Netweek Nikiforakis interview for NBIoT future

2
Σκληρές κόντρες στο IoT networking Η ευελιξία των μικρών επιχειρηματικών σχημάτων έχει δώσει ώθηση σε narrow band IoT networking πρωτόκολλα, τα οποία οι telcos δεν είναι εύκολο να ανταγωνιστούν. ΤΟΥ ΓΙΑΝΝΗ ΜΟΥΡΑΤΙΔΗ Σ την υλοποίηση ενός IoT έργου, η επικοινω- νία των αισθητήρων µε τα κεντρικά συστή- µατα είναι καθοριστικής σηµασίας. Χρειά- ζεται λοιπόν ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας που να εξασφαλίζει αξιοπιστία, ασφάλεια και χαµηλή κατανάλωση ενέργειας, ώστε ο αισθητήρας να µην έχει ανάγκη συντήρησης για αρκετά χρόνια. Για το θέµα αυτό συζητήσαµε µε το Μανώλη Νικηφοράκη, ειδήµονα της τεχνολογίας narrow band IoT. NW: Τα υπάρχοντα ευρείας χρήσης ασύρματα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα δεν έχουν σχεδιαστεί για να εξυπηρετούν περιοχές που βρίσκονται μακριά από σταθμούς βάσης, ούτε για μεταφορές μικρού όγκου δεδομένων και αναγκάζουν τις συσκευές να καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας. Οι παράγοντες αυτοί είναι πολύ σημαντικοί για τις συσκευές που θα ανήκουν στο Intenet of Things. Ποιες λύσεις υπάρχουν για να αντιμετωπιστεί αυτό το πρόβλημα; Μανώλης Νικηφοράκης: Η τυπική προσέγγιση για IoT λύσεις µε απαιτήσεις large scale, long range επι- κοινωνίες, ήταν µέχρι πρόσφατα η τεχνολογία 2G (GSM / GPRS), η οποία πλέον έχει αρχίσει να καταργείται σε κάποιες χώρες από µεγάλους telco για να ελευθερώσει φάσµα για το 4G. Υπεύθυνο για την εξέλιξη των επικοι- νωνιακών standards 3G/4G/5G είναι το 3GPP. Η µανία της εποχής για περισσότερο bandwidth/ταχύτητα, έκα- νε το 3GPP να ξεχάσει να αντικαταστήσει το GSM όταν σχεδίαζε το 3G/ 4G και έτσι σήµερα οι telco παγκοσµίως προσφέρουν ασύρµατες επικοινωνίες ακατάλληλες για κάποιες IoT εφαρµογές, λόγω πολυπλοκότητας hardware, υψηλή κατανάλωση ενέργειας και συνολικά µεγάλο κό- στος. Για παράδειγµα φανταστείτε ένα οποιοδήποτε smart city σενάριο µε smart meters νερού ή φυσικού αε- ρίου. Οι µετρητές αυτοί έχουν µια πολύ απλή δουλειά, να στέλνουν περιοδικά τις µετρήσεις τους σε ένα κεντρικό σύστηµα, µε όσο το δυνατόν χαµηλότερο κόστος, και µέ- γιστη διάρκεια ζωής. Το 3G/4G δίκτυο είναι ακατάλλη- λο για αυτή την εφαρµογή, γιαυτό µέχρι σήµερα έχουµε δει µονό λίγες υλοποιήσεις βασισµένες σε GSM/GPRS ή Wireless M-Bus (short range) µε αρκετά µειονεκτήµατα. Την καθυστέρηση του 3GPP εκµεταλλεύτηκαν τα τε- λευταία χρόνια διάφορες εταιρίες εστιάζοντας σε Low- http://www.123rf.com/apeiron Innovation 40 net wee ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2017

Transcript of Netweek Nikiforakis interview for NBIoT future

Page 1: Netweek Nikiforakis interview for NBIoT future

Σκληρές κόντρες στο IoT networkingΗ ευελιξία των µικρών επιχειρηµατικών σχηµάτων έχει δώσει ώθηση σε narrow band IoT networking πρωτόκολλα, τα οποία οι telcos δεν είναι εύκολο να ανταγωνιστούν. ΤΟΥ ΓΙΑΝΝΗ ΜΟΥΡΑΤΙ∆Η

Σ την υλοποίηση ενός IoT έργου, η επικοινω-νία των αισθητήρων µε τα κεντρικά συστή-µατα είναι καθοριστικής σηµασίας. Χρειά-ζεται λοιπόν ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας που να εξασφαλίζει αξιοπιστία, ασφάλεια

και χαµηλή κατανάλωση ενέργειας, ώστε ο αισθητήρας να µην έχει ανάγκη συντήρησης για αρκετά χρόνια. Για το θέµα αυτό συζητήσαµε µε το Μανώλη Νικηφοράκη, ειδήµονα της τεχνολογίας narrow band IoT.

NW: Τα υπάρχοντα ευρείας χρήσης ασύρµατα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα δεν έχουν σχεδιαστεί για να εξυπηρετούν περιοχές που βρίσκονται µακριά από σταθµούς βάσης, ούτε για µεταφορές µικρού όγκου δεδοµένων και αναγκάζουν τις συσκευές να καταναλώνουν µεγάλες ποσότητες ενέργειας. Οι παράγοντες αυτοί είναι πολύ σηµαντικοί για τις συσκευές που θα ανήκουν στο Intenet of Things. Ποιες λύσεις υπάρχουν για να αντιµετωπιστεί αυτό το πρόβληµα;

Μανώλης Νικηφοράκης: Η τυπική προσέγγιση για IoT λύσεις µε απαιτήσεις large scale, long range επι-κοινωνίες, ήταν µέχρι πρόσφατα η τεχνολογία 2G (GSM / GPRS), η οποία πλέον έχει αρχίσει να καταργείται σε κάποιες χώρες από µεγάλους telco για να ελευθερώσει φάσµα για το 4G. Υπεύθυνο για την εξέλιξη των επικοι-νωνιακών standards 3G/4G/5G είναι το 3GPP. Η µανία της εποχής για περισσότερο bandwidth/ταχύτητα, έκα-νε το 3GPP να ξεχάσει να αντικαταστήσει το GSM όταν σχεδίαζε το 3G/ 4G και έτσι σήµερα οι telco παγκοσµίως προσφέρουν ασύρµατες επικοινωνίες ακατάλληλες για κάποιες IoT εφαρµογές, λόγω πολυπλοκότητας hardware, υψηλή κατανάλωση ενέργειας και συνολικά µεγάλο κό-στος. Για παράδειγµα φανταστείτε ένα οποιοδήποτε smart city σενάριο µε smart meters νερού ή φυσικού αε-ρίου. Οι µετρητές αυτοί έχουν µια πολύ απλή δουλειά, να στέλνουν περιοδικά τις µετρήσεις τους σε ένα κεντρικό σύστηµα, µε όσο το δυνατόν χαµηλότερο κόστος, και µέ-γιστη διάρκεια ζωής. Το 3G/4G δίκτυο είναι ακατάλλη-λο για αυτή την εφαρµογή, γιαυτό µέχρι σήµερα έχουµε δει µονό λίγες υλοποιήσεις βασισµένες σε GSM/GPRS ή Wireless M-Bus (short range) µε αρκετά µειονεκτήµατα. Την καθυστέρηση του 3GPP εκµεταλλεύτηκαν τα τε-λευταία χρόνια διάφορες εταιρίες εστιάζοντας σε Low-

http

://w

ww

.123

rf.c

om/a

peir

on

Inn

ovat

ion

40

netwee • ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2017

Page 2: Netweek Nikiforakis interview for NBIoT future

Power Wide-Area (LPWA) τεχνολογίες που έχουν όντως σχεδιαστεί για τις ανάγκες του IoT. Με χαµηλό κοστος hardware ($2), χαµηλή κατανάλωση (µέχρι και 10 χρό-νια ζωής για smart meter use cases) και επικοινωνίες σε εξαιρετικά µεγάλες αποστάσεις (αρκετά χιλιόµετρα) από τον σταθµό βάσης, LPWA τεχνολογίες όπως Sigfox, LoRa, Ingenu, Weightless µε πολύ καλύτερα χαρακτηριστικά απο GSM, έχουν αρχίσει να κάνουν πραγµατικότητα το IoT, αναπτύσσοντας παράλληλα και ένα νέο παγκόσµιο IoT wireless infrastructure. Έτσι αναγκάστηκε το 3GPP να επιταχύνει και πρόσφατα κατέληξε στα extended Coverage GSM for the Internet of Things (EC-GSM-IoT), Long-Term Evolution for Machines (LTE-M) και Narrow-Band Internet of Things (NB-IoT), µε τους telco να “τρέ-χουν” να κάνουν πιλοτικά και press releases.

Κάθε νέο τηλεπικοινωνιακό πρωτόκολλο έχει συνήθως παραπάνω από µια υλοποιήσεις µε αποτέλεσµα να δηµιουργούνται εµπόδια στην επικοινωνία µεταξύ διαφορετικών οµάδων συσκευών. Θεωρητικά η επιτυχία του IoT βασίζεται στην κατάργηση των silos. Πως θα επιλυθεί αυτό το πρόβληµα;

Όντως, υπάρχει ένας πόλεµος µεταξύ των µεγάλων κατασκευαστών και µάλλον θα έχουµε ασυµβατότητες ακόµα και µέσα στις λύσεις των telco µε το ίδιο όνοµα (π.χ Huawei NB-IoT vs Nokia NB-IoT) αλλά το πρόβληµα των silo έτσι και αλλιώς θα λυθεί σε πιο πάνω επίπεδα, στο cloud. Γενικά στα επόµενα χρόνια θα συνυπάρχουν πολ-λές τεχνολογίες LPWA, µεγαλώνοντας το fragmantation, αλλά απο την άλλη ο ανταγωνισµός τους πιέζει τις τιµές στο κατώτατο όριο. Για παράδειγµα στο LTΕ-M αναµένε-ται το κόστος hardware να ειναι στα ~8$ και η συνδροµή

~2$ τον µήνα, ενώ βλέπουµε χαµηλότερες τιµές σε ήδη υπάρχοντα δίκτυα IoT οπως στο sigfox.

Τα υπάρχοντα ασύρµατα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα είναι εύκολα αναβαθµίσιµα στα νέα πρωτόκολλα ή θα χρειαστεί ριζική επένδυση των telcos για να προσφέρουν υπηρεσίες;

Σε γενικές γραµµές ναι. Τα πρωτόκολλα των telco υπόσχονται rollout µε firmware upgrade στoυς σταθµούς, αλλά η πραγµατικότητα είναι πολύ πιο σύνθετη και θα είναι κοστοβόρα και χρονοβόρα διαδικασία πέρα απο τα τεχνικά θέµατα. Όλοι οι µεγάλοι telco έχουν κάνει ήδη δοκιµαστικές λειτουργίες σε NB-IoT ή LTE-M και δια-φηµίζουν διαθεσιµότητα µέσα στο 2017 όµως νοµίζω οτι ακόµα και αν τα δίκτυα είναι έτοιµα µέχρι το τέλος του 2017, θα χρειαστεί χρόνος για να να δηµιουργηθούν νέα πακέτα/υπηρεσίες να εκπαιδευτεί το προσωπικό, να προσαρµοστούν τα billing συστήµατα, κτλ, και µέχρι τότε κινδυνεύουν να χάσουν µερίδιο αγοράς από τις εναλλα-κτικές προσεγγίσεις LPWAN. Γενικά το LPWAN των

telco έχει ήδη αργήσει και θα χρειαστεί αρκετό χρόνο και χρήµα ακόµα µέχρι να είναι πραγµατικά διαθέσιµο και θα δυσκολευτούν να αποσβέσουν άµεσα την επένδυση τους. Ίσως για αυτό κάποιοι telco στο εξωτερικό υιοθέτησαν και κάνουν ήδη rollout LoRaWAN δίκτυα σε εθνικό επί-πεδο. Παρόλα αυτά µακροπρόθεσµα µετά το 2023 και το 5G, οι telco τελικά θα κερδίσουν την µάχη στις επικοινω-νίες του IoT.

Αν υποθέσουµε ότι µια εταιρεία θέλει να υλοποιήσει άµεσα ένα large scale ΙοΤ έργο, το οποίο περιλαµβάνει και έλεγχο αντικειµένων εκτός των τηλεπικοινωνιακά πυκνών αστικών κέντρων. Υπάρχουν άµεσα διαθέσιµες λύσεις για την υλοποίηση αυτού του έργου. Είναι οι λύσεις αυτές ώριµες σε επίπεδο επιδόσεων, ασφάλειας και αξιοπιστίας ή η εταιρεία σε σύντοµο χρονικό διάστηµα θα χρειαστεί να καταργήσει την επένδυση;

Υπάρχουν άµεσα διαθέσιµες, αξιόπιστες λύσεις. Οι δυο πιο δηµοφιλείς είναι η Sigfox (licensed spectrum) δι-αθέσιµο σε ~30 χώρες αλλά οχι στην Ελλάδα και η πιο ανοιχτή προσέγγιση του LoRaWAN alliance, που βασίζε-ται στην τεχνολογία LoRa (unlicensed spectrum) και έχει ήδη εφαρµοστεί µε επιτυχία σε ΙοΤ έργα στην χώρα µας. Το κόστος των LoRaWAN gateways είναι τόσο χαµηλό (απο €200 εως €1500) και το range τόσο µεγάλο (δεκάδες χιλιόµετρα) που επιτρέπει σε µικρές εταιρίες να αναπτύ-ξουν γρήγορα και εύκολα δική τους ασύρµατη υποδοµή LPWAN άµεσα, χωρίς να περιµένουν τους telco, και να εκµεταλλευτούν τις δωρεάν επικοινωνίες αλλά και το χαµηλό κόστος (€2 - €10) communication hardware για τους αισθητήρες τους. ∆εν βλέπω κάποιο λόγο να καταρ-γήσει µια private LPWAN επένδυση µια εταιρία στο µέλ-λον, εφόσον καλύπτει τις ανάγκες της. Το ανάποδο θε-ωρώ πιο επικίνδυνο, µια εταιρία να επενδύσει σε 2G και να καταργηθεί σε ενα χρόνο ή να περιµένει το ΝΒΙοΤ και ο ανταγωνισµός της να προχωρήσει µε τις εναλλακτικές LPWAN προσεγγίσεις.

Σε κάθε περίπτωση θα πρότεινα σε εταιρίες που προ-βληµατίζονται µε τον ψηφιακό / IoT µετασχηµατισµό τους, να ακολουθήσουν agile προσέγγιση, δηλαδή να κά-νουν µικρά πιλοτικά, ώστε να ξεπεράσουν γρήγορα τις πρώτες δυσκολίες και να προχωρήσουν στις νέες δυνα-τότητες και ευκαιρίες που προσφέρει το ΙοΤ. NW

Ο Μανώλης Νικηφοράκης είναι CEO της Ex Machina (exm.gr) µιας εταιρίας που παρέχει enterprise IoT solutions. Επισης ειναι, IoTGurus consultant, Horizon2020 RIA Project Technical Coordinator, TheThingsNetwork Athens Initiator και IoT Athens Meetup co-organizer.

ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2017 • netwee

41