Интернет вещей проникает повсюду, даже в велосипеды. Вы можете своими руками смастерить маленький трекер с поддержкой протокола NB-IoT. В любой момент этот гаджет ответит на ваш запрос через интернет и сообщит GPS-координаты велосипеда. И что самое приятное, такой трекер работает целый год на одной батарейке. И это ещё не предел: другие сенсоры NB-IoT могут работать до десяти лет на одном заряде. Низкое энергопотребление — главное преимущества велосипедного трекера NB-IoT перед стандартными решениями GSM/GPS. Наш прибор большую часть времени проводит в спящем режиме и потребляет минимум энергии.
Стандарт NB-IoT предусматривает переключение между сотовыми станциями. Теоретически, трекер будет отправлять вам данные практически из любой точки мира (где развёрнуты сети NB-IoT), так что злоумышленнику не удастся скрыться. Главное, удачно спрятать трекер на велосипеде, чтобы вор его не отключил.
Инструкция по сборке устройства под названием BikePin опубликована на сайте Hackaday.io.
Протокол NB-IoT
Для начала скажем пару слов о протоколе NB-IoT (Narrow Band Internet of Things), который в будущем наверняка получит очень широкое применение. Это стандарт сотовой связи для устройств телеметрии с низкими объёмами обмена данными. Разработан консорциумом 3GPP, первая рабочая версия спецификации представлена в июне 2016 года. Сеть NB-IoT можно развернуть как на оборудовании сотовых сетей LTE, так и отдельно, в том числе поверх GSM. К одной базовой станции могут подключиться сотни тысяч устройств NB-IoT..
Стандарт NB-IoT обещает настоящую революцию на рынке Интернета вещей. С его помощью к сотовым сетям будут подключаться разнообразные приборы:
- охранные сигнализации;
- промышленные датчики;
- счётчики потребления ресурсов;
- устройства умного дома;
- медицинские приборы.
И такие велосипедные GPS-трекеры тоже.
Для лучшего внедрения NB-IoT консорциум GSMA в 2016 году принял спецификацию встроенных SIM-карт Embedded SIM (eSIM), который позволяет интегрировать функциональность SIM карты в электронику модема, а также дополнительный стандарт Remote SIM Provisioning (RSP), который описывает инфраструктуру и алгоритмы взаимодействия доверенных центров эмиссии параметров SIM, оператора сотовой связи и потребителя услуг связи.
По прогнозам, к 2025 году в мире ожидается порядка 75 млрд подключенных устройств NB-IoT.
Будет ли велосипедный трекер NB-IoT работать в России?
Да, будет.
Все крупные операторы связи России уже два года тестируют технологию, а в конце 2018 года МТС первым покрыл сетью NB-IoT все российские города-миллионники.
Сеть поддерживается большинством базовых станций стандарта LTE. Впрочем, другие операторы не отстают: в октябре-ноябре 2018 года о запуске сетей объявили «Мегафон» и «Вымпелком». Причём сеть «Билайна» поддерживает сразу два конкурирующих стандарта интернета вещей — NB-IoT и «американский» LTE Cat-M.
Для подключения SIM-карт по протоколу NB-IoT операторы предлагают специальные тарифы: от 150 руб. в год с лимитом трафика 1 МБ. Для нашего трекера это вполне достаточно. Хотя обязательное получение SIM-карты и платная подписка — это, конечно, недостаток NB-IoT.
SIM-карты выпускаются трёх видов: обычная SIM-карта NB-IoT, термо-SIM-карта, которая обеспечивает стабильную работу умного устройства в экстремальных климатических условиях, и SIM-чип для миниатюрных устройств.
Трекер BikePin
BikePin работает на процессоре Atmega328, на плате устанавливаются GPS-модуль для получения координат по запросу пользователя, модуль NB-IoT и часы реального времени (RPC).
Список компонентов
- Arduino Mini Pro (ATmega328)
- SIM7000 (модуль NB-IoT)
- GN-801 (модуль GPS)
- Li-Ion аккумулятор 1000 мАч
- Плата Wemos D1 mini
Модуль способен принимать сигналы и отвечать на команды на расстоянии до 10−15 км от базовой станции.
Разработчик Марин Вукосав (Marin Vukosav) выложил на Github исходный код приложения для дистанционного управления гаджетом через интернет, съёма показаний и ведения истории.
Трекер работает по протоколу MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), устройство отправляет данные только в ответ на полученный запрос.
Пока что BikePin на стадии концепта. Размеры платы Wemos D1 mini не позволяют нормально его спрятать. Марин Вукосав говорит, что в идеале хотелось бы замаскировать устройство под фонарь заднего света, который крепится под сиденьем, или в переключатель передач на руле. Но для этого нужно уменьшить размеры.
По мнению автора, коммерческие компании в будущем могут наладить массовое производство таких приборов. Тогда они станут более миниатюрными. Возможно, производители велосипедов даже начнут устанавливать их в штатном порядке. Например, внутри рамы.
В принципе, такой трекер подходит не только для велосипедов, но и для отслеживания домашних животных или детей. Например, для собачьего ошейника или детского браслета. Поддержку NB-IoT можно внедрить в беспилотники. Модуль с автономным питанием покажет местонахождение дрона, даже если тот потерпел аварию или села батарейка.
Если трекер работает целый год от одной батарейки, то это очень удобно. Осталось дождаться появления в продаже недорогих компонентов для миниатюризации этого концепта.
