Национальный оператор спутниковой связи ФГУП "Космическая связь" (ГП КС) и новосибирская ООО "Лаборатория интернета вещей" разработали абонентский терминал нового типа: он передает данные интернета вещей напрямую через геостационарные аппараты серии "Экспресс", обходясь малогабаритной слабонаправленной антенной. До сих пор связь с геостационарным спутником требовала земной станции с антенной метрового класса - тридцать шесть тысяч километров не прощали скромной мощности.

Ключ к решению - радиомодуляция, допускающая демодуляцию сигнала при отрицательном отношении сигнал/шум, в сочетании с протоколом обмена с временным разделением доступа. Терминал работает через стандартный транспондер C-диапазона без доработки бортовой аппаратуры и без следящей антенны. В один транспондер помещается до двухсот радиоканалов, время доставки сообщения - единицы секунд.

Экспериментальные исследования в Центре космической связи ГП КС подтвердили устойчивую двустороннюю передачу данных. Стороны приступили к совместным работам в тестовой зоне с опытными образцами терминалов и серверного ПО.

"Индустрия пока не дождалась полноценной реализации интернета вещей от проекта "Марафон IoT", и ГП КС готово заполнить образовавшуюся нишу. Работы планируются вестись через КА серии "Экспресс-АМ" в западной зоне обслуживания с возможным последующим подключением КА на Дальнем Востоке, что обеспечит услугами интернета вещей территории страны от западных границ до Дальнего Востока, включая отдельные участки Северного морского пути", - отметил генеральный директор ФГУП "Космическая связь" Алексей Волин.

Директор по развитию ООО "Лаборатория интернета вещей" Константин Плеханов считает, что рынок измеряется не тысячами абонентов, а сотнями тысяч устройств. По его словам, речь идет о нитках трубопроводов, опорах ЛЭП, гидропостах, цистернах на зимниках, вахтовых и геологоразведочных объектах, откуда данные до сих пор "возили вертолетом, вездеходом, в блокноте мастера".

Сколько стоит подключить тысячи терминалов

Эксперты сошлись в оценке: интеграция в действующие корпоративные IoT-платформы и АСУ ТП сама по себе не станет главной статьей расходов.

"Вероятнее всего, терминалы будут сделаны как законченные устройства с Ethernet-выходом, соответственно интеграция терминала в корпоративные IoT-платформы и АСУ ТП не потребует дорогостоящей кастомизации "железа". Основные усилия уйдут на настройку шлюзов и протоколов обмена. Для парка в несколько тысяч устройств бизнесу стоит закладывать статьи затрат на сами терминалы, монтаж, лицензии на платформенное ПО, а также на масштабирование серверной части и техподдержку", - отметил руководитель проектов департамента "Заказная разработка" ООО "Рексофт" Валентин Мартыненко.

Максим Коробков, инженер МАИ (Московский авиационный институт - Национальный исследовательский университет), уточнил: для ИТ-отдела терминал будет выглядеть как еще один датчик, присылающий данные на сервер. "Однако канал с заметной задержкой и невысокой скоростью подходит для сбора телеметрии, но не для управления оборудованием в реальном времени", - заметил он. По его оценке, при масштабировании на тысячи устройств основные деньги уйдут не на терминалы, а на их окружение: выезды монтажников на удаленные объекты, автономное питание в суровом климате, оформление разрешений на радиооборудование и оплату трафика. Реальные затраты, полагает Максим Коробков, покажет только опытное внедрение на нескольких объектах.

Более скептичную позицию заняла транспортная отрасль. "Я бы начал с другого вопроса: сколько это будет стоить перевозчику и какую проблему решит. Пока нет цены, тарифов и результатов испытаний на движущемся транспорте, говорить о тысячах машин рано. Недорогой терминал еще не означает недорогой сервис. Даже лишние сто рублей в месяц на машину, не считая оборудования и монтажа, для перевозчика ощутимы: у него на счету каждый рубль на километр", - отметил исполнительный директор ООО "Карго Тех" ГК "Каргономика" Александр Любан. Для массовых перевозок он предложил гибридную модель: сотовый канал как основной, спутник - для важных сообщений вне покрытия.

ГОСТ-шифрование: достаточность для КИИ

Вопрос безопасности для критически важных отраслей эксперты разобрали на две части: соответствие формальным требованиям и фактическую готовность сервиса.

"Новый спутниковый терминал для интернета вещей закрывает две очень важные задачи в части защиты объектов критической информационной инфраструктуры (КИИ). Во-первых, он выполняет требования по импортозамещению, что критично для значимых объектов КИИ, учитывая установленные сроки перехода на использование отечественных программно-аппаратных комплексов. Во-вторых, терминал обеспечивает защиту канала передачи данных, что в иной ситуации потребовало бы использования дополнительного оборудования или программного обеспечения", - отметил архитектор департамента соответствия требованиям информационной безопасности ООО "Инфосекьюрити" (ГК Softline) Александр Метальников.

Однако, как подчеркнул Валентин Мартыненко, ГОСТ-шифрование - "необходимый, но недостаточный минимум". Для объектов КИИ в ТЭК и на транспорте приказ ФСТЭК № 239 требует реализации мер "Защита информации при передаче по каналам связи" и "Обеспечение доверенного канала". Спутниковый сегмент выступает недоверенной средой, поэтому на стороне пользователя потребуется развертывание сертифицированных СЗИ - VPN-шлюзов и средств криптографической защиты - и мониторинг канала. Сам по себе терминал канал "доверенным" не делает.

Реалистичный SLA для Крайнего Севера

Удаленные объекты в сложных климатических условиях поставили перед оператором вопрос гарантий качества связи.

"Реалистичный целевой SLA (соглашение об уровне обслуживания) - коэффициент готовности не ниже 0,99-0,999, однако он достижим только при обязательном резервировании. Самый рабочий вариант - это резервный терминал, настроенный на другой спутник (или наземный канал); оператору также стоит предусмотреть соглашение об уровне обслуживания с гарантированным временем реакции и, возможно, приоритетное восстановление для критических объектов", - считает Валентин Мартыненко.

Александр Любан добавил: назвать конкретный SLA без результатов испытаний нельзя. "При отказе транспондера или спутника памяти в трекере хватит лишь на досылку истории - но не тревожного сигнала, который нужен вовремя. Поэтому второй канал должен быть по-настоящему независимым: если оба завязаны на один спутник, при его отказе не поможет ни один", - отметил он. Эксперт также настаивает на проверке решения в реальных условиях - мороз, обледенение антенны, движение техники и высокие широты, где геостационарные спутники находятся низко над горизонтом.

Пределы транспондера и запас емкости

Представитель пресс-службы ГП КС сообщил ComNews, что в зависимости от интенсивности передачи данных один транспондер может обслуживать от 100 тыс. до 1 млн устройств.

Акционер АО "Ка-Интернет" Сергей Пехтерев назвал главной изюминкой разработки радиотехническую часть: возможность использовать небольшую антенну и маломощные передатчики в С-диапазоне, который традиционно требует крупных антенн и значительной мощности. По его мнению, решение построено на шумоподобном радиоизлучении, а скоростей в единицы килобит в секунду для задач интернета вещей более чем достаточно.

"Что касается нагрузки на транспондер и его ресурса - за эту часть можно не беспокоиться. В С-диапазоне ресурсов достаточно много: хотя их и меньше, чем в Ка-диапазоне, для подобных применений их с запасом хватает. А создаваемый трафик ничтожен - речь о килобайтах, в лучшем случае о мегабайтах. Такого ресурса хватит на много-много лет и на огромное число пользователей", - отметил Сергей Пехтерев.

При этом Валентин Мартыненко отметил: деградация связи начнется при приближении загрузки транспондера к его пропускной способности - для C-диапазона это десятки МГц, а при массовом подключении тысяч терминалов риск коллизий и роста задержек возрастает. Стратегия масштабирования на горизонте 3-5 лет, по его прогнозу, вероятно, будет включать выделение отдельных сегментов емкости на действующих "Экспрессах" и последующую разгрузку геостационарного ресурса за счет низкоорбитальной системы "Марафон IoT", запуски спутников которой планировались до 2027 г.

Пока же будущему сервису предстоят испытания в тестовой зоне - и именно их результаты покажут, готов ли рынок платить за спутниковый интернет вещей сотнями тысяч терминалов.