Складывается ситуация: шлюз, с некоторых пор, перестает быть выгодным, так как у него возрастает количество требований к его работе, что вызывает рост стоимости всей сети. Чтобы сохранить баланс между стоимостью и эффективностью работы сети в целом, попробуем найти оптимальную пропускную способность шлюза.
Многие прогнозы заявляют, что количество конечных устройств (далее - КУ) интернета вещей в ближайшем будущем достигнет сотни миллиардов штук, или десятки устройств на одного человека. Эти устройства будут подключаться к интернету с помощью самых разнообразных технологий, но доля LPWAN, скорее всего, займет не более 10%. Будем считать, что конкретная безлицензионная LPWAN технология может претендовать максимум на 0,5 устройств на 1 человека. Если рассчитать количество устройств на Москву получится примерно 10 млн датчиков на площади 2 500 кв. км. Обеспечить качественное indoor покрытие Москвы смогут примерно 200 LPWAN шлюзов, а это получается около 50 000 тысяч КУ на шлюз.
Для Московской области получается необходимая пропускная способность шлюза - 10 000 датчиков на шлюз (50 000 квадратных километров и 8 млн. человек, или 4 млн. датчиков и около 400 шлюзов - для полного покрытия). Для территорий с меньшим количеством людей - эта цифра будет еще меньше.
Нужно также учитывать возможные различия в количестве размещаемых устройств для определенных кейсов.
Например: ЖКХ используют умные электросчетчики, у них нет ограничения по потреблению электроэнергии (для датчиков), но в то же время в ЖКХ высокая плотность размещаемых КУ. Поэтому появляется необходимость в передаче повышенного объема информации, а значит - понадобится высокая пропускная способность сети.
Для увеличения пропускной способности можно использовать безлицензионные LPWAN системы с асинхронным параллельным доступом «aloxa». Они имеют положительный эффект синергии шлюзов. Добавление еще одного шлюза в зону с высокой плотностью КУ увеличивает общую пропускную способность системы, причем без дополнительной настройки КУ, что очень удобно. При эффекте синергии шлюзов - сильный сигнал подавляет слабый. Однако, при одновременном приеме сигнала множеством шлюзов у безлицензионных LPWAN, сильный и слабый сигналы могут поменяться местами, (в зависимости от взаимного расположения шлюзов и конечных устройств).
Безлицензионные LPWAN сети способны эффективно масштабироваться при увеличении плотности КУ на одной территории. В таблице ниже приведены возможные предельные параметры отдельной LPWAN системы. Данные могут понадобиться для оценки возможностей глобального покрытия.
В таблице приведены скорее завышенные оценки ожидаемой плотности покрытия LPWAN сетей, так что реальную необходимую верхнюю границу пропускной способности LPWAN шлюза можно оценить в 10 тысяч сообщений в час или возможность обслуживания до 10 тысяч конечных устройств в сети.
Нижняя граница соотношения количества КУ на 1 шлюз определяется из чисто экономических соображений, стоимость шлюза и стоимость обслуживания не должны значительно увеличивать стоимость КУ в процессе эксплуатации. Эту границу можно оценить примерно в 100 КУ на 1 шлюз.
Наши оценки оптимального соотношения количества КУ на 1 шлюз в LPWAN сети должно лежать в пределах от 100 до до 10 тысяч. Меньше - не выгодно, больше - не оправданно.