2 ноября 2020 года в рамках «Российской недели высоких технологий» состоялся круглый стол в формате онлайн на тему: «Место спутниковых технологий на рынке интернета вещей». Мероприятие было организовано ФГУП «Космическая связь» и проводилось по инициативе Федерального агентства связи.
В рамках круглого стола эксперты и представители отраслевого сообщества обсудили роль спутниковой связи в экосистеме Интернета вещей, статус стандартизации IoT, а также перспективы развития спутниковых технологий в индустрии IoT.
Развитие темы Интернета вещей (IoT) в ближайшие годы существенно повлияет на всю конфигурацию современного телеком-рынка в целом. Помимо стартапов, планирующих запуск различных низкоорбитальных систем малых и сверхмалых спутников связи для предоставления услуг в сегменте IoT, крупные игроки также обращают внимание на этот рынок. В России реализация этого направления предусматривается в рамках создания многоспутниковой системы «Марафон IoT/M2M», входящей в подпрограмму «Сфера», разработанную ГК «Роскосмос». Инфраструктура ГП КС потенциально может быть использована для размещения наземного сегмента этой системы. Кроме того, ГП КС прорабатывает также возможность участия в целом ряде международных проектов по экспериментальной отработке спутниковых технологий IoT.
Модератором мероприятия выступил Евгений Буйдинов, заместитель генерального директора по развитию и эксплуатации систем связи ФГУП «Космическая связь». Он представил участников круглого стола и передал слово Роману Антипину.
С приветственным словом к участникам круглого стола от лица Федерального Агентства связи (Россвязи) обратился Роман Антипин, начальник отдела по развитию и использованию сетей связи Федерального Агентства связи (Россвязи): «2020-й год показал нам всем, насколько важна связь, в том числе спутниковая, для современного общества – для ее развития и поддержания сегодня требуется особенно пристальное внимание со стороны органов государственной власти России. Спутниковая связь сейчас является основным видом международной и национальной связи на большие и средние расстояния. В данный момент времени активным образом развивается концепция IoT – Интернета вещей, что подразумевает внедрение встраиваемых технологий в современные инфокоммуникационные сети связи. В России реализацию новых услуг в сегменте IoT предусматривается в рамках создания многоспутниковой системы «Марафон IoT/M2M», входящей в подпрограмму «Сфера». Инфраструктура ГП КС потенциально может быть использована для размещения наземного сегмента этой системы».
Евгений Буйдинов, заместитель генерального директора ГП КС, выступил с докладом на тему «Прогнозы развития и роль спутниковой связи в экосистеме интернета вещей». Он отметил, что, по оценке ГП КС, уже к 2030 году от 100 тыс. до 1 млн устройств будут обслуживаться через спутниковые системы на территории России, так что рынок для спутникового Интернета вещей будет остаточный, чтобы говорит о возможностях по развертыванию коммерчески выгодных решений в этом сегменте.
В 2019 году ГП КС совместно с компанией German Orbital Systems испытывала передачу коротких сообщений через низколетящий спутник с высотой орбиты около 550 км по технологии LoRaWAN. С 2017 года АО «Висат Тел» прорабатывала общую архитектуру системы «Марафон IоТ» и компонентную базу ПН в составе спутниковой группировки подпрограммы «Сфера». В 2020 году ИСС им. Академика Решетнева приступили к разработке опережающего аванпроекта системы «Марафон IоТ». АО «Спутниковая система «Гонец» начала предоставлять каналы связи для сервисов сегмента М2М.
В мире около 25-30 компаний и стартапов занимаются разработкой и созданием малых группировок КА НГСО с целевой функцией интернета вещей, среди которых можно упомянуть такие компании, как Kineis (Франция), Eutelsat, Astrocast (Швейцария), Lacuna Space (UK), Hiber (Голландия), Myriota (Австралия), Swarm Space (Канада), Sky and Space Global (США) и другие. Компании Hiber и Myriota предоставляют услуги IoT.
Евгений Буйдинов рассказал об эксперименте по передаче сообщений через низколетящий спутник по технологии LoRaWAN, после чего представил вариант архитектуры сети спутникового Интернета вещей на основе технологии LPWAN и взаимодействия с наземными сетями IоТ.
Говоря об основных сдерживающие факторах для развития спутниковой компоненты Интернета вещей, Евгений Буйдинов указал на следующие моменты: частотный ресурс для спутникового оператора IоТ на территории России не координировался; доступность оконечных устройств российского производства, равно как и их стоимость оставляют пока желать лучшего; малый срок активного существования космических аппаратов (КА) на низких орбитах увеличивает стоимость системы; большая стоимость запусков спутников, влияет на первоначальные капитальные затраты проекта; выбор технологии спутникового IоТ во многом определяет доступность и простоту интеграции с наземными операторами интернета вещей в России.
Виктор Стрелец, научный консультант ФГУП НИИР, председатель ИК4 МСЭ-R, рассказал о статусе стандартизации технологий интернета вещей.
Как отметил докладчик, основными организациями, вовлеченными в стандартизацию технологии IоТ на глобальном международном уровне, в настоящее время являются Сектор стандартизации электросвязи (МСЭ-Т) и Сектор радиосвязи (МСЭ-R) Международного союза электросвязи, Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная электротехническая комиссия (МЭК), партнерские проекты oneM2M, 3GPP (3rd Generation Partnership Project).
На европейском уровне вопросами стандартизации сетей и услуг Интернета вещей занимается Европейский институт стандартов в области телекоммуникаций ETSI (European Telecommunications Standards Institute).
В России вопросы стандартизации IоТ находятся в ведении Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарта), которое в декабре 2016 года по инициативе АО «Российская венчурная компания» (РВК) создало новый технический комитет по стандартизации – ТК 194 «Кибер-физические системы». Его деятельность распространяется на стандартизацию таких перспективных технологий, как Интернет вещей, умные города (Smart Cities), большие данные (Big Data), умное производство (Smart Manufacturing) и умная энергетика (Smart Grid).
24 августа 2020 года стало известно об утверждении национальных стандартов для Интернета вещей, а также для промышленного интернета вещей и сенсорных сетей: их разработкой занимался технический комитет «Кибер-физические системы» на базе РВК при поддержке Минпромторга.
Стандартизированные на национальном уровне протоколы интернета вещей (IoT)NB-Fi, LoRaWAN RU и OpenUNB будут включены в новый проект международного стандарта совместимости систем IoT/IIoT. Такое решение было принято в ноябре 2019 года на заседании подкомитета Международной организации по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO) и Международной электротехнической комиссии (International Electrotechnical Commission, IEC) в области Интернета вещей, прошедшем в Санкт-Петербурге.
Включением своих стандартов в международный стандарт Россия показывает всему миру, что у нее на национальном уровне также разрабатываются собственные технологии для сетей LPWAN, которые могут конкурировать с существующими в мире технологиями и протоколами и должны быть включены в международные стандарты на равной основе с зарубежными аналогами.
Виктор Стрелец особо подчеркнул, что в дорожной карте развития сквозной цифровой технологии, технологии беспроводной связи спутниковые технологии связи (CTC) указаны в перечне, который включает в себя 5 субтехнологий:
- WAN (Wide Area Network);
- LPWAN (Low Power Wide Area Network);
- WLAN (Wireless Local Area Network);
- PAN (Personal Area Network);
- Спутниковые технологии связи (CTC).
В документе выделены несколько направлений. Спутниковый широкополосный доступ: технология спутниковой связи, реализованная на основе космических аппаратов на геостационарной орбите, как правило, с использованием технологии VSAT. Спутниковый Интернет вещей: технология спутниковой связи, реализованная на основе космических аппаратов на геостационарной орбите и группировок космических аппаратов на низких орбитах, созданных для систем подвижной спутниковой службы. СПС – спутниковая персональная связь: спутниковые сети персональной телефонии и передачи данных с использованием геостационарных или низкоорбитальных спутников, работающие в диапазонах подвижной спутниковой службы, с использование у абонентов аппаратуры типа «трубка в руке».
Валентин Анпилогов, заместитель генерального директора ЗАО «Висат-Тел», представил доклад «Многоспутниковая низкоорбитальная система передачи данных «Марафон IoT»: сервисы спутникового интернета вещей и их конкурентоспособность». Он заявил о том, что основной миссией новой системы «Марафон IoT» является организация глобально распределенной сети Интернета вещей на основе спутниковых и наземных каналов. А целевая функция – это сервисы IоТ с ценовыми параметрами абонентских устройств и тарифных планов, соизмеримых показателями в наземных сетях. Сразу же отметим, что именно этот пункт – сопоставимость с наземными сетями – вызвал вопросы у экспертов в ходе открытой дискуссии.
В качестве опциональных функций системы Валентин Анпилогов указал на: 1) создание поля контроля беспилотных систем и подачи команд; 2) ретрансляцию данных АИС (Автоматическая идентификационная система, AIS – Automatic Identification System) морских и речных судов; 3) ретрансляцию данных АЗН-В (автоматическое зависимое наблюдение-вещание, ADS-B – Automatic dependent surveillance-broadcast) воздушных судов; 4) передачу поправок к сигналам системы ГЛОНАСС.
264 космических аппарата новой системы «Марафон IoT» будут размещены на полярных орбитах на высоте 750км; масса каждого аппарата составит 45-50 кг. Валентин Анпилогов подчеркнул, что речь идет о прямом сборе информации с типовых устройств IoT – дело в том, что есть и альтернативные предложения, которые предусматривают создание так называемых гибридных систем, например, когда первоначальный сбор данных с IoT-устройств осуществляется с помощью сотовой сети, а затем уже они сбрасываются на спутниковую систему.
Валентин Анпилогов представил схему глобально-распределенной сети Интернета вещей «Марафон IoT», в которой, что интересно, уровень управления и контроля был переложен на спутники системы «Гонец», находящиеся на более высокой орбите – 1500 км. В связи с этим сразу же стоит отметить, что и разработчики «Марафон IoT», и представители уже работающей системы «Гонец» говорили не о конкуренции, а о взаимодействии систем.
Подводя итоги анализа современных систем и проектов спутникового IоТ, Валентин Анпилогов отметил, что системы персональной спутниковой связи и передачи данных (в том числе модернизируемые) не имеют будущего на рынке IоТ: слишком высокие цены абонентского оборудования (сотни долларов) и трафика; у них неудовлетворительные эксплуатационные параметры абонентского оборудования (энергопотребление, масса, габариты). Системам спутникового IоТ требуется достичь параметров, конкурентных с параметрами в сотовых сетях и сетях LPWAN: себестоимость абонентского устройства $10-$30, трафика $2 – для типовых решений режима off-line и $8 – для режима on-line в месяц; работа абонентского устройства от обычных батарей до 5-10 лет. Для рынка IoT нужны новые спутниковые системы IoT, которые интегрированы с наземными сетями в части технологий, протоколов и абонентского оборудования.
Валентин Анпилогов также проанализировал ключевые сервисы Интернета вещей, а затем указал опциональные услуги: создание поля контроля воздушных и морских беспилотных систем; контроль и подача команд на средства выведения; услуги трекинга воздушных судов на основе АЗН-В; услуги трекинга морских судов трансляции дифференциальных поправок; услуга спутниковой геолокации IоT-устройств.
Александр Кузовников, заместитель генерального конструктора по разработке космических систем, общему проектированию и управлению космическими аппаратами АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», продолжил доклад на тему «Многоспутниковая низкоорбитальная система передачи данных «Марафон IoT»: сервисы спутникового интернета вещей и их конкурентоспособность».
Докладчик рассказал о характеристиках орбитальной группировки и требованиях к ракетно-космическому комплексу. Он также представил план-график создания МСПД «Марафон IoT». Александр Кузовников презентовал конструктивное исполнение космического аппарата и проанализировал тактико-технические характеристики. Он также уделил внимание такому важному аспекту, как организация серийного производства сотен спутников новой системы. Уточнив, что такой огромный проект не под силу одному объединению, даже такому как АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Александр Кузовников привел список потенциальных соисполнителей для выполнения аванпроекта по созданию МСПД «Марафон IoT».
В заключительной части своего выступления Александр Кузовников рассказал об эксперименте, проведенном на борту Международной космической станции, целью которого было: на основании принятой на сетевом сервере целевой информации с учетом результатов анализа принятых на базовых станциях сигналов и данных от экипажа МКС (условия размещения оконечных устройств и датчиков) сформировать заключение о перспективах адаптации технологии LoRaWAN для использования в космических системах связи.
Максим Диордиев, руководитель дирекции применения спутниковых систем АО «СС «Гонец», выступил с докладом на тему «АО «СС «Гонец» на рынке интернета вещей». Докладчик не стал утомлять слушателей подробных описанием системы «Гонец», о которой российские эксперты знают достаточно хорошо, вместо этого, он предпочел сосредоточиться на том, что спутниковая система «Гонец» уже сегодня предоставляет каналы связи для сервисов сегмента М2М, поэтому Интернет вещей не является для «Гонца» чем-то кардинально новым и неизведанным.
Большое внимание Максим Диордиев уделил перспективной системе «Гонец 2.0». Эта новая спутниковая система будет ориентирована на предоставление услуг Интернета вещей – ее развертывание планируется начать с 2025 года. Интересно будет отметить, что представители компании не думают, что системе «Гонец 2.0» когда-нибудь она окупится на 100%, однако для России, для органов государственной власти, для спецпотребителей «Гонец 2.0» – это, безусловно, важнейший стратегический объект, без которого будет довольно тяжело решать задачи национальной безопасности. С этой точки зрения, государственные вложения в систему «Гонец 2.0» окупятся тем, что министерства и ведомства получат в свое распоряжение российскую спутниковую систему.
Иван Косенков, старший проектный менеджер Кластера передовых производственных технологий, ядерных и космических технологий Фонда «Сколково», рассказал о портфельных компаниях фонда по направлению спутникового Интернета вещей.
АО ОКБ «Пятое поколение» работает над созданием IоТ-сервиса с применением технологии связи LPWAN на базе спутниковой группировки cubesat-стандарта. В этом проекте IoT предполагается: использование модуляции LoRa для сбора спутником телеметрической информации непосредственно с наземных датчиков; использование серийных КА форм-фактора 3U cubesat; нет необходимости в получении разрешения на использование частот; автоматизированная сеть распределенных наземных станций управления (sCloud).
Проект СПУТНИКС предполагает разработку спутниковой группировки CubeSat для Интернета вещей. СПУТНИКС является разработчиком МКА, бортового оборудования КА, стендов для испытаний бортового оборудования, а также комплексных программ для обучения студентов аэрокосмических специальностей. Уже запущено на орбиту 3 МКА. Совместный пилотный проект с Telnet Holding (Тунис) предполагает запуск 3U cubesat ChallengeOre. Планируются международные продажи в Саудовскую Аравию, Мьянму и Казахстан. Предусмотрено партнерство с РКС по тяжелой (до 200 кг платформе).
Представитель «Сколково» подчеркнул тот момент, что оба представленных проекта являются коммерческими и не рассчитывают на поддержку со стороны государства.
После завершение сессии докладов состоялось их обсуждение в формате открытой дискуссии, в которой приняли участие:
- Виктор Стрелец, научный консультант ФГУП НИИР, председатель ИК4 МСЭ-R;
- Валентин Анпилогов, заместитель генерального директора ЗАО «Висат-Тел» (выступление с докладом);
- Александр Кузовников, заместитель генерального конструктора по разработке космических систем, общему проектированию и управлению космическими аппаратами АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»;
- Владимир Валькович, директор по стратегии и долгосрочному планированию развития сети ПАО «Вымпелком»;
- Александр Сальман, генеральный директор ООО «ЭС-ПАС» (представитель Kineis в России);
- Сергей Пехтерев, акционер АО «Ка-Интернет»;
- Олег Ментус, заместитель директора НТЦ Космических Систем ФГУП НИИР;
- Иван Косенков, старший проектный менеджер Кластера передовых производственных технологий, ядерных и космических технологий Фонда «Сколково»;
- Андрей Федоров, старший специалист Отдела разработки программно-методической и оперативной документации Дирекции развития спутниковых систем АО «СС «Гонец».
В ходе этой дискуссии было высказано немало интересных идей и предложений, но нам хотелось бы особо выделить две ключевые темы, по которым участники разошлись на противоположные лагеря и не нашли точек соприкосновения.
Первая проблема касалась государственной поддержки и вопросов, связанных с экономикой проектов IoT. Представители АО «СС «Гонец» и разработчики МСПД «Марафон IoT» заявили о том, что без государственной поддержки такие проекты практически неосуществимы. Во всяком случае, по мнению Валентина Анпилогова, государство должно субсидировать такие проекты на стадии НИОКР и первоначального тестирования, чтобы можно было предъявить потенциальным заказчикам какие-то готовые решения, в которые они могли бы поверить. Представители АО «СС «Гонец» пошли еще дальше и заявили о том, что государство должно выбрать какой-то один стратегически важный для себя проект и поддерживать его бюджетными средствами, а иностранные системы должны быть просто запрещены к использованию.
С этой позицией категорически не согласился представитель Сколково» Иван Косенков, который заявил о том, что молодые амбициозные компании готовы работать в жесткой конкурентной среде, выходить на мировой рынок и создавать свои IoT-проекты за свет привлечения частного капитала (венчурных фондов), без поддержки государства.
Вторая важная проблема касалась проработки экономики IoT-проектов. Сергей Пехтерев, акционер АО «Ка-Интернет», совершенно справедливо заметил о том, что в докладах представителей компаний не прозвучала аналитика экономики: кто будет пользоваться этими услугами, каковы количественные и качественные характеристики «заказчика», каков его профиль, по каким схемам он планирует использовать спутниковый IoT.
Евгений Буйдинов, отвечая на этот запрос со стороны Сергей Пехтерева, ответил, что тематика данного мероприятия предполагала именно разбор технологии, технических особенностей проектов, а не их экономической стороны.
Валентин Анпилогов заявил о том, что экономика спутниковой системы «Марафон IoT» тщательно просчитывалась. Своего коллегу поддержал и Максим Диордиев, заявивший о том, что его компания проводила детальный анализ потенциального рынка.
Кроме того, Валентин Анпилогов справедливо указал на тот факт, что при анализе таких проектов нам необходимо принимать в расчет, что они являются глобальными системами, поэтому окупаться будут не только за счет российских пользователей IoT-сервисов.
В целом же, прошедшая открытая дискуссия, как отметил Евгений Буйдинов, подводя предварительные итоги мероприятия, оказалась весьма полезной и продуктивной.
