Speaker A
Так треба ось так. Значить, чому нас цікавить п'ять? Начебто це в нас перспективна технологія мобільного зв'язку.
Огляд технологій 5G, їх застосування в IoT, а також порівняння з LoRaWAN для енергоефективних мереж.
Key Takeaways
- 5G підтримує три ключові сценарії: високошвидкісний мобільний інтернет, критично важливі системи з низькою затримкою та масове підключення IoT пристроїв.
- Технологія 5G є універсальною платформою, що поєднує різні вимоги до зв’язку в одному стандарті.
- LoRaWAN доповнює 5G, забезпечуючи енергоефективні та масштабовані рішення для IoT з тривалим часом автономної роботи.
- 5G має потенціал для підтримки складних застосувань, таких як автономний транспорт і дистанційна медицина, завдяки високій надійності та мінімальній затримці.
- Розвиток 5G і LoRaWAN сприяє створенню розумних міст та глобальних IoT мереж.
Summary
- 5G розширює функціональність мобільного зв'язку, забезпечуючи глобальне покриття та високу швидкість до 10 Гбіт/с.
- Три основні напрями 5G: Enhanced Mobile Broadband (висока пропускна здатність), Ultra Reliable Low Latency Communications (надійний зв'язок з низькою затримкою) та Massive Machine Type Communications (масове підключення IoT пристроїв).
- Enhanced Mobile Broadband орієнтований на сервіси з великим обсягом даних, такі як відео високої якості та віртуальна реальність.
- Ultra Reliable Low Latency Communications забезпечує затримку менше 1 мс та надійність 99,999%, важливу для промислової автоматизації, автономного транспорту та дистанційної медицини.
- Massive Machine Type Communications підтримує підключення мільярдів пристроїв з низьким енергоспоживанням і автономністю до 10 років.
- 5G є універсальною платформою, що одночасно підтримує різні види застосувань, від високошвидкісних сервісів до критично важливих систем і масового IoT.
- Компанія Qualcomm деталізує технічні властивості 5G, включаючи ultra low energy, ultra high density та deep coverage для IoT.
- Порівняння 5G із технологією LoRaWAN: обидві забезпечують великий радіус дії, але LoRaWAN орієнтована на мінімальне енергоспоживання та тривалу автономну роботу пристроїв.
- LoRaWAN підходить для вузькоспеціалізованих IoT застосувань із низькою швидкістю передачі даних та великим покриттям на рівні кілометрів.
- 5G та LoRaWAN мають різні пріоритети: 5G — універсальність і швидкість, LoRaWAN — енергоефективність і масштабованість для сенсорних мереж.
Full Transcript — Download SRT & Markdown
Speaker A
Але, скажімо так, порівняно із 4G, 5G розширює функціональність цієї технології і дає досить зручні можливості для утворення глобальних мереж за допомогою 5G. Тобто, скажімо так, велике покриття із можливістю виходу на глобальний інтернет.
Speaker A
Взагалі ми пам'ятаємо, що в нас технології 3G, 4G, 5G, 6G регламентуються ITU-R, значить, сектором радіозв'язку міжнародного союзу електрозв'язку, міжнародної спілки телекомунікацій. Та і ось ця спілка визначила три основні області застосування розширених можливостей 5G. Саме розширених можливостей в інтернеті речей. Е-е, ну,
Speaker A
не тільки в інтернеті речей, а взагалі. Значить, перший напрям — це розширений мобільний широкосмуговий доступ, який називається Enhanced Mobile Broadband і MBB.
Speaker A
Це в нас еволюційне продовження можливостей попереднього покоління 4G LTE, яке забезпечує значно вищі швидкості передачі даних, більшу пропускну здатність, збільшену ємність мережі.
Speaker A
Цей підхід орієнтований в першу чергу на ті сервіси, які потребують великих обсягів даних, тобто, зокрема, потокове відео високої якості, віртуально доповнену реальність і так далі.
Speaker A
А швидкість тут до 10 Гбіт на секунду. Глобальне покриття ось тими самими чарунками, які ми минулого разу розглядали. От у нас там була така топологія, да? От такі чарунки, мікрочарунки, такі малі чарунки. Ось вони забезпечують глобальне покриття.
Speaker A
Підтримка великої кількості пристроїв в зоні покриття і можливість роботи на високих швидкостях до 500 км/год.
Speaker A
Тобто це дає можливість у високошвидкісному транспорті також використовувати цей зв'язок. Другий напрям — це в нас наднадійний зв'язок із низькою затримкою LLC, що розшифровується як ultra reliable low latency communications.
Speaker A
І цей напрям призначений для тих застосувань, де затримки або втрата даних є непропустимими. Ну, це зазвичай йдеться про промислову автоматизацію, про автономний транспорт, про дистанційну медицину. Там все має відбуватися в реальному часі. І важливими є гарантована надійність зв'язку, мінімальна затримка, передача
Speaker A
коротких повідомлень. Як правило, е-е латентність в цьому напрямі забезпечується на рівні менше 1 мілісекунди від точки до точки і надійність складає п'ять дев'яток, тобто 99,999% — коефіцієнт готовності системи і готовності сервісів через зв'язок.
Speaker A
Ну і третій напрям — це масовий машинний зв'язок. Скорочено MMTC, який безпосередньо пов'язаний саме з інтернетом речей. Тобто саме цей напрям забезпечує можливість підключення величезної кількості пристроїв, таких як датчики, інші пристрої розумних систем. Вони працюють, як
Speaker A
правило, з невеликими обсягами даних, але їх багато. І тому тут основними вимогами є масштабованість системи, її енергоефективність, здатність обслуговувати одночасно мільярди пристроїв.
Speaker A
А щільність пристроїв на кілометр може досягати 1 млн. Е-е, знижене енергоспоживання порівняно з іншими сценаріями.
Speaker A
Ну і автономна робота пристроїв за рахунок цього до 10 років від автономних джерел живлення.
Speaker A
Отже, ми бачимо, що 5G — це не лише швидкість нових, скажімо так, нових рівнів, а загалом універсальна платформа, яка одночасно підтримує різні види застосувань цього зв'язку, і високошвидкісні сервіси, і критично важливі системи реального часу, і масове підключення IoT пристроїв.
Speaker A
Звісно, що 4G, яким ми зараз користуємося, ще залишатиметься основою глобального покриття, але саме 5G означає майбутній напрям розвитку мобільних і IoT мереж.
Speaker A
Да. Значить, є ще, ну, тут в нас на схемі показано, на схемці, значить, ці три напрями, да? А є ще ось така деталізована е-е картина щодо напрямів використання 5G від компанії Qualcomm. Як це вона бачить?
Speaker A
І тут ми, в принципі, бачимо ті самі напрями. Так, значить, е, Enhanced Mobile Broadband — це в нас розширена пропускна здатність. Mission Critical Control — це в нас надійний зв'язок. І Massive IoT — це значить масивний зв'язок багатьох
Speaker A
пристроїв в інтернеті речей. А-а, тобто це в нас три кластери, так вони і залишаються.
Speaker A
Але ця схемка деталізує, можна сказати, які саме технічні властивості стоять за кожною з цих категорій, за кожним з цих кластерів. Значить, ось стосовно інтернету речей, значить, в Internet of SS.
Speaker A
Тут підкреслюється, що Ultra Low Energy, значить, пристрої можуть працювати понад 10 років від батареї, що критично для сенсорних мереж. А Ultra Low Complexity — це у нас передача малих обсягів даних, таких як десятки бітів на секунду.
Speaker A
Тобто підкреслюється, що пристрої, які можуть користуватися цим зв'язком, вони можуть бути досить прості, дешеві відповідно.
Speaker A
Значить, Ultra High Density — це про щільність до мільйона пристроїв на квадратний кілометр. Тобто мережа масштабована до рівня розумних міст.
Speaker A
Ну і Deep Coverage — це в нас покриття важкодоступних місць, тобто таких, як там підвали, шахти, сільська місцевість, там, де традиційно мобільний зв'язок буває з перебоями.
Speaker A
Так, значить, ну, а стосовно інших напрямів, то розширена пропускна здатність, значить, підкреслюється extreme capacity — це висока сумарна пропускна здатність саме до 10 терабітів на секунду на кілометр.
Speaker A
Значить, extreme data rates — це в нас пікові швидкості в діапазоні гігабітів на секунду. Користувачі на рівні сотень мегабіт на секунду.
Speaker A
Ну і deepvers — це в нас можливість аналізу, оптимізації та адаптації мережі під навантаження.
Speaker A
Тобто тут саме, як ми говорили, там відео високої роздільності, віртуальна реальність, хмарні сервіси.
Speaker A
Ось вони можуть користуватися цим напрямом. Ну і Mission Critical Control — це в нас критично важливі системи ultra low latency, зокрема затримки до 1 мілісекунди.
Speaker A
Ultra High Reliability — це в нас надзвичайно низька ймовірність помилки 10 у мінус 5 степені на 1 мілісекунду.
Speaker A
Strong security — це в нас підвищені вимоги до безпеки, що важливо у медицині, у державному секторі, у фінансах.
Speaker A
І Extreme User Mobility — це в нас підтримка руху до 500 км/год. Тобто в автономних автомобілях високошвидкісних і не тільки автомобілях, там у промисловій автоматизації, там дистанційній хірургії ось застосовується також може застосовуватися 5G зв'язок. Тобто такий собі універсальний солдат.
Speaker A
Е-е, причому досить гнучка система, яка з одного боку може працювати з мільярдами простих пристроїв інтернету речей, з іншого боку забезпечувати гігабітні швидкості для людей і їх гаджетів. Ну і при цьому гарантувати критичну надійність і мінімальні затримки.
Speaker A
Ми бачимо, що в принципі ці три сценарії мають різні вимоги і нерідко вони конкурують одна з одною. Тобто це протилежні вимоги і саме здатність технології 5G підтримувати їх одночасно.
Speaker A
І це і є важливий технологічний прорив саме цього етапу розвитку стільникового зв'язку. Так, ну добре, йдемо далі.
Speaker A
Після розгляду стільникових технологій логічно перейти до ще одного важливого класу мереж для інтернету речей, а саме до технологій Low Power Wide Area Network, тобто низькоенергетичних та глобальних мереж.
Speaker A
Значить, ну, однією з найбільш відомих серед цих технологій є технологія LoRa разом із протоколом LoRaWAN.
Speaker A
Значить, е, LoRa — це в нас від long range, тобто великий діапазон. Ну, мається на увазі велике покриття.
Speaker A
Ну, на перший погляд, і LoRa, і стільникові мережі вирішують схожу задачу, тобто передачу даних на великій відстані. І тут між ними є такі спільні риси, як, по-перше, використання радіозв'язку.
Speaker A
І це, і та технологія використовують радіозв'язок на рівні глобальних або регіональних мереж. Тобто покриття велике.
Speaker A
Підтримують велику кількість пристроїв і орієнтовані на IoT сценарій. А відмінність в цих двох підходах полягає саме у пріоритетах і компромісах. Якщо стільникові мережі, такі як 4G, 5G, орієнтовані все ж таки в першу чергу на високу швидкість, низьку затримку і універсальність, то мережа
Speaker A
LoRa була створена для більш, скажімо так, вузького використання, а саме орієнтована на мінімальне енергоспоживання, щоб пристрої могли довго працювати від автономних джерел живлення, там батарейки, акумулятори великої ємності.
Speaker A
стільникових мереж, то на рівні кілометрів. Е-е, низька швидкість передачі даних від сотень бітів на секунду до десятків кілобітів наскунду.
Speaker A
Робота в неліцензованих частотах без участі мобільного оператора. Це те, що відрізняє якраз ось цю технологію зв'язку. Тобто, якщо так умовно 5G - це швидко і великі дані передаються, то Лора - це далеко і малі дані, але економно при цьому.
Speaker A
Незважаючи на те, що 5G, як ми бачили, вона розвивається, в тому числі в напрямку застосування в системах інтернету речей, технологія Лора не зникає. Вона, навпаки, активно розвивається. Вона стала однією з провідних технологій низькоенергетичних глобальних мереж для інтернету речей.
Speaker A
Ось там, де у нас розумні міста, е, сільське господарство. якось автоматизоване, да, енергетичні мережі, житлово-комунальні господарства, моніторинг інфраструктури різноманітної.
Speaker A
Ось там застосовується ось нерідко цей тип мереж. Тобто це досить зріла на сьогодні і масово застосовувана технологія.
Speaker A
Сама по собі ця технологія є пропорною і запатентованою на рівні радіозв'язку. А а ось протокол LРАВН, який використовується поверх цієї технології, він є офіційним стандартом Міжнародної спілки електрозв'язку і він є відкритим.
Speaker A
Тобто подальший розвиток керується відкритою неприбутковою організацією Лора Alance. Значить, наскільки це розповсюджено? Ну, ось, наприклад, в нас, ее, в Україні також можна знайти приклади застосування м решлора для моніторингу рівня води, наприклад, обліку газу в системах розумного освітлення, в міських i проектах
Speaker A
різноманітних. Тобто ця технологія в першу чергу використовується у комерційних рішеннях в рамках концепції Smart City. в першу чергу, е-е, як виглядає обладнання. Інфраструктура досить нескладна у цієї технології. Е-е, кінцеві пристрої, ну, тут при приблизно показано, як вони виглядають, ті кінцеві
Speaker A
пристрої. Це, тобто, це такі невеличкі датчики або трекери розміром ось з невеличку таку платку.
Speaker A
А тут в нас батарейка, як правило, розміщена десь там ззаді або, ну, або це в корпусі невеликому розташовується і там відсік для батарейок. І ось вони можуть від цих батарейок роками працювати. Е-е, шлюзи, значить, також виглядають як невеличкі
Speaker A
такі роутери. Ее антена, контролер. Встановлюються вони там на дахах, на щоглах, на будинках. Ну і покривають декілька кілометрів. Ось така штучка покриває декілька кілометрів, забезпечуючи зв'язок.
Speaker A
Е, також потрібний ще сервер. Тобто ми побачимо далі топологію. Ну, давайте по порядку. Значить, тобто ще потрібен хмарний сервер, який буде відповідати за програмну частину, обробляти дані, що поступають від шлюзів і передавати їх у там користувацькі застосунки вже. Тобто це все робиться
Speaker A
для того, щоб можна було там моніторити за допомогою застосунків і управляти. Архітектура зірка. Далі побачимо.
Speaker A
Однією з переваг цієї технології є те, що можна мережу розгорнути самостійно без оператора, оскільки в нас тут неліцензовані частоти, відповідно, а-а ми можемо ні з ким не домовлятися, самі закупити обладнання, розгорнути цю мережу і користуватися.
Speaker A
Ее, може так бути, що в тому місці, де ви хочете розгорнути мережу, вже є якась інфраструктура, хтось її вже розгорнув, і ви можете домовитися і використовувати цю інфраструктуру, як інфраструктуру оператора. Є і такі приклади, як оператор розгорнув інфраструктуру і
Speaker A
надає можливість користуватись, як в принципі провайдер інтернету приблизно, але це не обов'язково, скажімо так.
Speaker A
Якщо у стільникових мережах ви не обійдетеся без оператора, то тут можете обійтися. І це принциповий такий момент.
Speaker A
А-а, так, да. І що цікаво, що цікаво, що, е, навіть якщо у тій місцевості, де ви хочете розгорнути свою мережу, вже розгорнута якась мережа, то ви, в принципі, е-е можете зробити власну мережу і ваші обидві мережі будуть покривати одну і ту саму
Speaker A
територію і вони будуть працювати, ну, скажімо так, незалежно одна від одної. Тобто там в технології є механізми, які забезпечують можливість одночасно працювати там в різних каналах частотних. Е сигнали можуть розходитися за рахунок е спеціальної модуляції.
Speaker A
От, тобто, якщо правильно налаштувати канали і параметри зв'язку, то, в принципі, можна добитися того, що вони будуть співпрацювати на одній території.
Speaker A
Да. Ну і, до речі, передача даних відбувається не постійно і невеликими порціями, тому ймовірність конфліктів також зменшується внаслідок цього, да? Ну, значить, давайте по порядку розглянемо, що собою представляє власне технологія. Тобто сам стек, ее, технології Лора і протоколу Lorav, він
Speaker A
отут показано, як він приблизно охоплює рівні моделі Open System Interconnection, взаємодії відкритих систем. Тобто основне, це в нас те, що стосується фізичного рівню, це в нас технологія зв'язку.
Speaker A
А, ну іравен VН - це в нас канальний рівень. Канальний рівень. Ее, значить, фізичний рівень, звісно, що відповідає за формування та передавання радіосигналу, керує модуляцією, ее, потужністю передавача і роботою приймально-передавальних радіомодулів.
Speaker A
Важливий момент, що сама по собі технологія Лора може використовуватися не лише з протоколом LР, а і у якихось інших альтернативних архітектурах.
Speaker A
Є такі промислові спеціалізовані рішення, ну, наприклад, Symphony Link від Linklabs, D7 від Hetech, тобто це інші протоколи, які базуються на технології Lor звісно, що ці різні технології е-е є несумісними між собою, але вони можуть, знов таки перетинатися в ефірі.
Speaker A
Ее важливо відмітити, що сама радіотехнологія Лора належить до таких низькоенергетичних мереж, які нестандартизовані 3GP, на відміну від LTE, LTE Mobility, Narobot.
Speaker A
Оці технології, вони стандартизуються. А Лора - це незалежна альянс керує. Ну, Лора Альянс керує Вен, да? А технологія проприєтарна, но, тобто вона стартизована ось цією компанією Stee її, власне і придумала, і просуває, але, значить, воно до 3GPP не має
Speaker A
відношення. Ее, тобто це дає можливість ее їм працювати в неліцензованому спектрізьку вартість передачі даних. Хоча, якщо говорити про уніфікацію порівняно із стільниковим рішенням, тут, в принципі, ця технологія дещо програє.
Speaker A
Значить е значить протокол ми сказали, розвивається компанія Laora Alance, точ альянсом компанії. Саме цей альянс займається стандартизацією сертифікацією пристроїв, забезпеченням їх сумісності.
Speaker A
Ее, в принципі, це відкриті специфікації і тому велика кількість компаній, вона приймає участь в її розвитку.
Speaker A
Значить, ну, ми сказали, що по швидкості ее Лора мережі значно поступаються сучасним стільниковим мережам. 3G, 4G, е, там до 10 разів менше.
Speaker A
але виграє за рахунок дешевизни інфраструктури і за рахунок великої зони покриття одного шлюзу. Один шлюз може покривати 2-5 км у місті і до 15 км у передмісті.
Speaker A
Тому мережі Лора, як правило, є значно такими розрідженими по кількості базових станцій на одиницю площі.
Speaker A
Територія у 30 000, наприклад, квадратних кімт може покриватися там усього сьома шлюзами хлорове. Це радикально їх відрізняє від стільникових мереж, де комірки значно менші, а веж відповідно багато.
Speaker A
Причому з зростанням поколінь стільникових мереж ці комірки стають ще менше, а веж стає більше, хоча вони стають більш енергоефективними, більш менш енергозатратними.
Speaker A
Ну і таке практичне уточнення, що низька вартість інфраструктури Лора досягається не тільки за рахунок неліцензованого спектра, а й завдяки малій кількості інфраструктурного обладнання. От це одна з причин, внаслідок якої саме Лора обирають часто для великих розподілених систем інтернету речей.
Speaker A
А значить, стосовно частотного діапазону, ми сказали, що це аналізований частотний діапазон. Дещо він відрізняється в залежності від регіону, де використовується ця мережа.
Speaker A
Ну, в Сполучених Штатах це, е 915 МГц. У Європі 868 МГц, причому з обмеженнями робочого циклу в 1 або 10%. Тобто це значить, що протягом усього часу пристрої можуть передавати ее лише протягом од відного до 10% часу загального. Ну і в Азії - це
Speaker A
433 МГц. У Лора застосовується спеціальний вид модуляції, який називається пр спредспектрум CSS. І ця модуляція є похідною від широкосмувого розширення спектру.
Speaker A
Основна ідея цієї модуляції полягає в балансі між швидкістю передачі даних і чутливістю приймача. Ее з'явилася ця технолоце ця модуляція ще у 40вих роках минулого століття, а саме в військових системах зв'язку.
Speaker A
Саме завдяки високій заводостійкості, стійкості до доплерівських ефектів, до багатопроменевого поширення сигналу, там у військовому зв'язку це було дуже затребувано.
Speaker A
Важливим компонентом цієї модуляції чирп з передспектром є так звані чірпи. Тобто це синусоїдальні сигнали, частота яких плавно зростає або зменшується в часі. Ці сигнали займають смугу каналу і це робить передачу більш стійкою до перешкод. Ее, значить, оскільки частота сигналу постійно
Speaker A
змінюється, то це можна уявити як ее звук, який кит випромінює. Тобто такий змінюється тон у нього, да, вище стає, нижче стає. Ось приблизно так виглядає сигнал, що формується, значить, при модуляції чірп з предспектром.
Speaker A
Значить, швидкість передачі даних, тобто бітрейт, залежить від швидкості черпів, коефіцієнта розширення спектра. От bitй залежить від коефіцієнта розширення спектра і ширини смуги пропускання біль. І ось у нас формула, яка показує, як розрахувати саме бітрейт.
Speaker A
Ну, типові значення бітрейту ваюються приблизно від 0,3 кбіт/скунду. Ну, тобто умовно 300 ее 300 бітів на секунду, да, до 5 кбіт/скунду.
Speaker A
Чим більший коефіцієнт розширення спектра, тим нижча швидкість, але більша дальність з'яску. Е-е, причому важливо відмітити, що модуляція чірп з предспектром дозволяє приймати сигнали нижче рівня шуму. Про що ми говорили, коли говорили про теорію зв'язку?
Speaker A
І тут, е, десь рівень сигналу -19,5 дБ. Досягається така можливість, зокрема, завдяки використанню корекції помилок.
Speaker A
Тобто на великих відстанях, е, це підвищує надійність зв'язку. Тобто саме це дозволяє використовувати такі великі покриття.
Speaker A
використовуються канали. Тобто у цих частотних діапазонах використовуються канали шириною по 125 кГц. Ее Лора може працювати з декількома каналами одночасно і використовує псевдовипадкову перестройку частоти.
Speaker A
Важливою властивістю є так звана ортогональність сигналів, яка дозволяє одночасно передавати декілька пакетів з різними значеннями коефіцієнта розширення спектра. Тобто на одній частоті, але з різним коефіцієнтом розширення спектра можна передавати різні сигнали без завад.
Speaker A
Е, в Лора існує шість значень коефіцієнту розширення спектра від SF7 до SF12. Ну, е, там є м пакети. Пакети мають певну структуру, там преамбула, заголовок, корисне навантаження.
Speaker A
Корисне навантаження має обсяг приблизно від 51 до 222 байтів. І окремою функцією є механізм адаптації швидкості передачі даних. Називається Adaptive Data Rate.
Speaker A
Ну, це часто так називається, як адаптивний битрейт. Він дозволяє мережі динамічно змінювати параметри зв'язку залежно від якості сигналу і відстані до базової станції. Якщо вузли ближче до базових станцій, вони можуть передавати дані швидше і швидше е переходити в режим сну
Speaker A
відповідно. А віддалені вузли, вони мають використовувати більш низькі швидкості для того, щоб забезпечити більш надійний, ну, для того, щоб забезпечити надійний зв'язок, незважаючи на відстань.
Speaker A
Значить, ми поговорили про фізичний рівень, да? Значить, канальний рівень, е-е, або МАК рівень працює поверх фізичного і відповідає за організацію доступу до цього каналу. Е-е, в межах цього рівня використовуються три класи пристроїв. Значить, клас A, клас B, клас
Speaker A
C. Відрізняються вони балансом між енергоспоживанням і затримкою передачі дату. Клас A - це в нас базовий, е, клас. Він є обов'язковим для усіх пристроїв Лоравен, найбільш енергоефективний, але з найбільш великими затримками.
Speaker A
Пристрої цього класу зазвичай це батарейні сенсори. Вони працюють у такому режимі. Спочатку передають дані, потім відкривають короткі вікна прийому через певні інтервали часу. І саме в ці моменти можливий прийом даних від мережі.
Speaker A
Тобто незхідний трафік, який дозволяє приймати пристрою дані від мережі, він саме прив'язаний до цих коротких інтервалів після передачі. Тому затримка, вона може бути значною, якщо треба щось прийняти. Значить, прийняти можна лише після передачі. Ось така особливість.
Speaker A
Значить, клас B. Клас B забезпечує компроміс між енергоспоживанням і затримкою. Такі пристрої синхронізуються за допомогою маяків, які періодично передає шлюз. Після отримання маяка пристрій відкриває додаткові заплановані вікна прийому.
Speaker A
Тобто не тільки після передачі можна приймати дані з мережі, а і у заплановані вікна. І це дозволяє мережі ініціювати зв'язок у більш передбачувані моменти часу.
Speaker A
Ну і нарешті клас C. Це в нас continuous. Значить, це в нас клас орієнтований на мінімальну затримку. І при цьому він, звісно, що споживає найбільше енергії. Пристрої цього класу практично постійно перебувають перебувають у режимі прийому. Тому continuous, ну, за винятком, звісно, моментів, коли
Speaker A
йде передача. І це дозволяє отримувати дані від мережі майже без затримок. Ну, зазвичай це пристрої з постійним живленням, які постійно на зв'язку і, ну, наприклад, там виконавчі механізми якихось пристроїв. Тобто нам потрібно в більш, можна сказати, реальному часі,
Speaker A
наприклад, управляти якимось пристроєм. Ось тоді це клас С. Значить, хоча ми сказали, що для реального часу ці системи підходять менше, аніж стільникові, да?
Speaker A
Ну, але переваги ми вже озвучили. Є свої переваги також. Щодо безпеки, у Лора Ven використовується шифрування на основі алгоритму АСиметричного.
Speaker A
Для підвищення безпеки використовується розділення функцій. Для аутентифікації використовується один ключ мережевий, для шифрування користувацьких даних інший прикладний ключ, так званий.
Speaker A
Підключення пристроїв до мережі може відбуватися двома способами. Перший спосіб називається активація по повітрю. Our the Air Activation.
Speaker A
А в цьому випадку пристрій надсилає запит на приєднання, а мережа у відповідь надає необхідні параметри та ключі сеансу.
Speaker A
І другий спосіб - це персоналізована активація. Значить, activation by personalization. Тоді всі ключі зазлегідь записані в пристрої виробником або оператором.
Speaker A
Ее, ну, тобто можливі два варіанти. Або ви заздалегідь прописуєте ключі і на шлюзах, і на серверах, і, ее, на обладнанні вашому, на ваших сенсорних модулях, і потім вони можуть за за рахунок цих ключів шифрувати, значить, дані. Е, це називається авторизація по
Speaker A
персоналізовано, да? А якщо ключі передаються по мережі, да, тоді це активація по повітрю. Можна налаштувати і так, і так.
Speaker A
Значить, е, далі. Lorвен використовує асинхронний принцип доступу до каналу, ее, заснований на протоколі Авлоха.
Speaker A
Відповідно до цього принципу, пристрої можуть передавати дані без попереднього попереднього узгодження з іншими вузлами. Ее, ну, тобто як працює, наприклад, там Eernрнеet або багато інших технологій зв'язку. Спочатку треба з'ясувати, ніхто не займає середовище передачі, да, і потім передавати. А тут
Speaker A
не обов'язково це перевіряти. Шлюз просто приймає пакет і ретранслює його. Ретранслює е-е і очікує на підтвердження доставки. Якщо підтвердження доставки не отримано, пристрій повторює передачу.
Speaker A
Можливі колізії, але вони виникають лише тоді, коли декілька пристроїв використовують однакові частоти та параметри передачі одночасно. Ну тоді внаслідок колізії дані спотворюються, але якщо немає підтвердження прийнятих даних, то просто вони повторно пересилаються. За рахунок того, що маленькі обсяги цих даних можна і
Speaker A
повторно передати. Ну, а ось як виглядає топологія мережі Лора Vен. Лора Lorвен. Тобто ми сказали, що це фактично зірка. Тобто ось у нас е шлюзи Lorвен.
Speaker A
Ось у нас мережеві служби. Це в нас, ну, такий собі хмарний сервер, хоча він може встановлюватися і у вас десь. Тобто це не обов'язково, що десь там у хмарі в іншому там в Сполучених Штатах. Це може бути ваш сервер. Ви можете самі собі
Speaker A
розгорнути. От. Е-е і тут вже передача йде, наприклад, по там 4G LTE, 5G, а ось до шлюзів іде через ось цей протокол Lра. Тобто ось у нас до цього моменту використовується протокол Clorav. Ну, а тут вже звичайний інтернет, там протокол TCPIP і
Speaker A
відповідні технології зв'язку, да? Значить, е, ну, і тут додаткові можуть бути провайдери хмарних послуг, якщо потрібно, да? Тобто це база, тощо те, що нам дає протокол LРEN, а тут вже якісь додаткові функції. Ну, отут в нас перераховується, де все це може використовуватися.
Speaker A
Причому зверніть увагу, що тут можливо таке, що один той самий датчик може підключатися до декількох шлюзів. Це цікавий такий момент. Тобто м топологія базується на принципі зірки, але фактично реалізує її розширений варіант, таку собі зірку зірок, коли можна
Speaker A
одночасно до декількох е шлюзів приєднуватися. Ну, тобто може взаємодіяти кожен пристрій. не з одним, а з декількома шлюзами. Це спеціально зроблено для того, щоб зробити більш надійним зв'язок.
Speaker A
Значить ее ну, загалом концепція така, що дані від кінцевого узла передаються до шлюза по каналу Лора, а далі шлюз пересилає їх вже у хмарну мережеву інфраструктуру через звичайні транспортні технології.
Speaker A
А-а, хмарна мережева служба, мережева служба Лоровен. виконує основні функції управління. Тобто вона збирає отримані пакети, реалізує логіку роботи мережі і підтримує верхні рівні стеку.
Speaker A
Ее і саме завдяки роботі цієї мережевої служби немає потреби в класичній процедурі handover, яка використовується в стільникових системах, коли обслуговується передача, тобто в відбувається передача обслуговування між базовими станціями, коли користувач там або пристрій рухається. Якщо вузол рухається і його сигнал приймає приймає
Speaker A
декілька шлюзів, то мережева служба просто отримає дублікати. Тобто і цей шлюз передасть дані від цього датчика, і цей шлюз передасть дані від цього датчика. Будуть дублікати, але мережева служба буде бачити, що це дублікати одного того самого пакету і тому ее
Speaker A
вибере просто один з них і все. Значить, до причому, ну, ладно. Значить, до основних функцій мережевої служби належать виявлення та усунення дублікатів пакетів, про що ми сказали, забезпечення безпекових функцій, маршрутизація даних і обробка підтверджень доставки.
Speaker A
Значить, е, як ми вже зазначали, важливою перевагою Лоравен є менша кількість базових станцій ось цих шлюзів.
Speaker A
порівняно порівняно з традиційними стільниковими мережами. Усі базові станції працюють у однакових частотних діапазонах і фактично функціонують як єдина велика логічна станція. Це дозволяє нам знизити вартість розгортання і експлуатації мереж порівняно з класичними мобільними стільниковими мережами.
Speaker A
Е, ну, варто відзначити також певні обмеження цієї технології, ее, які варто враховувати під час проектування, під час розгортання i систем. Ну, по-перше, не це неповноцінний мережевий стеккомоделі осі. В ньому відсутні деякі функції, характерні для мереж LDE, наприклад. Ну,
Speaker A
скажімо, роумінгу немає, не підтримуються гарантії якості обслуговування Quality of Service. Немає механізмів повторної передачі, до речі, немає повноцінного транспортного рівня, сеансового, мережевого. Тобто, якщо потрібно щось з цього, то доводиться це реалізувати вже додатково на рівні прикладному, на рівні застосунків.
Speaker A
Також важливо, що ця система значною мірою залежить від хмарної інфраструктури. Тобто розгортання самих ось цих кінцевих пристроїв, шлюзів, воно недороге, але варто враховувати витрати і на використання хмарних сервісів. Тобто все одно потрібно десь розгорнути цей сервер, може у хмарі, може самому
Speaker A
закупити обладнання. І це також входить у вартість розгортання мережі. Ну і третім важливим фактором є залежність від виробника технології.
Speaker A
Саме компанії SIMTEK. Вона саме є основним постачальником чипів для кінцевих пристроїв, для шлюзів. І хоча існують партнерства, наприклад, з СТМ, ST Microelectronics, то все одно екосистема цієї технології залишається частково централізованою.
Speaker A
Оскільки протокол Лоравен використовує протокол Алоха, ми говорили, то це дещо ускладнює механізми підтвердження доставки та призводить до відносно високої ймовірності колізій і втрат пакетів. Тобто тут вже треба прорахувати, ну, або подивитися на практиці, на експерименти якісь, наскільки часто виникають ці колізії.
Speaker A
Тобто самі по собі вони не критичні, да, але вони можуть дещо знижувати продуктивність. вашої системи зв'язку, да? Значить, ну і ще одне обмеження - це слабка підтримка незхідного каналу, ми сказали.
Speaker A
Тобто протокол фактично орієнтований на передачу даних саме від пристрою до мережі висхідний канал. От і він переважно є одностороннім. У багатьох застосуваннях цього достатньо, але іноді потрібні додаткові рішення.
Speaker A
Ну, ми сказали, що несхідний канал також існує. От. Але для реального часу це все ж таки не не оптимальне рішення, скажімо так.
Speaker A
Да, затримки, до речі, значно більші, тому для систем реального часу не не дуже підходить ця технологія.
Speaker A
Ее стандартно не передбаченого зручного механізму оновлення прошивок по повітрю. От до чого ми вже, в принципі, звикли у мобільних мережах, в інтернеті.
Speaker A
От тут з цим можуть бути проблемки. І тому окрему складність може становити підтримка мобільних вузлів.
Speaker A
Ее низька швидкість передачі ее може викликати певні труднощі при використанні мобільних вузлів в рухомих об'єктах, там на транспорті, наприклад.
Speaker A
Система чутлива до змін умов поширення сигналу. Тому це також обмежує можливість використання у рухомих об'єктах, ну, які швидко рухаються, скажімо так.
Speaker A
Ну, і низька, значить, низька швидкість передачі даних. Це пакет обсягом там 40-60 байтів можуть може передаватися декілька секунд. Десь такі приблизно швидкості.
Speaker A
Щодо геолокації, то Лоравен забезпечує відносно невисоку точність, приблизно до 100 м. За GPS також вона не конкурує зовсім. Ее геолокація може визначатися за рівнем сигналу або за часом проходження сигналу. Найкращі результати досягаються при використанні декількох базових станцій і методів тріангуляції.
Speaker A
Так. Ну і ще одна технологія, яку ми розглянемо сьогодні, це називається вона SFOX. А це ще одна технологія низькоенергетичних глобальних мереж.
Speaker A
Бездротова мережа далекого радіусу дії, орієнтована на передачу невеликих обсягів даних від Айот пристроїв із мінімальним енергоспоживанням.
Speaker A
Технологія була розроблена у 2009 році. у французькому місті компанії SFOX. На відміну від Лора Loraven, SFOX - це не просто технологія зв'язку, а цілісна операторська і екосистема.
Speaker A
Інфраструктура мережі централізовано розгортається і обслуговується провайдерами. Тобто можна порівняти ізравен. Та якщо порівняти е-е то, ну, що тут спільного? Те, що обидві ці технології належать до технологій глобальних низькоенергетичних мереж, відповідно вони орієнтовані на енергоефективні пристрої, що часто використовуються у інтернеті речей,
Speaker A
забезпечують велику дальність зв'язку. Обидві працюють у неліцензованих частотних діапазонах і підтримують передачу невеликих обсягів даних із низькою швидкістю. Це те, що в них є спільного.
Speaker A
Е-е, основні відмінності - це те, що, е, якщовен дозволяє будувати власні мережі, то Сайфокс - це, ми сказали, централізована операторська інфраструктура.
Speaker A
І відповідно з моделлю підписки, там, надання послуг по підписці, ее SFOX має значно більш жорсткі обмеження на обсяг і частоту передачі даних.
Speaker A
Тобто ми сказали, що хоча Ven - це більш така, ну, менш універсальна мережа зв'язку, аніж цільникові, то Сайфокс ще більш вузько спрямована.
Speaker A
Тобто можна, якщо порівняти, то це ще більш таке нішеве рішення з того боку, що ще менші обсяги передачі даних, ще е там, значить, більш енергоефективні пристрої. Ну, десь так.
Speaker A
А хоча з іншого боку інша модель розгортання. Значить, уй користувач платить за підключення пристроїв і за їхній трафік в залежності від кількості пристроїв і профілю використання.
Speaker A
Ну і там по технологіям та теж є відмінності. Звісно, що е ми сказали, що використовує от модуляцію CSS, да, там CHP Spectrum, а в Sfox використовується е так званий UNB тобто це значить над ее вузька надвузька смуга ультранароb
Speaker A
і відповідно модуляція. Тобто саме саме завдяки цьому і забезпечується дуже низьке енергоспоживання і велика дальність зв'язку.
Speaker A
Ее вся ця технологія є пропорною, вона є закритою і, ее, вона працює на неліцензованих АСМ діапазонах частот.
Speaker A
Значить, відповідно перевагами SFOX є низьке енергоспоживання пристроїв. Тобто від тієї самої батарейки модуль може працювати там ще довше, аніж угору.
Speaker A
Простота протоколу, простота пристроїв, відсутність потреби розгортати власну інфраструктуру. Тобто треба лише з'ясувати, чи є оператор Сайфокса в тому місці, де ви хочете розгорнути вашу мережу.
Speaker A
Якщо є, добре, можете звернутися як до провайдера, да, підключитися і використовувати на певному пакеті.
Speaker A
Відповідно, управління мережею здійснюється оператором централізовано. Самі по собі кінцеві пристрої, вони досить прості, вони недорого коштують.
Speaker A
Ее вся ця штука підходить добре для сценаріїв із рідкісною передачею невеликих даних. Е-е з іншого боку, основними обмеженнями, недоліками є жорсткі обмеження на кількість і розмір повідомлень. От там зовсім зовсім зовсім маленькі обсяги даних, низька пропускна здатність, слабкий несхідний канал,
Speaker A
залежність від оператора, відповідно, закритість технології, відповідно обмежене покриття. Ви не можете в будь-якому місці розгорнути, треба, щоб там був оператор і не підходить відповідно для задачі з високими вимогами до швидкості або задач реального часу.
Speaker A
Для чого саме краще застосовувати Сайфокс? Ну, там, де передаються малі обсяги даних з низькою частотою. Ну, наприклад, системи сигналізації, лічильники чогось, там, лічильники газу, електроенергії.
Speaker A
Їм не потрібно там постійно передавати, да, в реальному часі дані. Треба знімати там раз на тиждень, наприклад.
Speaker A
е значення з лічильника, там датчики температури, датчики вологості, датчики стану середовища. Якщо вам треба, наприклад, ви якась метеостанція, вам треба знімати періодично, да, там кожну добу. Ну, ви можете подивитися, чи може оператор за сво зі своїми обсягами даних
Speaker A
забезпечити вам потрібний ее потрібний функціонал. Тобто, в принципі, навіть точні сенсорні дані можуть вкладатися в обмеження, типові обмеження Сайфоксу.
Speaker A
Один вимір температури або вологості, там це декілька байтів передати і все. В деяких випадках можливо передавати е-е лише просто події без корисного навантаження.
Speaker A
Так що просто передається пакет безкорисного навантаження і ви знаєте, що ага, відбулася там такась подія, що ще більше зменшує енергоспоживання пристрої. Чим менше обсяг обсяги даних, тим більше менше енергоспоживання і більше енергоефективності.
Speaker A
Тобто бачимо, що - це в нас технологія така максимально енергоефективна, максимально спрощена, але з іншого боку централізована. Вона підходить для масових йод рішень з мінімальними вимогами до обсягу даних.
Speaker A
Порівняно з Лоравен, вона менш гнучка, але там, де існує відповідна інфраструктура, там, де є оператор, там, в принципі, вона простіша до розгортання і до впровадження. Відповідно до концепції ось цієї ультраarrow band, ультравукость могово зв'язку, на який засновано фізичний рівень Сайфоксу,
Speaker A
система використовує вузький радіоканал, концентруючи енергію сигналу в мінімальній смузі частот. Тобто, якщо в Лоравен використовується ось той, ее модуляція чірп з прес-спектором, там по більш широкому спектру частот розподіляється сигнал, то тут в нас мінімальна смуга. І, е, канал
Speaker A
концентрується саме в цій смузі, маленькій маленькій ее вузькій. Значить, частота, до речі, це або 868 МГц у Європі, або 902 МГц у Північній Америці.
Speaker A
В деяких країнах, наприклад, у Японії існують жорсткі обмеження спектральної щільності додаткові, що дещо ускладнює розгортання цієї технології.
Speaker A
Е, от ми сказали, що оператор, да, значить, має бути історична, значить, структура мережі була така. Значить, була компанія Sefox, яка виступала як глобальний оператор і власник технологій.
Speaker A
Секундочку. Так значить продовжуємо. Значить, що ми сказали? Була компанія Sefox, да, французька, ми сказали, глобальний оператор, власник технології, ліцензіатор на чіпи. І в різних країнах працювали національні оператори SFOX Network Operators. Це були партнери компанії SFOX, які, власне, розгортали
Speaker A
вазові станції, забезпечували покриттям територію і далі продавали підписки клієнтам. В більшості країн де є е взагалі ця технологія, там один оператор національний на країну. Хоча, в принципі, модель допускає можливість і декількох операторів в країні. Хоча це рідко використовується. В принципі, десь
Speaker A
70 країн зараз, е, мають операторське покриття СайфоX. Е, ну, країн, в принципі, у світі більше, тому бачимо, що розповсюдження цієї технології, ну, не не повсюдне, ну, хоча досить досить популярне відносно, да.
Speaker A
Е-е, значить, SFOX в свою чергу використовує централізовану хмарну платформу. Тобто з базових станцій, навіть якщо вони належать локальному оператору, дані передаються в глобальну хмарну інфраструктуру Сайфоксу. І саме там відбувається ідентифікація пристроїв, маршрутизація і передача даних у застосунки через відповідні API
Speaker A
і колбеки. Тобто локальні оператори відповідають за радіоінфраструктуру, а глобальна платформа саме за логіку мережі і обробку даних. Але модель Сайфоксу дещо змінилася з тих часів, коли вона з'явилася. Е, після фінансових проблем певних у 2022 році компанія Сайфокс була об'явлена банкрутом і її
Speaker A
інфраструктура перейшла під управління іншої компанії БІС називається. Ну, хоча, в принципі, вся ця інфраструктура і архітектура залишилась, просто дещо змінилася модель управління.
Speaker A
І у деяких країнах мережі Сайфокс зараз управляються локальними компаніями або консорціумами без виходу на глобального оператора UNPС. Але принцип залишається загалом тим самим. Мережа фізично розподілена, але логічно централізована через хмару.
Speaker A
Ну і тут, якщо порівнювати з Лоравен ще раз, то це такий характерний момент. В Сайфоксі використовується централізована модель з операторами і глобальною хмарою, а в Lorven децентралізована, тобто мож можна мати власну мережу і власний сервер в інтернеті.
Speaker A
В Україні, до речі, модель SFOX реалізована через локального оператора Sfox Ukraine. Саме він будує і обслуговує радіоінфраструктуру, підключає пристрої клієнтів і взаємодіє з глобальною хмарою, хмарною платформою SFOX, ну, яка зараз UNPIS.
Speaker A
Е, до речі, ця мережа почала розгортатися приблизно з 2020 року і поступово вона покриває великі міста.
Speaker A
Так, ну добре. Значить, що стосується стеку протоколу safox, ми сказали, що на фізичному рівні використовується надзвичайно вузька смуга.
Speaker A
Тобто це приблизно 10, значить, приблизно 100 Герц для ULН каналу і для передачі, значить, з пристрою у мережу, да, значить, в східний канал використовується модуляція DBPSK.
Speaker A
Це називається differential binary face shift kein. Це е-е різновид фазової маніпуляції сигналу, а також пропрієтарне кодування на основі ортогонального розширення послідовностей.
Speaker A
Для низхідного каналу, коли з мережі приймають на пристрій передається щось, використовується інша модуляція, а саме гаусівська сумна синхронізація частоти.
Speaker A
Housen frequency Shift Key GFSK. От передача пакетів відбувається випадковим чином. Пристрій надсилає коротке повідомлення по випадковому каналу з випадковою затримкою приблизно 500 525 мскунд. Цей метод називається Random Frequency and Time Division Multiple Access.
Speaker A
Значить, ми сказали, що Sfox має досить жорсткі обмеження на пере на дані, що передаються.
Speaker A
Ее і ці обмеження суттєво впливають на загальну архітектуру цієї системи. Значить, розмір повідомлення - це 12 байтів у висхідному каналі і 8 байтів у незхідному каналі.
Speaker A
Значить, швидкість передачі приблизно 100 бітів на секунду у висхідному каналі, 600 бітів на секунду у нас не східному каналі. Ось такі маленькі швидкості, ось такі маленькі повідомлення. Відповідно повідомлення у 12 байтів у висхідному каналі передається приблизно в одну тире2
Speaker A
секунди. Десь так. Максимум 140 повідомлень на добу для одного пристрою. для східного каналу ще менше.
Speaker A
Значить, ну і для того, щоб забезпечити велику дальність зв'язку, висо використовується висока чутливість приймача. Приблизно -120 -142 дБ е-е децибел міліват, да? Так здається там ця одиниця називається. Значить, хоча підтримує двонаправлену комунікацію, вона є значно обмеженою. Тобто базова
Speaker A
станція не може передавати дані пристрої в будь-який момент. Так само, в принципі, як і прилове ми сказали, да, незхідний канал відкривається лише після відправки повідомлення пристрою. Тобто приблизно через 20 секунд після, е, передачі з пристрою в мережу відкривається приймальне вікно. Воно
Speaker A
триває десь приблизно 25 секунд. І в цей час базова станція може надіслати коротке повідомлення до чотирьох байтів на пристрій. Таким чином, низхідний канал у SFOX є скоріше реактивним, ніж постійно доступним.
Speaker A
От тут немає такого, як у Lorav, що там є три класи пристроїв, да, впритул до постійно на зв'язку. Тут такого немає.
Speaker A
Значить, стосовно канальної організації, до речі, ми бачимо, що стек протоколу SFOX, він більш такий розвинутий при цьому, тобто він покриває не лише фізичний і канальний рівень, а також на мережевий і транспортний розповсюджується своя е-е свій прошарок і є підтримка на
Speaker A
прикладному рівні. Значить, на канальному рівні система використовує приблизно 333 канали шириною у 100 Гц. Передача здійснюється, як сказали, з псевдовипадковим вибором одного з декількох канале. Тобто це підвищує стійкість до завад. Потужність передбача зазвичай становить 14 дБ мВт в
Speaker A
Європі і 22 дБ мВт в Північній Америці. Тобто так. Значить, кожен рівень має просту регламентовану модель роботи. Ее пристрої в мережі мають унікальні ідентифікатори, які використовуються для аутентифікації пристроїв, маршрутизації повідомлень в хмарній системі, а також для ідентифікації джерела даних. Тобто, коли
Speaker A
е-е коли в нас, ну, значить, топологія схожа з Lравен, тобто в нас є базові станції. Тут зліва, де йде взаємодія з кінцевими точками, то протокол Sefox використовується справа. В нас звичайний TCPIP з виходом на служби SFOX і на
Speaker A
додаткові там провайдери хмарних послуг за необхідністю. Значить, ну і тут діє принцип send and forget, так званий, тобто модель відправив і забув.
Speaker A
Така важлива особливість Сейфоксу. Підтвердження доставки від утримувача ее не передбачається. Тобто пристрій не отримає стандартного повідомлення ек, як це відбувається в традиційних мережах. А для того, щоб все ж таки підвищити надійність передачі, все гарантувати, все ж таки підвищити
Speaker A
ймовірність того, що повідомлення дійде, кожне повідомлення передається тричі на різних частотах і от трохи різний час.
Speaker A
Тобто те, що називається псевдовипадкова частота. Просто не просто ми вибираємо псевдовипадкову частоту, а декілька разів повторюємо, три тричі повторюємо на різних каналах. Оце саме це і збільшує ймовірність успішного прийому.
Speaker A
Хоча, звісно, що гарантії все одно нема. існує ймовірність, усі три копії будуть загублені і тоді, е, значить, ну, скажімо так, тобто повідомлення не дійде, треба це враховувати.
Speaker A
Значить, по структурі кадру, ее, ну, кадр SFOX містить преамбулу для синхронізації приймача, далі поле синхронізації кадру, корисні дані, поле автентифікації і контрольну послідовність, що використовується для виявлення помилок.
Speaker A
Важливо, що в пакеті немає адреси призначення. Усі повідомлення приймаються базовими станціями і передаються в хмарний сервіс, а там вже відбувається їх обробка та ідентифікація.
Speaker A
Тобто модель працює таким чином, що пристрій передає пакет в ефір без адресату. Будь-яка базова станція, яка його прийняла, відправляє в хмару цей Фокс і вже в хмарі визначається, що це за пристрій по його ідентифікатору. І далі застосовується відповідна логіка
Speaker A
обробки. Тобто адресація відбувається не в радіокадрах, а у хмарній інфраструктурі. Вже е через дуже низьку швидкість передачі, ми сказали приблизно 100 бітів на секунду для висхідного каналу. Навіть невеликий пакет, е, передається приблизно за 1-д секунди ефірного часу.
Speaker A
А якщо враховувати, що він передається тричі, то відповідно навантаження на ефір ще збільшується. Ну і сказали також про обмеження по кількості повідомлень.
Speaker A
Європейські регуляторні норми TSI обмежують використання каналу до 1% робочого циклу. Тобто це приблизно 36 секунд передачі на одну годину.
Speaker A
Ну сказали там з урахуванням повторів і тривалості одного повідомлення. Це призводить до обмеження приблизно до шести повідомлень на годину на один пристрій.
Speaker A
Ранні версії Sfox були повністю односторонніми. Сучасна версія підтримує обмежений двонаправлений зв'язок, хоча UPLН залишається основним режимом роботи.
Speaker A
Тобто - це в нас такий собі додатковий е-е додаткова можливість, яка повноцінним каналом прийому від мережі до пристрою вважати не можна.
Speaker A
Тобто загалом макрівень макрівень сайфоксу побудований досить ее просто. Відсутні підтвердження повідомлень, здійснюється повторна передача для надійності. Передбачається централізована обробка даних у хмарі.
Speaker A
Тобто саме внаслідок цього досягається низьке енергоспоживання, але накладаються суворі обмеження на кількість і характер переданих повідомлень.
Speaker A
Так, значить, ну, що стосується вищих рівнів, ну, рівень кадру, тут в нас формується радіокадри з прикладних даних, додається службова інформація, там, порядковий номер кадру. Ее, все одно це повноцінним стеком Open System Interconnection не назвати. Багато функцій винесено на
Speaker A
рівень застосунків або хмарної платформи. Безпека Sfox має специфічний підхід. На рівні протоколу SFOX кожне повідомлення підписується унікальним ключем пристрою і проходить перевірку автентичності, але дані не шифруються на рівні протоколу Сейфос. Якщо треба шифрувати дані, то шифрування має реалізовуватися
Speaker A
вже на прикладному рівні, ее на представницькому або прикладному рівні. Тобто сам пристрій може зашифрувати, корисне навантаження, корисні дані, наприклад, там симетричним алгоритмом AS, а сервер застосунку вже розшифрувати. Але це самою технологією це не передбачається. Якщо ваш пристрій достатньо
Speaker A
потужний для того, щоб реалізовувати шифрування, значить, можна це зробити. При цьому обмін ключами через мережу не виконується. Тобто, якщо там в Лора автентифікація була по повітрю, да, як варіант, то тут передача ключів через мережу ніколи не здійснюється. Ключі
Speaker A
зазвичай задаються наперед, значить, на самих пристроях. Треба під час адміністрування прописати ключі, а далі вони вже будуть авторизовано а пере проходити автентифікацію і авторизацію.
Speaker A
Так. Ну, стосовно топології, в принципі, ми розглянули. Так, поки що якісь питання є. Немає.
Speaker A
Немає. Ну добре, значить тоді зараз в нас перерва. Продовжимо через півгодини. Так продовжуємо розглядати глобальні мережі для айту.
Speaker A
Значить, стосовно мережі Сайфокс, ми сказали, що топологія Сайфоксу також базується на принципі зірка. хоча має свої особливості, пов'язані з централізованою обробкою даних. Тобто бачимо, що кінцеві пристрої підключаються до базових станцій, утворюючи класичну зіркоподібну топологію.
Speaker A
При цьому мережа може бути досить щільною, теоретично до сотень тисяч або навіть мільйонів пристроїв на одну базову станцію. Це досягається за рахунок малого обсягу даних і рідкісності переданих повідомлень.
Speaker A
Після прийому сигналу базові станції не обробляють дані локально, а пересилають їх через IP-мережі, тобто через звичайну TCPIP, через там 4G, LTE, Eernр, у хмарну інфраструктуру.
Speaker A
У SFOX по суті вся логіка мережі зосереджена ось у службах Сайфоксу. Це бекend цієї системи. Саме вона приймає усі повідомлення від базових станцій, виконує автентифікацію, видаляє дублікати, оскільки одне повідомлення можуть приймати декілька станцій.
Speaker A
зберігає відповідні дані і передає їх у прикладні системи користувача там для подальшої обробки або застосунки і так далі.
Speaker A
Якщо потрібно передати дані у зворотному напрямку, бекенд обирає базову станцію з найкращим зв'язком, із пристроєм і через неї надсилає відповідне повідомлення після того, як пристрій надішле своє повідомлення. Тобто прямого постійного доступу до кінцевого пристрою немає. Ані базова станція, ані бекend не
Speaker A
встановлюють постійного з'єднання, просто не підтримується технологія постійних з'єднань. Ця взаємодія відбувається через такі короткі сеанси передачі що ініціюється по суті кінцевим пристроєм.
Speaker A
Хмарна платформа виступає як центральна точка доступу до даних. Вона саме надає API для інтеграції з іншими сервісами. і підтримує механізми колбеку, тобто автоматичної передачі даних у зовнішні системи. Це дозволяє підключати Iot рішення до сторонніх платформ або застосовувати якісь власні сервери для
Speaker A
необхідної функціональності. Значить, за рахунок е дублювання е-е підвищується надійність передачі. Всі е дані, які передаються в бекенд, там ми сказали, а-а, відфільтровуються дублікати. Це створює певну, е, додаткову просторову надлижковість без ускладнення робото роботи самих пристроїв. Процес підключення пристроїв
Speaker A
максимально спрощений. Відсутні процедури спарювання, сигналізації. Пристрій просто починає передавати дані, а мережа ідентифікує його за унікальним ID і передає далі на службу Save Force.
Speaker A
Тобто ми бачимо, що Сайфокс - це зіркоподібна мережа з сильно централізованою логікою, де базові станції виконують роль прозорих ретрансляторів по суті, а вся обробка, маршрутизація, інтеграція зосереджені хмарному бекрі. Е, тобто за рахунок цього саме пристрої кінцеві, вони спрощуються, спрощується їх
Speaker A
розгортання, але вся ця система залежить суттєво від центральної інфраструктури. Ну і ми сказали, що це все операторська інфраструктура.
Speaker A
Самі не розгорнете. Так. Ну і м давайте розглянемо таке порівняння технологій е-е глобальних мереж для інтернету речей, які ми розглянули.
Speaker A
На цьому слайді в нас узагальнені основні характеристики. цих технологій. Ее можна побачити сильні сторони кожної з них обмеження. Ее якщо так групувати, тут в нас дві великі групи. Значить, це стільникові 3GPP, які категорії нуль. Категорія один.
Speaker A
Так, категорія нуль, категорія о категорія М1. Категорія NB. Значить, і альтернативні Lora Laora Venes Fox. В кожній технології досягається свій баланс між швидкістю передачі, енергоспоживанням та дальністю зв'язку. Стільникові технології працюють у ліцензованому спектрі частотному, ми сказали.
Speaker A
Загальна смуга пропускання. Значить, смуги АСМ стільникові мережі не використовують. А, ну, Алора і Sfox відповідно використовують це здешевше розгортання, але накладає обмеження, наприклад, на цикл обміну даними. Пропускна здатність в категоріях 1,2 висока, тобто там високі швидкості на рівні мегабітів на
Speaker A
секунду. 110. Та значить, в категоріях М1 і NBA - це компроміс, пропускна здатність на рівні сотень. кілобітів на секунду.
Speaker A
І в Лора, і Сайфокс швидкості більш низькі. Це в нас е-е кілобіти на секунду або навіть біти на секунду. Тобто ми бачимо, що низькоенергетичні великі мережі не призначені для великих обсягів даних даних, а от по дальності вони мають найбільшу дальність. І
Speaker A
Сайфокс демонструє якраз найбільші допустимі втрати зв'язку. Тут у нас є максимальні втрати зв'язку. У Сайфоксу вони найбільші. Тобто інфраструктура може працювати при дуже слабкому сигналі у Сейфоксі. Енергоспоживання. Ще один ключовий параметр.
Speaker A
ЛТЕ рішення. Тут в нас відносно енергоємні. Значить, відносно, хоча ми бачимо, що це категорії, які спрямовані на використання в інтернеті речей.
Speaker A
Відповідно, тут нижче, аніж звичайний мобільний зв'язок. Але якщо порівняти з Лора і Sfox, то вони відносно високі.
Speaker A
Ее категорії М1 та NB вони проміжне положення мають, тобто оптимізовані з точки зору енергоефективності.
Speaker A
Ну а в Лора і Сайфокс максимальна енергоефективність дає можливість датчикам працювати від 5 до 10 років від однієї батарейки.
Speaker A
Ну, якщо батарейка, звісно, що не деградує раніше. По затримках, значить, затримки м в стільникових технологіях на рівні десятків мілісекунд.
Speaker A
От, ну, там до 100 та мілісекунд. Вoraра ікс, значить, вони більші. В Лора - це від сотень мілісекунд до секунд.
Speaker A
І в Сайфоксі взагалі до хвилини. Загалом, це означає, що низькоенергетичні мережі не підходять для задач реального часу. По складності і вартості. Значить, КЕТ1, категорія 1 - це найдорожчі, як правило, пристрої, найскладніші за своєю архітектурою.
Speaker A
NBIO - це найдешевший і найпростіший варіант. А-а, ну, точніше більш дешевий і більш простий. Ну, а SFX ее найбільш дешевий і найбільш простий в реалізації, хоча простота, як ми пам'ятаємо, досягається за рахунок обмеженої функціональності.
Speaker A
Мобільність, ЛТЕ технології добре працюють із рухомими об'єктами. Мобільна мобільна мобільнаb обмежена. Значить, SFX також.
Speaker A
Ну, аравен частково підтримує мобільність, хоча не так сильно оптимізована для мобільності як спільникові технології. Ну, який висновок загальний ми можемо зробити? що м такий такої найкращої з усіх боків технології глобальної низької енергетичної мережі не існує. Тобто треба вибирати
Speaker A
технологію, яка найкраще відповідає конкретному сценарію. Якщо якщо потрібна висока швидкість і низ низька затримка, значить нам потріб потрібен ЛТЕ і категорії 1 або М1.
Speaker A
Якщо важлива енергоефективність і покриття, значить NBI, якщо максимальна автономність і дешевизна або сайфокс. Ну і також по енергоефективності і покриттю вони дуже добре підходять. Ее ну і до цього порівняння, що ми зробили, варто додати ще, ее інженерний контекст вибору
Speaker A
технологій. Тобто не просто чим відрізняється, якими параметрами відрізняються ці технології, а як правильно обрати між ними під конкретний проект інтернету речей. Ее можна констатувати, що різні технології низько енергетичних глобальних мереж ее не є взаємозамінними.
Speaker A
По суті, вони є різноцільовими технологіями. Хоча і Сайфокс, і Лора, і NBA можна порівняти, їх часто порівнюють між собою, а, але на практиці вони орієнтовані на різні сценарії використання і можуть належати до різних екосистем.
Speaker A
Е-е, в принципі, можливо, що ми в рамках нашої системи інтернету речей будемо використовувати декілька видів зв'язку.
Speaker A
Один зв'язок під той сценарій, інший зв'язок під той сценарій. При цьому помилятися не рекомендується, тому що це архітектурне рішення, вибір технологій і після впровадження його не так просто замінити.
Speaker A
Ключовими критеріями вибору конкретної технології низької мережі є, по-перше, швидкість передачі даних, тобто треба знати, який обсяг інформації нам взагалі потрібно передавати.
Speaker A
масштабованість і покриття, тобто з'ясувати, чи існує мережа в потрібному нам регіоні. І якщо так, добре, якщо ні, то значить потрібно її побудувати.
Speaker A
Далі наступний критерій, дальність зв'язку. Чи потрібен нам локальний зв'язок? Чи потрібен нам міський або глобальний радіус дії? По затримці треба подивитись, чи допускає система передач із затримками. Скільки ці затримки?
Speaker A
значить, секунди, десятки секунд, наскільки нас це влаштовує по живленню пристроїв. Як довго можуть працювати автономно наші вузли, від чого вони взагалі будуть живитися, ну і вартість пристроїв і експлуатації.
Speaker A
Часто саме вартість є визначальним фактором для масових i рішень. Крім розглянутих, існують також і інші технології низькоенергетичних глобальних мереж. Ну, наприклад, у Сполучених Штатах є така мережаen менш поширена і орієнтована на ще одна пропорна технологія.
Speaker A
Є ще сімейство відкритих LPWN стандартів. Значить, weightless NWP. Е-е, серед них є цікавий варіант, е, з використанням незайнятого телевізійного спектру, так званий TV White Space, тобто на великих відстанях дає хороше покриття.
Speaker A
Ще один цікавий клас рішень - це технології, які поєднують низькоенергетичні глобальні мережі і мобільні мережі. Наприклад, компанії Qualcom і Nokia просувають підхід MALTFIRE, тобто LTE всередині, який дозволяє будувати приватні ЛТЕ мережі без операторів з використанням неліцензованого спектру по аналогії з
Speaker A
вай-фаєм, тощо, щоб можна було самостійно розгорнути свою мініt мережу. Тобто це приклад того, що межа між низькоенергетичними глобальними мережами і стільниковими мережами поступово розмивається, тобто створюються і гібридні рішення.
Speaker A
Таким чином, усі LPWN технології слід розглядати не як конкуренцію, хто кращий, а як набір інструментів для різних класів задач інтернетуре речей.
Speaker A
Добре. По низькоенергетичних мережах є питання? Ну мабуть немає. Тоді йдемо далі. Наступна тема, яку ми розглянемо - це топологія хмарних та туманних обчислень.
Speaker A
От в останній лабораторній роботі ми якраз застосовуємо хмару для того, щоб виконати ее важливу ее частину функціональності нашої системи, нашої задачі.
Speaker A
Ее да. Ну, стосовно взагалі е хмарних технологій, вони є, можна сказати, фундаментом сучасних, е, систем інтернету речей. Без них масштабні мережі фактично не могли б функціонувати.
Speaker A
Якщо раніше, коли інтернет речей тільки зароджувався, інтернет розглядався як середовище для взаємодії між конкретними там локальними рішеннями, то зараз хмара стає ключовим центральним звином.
Speaker A
Тобто кількість пристроїв зросла, їх там мільярди, вже ми говорили. Е-е це там камери окремі сенсори, виконавчі пристрої. Важливо тут розуміти, що самі по собі вони, ну, не те що не створюють взагалі ніякої цінності, да, але цінність їх дуже обмежена. Тані, що
Speaker A
поступає з цих датчиків, вони самі по собі нам не дуже цікаві ці сирі дані, да, треба їх обробити. І от реальна цінність інтернету речей виникає якраз на рівні масивів даних, тобто загального масиву, який генеруються ось цими мільйонами, мільярдами пристроїв.
Speaker A
І саме хмара забезпечує середовище, в якому ці пристрої можуть взаємодіяти, можуть обмінюватися інформацією, працювати як єдина система. Фактично хмара виступає таким ее спільним мовним середовищем для різних е айтву вузлів.
Speaker A
Взагалі хмара - це модель надання обчислювального ресурсу на вимогу, яка включає обчислювальні потужності, мережеві ресурси, сховища даних і програмні сервіси.
Speaker A
Важливою властивістю хмар є еластичність, тобто можливість автоматично масштабувати ресурси залежно від навантаження. Зазвичай такі системи реалізуються у вигляді великих дата-центрів, які можуть бути географічно розподіленими, але для користувача вони виглядають як єдиний ресурс. І це створює ефект єдиної хмари,
Speaker A
незалежно від її там фізичного розташування та інших особливостей реалізації. Також хмарні сервіси працюють за моделлю оплати за використання, тобто це робить їх економічно гнучкими. Ну, ми бачили, що є такі е-е хмарні сервіси, які є там надають певну функціональність навіть
Speaker A
безкоштовно, щоб можна було спробувати, попробувати в якихось там студентських дослідних проектах. А далі, якщо ви виходите вже на промисловий рівень, то далі вже треба, як правило, заплатити тому, хто підтримує всю цю інфраструктуру хмарну.
Speaker A
Е-е, хмарні застосунки суттєво відрізняються від традиційного програмного забезпечення. Для користувача легше розгорнути відповідну функціональність, легше масштабувати, якщо вам потрібно збільшити обсяги, наприклад, даних або швидкість повисити, або обчислювальну потужність. Менше залежні від конкретної апаратної інфраструктури, от краще адаптується до змін навантаження, тобто
Speaker A
з боку користувача. Взагалі ідея перенесення обчисленні мережу обговорювалася ще з середини 90-х років, зокрема в дослідженнях компанії Контек, але практична реалізація стала можлива лише з розвитком мережевих технологій і віртуалізації.
Speaker A
Традиційно телекомунікаційні мережі будувалися як точка-точка, як ми сказали да там наприклад від пристрою до пристрою передати дані. Але розвиток, е, в тому числі віртуальних приватних мереж ВПН, хмарних технологій дозволив створити приватні хмари, публічні хмари і гібридні архітектури.
Speaker A
Тобто це стало основою сучасних аotкосистем, де дані можуть безпечно передаватися і оброблятися у різних середовищах, там де це краще.
Speaker A
Ну добре, давайте тепер, значить розглянемо моделі хмарних сервісів. Ее взагалі цей підхід будується на концепції, ее щось як сервіс або усе як сервіс, як служба. Тобто м передбачається надання різних рівнів IT-функціональності через хмару за моделю оплати за використання.
Speaker A
Е, і саме це дозволяє перенести певну частину витрат з капітальних у операційні. Ну, тобто, якщо вам потрібно власні сервери розгорнути, значить, це капітальні, ну, умовно, да, тобто ви витрачаєте на сервер, який далі буде там роками працювати. От. А операційні - це
Speaker A
те, що ви там кожен місяць, кожен рік платите там ее провайдеру цьому хмарної послуги. Значить, це, до речі, одна з головних економічних переваг хмарних технологій.
Speaker A
У сучасних марних системах виділяється декілька рівнів сервісів, які відрізняються ступенем відповідальності провайдера. Значить, е, ну, тут у нас зліва направо, значить, тут у нас повністю локальна система, коли, ее, і мережа, і сховище, і сервери, і віртуалізація, і операційна система,
Speaker A
сполучне програмне забезпечення, середовище виконання, дані і застосування, е, все це управляється локально. Ну, це, так скажімо, без хмари. Тобто це класика жанру, коли адміністратор нашій компанії підтримує повністю власну інфраструктуру. Ну, до речі, до речі, це може бути також сервер, який доступний з
Speaker A
хмари, але він може повністю управлятися цією компанією. Ее, далі мережа як служба або мережа як сервіс. Network as a service, да?
Speaker A
Е, це інший клас, забезпечує хмарну реалізацію саме мережевої інфраструктури включаючи наприклад програмно визначені мережі SDN е і програмно визначені периметри безпеки SDP. Ось це приклади того, що ось нижній рівень, він управляється вже хмарою, а все, що вище, це все, ну, наш
Speaker A
адміністратор в нашій компанії всім всім цим керує, базуючись на цих мережевих можливостях. Тобто замість побудови власної фізичної мережі організації можна використовувати віртуальні мережіві сервіси, які там відповідним чином масштабується і швидко налаштовуються під наші потреби, під потреби бізнесу.
Speaker A
Далі, ее наступний варіант. Значить, це в нас, ее інфраструктура, як служба, інфраструктура як сервіс. Ще один базовий рівень хмарних сервісів. Тут провайдер надає нам обчислювальні ресурси. Це ж наша миша.
Speaker A
От, значить, управляється хмарою мережа, сховище, сервери і віртуалізація. Е-е, а, а користувач вже самостійно керує операційною системою, програмним забезпеченням і так далі, там, середовищем, даними, застосунками.
Speaker A
Це забезпечує максимальну гнучкість, але вимагає більше технічної відповідальності. Е, далі платформа як служба. Платформа, як сервіс, надає користувачеві не лише інфраструктуру, а й также операційну систему, середовище виконання, ну і необхідне сполучне забезпечення, ну, наприклад, базу даних, там сервер бази даних, ще
Speaker A
якесь проміжне програмне забезпечення. Тобто тут розробники можуть зосередитися вже на саме створенні застосунків, наприклад, не будуючись, не турбуючись про низькорівневу інфраструктуру. Часто тут використовуються контейнерні технології, такі як Docker.
Speaker A
Ее локально ми управляємо лише даними і прикладними застосуваннями. Ну і нарешті програмне забезпечення як служба. Це в нас варіант, коли е-е програмне забезпечення повністю розміщується у хмарі, а користувач отримує доступ до нього через браузер або клієнтський застосунок. І управління
Speaker A
всією інфраструктурою, в тому числі цим програмним забезпеченням, е-е повністю належить е-е провайдеру, тобто і і лежить відповідальність на провайдері.
Speaker A
Ну, приклади таких сервісів це, ну, наприклад, офісні пакети по типу Google, Google Office, там, Google Apps, Microsoft 365, значить, хмарний офіс від Майкрософту, ще там інші корпоративні платформи. Тобто ви через браузер просто отримуєте інтерфейс, а все інше, включаючи програмне забезпечення,
Speaker A
середовище виконання, операційну систему і так далі, все це підтримується оператор провайдером і управляється хмарно.
Speaker A
От, значить, ось такі моделі. Тобто загалом цей принцип називається XAAS, щось як сервіс. Він демонструє еволюцію хмарних обчислень від інфраструктурного рівня до повністю готових програмних сервісів. Ми можемо обирати, як організація, да, наприклад, наша компанія, да, ми можемо обирати необхідний рівень абстракції
Speaker A
залежно від тих задач, ее, що перед нами стоять, і вибирати або більше контролю над системою, або повністю керовані хмарні застосунки, якщо ми не хочемо возитися із програмним забезпеченням взагалі.
Speaker A
Далі, значить, модель розгортання хмарної інфраструктури. Тут виділяють зазвичай три основні моделі: приватну, публічну і гібридну хмару.
Speaker A
Незалежно від типу, всі вони мають забезпечувати основні властивості хмари, тобто масштабованість, швидке розгортання сервісів і доступність ресурсів, незалежно від фізичного розташування користувача. Приватна хмара, значить, передбачає, що вся інфраструктура належить одній організації, е-е, приватна хмара і використовується лише цією
Speaker A
організацією. Так, основні особливості приватної хмари - це відсутність спільного використання ресурсів із зовнішніми клієнтами, повний контроль над даними та обробкою інформації, підвищені вимоги до безпеки та відповідності політикам компанії. Ну, тобто, якщо ми хочемо, щоб дані нікуди, нікуди не виходили поза нашу компанію, тоді ми
Speaker A
розгортаємо в себе, ну, в себе або, скажімо так, під нашим контролем повністю розгортаємо всі сервіси і далі усі, наприклад, відділи нашої компанії, а, як правило, це великі компанії, міжнародні, можуть звертатися до цієї корпоративної хмари. Це приватна хмара.
Speaker A
Причому, щоб система вважалася саме хмарю, навіть у приватному варіанті, вона повинна використовувати такі принципи, як віртуалізація ресурсів, автоматичне масштабування і балансування навантажень. Тобто не будь-який сервер, звісно, що можна називати повноцінною хмарою.
Speaker A
Приватна хмара може бути розміщена як локально в організації, так і на інфраструктурі, в принципі, і стороннього постачальника, але виключно для одного клієнта. Так що так що якщо у вас сервер під конкретного клієнта, то це також можна вважати приватною хмарою.
Speaker A
Публічна хмара. Публічна хмара - це протилежний варіант, е, протилежна модель. Вся інфраструктура належить хмарному провайдеру. Ресурси надаються багатьом клієнтам одночасно і доступ здійснюється за моделлю on demand on demand, тобто по по запиту.
Speaker A
Відповідно до умов сервісного договору, головна перевага публічної хмари - це масштабованість, яка досягається завдяки великим дата-центрам. Користувачі можуть гнучко збільшувати або зменшувати використання ресурсів, оплачуючи лише фактичне споживання.
Speaker A
Ну і гібридна хмара це в нас варіант, який поєднує елементи приватної та публічної хмар. Вона може включати одночасно використання декількох публічних хмар е-е або комбінацію комбінацію приватної інфраструктури із публічними сервісами. Тобто, навіть якщо у нас декілька публічних хмар, то це
Speaker A
також можна вважати різновидом гібридної хмари. Такий підхід обирають організації, яким потрібно зберігати критичні дані, наприклад, у захищеному приватному середовищі, якщо у нас тут є приватне, да, якщо в нас є тут приватна хмара. От. А водночас використовувати масштабованість публічної хмари для
Speaker A
інших задач. І ще одним сценарієм гібридної моделі є так званий cloud bursting, коли основне навантаження обробляється в приватній хмарі, а при перевантаженні частина ресурсів тимчасово переноситься у публічну хмару. Тобто це таке собі балансування, е-е, коли публічні ресурси використовуються як резервна
Speaker A
масштабована потужність. Таким чином, ми бачимо, що приватна хмара дає нам максимальний контроль і безпеку, публічна максимальну масштабованість з мінімальними витратами на інфраструктуру, а гібридна хмара - це компроміс, який, до речі, є найпоширенішим, мабуть, у сучасних корпоративних системах. І він поєднує,
Speaker A
намагається поєднати переваги обох підходів. Так далі. Значить, хмара може будуватися на програмному забезпеченні OpenSteck.
Speaker A
Openst - це одна з найвідоміших відкритих хмарних платформ рівня інфраструктура як сервіс. Вона використовується для побудови приватних і публічних хмар. Це проект з відкритим кодом, розвивається спільнотою з 2010 року, підтримується великими компаніями, такими як IBM, Intel, Redhead, Ericon та
Speaker A
інші. Значить, по загальній архітектурі OpenSK можна розглядати як набір модульних сервісів, кожен з яких відповідає за окрему функцію хмарної платформи: за обчислення, за зберігання даних, за мережі, за безпеку і за моніторинг і оркестрацію.
Speaker A
Важливою ідеєю архітектури OpenStack є розподіленість і взаємодія через повідомлення. Це дозволяє масштабувати систему як єдине ціле.
Speaker A
Усі сервіси OpenSteck взаємодіють через чергу повідомлень AMQP. І це означає, що компоненти обмінюються повідомленнями у форматі Jon.
Speaker A
Використовується при цьому модель віддаленого виклику процедур RTC. Сервіси можуть працювати при цьому незалежно і масштабуватися горизонтально.
Speaker A
Розглянемо основні компоненти Openstck. Keystone. Значить, Keystone - це в нас модуль ідентифікації та доступу.
Speaker A
Відповідає за автентифікацію користувачів, за керування правами доступу, видачу токенів доступу і інтеграцію з корпоративними системами.
Speaker A
Наприклад LDAP. Фактично це точка входу в хмару. Коли ми входимо в хмару, значить Kстон виконує автентифікацію і так далі.
Speaker A
Перевіряє права доступу токенами займається. Далі модуль GLН. Модуль GLНС - це в нас образи віртуальних машин. Значить, цей модуль зберігає та каталогує образи віртуальних машин, дозволяє клонування, розгортання віртуальних машин, підтримуючи при цьому різні їх формати, там VHD, VMDK, ISO і так далі.
Speaker A
Далі компонент NOVA - це в нас модуль, який займається обчислювальними ресурсами. Він є ядром обчислювальної частини, створює і керує е-е віртуальними машинами, взаємодіє з гіпервізорами, виконує масштабування за запитом. Також Нова підтримує Rest API, що дозволяє програмно створювати сервери,
Speaker A
масштабувати інфраструктуру і керувати станами віртуальних машин. Там міграція віртуальних машин, активізація, клонування і так далі.
Speaker A
Планування ресурсів. Значить, є в нас Shadlerр. Так, я тут не бачу зараз, секундочку. Де в нас тут Shadр?
Speaker A
Планувальник. Ага, це в нас Сіндері. От планувальник. Значить, Нова використовує по суті цей планувальник, який визначає А, ну тут також є п, да, тут є свій планувальник.
Speaker A
От Нова використовує планувальник, що визначає на якому фізичному хості треба запускати віртуальну машину, застосовує фільтри і формує оптимальний список серверів.
Speaker A
Тобто вона займається розподілом навантаження. Далі Swift. Swift - це в нас об'єктне сховище. Модуль Swift забезпечує масштабоване зберігання об'єктів, резервування і кластери, а також зберігання образів віртуальних машин та даних користувачів.
Speaker A
Далі компонент Нейтрон займається мережами, відповідає за велани значить СДни програмнокеровані мережі, за сервіси DHCP, розподілу IP-адрес, ДНС, е, їх розвися відображення, да, відображення на домені імена ВПни надсервіси баланс сування мережевого навантаження, тонелювання і безпека мереж. Це все функції ось цього модуля нейтрон. Тобто
Speaker A
він в основному за мережі відповідає. Ну і еinder - це в нас блокове сховище.
Speaker A
Забезпечує постійні дискові томи для віртуальних машин, резервне копіювання і інтеграцію з різними системами зберігання.
Speaker A
Нарешті в нас є webinс Horizon, який представляє по суті графічну панель керування і дає доступ до всіх сервісів через веб, дозволяє адміністрування, підтримує розширення через плагіни.
Speaker A
Додатковими сервісами в Openst можуть виступати оркестраціях, яка дає можливість автоматичного розгортання інфраструктури за шаблонами.
Speaker A
І телеметрія сіліоміти, яка виконує збір метрик, моніторинг і білінг ресурсів. Тобто ми бачимо, що ця модульна хмарна операційна система Openst складається з компонентів, де кожен відповідає за свій рівень інфраструктури. Тобто основною ідеєю є те, що функції розподіляються і взаємодія між ними йде через
Speaker A
повідомлення, що дозволяє будувати масштабовані та гнучкі рішення рівня інфраструктура як сервіс. е, в тому числі для систем інтернету речей.
Speaker A
Значить, важливим моментом при використанні хмар а є м затримка. Ну, і взагалі треба поговорити про обмеження використання хмар, які варто враховувати при проектуванні систем, в тому числі систем інтернетурешей.
Speaker A
Ну, перш за все, ми говорили, що значна частина i пристроїв працює не на IP протоколах. Та є багато технологій, що не використовують IP-адреси, не засновані на TCP стеку. Bluetooth Low Energy, Zigb належить не до локальних мереж, що не використовують APK. А
Speaker A
хмарні сервіси і глобальні мережі, вони навпаки повністю базуються на IP. І через це обов'язковим елементом архітектури стає граничний шлюз, який виконує переклад між різними протоколами та забезпечує зв'язок між локальними пристроями з одного боку і хмарою з іншого. І таким чином затримка
Speaker A
збільшується. Це важливе обмеження. Вона по суті накопичується на декількох рівнях. На рівні кінцевих пристроїв своя затримка.
Speaker A
Хоча там системи часто працюють в режимі реального часу, все одно там певна затримка є. Так, на рівні шлюзу затримка збільшується, складає зазвичай там мілісекунди. На рівні хмари та глобальних мереж там додається ще одна значна частка затримки через маршрутизацію та віддалені дата-центри.
Speaker A
Тобто по ходу, по мірі просування знизу догори затримка збільшується і збільшується. І навіть в межах локальних технологій затримки є, і вони можуть бути різними. Наприклад, якщо брати Bluetooth Low Energy, ми розглядали, да, цю технологію, то там є спеціальні
Speaker A
інтервали оповіщення. Е-е, час на з'єднання витрачається. Wi-Fi, затримки на десь на рівні мілісекунд, але передача сирих даних у хмару вже, звісно, що стабільного часу відгуку не гарантує.
Speaker A
Тобто, якщо у вас задача пов'язана з обробкою в реальному часі, це треба обов'язково враховувати.
Speaker A
Звісно, що затримка також залежить від географії хмарного провайдера. Різні регіони дата-центрів дають різні затримки. Як правило, це від десятків до сотень мілісекунд roundт time. І в межах одного континенту, як правило, це десь 40-80 мскунд. Ну, а міжконтинентальні з'єднання там вже може перевищувати 300
Speaker A
мскунд і більше. Продуктивність атсистем таким чином напряму залежить від вибору регіону розгортання хмари. Тобто не просто ви користуєтеся хмарою, а е-е варто поцікавитися, де ця хмара фізично знаходиться і виміряти, яка затримка там є.
Speaker A
Слід також враховувати, що затримка є, як правило, нестабільною, варіативною і коливання, ну, їх треба також враховувати. Для моніторингу, для аналітики коливання, як правило, не не критичні. А от там, де в нас системи керування, там, де в нас е промислова автоматизація,
Speaker A
там, де потрібна детермінована реакція, ось ці коливання дуже суттєво можуть впливати. Таким чином, загальний висновок полягає в тому, що хмара найкращі підходить для задачі збору, обробки та аналітики даних, а от для задач реального часу вона не завжди придатна.
Speaker A
Тому при проектуванні айт архітектури важливо балансувати між хмарними та граничними обчисленнями. Так? Ну добре.
Speaker A
Значить, значить ее да ну вимірювання затримки, це от якраз, якщо ви використовуєте хмару, то треба виміряти. Ну і тут приклади виміру показали от середнє значення для Amazon Websвіice та Microsoft Exure.
Speaker A
Так це вимірюється саме Round trip time. Час від ее того, як пакет пройшов від джерела до отримувача і назад.
Speaker A
Так. Переходимо до туманних обчислень. Туманні обчислення або Fog computing англійською, це логічний розвиток хмарних технологій, який переносить частину обробки даних ближче до джерела їх виникнення на край мережі, можна сказати.
Speaker A
І цей підхід дозволяє ефективніше працювати з великими потоками даних, які можуть бути характерними для певних систем інтернету речей. Ее концепція, яка лежить в основі туманних обчислень, е-е схожа до моделі Appach Hadup і моделі Mapreduce. В цій моделі обробка даних будується у три
Speaker A
етапи. По-перше, відображення, коли обчислення виконується локально там, де знаходяться дані. Ее шафл, перерозподіл, значить, другий етап, де дані групуються між вузлами відповідно до залежностей. І нарешті третій етапюс, етап згортання - це коли результати обробляються паралельно на різних вузлах.
Speaker A
Основна ідея цієї концепції полягає в тому, щоб перемістити обчислення до даних, а не дані до обчислення. Це дозволяє зменшити навантаження на мережу та уникнути вузьких місць при роботі з великими обсягами інформації.
Speaker A
У контексті інтернету речей ця ідея особливо актуальна. Актуальна, адже дані генеруються безперервно у вигляді потоків з великої кількості пристроїв і передавати весь цей потік у хмару часто є неефективним.
Speaker A
Тому туманні обчислення пропонують обробляти частину даних локально або на проміжних вузлах. Якщо порівнювати ее Edge FХ і Cloud підходи, то граничні обчислення, а саме Edge Compute - це обробка максимально близька до джерела даних. Ну, наприклад, сам датчик із
Speaker A
вбудованим мікроконтролером, ну, або там мікроконтролер з в збудованим датчиком. Вони об'єднані в єдиний пристрій, одним словом. Так? або, наприклад, шлюз. Е-е, якщо кінцеві пристрої мажуть мають обмежені ресурси, тоді ви можете не безпосередньо у шлюзшої персональної мережі, локальної мережі,
Speaker A
е, виконувати обробку на ньому, на шлюзі. Цепідхід. Він зменшує затримку, економить пропускну здатність, дозволяє виконувати базову обробку, таку як фільтрація, забезпечення безпеки на локальному рівні. При цьому такі пристрої можуть взаємодіяти з хмарою, хоча і не є її частиною. Так. Е-е, з
Speaker A
іншого боку, значить, на на іншому краю знаходиться в нас хмарні обчислення Cloud Computeing, де йде централізована обробка з високою обчислювальною потужністю, але з великою затримкою і залежністю від мережі. І проміжне місце займають туманні обчислення комп'юнг.
Speaker A
Там, де туманні вузли є розширенням хмари, але розташовані вони ближче до пристроїв, аніж хмара. Вони підтримують ті самі підходи до сервісів і API, що і хмара. Можуть організовуватися у ієрархічному рівні, тобто певна кількість шарів між Edge і Cloud може
Speaker A
бути і забезпечують балансування навантаження як вертикально Edge Cloud, так і горизонтально між вузлами одного рівня. Таким чином, туманні обчислення можна розглядати як частину гібридної хмарної інфраструктури, де поряд із великими датацентрами працюють менш потужні або ближчі до даних обчислювальні вузли.
Speaker A
Да. Значить, тепер давайте розглянемо архітектуру Openfog RA. Це туманний фреймворк. Ее, значить, дозволяє нам краще зрозуміти, як відбувається міжмережева взаємодія і контракти зобов'язань по спів співпраці взаємодії по даних між різними рівнями.
Speaker A
Це OpenF Consorum Reference Architecture RA, значить, Reference Architecture. Можна знайти в інтернеті цей документ.
Speaker A
Consortium Openf - це некомерційна отрасльова група, яка займається визначенням стандартів сумісності із туманними обчисленнями. Е, сама по собі ця організація не є органом по стандартизації, але вона впливає на напрямки діяльності інших організацій через свій вплив і ее на конкретні
Speaker A
організації, і на галузь в цілому. Ее, по суті, це референсна модель архітектури, яка є прикладом, да, для шаблоном свого роду для архітекторів і бізнес лідерів у створенні обладнання, програмного забезпечення, придбання інфраструктури для туманних обчислень.
Speaker A
Значить, вона дає нам переваги хмарних рішень і базується на бажанні розширити цей рівень обчислень обчислень і збереження і мереж масштабованості до граничного рівня, не жертвуючи при цьому затримками і пропускною здатністю.
Speaker A
Openf Reference Architcture представляє собою багатошаровий підхід від граничних датчиків та виконавчих механізмів знизу до застосунків наверху.
Speaker A
Архітектура має певну похожість, схожість із типовою хмарною архітектурою, такою як OpenSt, але розширює її, оскільки вона стає більш схожою на платформу як сервіс.
Speaker A
а ані, значить, а не інфраструктуру, як сервис. І в цьому випадку якраз OpenF надає нам повний стек. Як правило, він апаратно незалежний і абстрагує платформу від тієї частини, іншої частини системи.
Speaker A
Значить, ну, що ми тут бачимо? В нас тут багато шарів. А в нас є прикладні служби, служби застосунків, да, прикладні служби і підтримка застосувань. По суті, роль сервісного рівня є в тому, щоб надати спеціальні послуги, необхідні для виконання потрібних задач.
Speaker A
Тобто, наприклад, спеціальні з'єднувачі для інших служб, утримання пакетів для аналітики даних. ее надання користувацького інтерфейсу і за необхідності надання відповідних послуг.
Speaker A
Ее з'єднувачі на прикладному рівні з'єднують служби з рівнем підтримки і рівень абстракції протоколу забезпечує шлях спілкування з'єднувача безпосередньо з датчиками. Кожна послуга розглядається тут як мікросервіс у контейнері.
Speaker A
Консорціум OpenFog виступає за метод розгортання контейнерів як основний метод розгортання програмного забезпечення на границі. Е-е, прикладом розгортання контейнера може бути такий. Значить, в нас є декілька ее окремих контейнерів, які ми розгортаємо, керуємо ними окремо, а далі кожен сервіс надає API для
Speaker A
взаємодії контейнерів і шарів між собою. А ось у нас тут є ще одна картинка, приклад застосування.
Speaker A
Значить, це в нас а-а підтримка застосувань. Підтримка застосувань. По суті, цей компонент, який допомагає збирати кінцеве рішення для клієнта, е, цей рівень має залежності з точки зору того, як він був, як він був розгорнутий, наприклад, як контейнер. А
Speaker A
підтримка його здійснюється в різних формах, там через управління додатками, через ідентифікацію е-е віртуальних образів через перевірку, через встановлення, через автентифікацію, е через засоби журналювання, реєстрацію компонентів і сервісів, роші виконання, контейнери, віртуальні машини, е, мови виконання програмних, то програмні типу Node JS, Java, Python,
Speaker A
сервери застосувань типу Tomcat, ее шини повідомлень типу Rabbit MQ, бази даних та архіви SQL SQL, аналітичні фреймворки типу SPARK, служби безпеки, веб-сервери АЧ і так далі, інструменти аналітики, Spark по типу і так далі. Тобто це різні варіанти підтримки застосувань. Те, що
Speaker A
відбувається на рівні підтримки застосувань. Openfog е пропонує, щоб ці всі служби були упаковані у вигляді контейнерів.
Speaker A
Еталонна архітектура, в принципі, це не сувори якийсь там стандарт, якого треба дотримуватися. Архітектор може вибирати відповідний для себе правильний рівень підтримки.
Speaker A
Наприклад, обробка і ресурси можуть допускати прості правила і забороняти щось типу потокового процесора, щоб щоб хтось не намагався, наприклад, свою нейронну мережу на цьому процесорі запустити.
Speaker A
Далі. Далі в нас іде площина управління програмним забезпеченням вузла. Ее це в нас визначає, як туманний вузол спілкується з іншими вузлами у своїй області. Вузли управляються через інтерфейс, через те інтерфейс для оновлень, для отримання його поточного статусу і розгортання.
Speaker A
Базове програмне забезпечення може включати в себе операційну систему вузла, користувацькі драйвери і прошивку, а також протоколи зв'язку і управління, управління файловою системою, програмне забезпечення для віртуалізації і конторизації мікросервісів.
Speaker A
Ее даний рівень стеку програмного забезпечення по суті стосується майже будь-якого іншого шару в Openfox Reference Architecture.
Speaker A
Типовими особливостями базового програмного забезпечення є аа значить ее а так, секундочку. Значить да значить типовими особливостями базового програмного забезпечення ось цієї площини управління ПЗ вузла є виявлення сервісів, яке дозволяє формувати ситуативні моделі і довірчі відношення між хмарами. Далі
Speaker A
виявлення вузлів, яке дозволяє додавати туманні вузли, приєднувати їх до кластерів, що подібні до хмарних кластерів. Ее далі управління станом, який дозволяє ее різноманітні обчислювальні моделі будувати для обчислень із збереженням стану і без стану для багатьох вузлів. І нарешті
Speaker A
управління PPSP, який дозволяє переносити дані замість їх витягування. Крім того, дозволяє використовувати різні рівні абстракції при розробці програмного забезпечення.
Speaker A
Ее, тобто, як ми бачимо, еталонна архітектура Openфо, як і майже будь-яка інша туманна архітектура, забезпечує рівні розгортання. Тобто вона туманна архітектура не просто обмежена хмарою, підключеною до туманного шлюзу, а існує багато топологій, які залежать від масштаба пропускної спроможності,
Speaker A
навантаження та економічних факторів, які відповідним чином розробляються. Дана еталонна архітектура, вона підходить для багатьох топологій, так само як реальна хмара може динамічно масштабуватися і балансувати навантаження на основі конкретних конкретних запитів і конкретних навантажень.
Speaker A
Так, ну і в нас є рівень віртуалізації обладнання на більш низькому рівні працює. Як і звичайні хмарні системи, OpenFog визначає апаратне забезпечення як певний рівень віртуалізації.
Speaker A
Застосування не мають бути прив'язані до певного набору обладнання. Система тут має балансувати навантаження через туман і переміщатися по ресурсах, додавати ресурси по мірі необхідності. Усі апаратні компоненти є віртуалізованими на цьому рівні, як обчислювальні, як так і мережеві і ті, що стосуються
Speaker A
збереження даних. Далі нижче знаходиться шар безпеки вузлів Openфог безпеки обладнання. Тобто консорціум Openфо визначає даний рівень як частину безпеки обладнання стеку. Туманні вузли більш високого рівня мають мати можливість контролювати туманні вузли більш низького рівня, як частину ієрархії в
Speaker A
топології. Ну, зокрема, однорангові вузли повинні мати можливість спостерігати за своїми сусідами зліва, справа в одному шарі. І даний шар також виконує такі функції, як крептування, монітори стеження і фізичної безпеки, ну і інспекцію і моніторинг пакетів, як по горизонталі, так і по вертикалі.
Speaker A
Так, нижче в нас знаходиться компонент мережі, тобто це перший компонент рівня вже апаратної системи.
Speaker A
Мережевий модуль представляє собою модуль зв'язку по горизонталі або по вертикалі. Е, мережевий рівень має інформацію про туманну топологію і маршрутизацію. Він виконує фізичну функцію маршрутизації до інших вузлів. І це відрізняє його від традиційної хмарної мережі, яка віртуалізує усі внутрішні інтерфейси. Тут має сенс
Speaker A
географічна присутність е модуля в ро розгортанні системи інтернету речей. Ну, наприклад, батьківський вузол, який керує чотирма іншими дочірніми вузлами.
Speaker A
Ее всі з них підключені, наприклад, до камер, і він має нести відповідальність за об'єднання відео з чотирьох джерел. Тобто злиття вмісту зображень для того, щоб створити, наприклад, панораму, панораму 360°.
Speaker A
Для цього оцей батьківський вузол має знати, який дочірній вузол відноситься до якого напрямку. Так, значить, до мережевого компоненту є вимоги. Ну, по-перше, вимога стійкості.
Speaker A
Е-е, якщо лінія зв'язку відмовляє значить відповідно треба зрозуміти, як перебудувати мережу, щоб зберегти максимально потік даних.
Speaker A
Мережевий рівень також є місцем для передачі даних і переопакування від не IP пристроїв датчиків до IP протоколів, таких як е ну наприклад, при використанні Bluetooth, Zway, PP та інших варіантів.
Speaker A
Мережевий компонент також обробляє відмови, зв'язує ее з різними комунікаційними мережами і забезпечує типову мережеву інфраструктуру, що необхідна при розгортанні підприємства з такими функціями, як безпека, маршрутизація і так далі. Значить, іншим аспектом Openфоктури є рівень прискорення.
Speaker A
Ее, значить, цей модуль відрізняє архітектуру від інших хмарних схем. Ее, як правило, прискорювачі реалізуються у вигляді, ее, графічних процесорів або FPGA. Це в нас е як це називається, програмовані логічні інтегральні схеми.
Speaker A
І вони апаратно реалізують послуги, різноманітні послуги там обробки зображення, послуги машинного навчання, комп'ютерного зору і інші там обробки сигналів шифрування дешифрування різноманітні функції, які треба максимально швидко робити.
Speaker A
Openfog передбачає, що туманні вузли можуть е-е оснащатися ресурсами, потрібними ресурсами для цього, які розподіляються по мірі необхідності.
Speaker A
Тобто, е, ієрархії в цій можна ее використовувати, наприклад, ферму вузлів другого або третього рівня, яка забезпечує додаткові обчислювальні можливості по мірі необхідності динамічно.
Speaker A
Можна також використовувати для прискорення і інші засоби, наприклад, вузли, що призначені для масового збереження, якщо треба зробити так звані озера даних, або вузли, що включають в себе альтернативні лінії зв'язку, наприклад, супутникові радіостанції, е, в екстрених випадках, коли не працює
Speaker A
на земний зв'язок і так далі. Обчислення. Обчислення - це обчислювальна частина стеку, яка реалізує відповідно функціональність рівня Nova в OpenSK. Основні функції цієї частини - це виконання процесів, моніторинг і забезпечення ресурсів для процесів, балансування навантаження, запити на надання необхідної
Speaker A
функціональності. Наступний модуль - це сховище. Сховище, е, значить, підтримує інтерфейс низького рівня до туманного сховища.
Speaker A
Типи збереження, з якими ми стикалися раніше, можуть знадобитися для на границі для аналізу в реальному часі.
Speaker A
Значить, шар сховища також керує усіма традиційними типами пристроїв збереження, такими як масиви віртуальної пам'яті, диски рейдмасиви флешнакопичувачі змінні накопичувачі і так далі.
Speaker A
Нижче йде в нас апаратна інфраструктура платформи. Це в нас не стільки фактичний рівень між програмним і апаратним забезпеченням, скільки фізична механічна структура туманного вузла.
Speaker A
Оскільки туманні пристрої знаходяться, як правило, у віддалених, ее, часто кліматично не дуже приємних місцях. Вони мають бути стійкими, вони мають бути автономними, вони мають бути прочними.
Speaker A
І Openфо визначає випадки, коли необхідно м це враховувати при розгортанні. Ну, тобто враховуються розміри пристроїв, їх потужність, їх вагові характеристики, необхідні системи охолодження, необхідне механічне закріплення, механіку обслуговування, стійкість до фізичних впливів і так далі. До речі, е статистика, що накопичується по
Speaker A
відмовах, це також, як правило, на цьому рівні здійснюється. Нижче в нас іде міст за для застарілих протоколів абстракція протоколів. Рівень абстракції зв'язує нижні елементи системи Айот, датчики, приводи і так далі з іншими шарами туманного вузла, а також з іншими
Speaker A
туманними вузлами і хмарою. Openfog підтримує модель абстракції для ідентифікації і зв'язку з сенсорним пристроєм через рівень абстракції протоколу.
Speaker A
абстрагує інтерфейс до датчиків і периферійних пристроїв. Гетерогенну суміш датчиків можна розгорнути на одному туманному вузлі.
Speaker A
Наприклад, аналогові пристрої, що проходять через цифроаналогові перетворювачі, цифрові датчики. Інтерфейси додатчиків можуть бути індивідуальними наприклад там Bluetooth для температурних пристроїв в транспортних мережах.
Speaker A
може підключатися до інших датчиків двигуна, датчиків там SPI на різних автомобільних електроприладах, датчикам GPIO до різних датчиків відкриття дверей і так далі. Тобто інтерфейси різних датчиків можуть бути Son.
Speaker A
Абстрагуючи цей інтерфейс, верхні шари стеку програмного забезпечення можуть звертатися до таких різнорідних пристроїв за допомогою стандартизованого протоколу.
Speaker A
Тобто взаємодія по інтерфейсах іде саме на рівні абстракції протоколу. Ну, а нижнім рівнем стеку є рівень датчиків, граничних пристроїв. Ці пристрої можуть бути розумними, вони можуть бути нерозумними, вони можуть бути дротовими, бездротовими, розташовуватися ближче, далі.
Speaker A
Значить, спільним є те, що вони всі якимось чином спілкуються із туманним вузлом, а той, в свою чергу несе відповідальність за захист, за управління цими датчиками і за взаємодію з ним.
Speaker A
Так, приклад застосування. Так, ну давайте розглянемо деякі туманні топології. Е-е, в принципі, туманні топології можуть бути реалізовані в різ в різних формах. І треба враховувати декілька аспектів при розробці туманної системи.
Speaker A
Ее зокрема тут діють такі традиційні обмеження, як вартість, навантаження на процесор, інтерфейс ее виробника, передача горизонтальна між сусідами.
Speaker A
Туманна мережа може бути простою, такою, як граничний маршрутизатор з підтримкою туману, що з'єднує датчики з хмарним сервісом. може ускладнюватися, якщо в нас багаторівнева туманна ієрархія, з різним з різною степенню здатності обробки на кожному шарі і різними ролями на на кожному рівні.
Speaker A
Там можна перерозподіляти навантаження обробки там, де це необхідно, як по горизонталі, так і по вертикалі. І основними визначальними факторами моделей є, по-перше, зменшення обсягу даних.
Speaker A
Наприклад, система збирає неструктуровані відеоданні з тисяч датчиків або з тисяч камер, агрегує ці дані і шукає конкретні події в режимі реального часу. Якщо такий сценарій, значить, відповідно треба скоротити набір даних суттєво, оскільки тисячі камер це сотні гігабайт даних, а
Speaker A
туманним вузлам треба буде перевести ці великі обсяги даних у якісь там прості форми. Там, да, ні подія є, ні або там якась небезпека, е-е, і так далі.
Speaker A
Далі кількість граничних пристроїв. Ще один фактор. Якщо система представляє із себе всього один датчик, домір даних малий і тоді використання граничного туманного узла може бути не виправданим. І якщо кількість датчиків зростає, або може бути таке, що взагалі зростання
Speaker A
кількості датчиків дуже динамічне, тоді туманна топологія може вимагати масштабування по вертикалі динамічно. В якості прикладу можна навести, наприклад, стадіон, спортивний стадіон з використанням Bluetooth маяків. Оскільки аудиторія зростає на певних площадках, система має повинна мати можливість масштабуватися нелінійно.
Speaker A
В якихось випадках стадіон розгортається на невеликій площі і йому тоді повинні, ну, йому тоді потрібні лише обмежені ресурси обробки і підключення.
Speaker A
Самі по собі можливості туманного вузла є також фактором, що впливає на ее проект його. В залежності від топології, в залежності від вартості, деякі вузли можуть краще підходити для підключення до систем персональних мереж бездротових. Ну а інші вузливі ієрархії
Speaker A
можуть мати додаткові можливості з обробки там наприклад машинного навчання, розпізнавання образів, обробки зображень. Ее, ну, наприклад, наприклад, граничні туманні вузли, що управляють ее безпекою Згбі.
Speaker A
Вони мають спеціальне обладнання для аварійних ситуацій, для безпеки персональної мережі. Тоді, значить, вищий рівень, ее, на вищому рівні буде існувати інший вузол обробки туману, який має бути, е, оснащений додатковою оперативною пам'яттю, там, графічним процесором, наприклад, для підтримки протоколів необроблених даних
Speaker A
із шлюзів. Ну і нарешті надійність системи - це також важливий момент. Е архітектору системи може знадобитися розглянути різні форми відмов в моделі, в його системі.
Speaker A
Якщо один якийсь там туманний вузол крайній відмовив або збуйнув, тоді зробити так, щоб інший вузол міг би зайняти його місце для виконання відповідного сервісу там або відповідної дії.
Speaker A
Це важливо у критично життєвих життєво-критичних ситуаціях при роботі в реальному часі. Ее таким же способом додаткові туманні вузли можуть підключатися по вимозі.
Speaker A
Ну а надлижкові вузли можуть бути необхідними в ситуаціях забезпечення відмовостійкості. Якщо в нас немає додаткових надлишкових вузлів, то деяку обробку можна розподілити по сусідніх вузлах за рахунок використання їх системних ресурсів але затримка при цьому буде зростати. Ну, хоча все одно система буде пропрацювати,
Speaker A
продовжувати працювати. Тобто це можна представити собі як таку систему, де сусідні вузли контролюють один одного. Якщо один туманний вузол збоїть, то тоді сторожовий таймер сигналізує про про цю подію збою для хмари. І тоді е відповідна функціональність може далі
Speaker A
кудись там розподілитися на сусіда або на хмару, якщо так. Головне, щоб не було перерви у відповідній функціональності.
Speaker A
Ну, прикладом прикладом є випадок, коли туманний вузол збоїть при контролі трафіку на шосе і тоді сусідній вузол може побачити відмову цієї точки, попередити хмару про цю відмову і подати сигнал. е, на знак якийсь, який стоїть на шосе, для
Speaker A
того, щоб автомобілі зменшували швидкість, тому що на цій ланці обладнання не працює. Найбільш простим рішенням для туману є блок обробки на краю, такий як шлюз, тонкий клієнт, маршрутизатор.
Speaker A
Е-е, значить, ну і розташований цей блок поруч з датчиками. Тобто тут у нас туманний вузол використовується в якості шлюзу для мережі або для меж мережі персональної і дозволяє обмінюватися даними з хостом.
Speaker A
Тобто ось у нас тут зліва проста туманна топологія, справа у нас туман-хмара. Ее, тобто туман хмара - це топологія, яка містить хмару. як частину верхнього рівня по туманній мережі. Тут туманний вузол збирає дані ее з кінцевих пристроїв, виконує функцію їх
Speaker A
захисту, виконує попередню обробку даних і далі відповідає за зв'язок із хмарою. то дана модель отділяє відділяє від граничних обчислень відрізняється від граничних обчислень тим, що сервісні і програмні рівні туманного вузла розділяються відношення з хмарним фреймворком.
Speaker A
Далі, наступна модель використовує декілька туманних вузлів, які є відповідальними за послугами і обробку на краю. Кожен з них підключається до певного набору датчиків. є батьківська хмара, ее яка ее забезпечує е необхідну функціональність для кожного туманного вузла.
Speaker A
Ее кожен вузол має унікальний ідентифікатор, щоб забезпечити унікальний набір сервісів на основі їх розташування.
Speaker A
Тобто, наприклад, у нас там рознічна мережа, роздрібна мережа і кожен вузол знаходиться в своєму місці.
Speaker A
Туманні вузли також можуть зв'язуватися по горизонталі між собою, передавати дані між собою. Прикладом може бути, наприклад умови холодного зберігання, коли треба підтримувати там управляти кондиціонером, управляти вентиляторами морозильниками щоб ну там у рефрижераторах, щоб зберігати продукти харчування.
Speaker A
У роздрібного продавця може бути декілька вентиляторів в різних місцях. Всі вони управляються єдиною хмарною службою, але працюють з туманними вузлами на краю.
Speaker A
Ось приклад такої архітектури. Так. Ну і ще одна модель, яка розширяє другу топологію, додаючи можливість надійно і конпеційно спілкуватися з декількома постачальниками хмар від декількох томанних вузлів. Тобто у нас є різні хмарні провайдери.
Speaker A
От така модель е передбачає розгортання декількох батьківських хмар. Ее, наприклад, в розумних міс містах можуть існувати ее численні географічні райони. Вони всі охоплюються різними муніципалітетами.
Speaker A
Кожен муніципалітет ее може вибрати одного хмарного провайдера, порівнюючи його з іншими, але всі муніципалітети будуть керуватися з використанням одного підтвердженого бюджетного виробника, наприклад, камер і датчиків. В цьому випадку виробник камер і датчиків буде мати один екземпляр хмари, який спіснує з декількома
Speaker A
муніципалітетами. А хмарні вузли, туманні вузли мають при цьому можливість доставляти дані декільком постачальникам хмарних обчислень.
Speaker A
Е, туманні вузли не потребують індивідуальних з'єднань, що зв'язують датчики з хмарою один до одного. Вони можуть поміщатися у стек, бути багаторівневими і навіть можуть консервуватися до тих пір, поки вони не стануть необхідними.
Speaker A
M.
Topics:5Gінтернет речейIoTLoRaWANтехнології мобільного зв’язкунизька затримкамасове підключенняенергоефективністьпромислова автоматизаціяхмарні обчислення
