Internet Rzeczy przynosi ze sobą nową specyfikę ruchu sieciowego. Jest to duża liczba małych strumieni danych i konieczność ich agregacji, aby z zebranych w ten sposób informacji – za pomocą narzędzi analitycznych – wyciągnąć wartościowe dane. Bez odpowiedniego planowania, urządzenia IoT mogą szybko zapchać firmowe sieci WAN.

Internet Rzeczy charakteryzuje się m.in. komunikacją pomiędzy wieloma urządzeniami. Wykorzystywane są do tego celu technologie ogólnie określane mianem M2M (Machine-to-Machine). Ich przykładem są przemysłowe systemy sterowania. Choć prognozy ekspertów co do liczby urządzeń podłączonych do sieci IP do roku 2020 znacznie się różnią – mówi się o 20, 30, a nawet 50 mld – nie ma wątpliwości, że era Internetu Rzeczy nadchodzi szybkimi krokami.

Menedżerowie IT – zwłaszcza w sektorze utilities – stoją więc przed wyzwaniem podłączenia do sieci dużej liczby nowych urządzeń, m.in. czujników. Wymaga to budowy od podstaw infrastruktury IoT (Internet of Things) lub dostosowania do jej wymagań istniejących sieci. W większości przypadków nacisk należy położyć na przepustowość. Kwestia opóźnień jest mniej istotna, ponieważ dane zbierane są przede wszystkim do celów analitycznych.

Wpływ IoT na architekturę sieci

Systemy IoT są bardzo złożone. Projektowanie dodatkowo komplikuje brak standardów oraz spora liczba architektur i dostawców, wśród których można wybierać. Biorąc pod uwagę, że szereg standardów IoT jest w różnych fazach rozwoju, bardzo ważne jest zapewnienie elastyczności sieci IoT oraz możliwości łatwego adaptowania w niej przyszłych rozwiązań.

Jednakże dla większości menedżerów IT zasadniczą kwestią jest analiza tego, jak podłączanie do sieci dużej liczby urządzeń wpłynie na ich pracę. W szczególności, jak zapewnić efektywność wdrażania IoT, zredukować koszty i poprawić jakość usług dostarczanych klientom. Wyzwanie stanowi, m.in. przystosowanie istniejących sieci – np. w zdalnych oddziałach czy w kampusach – do nowych wymagań związanych z IoT. W zależności od typu podłączanych urządzeń i wykorzystywanych systemów IT, wymagania dotyczące IoT mogą się bardzo różnić. To z kolei dyktuje, jaki typ sieci wybrać.

Główne czynniki, które trzeba wziąć pod uwagę podczas planowania sieci IoT to:

  • ilość ruchu w przeliczeniu na jedno urządzenie podłączone do sieci;
  • sumaryczną ilość ruchu;
  • częstotliwość nawiązywania połączeń przez urządzenie;
  • średni zasięg połączenia dla każdego urządzenia;
  • koszty zapewnienia łączności sieciowej na jedno urządzenie;
  • występowanie skokowych, dużych wzrostów ruchu;
  • charakterystykę ruchu – czy w większości są to dane wysyłane z urządzenia, czy raczej komunikacja będzie dwukierunkowa;
  • żywotność urządzeń IoT;
  • konieczność aktualizowania oprogramowania w urządzeniach końcowych;
  • zagrożenia dla urządzeń i komunikacji sieciowej.

Technologie sieciowe w IoT

Wybór technologii sieciowych do budowy IoT jest szeroki. Do najczęściej stosowanych – które można nazwać niemal uniwersalnymi standardami – zaliczają się Wi-Fi, Bluetooth oraz sieci GSM. Każdy z tych standardów ma pewne wady. Wi-Fi pobiera zbyt dużo prądu. Bluetooth ma ograniczony zasięg. Sieci GSM wymagają znacznego zasilania i mogą być kosztowne, szczególnie jeśli przesyła się dużo danych. Rozwój sieci idzie więc w kierunku pokonania tych problemów i stworzenia rozwiązania, które umożliwi komunikację na duże odległości przy niewielkim poborze energii. Jest to istotne, ponieważ wiele urządzeń pracujących w terenie jest zasilanych bateryjnie.

Wśród nowych technologii sieciowych warto wymienić:

  • Sigfox – francuska firma o tej samej nazwie w 2009 r. zaprezentowała technologię bezprzewodową, charakteryzującą się niskim poborem prądu i pracującą w bardzo wąskim, nielicencjonowanym spectrum fal radiowych. Sigfox działa w modelu usługowym, podobnie jak operatorzy komórkowi. Firma jest jednak obecna tylko w wybranych częściach Europy. W Polsce sieć Sigfox pokrywa tylko Warszawę.
  • LoRA – LoRA Alliance to efekt współpracy firm przemysłowych, które opracowały energooszczędny standard LoRaWAN pracujący w nielicencjonowanym spectrum.
  • Komórkowe IoT – jest kilka standardów wykorzystujących specyfikację 3GPP. Zaliczają się do nich LTE-M, NB LTE-M oraz NB-IOT. Te standardy to zmodyfikowane sieci komórkowe zoptymalizowane pod kątem komunikacji z urządzeniami IoT.

To jednak nie wszystko. Są jeszcze inne standardy sieci IoT, nad którymi trwają prace. Powoduje to, że wybór docelowego rozwiązania nie jest prosty. Zbyt wiele opcji do wyboru powoduje, że trudno z przekonaniem wybrać technologię, która okaże się najlepsza w dłuższej perspektywie.

Najlepiej zacząć od testowej instalacji

Jak widać, wybór sieci, która dostarczy wystarczającą przepustowość, spełni wymagania dotyczące poboru prądu i okaże się atrakcyjna ekonomicznie to poważne wyzwanie ze względu na sporą liczbę opcji do wyboru. Dodatkowo technologie IoT wciąż są we wczesnej fazie rozwoju. Dlatego menedżerowie IT powinni zaczynać od małych, pilotażowych projektów, aby zbierać doświadczenie w tym obszarze. Konieczne jest uwzględnienie w architekturze sieci IoT redundantnych systemów bezpieczeństwa. Istotny jest również wybór właściwego partnera, posiadającego doświadczenie w integracji systemów.

Warto też pamiętać, że dostosowanie sieci nie zamyka tematu przebudowy środowiska IT pod kątem Internetu Rzeczy. Systemy zaplecza – jak serwery i pamięci masowe, a także sieć w centrum danych – muszą się zmienić, aby skutecznie zbierać strumienie danych płynące z IoT. To oczywiste, że ogromne ilości danych z czujników muszą być gdzieś przechowywane. Macierze dyskowe powinny więc oferować adekwatną przestrzeń.

Podziel się na:
  • Facebook
  • Google Bookmarks
  • LinkedIn