Míg az évtized elején még a 12 milliós számot is meghaladta a mobiltelefonos előfizetések száma hazánkban, addig egy éve valamivel több mint 11,5 millió előfizetésről számoltak be a magyar piacon érdekelt telkó vállalatok. Vagyis a piac telítetté vált – legalábbis az emberek szemszögéből.

Az európai roamingdíjak folyamatos csökkentése miatt érzékeny veszteségeket elkönyvelni kénytelen mobilszolgáltatók következő nagy dobása az Internet of Things (IoT) adatforgalmi igényének kielégítése lehet. A dolgok internete ugyanis a Gartner becslése szerint az évtized végére már több mint 20 milliárd csatlakozott készüléket fog jelenteni, melyeknek nyilvánvaló okokból adatkapcsolatra lesz szükségük.

Ehhez képest az a pár milliárd emberi internetező elenyésző. Vagy mondhatjuk úgy is, hogy gyerekeink felnőtté válásakor már inkább az "emberek internete" kifejezést kell majd használni, a csatlakozott készülékek számának robbanásszerű növekedése miatt az IoT lesz a népszerűbb.

Ember és gép – eltérő igények

Ugyanakkor a dolgok internete más igényeket támaszt az adatátvitel tekintetében a szolgáltatókkal szemben, mint a humán ügyfelek. A csatlakozott eszközökben olcsó modemek dolgoznak, extrém alacsony – kevesebb mint egy euró – hálózati díjat használva. Mivel egyenként napi szinten nem gigabájtokban mérhető mennyiségű adattal árasztják el a hálózatot, csak valóban nagy mennyiségű IoT eszköz esetén érezhető meg hálózati terhelésük.

Van azonban egy kis bökkenő. Napjaink mobilhálózati standardjai – beleértve a 4G-t is – nem felelnek meg igényeiknek. A GPRS és a 2G-s adatszolgáltatások utáni megoldásokat ugyanis folyamatos működésűre tervezték (always on). A hálózat felépítéséből adódóan a fogadó fél folyamatosan figyel a bejövő jelekre, ami energiaigényes feladat. Az IoT eszközöknek azonban a lehető legminimálisabb fogyasztást kell produkálniuk, hiszen sok esetben extrém hosszú, akár években mérhető üzemidőt kell produkálniuk.

De más probléma is akad a fogyasztással. A 4G/LTE kommunikáció energiaigénye tízszer nagyobb az IoT egyes elemeinek a hasonló paraméteréhez képest (120 mA áll szemben 12 mA-rel), a készenléti, azaz standby fogyasztásban pedig három nagyságrendű a különbség (2 milliamper vs. 2 mikroamper).

Nem tökéletes a TCP/IP sem

Gondok akadnak a jelenleg minden és mindenki által használt internetprotokollal is, melyek ballasztja – a nyers információn felül megjelenő egyéb, pl. ellenőrző adatok – pár tíz/száz byte-nyi adatok küldözgetésénél lerontja a kommunikáció hatékonyságát.

A már kiépített mobilkommunikációs infrastruktúra tehát (még) nem éppen optimális a következő néhány tízmilliárd csatlakoztatott eszköz kiszolgálására. Mindemellett napjainkban a hálózati kapcsolódáshoz szükséges hardver és a havi előfizetési díjak szintén komoly gátat jelentenek az IoT elterjedésének.

Tulajdonképpen hasonló a helyzet ahhoz, mintha minden egyes tranzisztorért jogdíjat kellene fizetni. Egy több milliárd kaput tartalmazó processzor esetében ez elképesztő mértékben növelné meg a költségeket, miközben társai nélkül egy-egy apró elem önmagában használhatatlan.

Van megoldás?

Szerte a világban dolgoznak a fenti problémák kiküszöbölésén. Több új protokollt is tesztelnek a 868 és a 900 MHz-es frekvenciákon az Egyesült Államokban. A két legfontosabb ezek közül a francia ultrarövid hullámú Sigfox és a világszerte több operátornál próbaidejét töltő LoRa.

Thorsten Kramp, az IBM kutatója egy LoRaWAN modullal

Noha eltérő módon működnek, mindkettőre jellemző az adatátviteli tempó visszavétele, 300-1200 baud környékére. Ennek köszönhetően megnő a hatótávolság, a kültéri egységek akár 10-15 kilométeres távolságból is kommunikálhatnak egymással. És míg videós feladatok ellátására nyilván alkalmatlan egy ilyen rendszer, számos egyéb felhasználási területen – közüzemi mérőberendezéseknél, riasztóberendezéseknél stb. – ideális.

A Toulouse-ból származó Sigfox csak Franciaországban 300 ezer végpontot köt össze, és nemrég fejeződött be egy 100 millió eurós bővítés az amerikai és az ázsiai kontinensen, melybe több nagy telkóvállalat is beszállt befektetőként. Így számos európai ország mellett olyan távoli helyeken is megkezdődött a tesztelés, mint Chilében, Kolumbiában. Sőt nemrég beindult az első, USA-beli teszthálózat San Franciscóban és Las Vegasban is.

Míg a Sigfox a helyi nagy szolgáltatókkal köt megállapodást az országokban, a LoRa esetében a szabványok létrehozásán van a hangsúly, melyeket aztán harmadik fél integrálhat saját termékeibe, szolgáltatásaiba. Ennek terjesztését segíti elő a nemrég született LoRa Alliance, amely számos sikert tudhat már magáénak. Közel ötven mobilszolgáltatóval állnak kapcsolatban szerte a világon, többek között az Egyesült Államokban, Franciaországban, Ausztráliában, Japánban, Dél-Afrikában, Belgiumban és Szingapúrban.

Viszlát, régi jó jelen!

Mit jelentenek a fentiek a (közel)jövő szempontjából? Nagy változásokat, olyan hálózatok létrejöttét, melyek néhány éve még elképzelhetetlennek tűntek. Az üzemeltetőknek annak ellenére megéri fenntartásuk, hogy egy-egy csatlakozás csupán eurótízcentesekben mérhető nyereséget hoz majd havi szinten (szemben a humán felhasználóknak kínált előfizetésekkel), köszönhetően az IoT eszközök óriási számának.

Fejlődni fog a (tömeg)közlekedés, az eszköznyilvántartás, okosabbá válnak a városok, az ipar és a mezőgazdaság is. Például az öntözőrendszerek 10 százalékos hatékonyságjavításával nem csak a terméshozamot lehet tovább növelni, de a feleslegesen elpazarolt tiszta víz mennyisége is csökkenthető lesz.

Tulajdonképpen hasonló a helyzet, mint az internet megjelenésének hajnalán: olyan új technológiák születnek és üzleti modellek jönnek létre az IoT nyomán, melyek képesek lesznek megváltoztatni azt a világot, amit ma ismerünk.