  Schneider Electric Global (2, 4)
  А+С Транспроект (1, 4)
  ЭР-Телеком Холдинг (Дом.ru) (1, 4)
  Другие (31, 40)

Распределение базовых систем по количеству проектов, включая партнерские решения

За всю историю
2017 год
2018 год
2019 год
Текущий год