תקשורת אלחוטית WiFi לעיר חכמה - פתרונות IoT חדשים בשוק

תקשורת אלחוטית WiFi לעיר חכמה - פתרונות IoT חדשים בשוק
 מאת: מיכאל פנחס, 30.7.16, 18:00
 
המונח "עיר חכמה" Smart City תופס תאוצה בישראל בפתרונות חדשניים ומלהיבים. איך שירותי WiFi משתלבים בעיר חכמה?
 
תחום ה-IoT (ר"ת: Internet Of Things), שכולל בתוכו את המושג "עיר חכמה" (Smart City), תופס תאוצה בישראל, הגם שבאיחור מה אחרי ההתפתחויות בערי העולם המערבי.
 
כיום, העיר המתקדמת ביותר בתחום זה בישראל היא תל-אביב, שזכתה להכרה בינלאומית ופרסים על היישומים המוטמעים בתחומים רבים בעיר ואנו רואים התחלות בכמה ערים נוספות דוגמת: אילת, ירושלים, אשדוד, נתניה, רעננה, חיפה, חדרה וראשל"צ. בכולן, מריצים פרויקטים ראשוניים בעולם ה-IoT. יש פרויקט ל"חנייה חכמה", שיוצא לדרך במודיעין, בשת"פ בין חברת בזק ל-Spaceek.
 
עיר חכמה זו לא טכנולוגיה, זו גישה עסקית וגישה חברתית כלל עירונית. לכן, מהניסיון שנצבר בישראל, ראשי ערים, שלוקחים את הנושא הזה כמשימה אישית הנדחפת אישית על ידם, מצליחים ביישום פרויקטים. במקום, שהנושא מטופל ע"י ה-CIO (המנמ"ר) העירוני, זה לא יכול להצליח, כי זה ממש לא עניין טכנולוגי-מחשובי.
 
לפי הערכות שונות, כשליש מהסטארטאפים בישראל עוסקים בפיתוחים, שיש להם נגיעה לתחום העיר החכמה, וכמעט כל מרכזי הפיתוח של חברות זרות הקיימים בישראל מעורבים בפרויקטים של מו"פ בתחום ה-IoT, החל מרכב אוטונומי וכלה ברפואה חכמה. בנוסף, יש בארץ אקסלרטורים ואינקובטורים רבים המתמחים בנושאים הללו.

"עיר חכמה" מלאה יש בישראל דווקא בצה"ל, וזו "עיר הבה"דים, שצה"ל בנה בנגב. יש בעיר הבה"דים יישומים רבים של Smart City. יש בעיר הבה"דים כ- 100 מבנים בשטח כולל של כרבע מיליון מ"ר, עם בקרה ושליטה על תפקוד המבנים, יחד עם ניהול פונקציות מרכזיות כגון תאורת רחוב ותקשורת מקומית מכל הסוגים. זו עיר חכמה שגם מספקת שירותים בתוך הבנינים, מה שאינו קיים היום בערים חכמות.
 
ההתפתחות בתחום זה והכסף הרב המושקע בנושא, מובילים לפיתוחים של תקנים חדשים בעיקר בתחום הנייד - WiFi ובכלל זה התקנים הבאים:

• תקן 802.11P, שהוא תקן WiFi המתאים גם עבור חברות הסלולר, לצרכי חיבור מכוניות אוטונומיות ומכוניות חכמות לרשת הסלולר (בטכנולוגיות מתקדמות המכונות בשם V2X: Vehicle-to-X). הטכנולוגיה מאפשרת לכל מכונית לזהות את כל המכוניות הנוסעות בסביבה, לחשב את זמני ההתקרבות ביניהן ולהזהיר את הנהג (או את מערכות הרכב, אם זו מכונית אוטונומית) מפני התנגשות אפשרית, בטווח של מאות מטרים לכל צד (360 מעלות). כ"כ, ניתן להחליף מידע בין מכוניות (ובינן לבין הענן שבו ניתן השירות) לצרכים שונים, כולל מעקב ובקרה אחרי תקינות כל המערכות ברכב. קצבי התקשורת הם 3 עד 27 מגה בטווחים עד 1 ק"מ והתקן תומך במכוניות הנוסעות במהירויות עד 260 קמ"ש.
• תקן ah802.11, שהוא תקן WiFi חדש המכונה גם בשם WiFi HaLow ונועד לצרכי חיבורי IoT בתחומי ה-900 מגה-הרץ ומתוכנן להגיע לטווחים תיאורטיים של עד 1 ק"מ - הרבה מעבר לתקני ,WiFi שאנו מכירים. התקן החדש ah802.11 יהיה מאד חסין להפרעות ושיבושים, בעל תכונות התפשטות טובות יותר, ויאפשר לחדור דרך קירות ומכשולים אחרים. השידורים יהיו קצרים/ כך, שכל אלמנט (סנסור) ישדר זמן קצר, וברוב הזמן "ינוח". זו תכונה חשובה מאד ליישומי IoT. תכונה נוספת, שמייחדת את מוצרי האלחוט, שיתבססו על ah802.11, היא אורך החיים של הסוללה בסנסור. כאמור לעיל, השידורים יהיו קצרים מאד. כך, שההספקים הנדרשים לשידורים יהיו נמוכים והסוללות תפעלנה לזמנים ארוכים מאד, לפי התכנון עד 10 שנים.

עד שהתקנים החדשים יהיו זמינים בשוק, יש לא מעט יישומים בתחום ה-WiFi, שמשמשים ליישומי Smart City כבר היום ובכללם:

• פתרונות "זיהוי מיקום" גם במקומות סגורים (למשל בקניונים, בתוך בניינים ציבוריים), שאין בהם קליטת GPS. פתרונות כאלה מאפשרים שימוש ביישומים לשיפור פרודוקטיביות ורווחיות באמצעות זיהוי מיקום העובד או הלקוח ביחס למיקום מתן השירות. ניתן לחבר את מערכות ה-WiFi למערכות בלוטוס' דוגמת iBeacon כדי לספק שירותים ממש מדויקים ללקוחות, למשל היכן למצוא מוצר מבוקש על המדף בסופרמרקט, או לאן ולמי לגשת בבניין העיריה כדי לפתור איזו בעיה. ניהול ה-Beacons בענן מקדם את תחום ה-Mobile Engagement, שזו גישה המספקת ערך עסקי מעצם ידיעת המיקום המדויק של האדם (עובד, שותף, אורח, או לקוח). זה מגיע עם מערכת אנליטית חכמה, היודעת להפיק מנתוני המיקום תובנות ולהניע את האדם לפעולה, פעולה התלויה במיקום שלו.
• מתן שירותים עירוניים מגוונים לתושבים על רשת WiFi עירונית חופשית. פתרונות כאלה מיושמים בערים רבות בעולם וגם בישראל, למשל בתל-אביב.
• פתרונות לעסקים ולארגונים הפועלים בתחום העירוני לצרכים עסקיים, לרבות פילוח אישי לכל משתמש קצה לפי מיקומו ומאפייני הצריכה האישיים שלו. השימוש ב-WiFi הוא לא רק ל-Data אלא גם לקול ולמסרים מידיים. התקנים החדשים של ה-WiFi מאפשרים תמיכה באיכות שידור (QoS) ולכן ניתן להשתמש בהם גם לצורכי טלפוניה. יתרה מכך. ע"י שימוש בטכניקות חדישות, שמופיעות תחת השמות: HotSpot 2.0 ו-Passpoint, ניתן להפוך את רשת ה-WiFi לרשת חלופית לסלולר, גם בדיבור ומסרים מידיים, לרבות "נדידה" בין בסיסי שידור, בדיוק כמו ברשת הסלולר במעבר בין בסיסי שידור תוך כדי תנועה. מכאן, שניתן לחבר את רשת ה-WiFi למרכזיה ולהשתמש בה לצורכי טלפוניה ניידת, תוך חיסכון משמעותי בהוצאות על שירותי הסלולר בכל מקום בו ניתן לקבל שירות מה-WiFi במקום מרשת הסלולר. רבים בישראל ובעולם עברו לשיחות חופשיות על בסיס WhatsApp ותוכנות מתחרות דומות הנמצאות על הסמארטפון, ואיכות השיחות הללו על רשתות ה-WiFi היא כיום טובה מאוד.
• פתרונות לחיבור מצלמות אבטחה (עירוניות, ציבוריות ואף פרטיות, לרבות מצלמות אבטחה נסתרות), על רשתות WiFi עירוניות, כולל חיבור של מערכות אינטרקום חדשות. בעלי תפקידים רבים (דוגמת גופי שיטור וביטחון ציבור, פקחים בכל תחום, שומרים, שליחים ונותני שירות), יכולים להיעזר במצלמות אבטחה, לתיעוד עבודתם ולייעול פעילותם.
• שימוש במערכות  חכמות לרבות Big-Data במוקדי השליטה העירוניים (דוגמת מערכות Ensura ו-Axonize המיוצגות בישראל ע"י גטר), כדי לייעל את עבודת המוקדנים והפיק תובנות מהירות מהמידע המגיע מכל המצלמות, הסנסורים ומקורות המידע למוקד העירוני. הפתרונות הללו כוללים מענה לצרכים עירוניים מגוונים ובכלל זה: פיקוח על בתי ספר וגני ילדים, ניטור השימוש היעיל בתאורה עירונית, פיקוח וניהול רמזורים, פיקוח וניהול מערכות תחבורה עירונית, ניהול צי הרכב העירוני, ייעול מערכות איסוף האשפה, ניטור וניהול מערכות המים והביוב, ניטור וניהול מערכות החניה ברחבי העיר, סיוע בהתמצאות בעיר לתיירים ולתושבים, מדיה אינטראקטיבית של מידע לתושבים, ניטור וניהול מערכות איכות אוויר, סיוע למערכות בריאות ומעקב בריאותי (גם באמצעות "צמידי בריאות", שתושבים עונדים על ידם), ועוד. למעשה, אין תחום בפעילות העירונית שלא ניתן להכניס אותו לתוך מסגרת העיר החכמה.
• הפיכת סנסורים מכל סוג למערכות מקושרות ב-WiFi לרשת עירונית. פתרון כזה מסופק למשל ע"י Libelium (מיוצגת בישראל ע"י גטר). המערכת מסוגלת לחבר מספר סנסורים ליחידת שידור WiFi אחת ויכולה להביא לכיסוי שטח רחב שיש בו כמה סנסורים, למשל לצרכי: ניטור איכות הסביבה, ניטור תאורה, זיהוי וניטור שריפות או הצפות, ניטור מקומות חניה, ניטור צפיפות התעבורה, ניטור איכות המים, וכיו"ב.

שורה תחתונה:
רכישת פתרונות IoT מתקדמים לתחום "עיר חכמה", כמו כל רכישה עסקית, צריכה להיעשות רק לאחר בחינת צרכי המשתמשים ובחינת התשתיות הקיימות וההשקעות הנדרשות. מומלץ לבצע תהליך מושכל של בחירת פתרונות מתקדמים ל"עיר חכמה" ולתחר בין הספקים. אין להסתנוור רק מהמחיר ומהיכולות הטכניות של הספק. יש לשקול גם את רמת האמינות של הספק והאם אפשר לקבל ממנו אחריות ושירות ברמה נאותה (SLA), בלי להיות כבולים אליו לעולמים ב"חתונה קתולית".

מאת: מיכאל פנחס, מהנדס תקשורת, יולי 2016.
מחבר המדריך לחיסכון בהוצאות התקשורת ולרכישת מרכזיות טלפון לעסקים