Danmark får et helt nyt mobilnet, der vender branchen på hovedet
Danmark får i år et helt nyt mobilnet, der bryder markant med de principper, som branchen har fungeret efter i årtier.
Det nye net kan ikke bruges til tale, men udelukkende data. Og hvor hver ny generation af de eksisterende mobiltnet bringer stadig vildere datahastigheder med sig, er den her yderst begrænset: 12 bytes per besked.
Nettet bruger heller ikke frekvenser, som selskabet bag skal købe dyre licenser af den danske stat til at benytte. Det sender på det åbne frekvensbånd omkring 868 MHz med alle de restriktioner, som følger med.
Landsdækkende for 20 millioner
Til gengæld er der ikke tale om en milliardinvestering. For 20 millioner kroner forventer stifteren, Daniel Bachmann, at kunne banke de mellem 200 og 250 sendere op, der skal til at dække hele landet.
Der er heller ingen risiko for at skulle oplade terminalerne, som i det nye fagsprog kaldes objekter, flere gange om dagen. Nettet benytter en ekstremt strømbesparende teknologi, som gør, at de enheder, der kobles på, under optimale omstændigheder kan klare sig med samme batteri i 18 år.
Sigfox hedder teknologien, som Daniel Bachmann og hans partnere har købt licens til af et fransk selskab ved samme navn. Netværkene dækker allerede 12 lande, og flere andre er ligesom Danmark på vej.
Til Internet of Things
Nu tager vi lige et par buzzwords. For der er i fagsproget tale om et såkaldt LPWAN, Low-Power Wide-Area Network. Dem skyder der flere alternativer op til i disse år, hvor alle taler om Internet of Things, IoT, som et udtryk for, at flere og flere genstande fra hverdagen bliver forbundet til internet. Det danske selskab hedder da også IoT Denmark.
Den mest kendte konkurrent er LoRa, som har en hel alliance bag sig, og som nogle af de traditionelle teleselskaber satser på. Mellem dem er hollandske KPN, som netop har bygget et netværk baseret på den teknologi.
Den franske forretningsmodel er da også meget speciel. Daniel Bachmann og de danske partnere driver således deres eget selskab, men de betaler en afgift for at få lov til at benytte teknologien. Der er tale om franskmændenes helt eget tekniske setup og ikke en åben standard, sådan som mobilbranchen er vant til at aftale dem.
Hver eneste enhed, som kommer på netværket, uanset hvor i verden, kommunikerer således med de samme servere fra moderselskabet.
Mange teknologiselskaber udvikler dog enheder til den franske teknologi. Sigfox har godkendt godt 100 forskellige produkter, hvoraf hovedparten er koncentreret inden for forbrugsmåling af vand, varme og el samt tyverisikring og røgalarmer.
Abonnement: Ned til en euro om året
Fordelen for kunderne er udover det ekstremt lave strømforbrug også en meget enkel prissætning. Der er intet simkort, men hver enhed skal betale et gebyr til det lokale selskab. Det kan være så lavt som en euro om året og gå op til 14 euro, hvis der skal sendes mange beskeder. Mange skal dog tages med forbehold. For mere end 140 beskeder om dagen, svarende til en besked hvert tiende minut, á 12 bytes er ikke tilladt.
Den melding får umiddelbart Ingeniørens journalist til at udstede en latter, der godt kan virke en smule nedladende.
»Ja, det kan du godt grine af,« siger Daniel Bachmann.
»Vi har været vant til at bruge lige så meget data, som det skal være. Båndbredden er blevet større og større, så vi kan streame film osv. Nu vender vi det hele på hovedet: Når du kun kan sende 12 bytes, skal du tænke dig rigtig, rigtig godt om.«
»Det, som gør det rigtigt interessant, er, at vi kan tilbyde meget lang levetid på batteriet, når der bliver sendt så lidt og sjældent.«
Mål: Mere end en million enheder på det danske netværk om to år
Så går han ellers i gang med at opremse de oplagte anvendelsesmuligheder for IoT Denmarks mobilnet. Vi nøjes med et enkelt eksempel: En sensor, der registrerer, om vandet i sommerhuset løber. Hvis det er tilfældet, fordi rørene er frostsprængt i løbet af vinteren, bliver der automatisk sendt en besked. Og systemet kan automatisk sende en besked retur med en kommando om at lukke en ventil.
Daniel Bachmann regner med, at firmaet løber rundt i løbet af et par år. Til den tid skal der gerne være mellem en og halvanden million enheder på, og det regner han ikke for noget problem.
Han forventer dog heller ikke at have markedet for sig selv. Ud over teknologier som bluetooth og zigbee, der tilbyder dækning med lavt strømforbrug, hvor der er andre netværk i nærheden til at sende data videre ud på internet, vil de store mobilselskaber også tage konkurrencen op.
»Der er ingen tvivl om, at teleselskaberne kommer med nye produkter. De er på vej med flere tiltag,« konstaterer Daniel Bachmann.
Gratis roaming overalt, hvor der er dækning
Han frygter dog ikke nye standarder for mobilkommunikation, som bringer strømforbruget ned. Det skyldes blandt andet Simkortet, som ikke findes hos Sigfox. Det gør både enhederne dyrere og strømforbruget højere. Hos Sigfox er enheder blot på netværket med et ID-nummer, så snart der bliver sat strøm til, og de kan roame frit og gratis i alle de lande, hvor der er dækning.
Foreløbig er seks sendere på plads herhjemme, og Daniel Bachmann er positivt overrasket over, hvor lang dækningen rækker, når man sammenligner med traditionel mobiltelefoni. Den udbygning, der finder sted i løbet af efteråret, skal ikke blot sikre, at IoT Denmark bliver landsdækkende herhjemme, men også, at der kommer indendørs dækning i byerne.
Eksempel på anvendelse - fra artiklen:
Virker det ikke lidt som om Storm P. har været primær inspirationskilde til den anvendelse?
28. juli 2016, ing.dk: Bruce Schneier: Internet of Things vil dræbe i fremtiden:
Citat: "...
Han mener, at de [Internet of Things] kan skabe 'stor-skala katastrofer' i fremtiden, hvis ikke der tages hånd om deres sårbarhed over for hacking.
...
Chefteknolog i IBM og bestyrelsesmedlem i Electronic Frontier Foundation Bruce Schneier sender nu et råb ud i verden om en voksende fare ved Internet of Things (IoT). Han mener, at regeringerne er nødt til at træde i karakter og lave regler for at beskytte befolkningen.
...
I en tidligere artikel talte Version2 med Peter Kruse, fra CSIS, som testede 15 IoT produkter, og fandt sårbarheder hos alle.
...
»Det her er ikke noget, som markedet kan løse[…] firmaer er motiveret til at skjule usikkerheder i deres systemer for deres kunder […] virksomheders interesser matcher ofte ikke borgernes,« skriver han.
..."
Det er vel som man tager det.
Tænker du at den stump der kan mærke vandet løber lige så godt også bare kan slukke for vandet?
Hvis der 'automatisk skal sendes en besked' i det tilfælde at rørene er frostsprængt om vinteren, så skal der også være en sensor som kan afgøre om rørene er frostsprængt.
Hvis man lukker sit sommerhus ned for vinteren, så kan man lige så godt selv lukke den ventil, inden man forlader stedet.
Jeg tror det bare er et lidt dårligt eksempel - eller bare en dårlig beskrivelse.
Selve ideen er jo god nok: En kontrolenhed som kan køre på sit batteri i atten år, og sende besked hvis dét den kontrollerer har brug for indgriben.
Da der kan sendes op til 140 beskeder om dagen, så er der mange anvendelsesmuligheder inden for overvågning i private hjem. Især hvis man også kan sende en besked til enheden og få en statusopdatering...
Det kan være status på om hoveddøren er låst, om et vindue er åbent (eller hvilket vindue der er åbent?, 12 bit giver 144 koder), om lyset er tændt, om fryseren mister sin spænding, har man husket at slukke komfuret, timeværdier for vandforbrug, varmeforbrug, elforbrug...
1-14 € pr år lyder billigt, men det løber da hurtigt op hvis ikke flere enheder kan samles i grupper og sende en fælles opdatering (f.eks. alle lamper i huset)... Umiddelbart tror jeg det største marked er inden for aflæsning af vand, gas og varmemålere...
Jeg har svært ved at forestille mig en sikker autentikering som kan udføres med 12 bytes til rådighed. Kryptering er helt urealistisk.
Hvis man søger på sigfox så får man skræmmende artikler som denne her: "Verisure Securitas Direct Connects 200,000 Alarm Systems To the SIGFOX Internet of Things Network in France". Heldigvis viser det sig at det kun er som backup til GSM. Forhåbentligt er Verisure Securitas i stand til at ignorere titusindvis af falske alarmer, så længe der stadig er GSM-kontakt.
http://makers.sigfox.com/
"Every message is signed, with informations proper to the device (incl. a unique private key) and to the message itself.
This prevent spoofing, alteration or replay of genuine messages.
Encryption & scrambling of the data are supported, with the choice of the more appropriate solution up to the consumer."
At datadelen er 12 bytes fortæller ikke meget om resten af protokollen.
Nu står der 12 bytes = 96 bits = 2^96 værdier.
Hvis man ellers får afsender og modtager fra netværket, så er det rigeligt til et "normalt" 64-bit floating-point (8 bytes for en double) samt en 4 byte status. Men den løsning er kun for dovne dataloger.
Jeg tror de fleste intelligente IoT-producenter vil pakke deres data lidt bedre.
Feks er 2 bytes sikkert rigeligt for en temperatursensor - hvis vi antager et realistisk interval for sensoren ( [-100,1000] grader), giver det en opløsning på ~0.016 grader.
Uden at vide det, så tænker jeg at de fleste consumer-grade produkter har usikkerheder der er i det luftlag anyway - så har man stadigt 10 bytes til overs.
Hvis IoT-producenter skal fungere som sensorer og langdistance styring af relæer skal der da være mulighed for at sende mange beskeder i døgnet . Eks et amerikaner køleskab vil det være oplagt at have op mod 10 følere / relæer.
Så en pris på +1€ pr enhed virker alt for dyrt , gør det ikke ?
Der er vel udsigt til at vi om få år har måske + 500 sensorer pr hjem.
Kan systemet slet ikke klare en beskedstrøm på måske 1 besked / sek ?
At det er et lukket fransk system gør at mine alarmklokker ringer. Som forbruger tror jeg vi er bedst tjent med open sorce !
Nu der er tale om tech-startups - er han evt. i familie med Erlich?
Krypteret data kan sendes over elnettet, det bliver det flere steder, fra elmåleren til elselskabet, enkelt og ligetil.
Uhm??
Det skal nok blive et godt net som rigtig mange kan bruge, netop fordi det er relativt simpelt. Dem der ikke kan acceptere den sikkerhed der er mulig, med simple midler, må så skifte til de andre net typer.
Men det åbner for mange målinger og styringer i det åbne land, som både kommuner og regioner kan have stor gavn af.
Ligeså kan landmænd nu placere målere/følere og få tilhørende enkeltvis eller kollektiv overvågning, som ikke koster mere i drift end de har lyst til at betale.
går ud fra det nok kører på Zwave 868,44, men hvad så med alle os der nu har et system i huset, vil dette ikke jamme frekvensen landsdækkende? :/
De 10 sensorer måles af én styring, der kombinerer dataene og sender én pakke. Og måske sender den kun ved ændringer på +-0.2 graf. Der er masser af muligheder for at minimere og optimere den slags.
som kun venter på kreative hoveder til at udvikle egnede anvendelsesområder - og fravælge de uegnede.
Der kan utvivlsomt presses særdeles meget information ind i 12 bytes, intelligent anvendt,
Og man må jo nok forvente en kraftigt accelererende videreudvikling af systemets kommunikationsmetoder inden for de givne systemgrænser, når det først kommer rigtigt i gang i større skala, og muligheder / problemer - herunder sikkerhedsproblemer - bliver reelle på brugerniveau.
Spændende at se, om det når igennem de første hurdler og bliver økonomisk bæredygtigt.
Præcis. Og det er også det der leder mine tanker hen på Storm P.
Det svarer vel lidt til, at opfordre folk til ikke at slukke for deres komfur. Og når så en sensor melder om brand i køkkenet, så sendes en kommando til sprinkleranlægget.
Men, som du også skriver, Henrik, så er der nok bare tale om et dårligt og ikke særlig velovervejet eksempel.
Men ellers kan jeg da godt se smarte anvendelsesmuligheder på mange felter.
Dog kan det, at al kommunikation - på hele kloden - mellem disse enheder, skal foregå via et serverkompleks, godt få mig til at finde sølvpapiret frem, med henblik på, at konstruere en hovedbeklædning.
"For mere end 140 beskeder om dagen, svarende til en besked hvert tiende minut, á 12 bytes er ikke tilladt"
Ok, men hvor mange er så tilladt? Hvor mange må man sende for f.eks. 1 euro om året?
12 bytes per besked er intetsigende, uden at vide hvor mange man kan sende, og hvor tit de kan sendes.
Jeg er bare nys på hvilket slags batteri der er tale om?
Og om hvorvidt den slags batterier ville kunne bruges til f.eks GPS - jeg tænker på bla tyverisikring hvor nuværende trackere skal have skiftet batterier meget hyppigt set i forhold til et batteri der kan holde i 18 år..?
Standard alkaline batteri gætter jeg på. Nyheden ligger i kommunikationen hvor den yderst lave transmissions hastighed omsættes til ultra ultra lavt strømforbrug, og dermed ekstrem lang batteri levetid.
Diverse sensor kredsløb mv. trækker så strøm udover dette, og GPS ligger måske nok i den høje ende. Men ja, der må kunne spares strøm i forhold til nuværende trackere, da kommunikation ikke længere koster på batteriet, og sms/mobil teknologi kan fjernes. Spørgsmålet er så om man vil kunne få ligeså stor sikkerhed for dækning på det nye net, som på det klassiske mobilnet. Men det kan komme hvis det her bliver til noget.
Lukket system.
Afhængigt af ét firmas servere.
Burde det ikke være en stor hindring for udbredelsen?
Hvis røret er frostsprængt hjælper det ikke at lukke en ventil. Hvis det hjalp skulle den vel i øvrigt have været lukket for ængst.
Hvis der var lukket for hovedventilen under jorden kommer vandet først strømmende ud når det bliver forår og der åbnes for ANLÆGGET. Og der vil stadig være behov for en reparation.
Hvis du er relativt sikker på altid at have radiokontakt til din dims kan du jo bare have din GPS enhed slukket! Når så din dims bliver stjålet, så sender du en besked over radioforbindelsen om at tænde for GPS'en og sende dig positionen. På den måde vil du få tæt på fuld udnyttelse af dine 18 års batterilevetid.
Så svaret er meget enkelt - tak, men nej tak.
Bortset fra det, hvis man i en bygning har et antal sensorer, så kan de jo bare fungere på et lukket netværk, og så benytte en enkelt gsm terminal til at kommunikere tilbage til serveren - et dataabonnement med 1G data kan fås for under 30 kr. om måneden, og så kan man selv holde styr på sikkerheden.
Ting i hjemmet kan bare køre på dit Wifi. Her er bedre eksempler:
1) vandmåleren. Det er vandværket der ejer sensoren og som ønsker at følge med for at kunne skrive regninger og eventuelt tilbyde overvågning som en service. De kunne køre på dit Wifi men da folk har alle mulige forskellige løsninger, så vil det være et mareridt for dem. Nemmere hvis de har deres egen løsning der kører uafhængigt af hvad du selv har af internet.
2) elmåleren, gasmåler etc - samme som vandmåler.
3) sensorer på din cykel, bil, campingvogn etc.
4) sensorer i kolonihavehus hvor der ikke er strøm og internet.
5) Sensorer i gadeskabe, maskiner og andre installationer uden for normale bygninger.
6) Backup til kommunikation der normalt kører via internet. Din server kan sende et nødråb hvis den detekterer at netforbindelsen er væk. Din router kan sende en besked om at internet linjen er nede og dermed at alt det der normalt overvåges via Wifi ikke kan sende status opdateringer.
Jeg er helt med på dine eksempler, men jeg kan bare se det som et sikkerhedsmæssigt mareridt, og et proprietært system, på franske servere - næh tak.
Så vil jeg hellere ofre 300 kr per målepunkt om året.
Jeg tvivler på de bruger det, da Z-Wave er en lukket og proprietær teknologi, men den kører rigtigt nok også på bl.a. 868 MHz.
868 MHz er i ISM-båndet, så det kan være alt muligt andet end fx. Z-Wave.
En Z-Wave RF-SoPC fra ZenSys kostede væsentligt mere end €1 sidst jeg tjekkede.
Mig bekendt er der kun Lithium Thionylclorid der kan klare noget der minder om 18 år, men teknologien udvikles hele tiden, så måske.... Selvafladning er et stort problem for langtidsbrug. Umiddelbart virker det dog som meget lang tid.
Jeg gætter på at de 18 år, bygger på en simpel beregning ala: nominel kapacitet / forventet forbrug. I praksis skal der en noget mere detaljeret simulering til at beregne levetiden, hvis man vil have et nogenlunde estimat på batterilevetider udover 5 år.
Man kan sagtens kryptere små ting. Faktisk er det utrolig let hvis man kun skal kryptere nogle få 1000'er 12 bytes beskeder - så kan man jo faktisk opnå perfect security med en indbygget one-time-pad.
Hvem der er hvem kan selvfølgelig blive et problem, som du skriver, men man kan jo bruge de første (dekrypterede) 3-6 bits til en checksum. Så er man relativ sikker på at der ikke er andre på spil end en selv.
One-time-pad vil nok også hjælpe på problemet med den ofte begrænsede CPU kraft der er tilgængelig - dertil at man også gerne vil spare på strømmen.
Iøvrigt bør enhederne sende status med fast tidsinterval:
Hvis f.eks en elmåler sender en besked hver gang der er brugt 1 kwh, kunne man lige så godt lade være med at kryptere. Den bør istedet sende engang om dagen eller engang i timen.
Det bliver da spændende at se, hvad der sker efter år 2025, når klausulen om det franske firmas købsret til netværket aktiveres til nedskrevet pris. Bevares - kunderne forbliver IoT Danmarks, men kundernes enheder (objekter) fungerer jo kun på det, til den tid, franskejede netværk, så mon ikke kunderne frivilligt vælger at følge med?
God og vigtig pointe, Casper.