С завидным постоянством, примерно раз в два года, российский рынок обращается к теме мобильной автоматизации производственной деятельности, иначе говоря — к технологиям m2m.

В начале 2000-х годов основным возмутителем спокойствия в этой тихой заводи была финская компания Klinkmann, разработавшая при поддержке Еврокомиссии запатентованную концепцию мобильной автоматизации с использованием общедоступных сетей GSM/GPRS.

Первый блин m2m

Попытки продвижения своей технологии в Россию финны предпринимали вначале с помощью «ВымпелКома», а затем — стратегического партнера Siemens, имеющего крепкие позиции в нашей экономике. Оба раза представители компании рисовали будущим заказчикам и прессе захватывающие дух картины роста рынка Connectivity — устройств-датчиков, автоматически подключаемых к сети. Они рассказывали, что эти устройства вот-вот обгонят по количеству мобильные телефоны, не говоря уже о компьютерах. Примерами служили проекты беспроводной автоматизации систем пожарной сигнализации и служб мониторинга окружающей среды в скандинавских странах и Прибалтике.

Крепких российских хозяйственников, хорошо умеющих считать свои и чужие деньги, эти доводы не проняли. Во всяком случае, победных реляций относительно внедрения m2m мы так и не услышали. Не совсем понятно, что стало тому причиной, — возможно, несовершенство и дороговизна предлагавшихся решений или надежда на пресловутое «авось пронесет» без всяких датчиков и мониторинга. Однако не исключено, что негативную роль в пропаганде концепции m2m сыграл ценовой фактор.

Специалисты Klinkmann утверждали, что, по их опросам, для обеспечения мобильной автоматизации 90% европейских корпоративных заказчиков готовы инвестировать до 600 долл. в оснащение каждого объекта. Стоимость комплекта, в который входили простейший логический контроллер и GSM/GPRS-модем, составляла 400–500 евро. Если же набор дополнялся модулями для интеграции системы датчиков в корпоративную информационную среду предприятия, то стоимость оснащения удаленного объекта достигала 1,5–2 тыс. евро. Сложно сказать, действительно ли европейских заказчиков не пугала подобная цена, но подавляющему большинству отечественных компаний она казалась очень высокой. Гораздо проще и дешевле было нанять бригаду обходчиков с мизерной зарплатой, чем довериться высоким технологиям.

Самоорганизующиеся сенсоры

Идея использовать «умные» датчики со встроенными средствами GSM-связи не выдерживала никакой критики, если речь шла о контроле над состоянием протяженных объектов (трубопроводов, железнодорожного полотна, фундаментов промышленных зданий и т.д.) или окружающей среды. Чтобы получать более-менее полную картину состояния таких объектов, требовалось устанавливать на них сотни и тысячи беспроводных устройств — каждое стоимостью сотни евро. Было очевидно, что «точечная» m2m-автоматизация не поможет, и на смену ей пришла концепция самоорганизующихся сенсорных сетей.

Василий Суворов демонстрирует готовый к применению ZigBee-модуль, разработанный его компаниейЭта концепция казалась одновременно простой и очень красивой. Романтически настроенные энтузиасты даже придумали для нее название «умная пыль», которое довольно точно характеризовало свойства беспроводной сенсорной сети. Узлы такой сети связывались друг с другом по радиоканалам и мгновенно ретранслировали сигналы датчиков из одной точки в другую, пока через внешний шлюз они не попадали в центр обработки данных или мониторинга.

Поскольку узлам уже не требовались GSM-модемы, а нужен был лишь встраиваемый передатчик малой мощности (посылающий сигнал на расстояние до сотни метров в нелицензируемом диапазоне 2,4 ГГц), электронные компоненты для изготовления конечной продукции значительно удешевлялись. Особенно быстро расценки на m2m-решения стали снижаться после принятия общеотраслевого стандарта ZigBee: стоимость беспроводных сенсоров упала до нескольких долларов за штуку, хотя остальные типы узлов стоили дороже (поскольку в них встраивалось «интеллектуальное» программное обеспечение).

Примечательно, что одной из первых в мире флаг одноранговых сенсорных сетей подняла Intel. В 2001–2002 годах на форумах для разработчиков корпорация проводила эффектную демонстрацию прототипов беспроводных сенсоров, помещенных в воздушные шарики, которые затем разлетались по конференц-залу. Казалось бы, уже участие Intel гарантировало коммерческий успех новой технологии, но не тут-то было. На следующих IDF фокусы с воздушными шариками прекратились, а сама Intel перестала развивать направление беспроводных сенсоров, сосредоточившись на многоядерных процессорах.

На мировом рынке ZigBee-устройств закрепились Texas Instruments и производители электронных микрочипов «второго эшелона» — Ember, MaxStream, Jennic и др. Но никто из них не взял на себя миссию рыночного локомотива и идеологического двигателя нового стандарта, как произошло с WiMAX и Intel.

Впрочем, на Западе технология ZigBee действительно стала пользоваться спросом. Как выяснилось, областей применения у нее великое множество — от охраны окружающей среды до контроля над строительством зданий и автоматизации работы коммунальных служб. Те компании, которые вовремя выходят на этот рынок, действительно могут рассчитывать на серьезные дивиденды. В числе таковых оказалась и российская фирма MeshNetics, созданная в 2005 году, а уже в 2006-ом признанная аналитическим агентством Frost&Sullivan европейским технологическим лидером в области ZigBee.

Быстрый start-up

MeshNetics выделилась в самостоятельную бизнес-структуру из команды Luxsoft — крупнейшего разработчика заказного программного обеспечения. Потом ее взял под свою опеку венчурный фонд Oradell Capital, созданный основателями и нынешними акционерами группы компаний IBS. Начиная с 1999 года, фонд Oradell Capital инвестировал в start-up-проекты более 30 млн долл. По словам его управляющего директора Михаила Лукьянчука, сейчас суммарная стоимость принадлежащих ему долей бизнеса оценивается в 96 млн долл.

Фонд интересуют проекты, дополняющие основной бизнес холдинга IBS. Еще одним критерием выбора объектов для инвестирования является команда разработчиков. Глава IBS Анатолий Карачинский называет исполнительного директора MeshNetics Василия Суворова и его заместителя Алексея Рыбакова «гуру беспроводных сенсорных сетей мирового значения».

По всей видимости, одним из основных преимуществ нынешней стратегии MeshNetics является то, что в развитии своего бизнеса эта российская фирма вообще не ориентируется на отечественный рынок. Он по-прежнему остается консервативным в отношении сенсорных сетей и m2m-технологий, зато за рубежом возможностей — непочатый край. Василий Суворов говорит, что в его фирму ежемесячно поступают свыше 100 заявок от клиентов, лабораторий и ОЕМ-производителей. Правда, по состоянию на конец марта MeshNetics еще не заключила ни одного крупного OEM-контракта: заказчики обычно покупают ее продукты небольшими партиями — для собственных нужд.

MeshNetics выпускает готовые к применению ZigBee-модули под названием ZigBit и связующее программное обеспечение, служащее для интеграции сенсорных сетей с внешними информационными системами типа SCADA, HMI или ERP. Эти модули представляют собой следующий, после чипсетов, уровень реализации технологии ZigBee, так как включают в себя микрочипы, платы и системное ПО, отвечающее за организацию сенсорных сетей. Платы и ПО разрабатываются собственными силами, а поставщиком чипсетов и микроконтроллеров для MeshNetics стала немецкая фирма Atmel.

В списках не значимся

Молодая российская компания предлагает партнерам не только модули и программное обеспечение, но и «наборы для разработчиков». В них входят все программные и аппаратные компоненты, необходимые для создания прототипов беспроводных сенсоров в соответствии с конкретными нуждами заказчика. Стоимость комплекта не превышает 400 долл. Кроме того, MeshNetics собирается выпустить Ethernet-шлюзы, соединяющие беспроводные сенсорные сети с внешней IP-инфраструктурой, и программное приложение SensiLink Gateway Server, позволяющее интегрировать поступающие с сенсоров данные в ИТ-систему предприятия.

По словам Лукянчука, в проект MeshNetics вложено примерно 4 млн долл. В 2006 году оборот этой начинающей фирмы не достигал и 1 млн долл., но уже к 2010 году она собирается получить 10 млн долл. дохода. Планы завоевания зарубежных рынок у MeshNetics, без преувеличения, наполеоновские. По итогам 2007 года компания намерена занять второе место в Европе и 4-е в США по объему поставок ZigBee-модулей, а еще через год стать лидером европейского рынка и обладателем второго места за океаном. Освоение отечественного рынка беспроводных сенсорных сетей (если таковой вообще существует) в планах не значится.


Наша справка

О необходимости создания одноранговых сенсорных сетей инженеры и разработчики заговорили в 1998 году — в то же время, когда начались работы над другими беспроводными технологиями, Wi-Fi и Bluetooth. Промышленности, медицине, энергетике и коммунальному хозяйству потребовались дешевые в развертывании и эксплуатации, надежные и долговечные сети, служащие для передачи небольших объемов информации от датчиков.

В составе комитета IEEE 802.15, занимающегося разработкой стандартов для персональных беспроводных сетей (WPAN), выделилась рабочая группа TG4b. В мае 2003 года она утвердила стандарт 802.15.4, описывающий физический и MAC-уровень сегодняшних сетей ZigBee. Однако его спецификаций оказалось недостаточно для массового выпуска совместимых внутри одной сети сенсорных устройств, и компания Philips Semiconductors выступила в роли инициатора формирования ZigBee Alliance. Этот альянс занялся выработкой требований к спецификациям сетевого уровня, уровня приложений и интерфейсов между ними. Итогом его работы стало принятие в 2005 году стандарта ZigBee/802.15.4, на который теперь ориентируются все производители модулей и готовых устройств ZigBee.

В технологии сенсорных сетей используется нелицензируемый ISM-диапазон 2,4 ГГц, в котором формируются 16 частотных каналов с шагом 5 МГц. Скорость передачи данных между соседними узлами ZigBee составляет 250 Кбит/c (включая служебные команды). Радиус действия сенсоров на открытом пространстве не превышает 100 м, а в помещениях равен нескольким десяткам метров. Топология беспроводной сенсорной сети может быть любой, от простейшей древовидной до ячеистой и кластерной. В каждой сети ZigBee предполагается наличие трех типов устройств: конечных узлов (сенсоров), маршрутизаторов (ретранслирующих сигналы) и координатора, который одновременно служит шлюзом к внешним сетям передачи данных, таким как Ethernet или GPRS.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями