10 примеров использования IoT (интернет вещей)


СОДЕРЖАНИЕ:

Интернет вещей. Часть 1

Все, что может быть подключено к интернету, будет подключено.

Так звучит лозунг новой революции. Революции IoT (Internet of Things).

Что из себя представляет Интернет вещей? Представьте, что вы можете подключить любое устройство к Интернету и с помощью этого подключения осуществлять управление. Более того, через сеть эти самые вещи могут, наконец, «познакомиться», то есть начать взаимодействовать друг с другом.

Но можно сделать гораздо проще. Например, связать их друг с другом напрямую. И это будет называться Интернетом вещей.

А теперь представьте следующее:

Ваш будильник будит вас в 6:00 и, убедившись, что вы встали, отправляет сигнал кофемашине, чтобы она заварила вам ваш эспрессо или что вы там любите. Тем временем автомобиль, зная во сколько у вас важная встреча, уже построил маршрут поездки без пробок, чтобы вы успели вовремя. Вы одеваете «умные» часы, которые измеряют ваш пульс, уровень давления, сахар в крови. И, если показатели вышли за пределы нормы, тут же отправляют их на компьютер вашему врачу.

Вы вовремя приезжаете в офис, а там закончилась бумага. Но принтер уже дал знать об этом секретарскому компьютеру, и доставка уже в пути. Тем временем дома у вас закончилась еда. Холодильник, зная ваши предпочтения, уже заказал ужин. Стиральная машина постирала грязное бельё, а счётчики уже сами отправили показатели на портал Государственных услуг.

Неплохо, да? И это только то, что мне пришло в голову. А вот, например, в книге Сэмюэля Грингарда «Интернет вещей: Будущее уже здесь», с которой мне пришлось ознакомиться, целая страница была посвящена описанию жизни в «умном» доме среди «умных» вещей.

В общем и в частности

В каком-то смысле можно сказать, что представления учёных XX века о последствиях совершенно нового взаимодействия человека и машины становятся реальностью уже сегодня. Появляются совершенно новые коммуникации.

При поверхностном рассмотрении можно подумать, что Интернет вещей — это в основном умный дом, умный транспорт, беспилотные автомобили и т. п. В каком-то смысле это действительно так. Но если хотя бы немного призадуматься, становится понятно, что многое из вышеперечисленного в лучшем случае пример автоматизации, но никак не определения «умный». Так где же грань?

А грань как раз в том, что эти самые вещи теперь могут общаться друг с другом, взаимодействовать. При автоматизации они способны лишь функционировать сами по себе (хотя именно концепция M2M (machine to machine) послужила основой IoT). А «умные» вещи зависят друг от друга. Прямо как люди. В каком-то смысле они формируют своё сообщество.

И, конечно, как и любое другое изобретение, Интернет вещей создан людьми ради людей, благодаря матушке лени. Но, чтобы лучше понять IoT (Internet of things), давайте разберёмся в его истории и концепции.

Прародителем идеи об Интернете вещей считается Никола Тесла. Ещё в 1926 г. ученый заявил, что в будущем все предметы станут частью всеобщей системы, а приборы, с помощью которых удастся провернуть такой фокус, будут настолько малы, что поместятся в кармане.

Позднее в 1990 году Джон Ромки, один из создателей протокола TCP/IP (на котором базируется весь Интернет), провёл эксперимент, создав тем самым первого представителя Интернета вещей, подключив свой тостер к Всемирной паутине. Бредово, конечно, но именно это стало фундаментом. Ведь, благодаря подключению, он смог удалённо включить и выключить тостер.

Концепцию Интернета вещей сформулировал Кевин Эштон в 1999 г. на презентации для руководства Procter & Gamble. Он впервые сформулировал термин для внедрения радиочастотных меток, сигнал которых покрывал бы обширные территории.

Интернет вещей зародился в Массачусетском технологическом институте. В 1999 году там был создан Центр автоматической идентификации (Auto-ID Center), занимавшийся радиочастотной идентификацией (RFID) и новыми сенсорными технологиями. Центр координировал работу семи университетов, расположенных на четырех континентах. Именно здесь была разработана архитектура Интернета вещей.

В 2008 году произошел переход от Интернета людей к Интернету вещей: появилось более 6 млрд устройств с доступом к Интернету. И они впервые начали взаимодействовать друг с другом.

А Интернет ли это?

Возникает вопрос, действительно ли корректно подобную сеть называть Интернетом вещей? На самом деле, эта проблема волнует многих. Дело в том, что Интернет — имя собственное, и его присваивание относительно новому явлению может быть не совсем правильным. Звучит модно, понятно, но не корректно. Гораздо логичнее было бы назвать его Web of Things, то есть Сеть (паутина) вещей.

Вот, что на эту тему говорят авторитетные компании:

IDC: Internet of Things – это сеть сетей с уникально идентифицируемыми конечными точками, которые общаются между собой в двух направлениях по протоколам IP и обычно без человеческого вмешательства.

Gartner: Internet of Things — это сеть физических объектов, которые имеют встроенные технологии, позволяющие осуществлять взаимодействие с внешней средой, передавать сведения о своем состоянии и принимать данные извне.

McKinsey: Internet of Things – это датчики и приводы (исполнительные устройства), встроенные в физические объекты и связанные через проводные или беспроводные сети с использованием протокола Internet Protocol (IP), который связывает Интернет.

Но для того, чтобы понять, где истина, нужно разобраться в структуре и принципе работы IoT.

Пора начинать разбираться

Если говорить примитивно, то Интернет вещей это нечто, существующее параллельно с «обычным» Интернетом. Некая «паутина» вещей.

IoT можно представить как сеть сетей. То есть он состоит из нескольких слабо связанных между собой разрозненных сетей, каждая из которых создана для решения своих конкретных задач.

Например, в офисных и жилых зданиях устанавливается множество сетей для управления отоплением, кондиционированием, телефонной связью, Интернетом, электричеством и т. д. В автомобилях другое множество сетей управляет работой двигателя, системой безопасности, связью. Интернет вещей подразумевает, что в будущем эти сети смогут подключаться друг к другу. И так образуется новый мир, начало которому будет положено с умного дома или офиса, а продолжено целыми умными городами.

Можно разделить Интернет вещей следующим образом:

Consumer IoT – использование технологии на потребительском уровне. Оно включает в себя смартфоны, фитнес-браслеты, машины, холодильники и т. п.

IIoT (Industrial Internet of Things) – подразумевает под собой использование Интернета вещей на уровне производства, осуществления и оптимизации бизнес-процессов. Самое интересное в том, что именно эта сфера займёт собой большую часть всего IoT. Тем временем Cunsumer IoT останется в меньшинстве.

Из 28 миллиардов ожидаемых подключений менее половины придется на пользовательские гаджеты, которые составляют customer IoT: смартфоны и планшеты, носимые датчики для фитнеса и амбулаторной медицины.

Более 15 миллиардов устройств будут работать в бизнесе и промышленности: разнообразные датчики для оборудования, терминалы для продаж, сенсоры на производственных агрегатах и общественном транспорте.

Интернет вещей станет тем инструментом, с помощью которого можно дешево, быстро и масштабно решать конкретные бизнес-задачи в конкретных отраслях.

Конечно, впечатляет, но немного пугает. Представьте: дом, офис, вещи, автомобиль знают о вас всё. Даже больше, чем ваши друзья и семья. Начиная с предпочтений в еде, заканчивая регулярностью вашего хождения в туалет. Но так проявляет себя прогресс, и этого не нужно бояться. А лучше просто начать разбираться в теме, чем мы и займёмся в последующих частях.

Что такое IoT, или интернет вещей

Наверняка вы уже слышали словосочетание «интернет вещей» и видели сокращение IoT, но, возможно, не знаете, что за ними скрывается. Что же такое IoT, или интернет вещей?

IoT относится к соединению устройств (кроме обычных компьютеров и смартфонов) через интернет. Автомобили, кухонная бытовая техника и даже кардиомониторы могут быть соединены через IoT. И так как интернет вещей в следующие несколько лет будет только расти, в этом списке будет появляться всё больше устройств.

Мы подготовили справочник по IoT для новичков, который поможет сориентироваться в удивительном связанном мире.

Понятия и основные определения

Ниже мы публикуем небольшой словарик с определениями, которые относятся к интернету вещей.

IoT, или интернет вещей, — это сеть связанных через интернет объектов, способных собирать данные и обмениваться данными, поступающими со встроенных сервисов.

Устройства, входящие в интернет вещей, — любые автономные устройства, подключённые к интернету, которые могут отслеживаться и/или управляться удалённо.

Экосистема IoT, или интернета вещей, — все компоненты, которые позволяют бизнесу, правительствам и пользователям присоединять свои устройства IoT, включая пульты управления, панели инструментов, сети, шлюзы, аналитику, хранение данных и безопасность.

Физический уровень — аппаратное обеспечение, которое используется в IoT-устройствах, включая сенсоры и сетевое оборудование.

Сетевой уровень отвечает за передачу данных, собранных на физическом слое, к различным устройствам.

Уровень приложения включает протоколы и интерфейсы, которые устройства используют для идентификации и связи друг с другом.

Пульты управления позволяют людям использовать IoT-устройства, соединяясь с ними и контролируя их посредством панели инструментов, такой как мобильное приложение. К пультам управления относятся смартфоны, планшеты, ПК, умные часы, телевизоры и нетрадиционные пульты.

Панели инструментов обеспечивают отображение информации о экосистеме IoT для пользователей, что позволяет им управлять экосистемой IoT. Обычно используется удалённое управление.

Аналитика программные системы, которые анализируют данные, полученные от IoT-устройств. Аналитика используется в большом количестве сценариев, например для прогнозирования технического обслуживания.

Хранение данных — то, где хранятся данные с IoT-устройств.

Сети — слой интернет-коммуникаций, который позволяет операторам общаться с устройством, а устройствам — общаться друг с другом.

Индустрия IoT

От использования IoT-устройств получат выгоды следующие направления:
— производство;
— транспорт;
— оборона;
— сельское хозяйство;
— инфраструктура;
— розничные продажи;
— логистика;
— банки;
— нефть, газ, добыча полезных ископаемых;
— страховое дело;
— умные дома;
— производство продуктов питания;
— обслуживание;
— госпитали;
— охрана здоровья;
— умные постройки;
— IoT-компании.

Интернетом вещей занимаются уже сотни компаний, и их список в следующие несколько лет только расширится.

Платформы IoT

Одно устройство IoT соединяется с другим для передачи информации через интернет-протоколы. IoT-платформы служат мостом между сенсорами устройств и сетью передачи данных.

Вот несколько самых крупных платформ IoT, которые сейчас действуют на этом рынке:
— Amazon Web Services;
— Microsoft Azure;
— ThingWorx IoT Platform;
— IBM’s Watson;
— Cisco IoT Cloud Connect;
— Salesforce IoT Cloud;
— Oracle Integrated Cloud;
— GE Predix.

Хотите больше новостей? Facebook. Быстрее всех? Telegram и Twitter. Подписывайтесь!

Enterprise IoT: как интернет вещей поможет вычислить неэффективного сотрудника

По оценкам индийской исследовательской компании Market Research Future, глобальный объем рынка корпоративного интернета вещей (сетей всего оборудования внутри компании) к 2023 году вырастет до 58 млрд долларов. Часть этих денег уйдет на так называемую кадровую безопасность. Мы расскажем, как специальное оборудование поможет сэкономить, заменив недобросовестных сотрудников на целеустремленных, и в каких случаях обойтись без него не получится.

От кого защищаемся?

По результатам совместного исследования «Росатома», международного консалтингового агентства Boston Consulting Group и организации WorldSkills Russia, мировая экономика из-за низкой компетенций работников ежегодно теряет около 5 триллионов долларов. Если учитывать не только нехватку опыта сотрудника, но и желание что-нибудь унести домой/недоработать, то ситуация становится еще критичнее.

Каждый год экономика России недосчитывается около 300 млрд рублей от излишнего общения в соцсетях (данные аудиторской компании ФБК за 2013 год).

Многие научные статьи об HR гласят, что 80% материального ущерба компании наносится ее собственным персоналом. Масштаб проблемы можно оценить по количеству слитых баз данных, числу «пробивщиков» внутри операторов связи и другим радостям даркнета.

В основном руководители компаний боятся, что их сотрудник на предприятии:

  • Что-то украдёт;
  • Что-то сломает или испортит;
  • Использует ресурсы компании в личных целях;
  • Будет прокрастинировать, окажется малоэффективным;
  • Сольет данные другим компаниям, продаст им коммерческую тайну;
  • Перейдет в другую компанию и расскажет о наработках и секретах предыдущего места работы;


Но сотрудник — не дьявол во плоти, который постоянно пытается откосить от работы и кинуть компанию на деньги при любом удобном случае. Порой эффективность сотрудника снижается по независящим от него причинам: плохое самочувствие, переработки.

Причем тут интернет вещей?

Эффективность сотрудника сегодня измерима, метрики всем известны — количество и качество произведенного продукта. Но с подсчетами на крупных предприятиях с тысячей работников возникают сложности. Здесь вклад каждого человека автоматически оценят датчики, закрепленные за каждым рабочим местом или станком. Они зафиксируют отклонения от графика (не произвел ли условный Василий Петрович больше или меньше деталей, чем обычно), проверят износ оборудования и передадут эту статистику руководству.

Оценить усилия каждого в командной работе или, например, сложность интеллектуального и творческого труда (так называемые человеко-часы) тоже проблематично. В этом помогут косвенные показатели — сколько времени человек провел на работе, что делал, куда ходил, с кем общался. Точную оценку система не даст, но если человек регулярно пропускает летучки и болтает в рабочее время по телефону, а потом жалуется на слишком жесткий дедлайн, то такой финт уже не сработает.

Элементы интернета вещей уже используют в России для повышения эффективности персонала, но порой это выглядит абсурдно.

Прошлой зимой петербургских дворников оснастили GPS-трекерами. Операторы коммунальных служб следили, на каких участках нет рабочих, не отлынивают ли дворники от работы. Но решить проблему со снежными завалами на улицах исключительно слежкой за работниками не удалось.

Более успешный пример — автоматизация кафе и ресторанов. Официанту на наручный пейджер приходит информация, что и за каким столиком от него требуется (принять заказ, принести счет или что-то еще). Затем они записывают блюда через приложение в планшете и смартфоне, и заказ автоматически передается на кухню. Система не только приносит практическую пользу (персоналу не нужно лишний раз бегать к повару, чтобы передать ему весточку), но и отслеживает, сколько столиков за день обслужил официант. Один пейджер обойдется в 5 тыс. рублей, а стоимость всей системы в зависимости от функционала стоит от 50 до 300 тыс. рублей.

Этот пример показывает, что добросовестность сотрудника можно определить, используя лишь комплексный подход сразу из нескольких сервисов. Поэтому мы подобрали несколько сценариев, в которых типичные кадровые проблемы можно решить системно с помощью интернета вещей.

За кем следим?

Сценарий 1. Офисный клерк

Руководитель АО «Ромашка» Валерий Ромашкин задумался над сокращением штата, но он не уверен, кого из сотрудников следует попросить «на выход». Прежде всего он решил оценить дисциплинированность своего персонала. Для этого он установил видеокамеры с распознаванием лиц, которые фиксируют, во сколько сотрудник пришел на работу и ушел домой, оценивает, сколько времени он провел на рабочем месте, а сколько — в курилке или столовой.

Даже находясь на рабочем месте, работник может имитировать бурную деятельность за компьютером. Поэтому глава «Ромашки» установил систему мониторинга трафика каждого пользователя сети. Программа анализирует, сколько времени человек проводит в социальных сетях и на других посторонних сайтах.

Однако Валерий Ромашкин был из тех, кто понимает, что эффективность сотрудника можно поднять не только кнутом, но и пряником. Чтобы сохранить здоровье своих работников, он предлагал им корпоративный абонемент в фитнес-клуб, однако бодрее никто выглядеть не стал. Поэтому он выдал им фитнес-трекеры, которые отслеживают основные жизненные показатели работников и передают информацию об этом руководству. Если Валерий Ромашкин заметит у Василия Петровича какие-либо отклонения (повышенное давление или пульс), он может предоставить этому сотруднику внеочередной отпуск.

Также специальные приложения (вроде Cogito и Ginger.io) помогли руководителю компании проследить, в каком настроении сотрудники приходят на работу и уходят домой. Камеры распознают эмоции человека, а специальные датчики на одежде следят за физической активностью, пульсом и частотой дыхания человека. Благодаря этому начальник может заметить, что его сотрудник находится в депрессии, и предоставит ему отпуск или психологическую консультацию.

Обдумывая сокращение штата, Валерий Ромашкин вспомнил, что недавно конкуренты переманили у него несколько ценных сотрудников. Он решил узнать, почему. Для этого руководитель наладил систему, которая зафиксировала наиболее перегруженных сотрудников, которым для выполнения почти нереального плана приходилось ежедневно часами задерживаться на работе. Этот анализ позволил ему перераспределить обязанности между персоналом и денежно поощрить наиболее эффективных сотрудников, что предотвратило их возможный побег.

Также в «Ромашке» ввели учет офисной техники — например, система следит за наполненностью картриджа в принтере и за частотой его использования. Если кто-то из сотрудников по халатности заменил почти полный картридж, то об этом сразу станет известно руководству.

Сценарий 2. Сотрудник магазина, логистика

Глава обувного магазина «Шестёрочка» обратил внимание на участившиеся случаи кражи ботинок и решил проверить своих сотрудников. Для этого он внедрил систему RFID-маркировки товара на складах и в магазинах. Он установил RFID-антенны, которые следят за передвижением помеченных коробок. RFID-маркировка также помогла измерить эффективность персонала, отслеживая число погашенных цифровых меток на кассе, которую обслуживает тот или иной продавец.

Также в «Шестёрочке» появилась обязательная биометрическая авторизация для сотрудников (по отпечатку пальца). Вводить систему электронных карточек было бессмысленно, поскольку можно передать пропуск коллеге и приложить за него. Благодаря этому система отслеживает, сколько времени сотрудник реально находится на рабочем месте. Это позволило ввести систему разного уровня доступа к помещениям — так, зайти на склад теперь может только грузчик или товаровед.

За целостностью коробок на складе следит система видеонаблюдения. В то же время камеры в торговом зале фиксируют внештатные ситуации (человек слишком долго читает этикетку и не может ее понять) и направляют уведомление ближайшему сотруднику на его наручный браслет (который выполняет и функции фитнес-трекера). Камеры подскажут, была ли решена проблема и сколько времени на это ушло, быстро ли отреагировал сотрудник.

Сценарий 3. Выездной рабочий

Работники по вызову ценят свою профессию за относительную свободу, поскольку начальник не стоит у них над душой. Порой это негативно сказывается на их эффективности, вариантов множество: он может сделать работу некачественно; может выполнить ее на должном уровне, но не рассказав об этом работодателю и положив деньги себе в карман. Кроме того, он может попросту зайти в кафе и отдохнуть, сказав оператору в своей компании, что он занимается очень сложным и трудоемким заказом.

Такой расклад не устраивает руководителя компании «Ключик», чьи сотрудники занимаются сборкой мебели. Поэтому он выдал им наручные часы с GPS-трекером. Система проследит не было ли подозрительных остановок или странных изменений маршрута. Оператор сможет следить за всеми сотрудниками, распределять задачи между ними, оптимизировать маршруты в зависимости от пробок. Также датчики контролируют расход топлива и целостность автомобиля (чтобы водитель не слил «закончившийся» бензин и не забрал себе «лопнувшую» шину).

Умные часы следят, сколько времени работник провел на том или ином объекте. С их помощью сотрудник заполняет чек-листы (отчитывается о поэтапном выполнении работы и расходе материалов). Это помогает измерить скорость и эффективность его работы.

Это уже реальность?

За рубежом — да. По оценкам международной исследовательской компании Gartner, количество корпоративных устройств интернета вещей в 2020 году практически достигло четырех млрд, в 2020 году этот показатель возрастет до шести миллиардов.

Но в России эти системы пока внедряются неохотно. Тому есть множество причин:

1) Возмущение сотрудников. Мало кто согласится работать, зная, что руководитель будет следить за каждым шагом;

2) Экономическая эффективность некоторых таких решений не очевидна, их срок окупаемости может быть выше, чем длительность существования компании. Например, по оценкам консалтингового агентства Colliers, вкладываться в фитнес-браслеты для сотрудников пока готовы лишь 28% работодателей;

3) Мешают социокультурные установки. Полная автоматизация учета производства не позволит положить какую-то часть доходов в карман как руководителю, так и работнику. Уже не получится списать якобы испорченное оборудование и платить премии малоэффективной, но красивой сотруднице.

Впрочем, сегодня особо трепетные работодатели скрытно используют для слежки за сотрудниками очень экстравагантные способы: например, кейлоггеры (запоминают набор символов, которые набираются на клавиатуре) или запись экрана сотрудников. Но в таких случаях закон (а если точнее, ФЗ «Об информации, информатизации и защите информации», ст. 11) на стороне персонала, и компания рискует в какой-то момент просто остаться без руководителя.

Поэтому для успешного внедрения интернета вещей на предприятии менеджменту придется пойти с персоналом на компромисс. Если руководитель заранее предупредит персонал, что следит только за тем-то и тем-то, и пообещает им не вторгаться в личное пространство, то сотрудники, вероятнее всего, не будут спорить и проникнутся еще большей любовью к честному и заботливому начальнику (или уйдут бездельничать в другую компанию, что тоже неплохо).

Роль датчиков в сети интернета вещей

Интернет вещей (IoT) и периферийные вычисления (edge computing) спровоцировали внедрение во множество областей жизни smart-технологий: умный город, умные фабрики, умное сельское хозяйство, умная медицина и многое другое. Основа данных технологий – сбор данных в режиме реального времени с помощью различных датчиков и последующий анализ полученных данных.

TechJury, компания, специализирующаяся на программном обеспечении, проанализировав прогнозы различных фирм, предсказывает, что к 2025 году количество устройств, подключенных к интернету вещей, достигнет 64 миллиардов. В то же время маркетинговая компания Grand View Research прогнозирует, что рынок интернета вещей в том же году достигнет 949,42 миллиардов долларов. Постоянно ускоряющийся рост производства различных типов датчиков также говорит о росте индустрии интернета вещей. Обновление аппаратной и программной части датчиков и систем на их основе происходит стремительными темпами, и ожидается, что в ближайшие 25 лет размеры датчиков значительно сократятся, а сами датчики станут еще «умнее» и дешевле, что в свою очередь увеличит масштаб их использования.

В статье описана работа разных типов датчиков, а также принцип их взаимодействия с Интернетом вещей.

Как работают датчики?

Работа облачных серверов IoT и пограничных (шлюзовых) устройств зависят от датчиков, отвечающих за сбор данных в режиме реального времени. Так как окружающая нас действительность, как правило, оперирует сигналами, представленными в аналоговой форме, такими как температура в градусах Цельсия, расстояние в метрах, скорость в километрах в час, давление в ньютонах на квадратный метр и т. д., задача датчиков состоит в том, чтобы улавливать изменения данных параметров в окружающей среде и затем преобразовывать полученные данные в цифровой вид.

На рисунке 1 отображена конфигурация сети IoT с подключенными датчиками. Датчики являются конечной точкой в сети Интернета вещей, так как находятся дальше от облачных серверов, чем другие устройства сети. Несмотря на то, что датчики имеют небольшие размеры и не являются такой важной частью сети как облачные серверы, они могут сыграть решающую роль в проектировании и работе системы. Одним из примеров важности датчика в системе являются недавние крушения самолетов Boeing 737 Max, где одним из факторов, повлекших за собой обе трагедии, стала именно неисправность датчика.

Датчики должны подключаться и взаимодействовать с пограничными устройствами и облачными серверами для работы в сети IoT. В настоящее время для организации взаимодействия с серверами и пограничными устройствами используются преимущественно беспроводные технологии, такие как Bluetooth, NFC, RF, Wi-Fi, LoRaWAN и NB-IoT (сотовая связь). Организация сети и количество датчиков в ней определяют необходимое количество пограничных устройств, отвечающих за выполнение граничных вычислений (анализа данных с датчиков) перед отправкой информации на облачные серверы.

Рис. 1. Блок-схема сети интернета вещей, показывающая взаимосвязь между датчиком и сетью IoT

Сколько типов датчиков применяется в настоящее время?

Существует множество типов датчиков разных форм и размеров, способных измерить практически любую физическую величину. Некоторые из них представляют собой один единственный компонент, например, светочувствительный диод; другие — модуль с различной периферией и встроенным микроконтроллером.

Каждый электрик должен знать:  Разница показаний между общим электросчетчиком и на участках

Датчики могут быть использованы для измерения света, звука, температуры, давления, положения, изменения высоты и расстояния, газового состава воздуха, скорости и направления движения, плотности и состава жидкости и так далее. Существует также множество датчиков на основе технологий, используемых для обнаружения и распознавания объектов: радар, LiDAR, световой детектор, магнитный детектор, детектор инфракрасного излучения (IR), датчики на основе индуктивностей, устройства обработки изображений, устройства для работы с ультразвуковым излучением, сонары, устройства для работы с фотонным излучением, сенсорное распознавание, энкодеры и многое другое.

Ниже приведен примерный список доступных на сегодняшний день типов датчиков (рисунок 2):

Рис. 2. Типы датчиков

Помимо прочего, датчики также могут быть классифицированы как активные и пассивные, аналоговые и цифровые.

Активные датчики обычно требуют внешней поддержки для работы. Это может быть внешний источник питания или беспроводная передача энергии на основе индуктивностей. В качестве примера можно привести дифференциальный трансформатор для измерения линейных перемещений (LVDT), который может использоваться для преобразования линейного перемещения в эквивалентные электрические сигналы: при работе с LVDT энергия приходит от линейного перемещения через индуктивности без внешнего источника энергии. Пассивные датчики не нуждаются в стимуляции для работы, например, термопара сможет преобразовывать тепло непосредственно в электрические сигналы и без дополнительных источников энергии.

В сети интернета вещей используются как аналоговые, так и цифровые датчики. Аналоговые датчики измеряют аналоговые сигналы, такие как температура, давление и так далее. Данные сигналы должны быть оцифрованы, прежде чем отправиться на микроконтроллер для последующей обработки. Цифровые датчики, в свою очередь, имеют только два состояния (0 и 1) и могут измерять входные сигналы, например, наличие или отсутствие света согласно настроенной чувствительности, выдавая при этом на выход соответствующие значения.

Что такое МЭМС?

МЭМС расшифровывается как «микроэлектромеханические системы». МЭМС-устройства обычно изготавливают на кремниевой подложке с помощью технологии микрообработки, аналогично технологии изготовления однокристальных интегральных микросхем. Благодаря данной технологии, функционал датчика можно уместить в значительно меньшем пространстве, чем это было бы, если бы при изготовлении использовались дискретные компоненты. Например, в устройство МЭМС, построенное на базе интегральной микросхемы, можно добавить, в дополнение к осям x и y, третью ось для измерения перемещений без изменения размеров конечного устройства. Подобный датчик МЭМС будет реагировать на перемещения, создавая внутри себя разницу электрического потенциала, регистрируемую как изменение емкости датчика.

Рис. 3. Использование МЭМС-датчиков для моделирования функций человеческого организма

МЭМС-датчик объединяет электрические и механические функции в одном корпусе. Электрические элементы выполняют обработку данных, а механические элементы отвечают за реакцию на внешнее воздействие окружающей среды. Это похоже на миниатюрную машину, заключенную внутрь микросхемы с размерами от 1 до 100 мкм и толщиной меньше человеческого волоса. МЭМС-датчики имеют широкое применение (рисунок 3). В качестве примера можно привести датчики срабатывания подушек безопасности автомобиля, способные определять возникновение аварии и инициировать срабатывание подушек.

С целью продвижения и развития МЭМС-технологий был создан международный консорциум SEMI-MEMS & Sensors (MSIG), в который на данный момент входят 120 компаний. Ожидается, что технология МЭМС будет продолжать свое развитие и ее роль в мире датчиков и Интернета вещей будет только возрастать.

Что такое умные датчики?

Сам по себе датчик способен лишь реагировать на изменения определенной физической величины во внешней среде и преобразовывать полученные данные в цифровой формат для отправки на внешний микроконтроллер. Вся «умная» часть датчика находится именно в микроконтроллере, отвечающим за обработку данных с датчика. Объединение микроконтроллера и датчика в единый модуль позволило создать так называемый умный (smart) датчик, который, благодаря современным технологиям производства, может иметь достаточно небольшие размеры (рисунок 4).

Например, микросхема BHA250 производства Bosch Sensortec (рисунок 5) объединяет в себе 32-разрядный микроконтроллер с 14-разрядным датчиком ускорения в корпусе 2,2 x 2,2 x 0,95 мм. Другой пример – решения компании TE, представляющие собой датчики с разъемами для подключения, заключенные в компактный корпус, но при этом обеспечивающие широкий функционал.

Рис. 4. BHA250 от Bosch Sensortec, объединяющий 32-разрядный микроконтроллер с 14-разрядным датчиком ускорения в компактном корпусе 2,2 x 2,2 x 0,95 мм

Рис. 5. Пример использования МЭМС-датчиков в приложениях IoT для обнаружения парковочных мест, отслеживания активности, подсчета шагов, мониторинга сна и т.д.

Насколько сложно проектировать системы с датчиками?

Многие производители модулей и микросхем датчиков упрощают процесс разработки системы, предоставляя своим клиентам готовые наборы для создания систем датчиков. Разработчики могут использовать подобные наборы для отладки и разработки, прежде чем создать окончательный вариант системы.

STMicroelectronics недавно представила гибкий модуль подобного типа под названием SensorTile.box. Модуль включает в себя маломощный микроконтроллер ARM Cortex-M4 с DSP и блоком, производящим операции с плавающей точкой (FPU), плюс несколько датчиков. На борту SensorTile.box расположены следующие датчики:

  1. Цифровой датчик температуры
  2. IMU-датчик с шестью степенями свободы
  3. Трехосевой акселерометр
  4. Трехосевой магнитометр
  5. Альтиметр/ датчик давления
  6. Микрофон/ аудио датчик
  7. Датчик влажности

SensorTile.box имеет небольшие размеры (57 x 38 x 20 мм) (рисунки 6 и 7) и Bluetooth на борту. Модуль способен работать «из коробки» без необходимости задания программного кода, что полезно для разработчиков, желающих сразу начать работу с устройством. Однако SensorTile.box также поддерживает программирование и отладку в открытой среде разработки STMicro STM32 (ODM STM32), которая позволяет пользователю самому задать алгоритм работы модуля и поддерживает различные типы библиотек, в том числе библиотеки по работе с искусственным интеллектом и нейронными сетями.

С каждым годом все больше производителей поставляют на рынок готовые решения, подобные SensorTile.box от STMicroelectronics, что позволяет упростить процесс разработки и создания новых систем на основе датчиков.

Рис. 6. Внешний вид модуля SensorTile.box с интегрированным Arm Cortex-M4 и датчиками

Рис. 7. Блок-схема SensorTile.box, отображающая функционал модуля

Что необходимо учесть при выборе датчика?

Перед выбором датчика следует обратить внимание на следующие критерии:

  • Точность измерений с точки зрения погрешности и шага измерения. Заранее определите, какое разрешение (шаг измерений) вам нужно. К примеру, в случае измерения температуры может быть достаточно точности в пределах 1 градуса, с другой стороны, при измерении длины погрешность в 0,01 сантиметра может стать критической. Однако стоит учесть, что чем выше разрешение (чем меньше шаг измерений), тем выше стоимость датчика.
  • Диапазон измерений. Необходимо определиться с верхним и нижним пределом измерений. От диапазона измерений также зависит стоимость датчика: чем больше диапазон, тем выше стоимость.

  • Условия окружающей среды. Существуют типы датчиков, способные работать при высокой/низкой температуре с различными степенями влагозащиты и так далее.
  • Надежность. Надежность датчика условно делится на два аспекта. Первый аспект заключается в том, как долго датчики будут работать без поломок. Параметр MTBF (среднее время безотказной работы) показывает, в течение какого времени датчики могут функционировать без сбоев или поломок. Данный показатель особенно важен для датчиков, работающих в удаленных и труднодоступных местах. Второй аспект заключается в том, как долго датчик может работать с необходимой точностью без дополнительной калибровки. Случаи, когда датчик начинает выдавать неточные данные, нередки, однако в большинстве случаев датчик просто требует калибровки.
  • Экстремальные условия. В некоторых случаях датчики должны выдерживать экстремальные температуры, удары и вибрацию.
  • Требования к размеру и весу. В зависимости от применения, датчики могут устанавливаться в устройствах с весьма ограниченными размерами, или для одного устройства может понадобиться установить несколько датчиков.
  • Выбор между интегрированным решением и решением на дискретных компонентах. Интегрированное решение обычно имеет выигрыш в размерах и может значительно упростить разработку и сократить время проектирования. Например, датчик вибрации со встроенной функцией связи LoRaWAN или RF будет занимать значительно меньше места и времени на установку чем его аналог, выполненный на дискретных компонентах. Однако интегрированное решение также может иметь более высокую стоимость по сравнению с аналогом на дискретных компонентах.
  • Если датчики имеют критическую важность для системы, стоит рассмотреть модули с дублированием датчиков.
  • Общая стоимость системы. Помимо стоимости датчика, стоит также помнить о затратах на установку, проектирование и поддержку разрабатываемой системы.

Что такое интернет вещей IOT и какая польза каждому из нас?

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, что такое IOT и какие особенности этого интернета вещей? Думаю, что да, просто не вникали в это детально. Отмечу, что название говорит о том, что мы живем в век вещей, а не людей, и поэтому количество гаджетов в сети намного превышает количество пользователей.

В своей статье говорю о том, почему множество приборов, интегрированных в одну сеть, автоматизируют жизнь, а кроме этого о том, почему будущее промышленного комплекса именно за этим. Если еще лет 5 назад только шли разговоры о том, что такое криптовалюта, то сегодня мы можем работать с монетой, которая полностью поддерживает направление — IOTA. О спорте, Николе Тесле, приборах и примерах интернета вещей.

Интернет вещей что это такое?

Думаю, что всем знакомо понятие искусственный интеллект, тем более, когда информационная сфера развивается, гаджеты становятся умнее и более приспособленными для каждого из нас.

Но было бы слишком банальным, если бы речь шла исключительно о бытовых проблемах. Фактически, система — это способ подключения машины к машине без участия человека, называемый М2М. Вместе с таким утверждением принято говорить, что большие данные, которые генерируют устройства, это тот же ИВ, но при этом в дальнейшем, анализируя их, можем принимать разные решения, повышать комфорт, строить бизнес с минимальными затратами и потерями.

Фактически, интернет вещей можно рассматривать с нескольких принципиальных позиций:

  • сеть объектов, связанных между собой;
  • устройства, которые работают и контролируются удаленно;
  • экосистема — масштабная сеть, в том числе, в пределах государства;
  • пульты управления для контроля над процессами;
  • аналитика, использующая большое количество сценариев.

И хочу отметить, что IOT представлен на нескольких уровнях:

  • физический — вся техническая база;
  • сетевой отвечает за сбор и отправку данных;
  • уровень приложения отвечает за интерфейсы;
  • планетарный (тут объяснения лишние).

Как появился интернет вещей IOT

Когда в нашей стране активизируется блокировка телеграм, сообщество более развитых и перспективных стран переходит на нечто-то масштабное и сверхпопулярное. Впервые о том, что может существовать интернет вещей, заговорил Никола Тесла. В 1926 году давая интервью журналу «Collier’s», он предположил, что радио «станет большим мозгом и будет помещаться в кармане».

Джон Ромки в 1990 году подключил к общей сети свой тостер, а в конце 2009 года этот термин получил свое теперешнее значение, когда количество устройств сети превысило количество людей в мире. Кевин Эштон — автор термина «интернет вещей», который предложил его практически 20 лет назад. Тогда же создан и Центр автоматической идентификации, по сути, орган, который призван закреплять частоты рабочих устройств.

Internet of Things простыми словами

С одной стороны столь глобальное понятие, с другой — очень простое. Рассматривая интернет вещей на пальцах, я бы предложила концепцию умного дома. С любой точки мира вы можете подключить камеру и посмотреть, что происходит, запустить бойлер, чтоб он нагрел воду для ванной на определенное время, а духовка спекла вашу любимую индейку, пол нагрелся на заданную температуру, а все цветы были политы с помощью капельной системы.

Много гаджетов в одной сети, по аналогии, как и смарт контракты существующие в блокчейн. Такая концепция не отказывается от аналогового мира, просто цифровые технологии заменяет многие привычные вещи, помогают дома, во время путешествия, и особенно — на крупных производствах и компаниях.

Яндекс.Навигатор

Многие из нас знакомы с приложением, бесплатным для работы, которое указывает на то, где «улица стоит» и оценивает уровень пробок. Приложение не только проложит маршрут, но и с 2015 года еще оснащено возможностью голосового контроля. Принцип работы в том, что в онлайн-режиме «подтягиваются» фрагменты карт и строится общий путь с точки А в точку В.

Спорт IOT

Фактически, это способ, объединяющий аналоговые и цифровые усилия для решения каких-либо задач. Говоря о том, что это такое, можно представить спортивную игру, в которой виртуальность заменяет реал, и можно тренировать своих игроков до максимально продуктивного и успешного состояния. Помните фильм «Аватар», так это тот же принцип, только направленный на определенный спорт: футбол, баскетбол, волейбол, бег. Спорт IOT сосредоточен в 3 основных направлениях:

  • развитие игрока;
  • безопасность игрока;
  • участие поклонников.

Последний пункт важен для развития работы с разными болельщиками по всему миру. Здесь не только инвестиции в современные стадионы, которые привлекают зрителей, но и заставляют их вставать с дивана в поисках приключений. Компании же заинтересованы в том, чтобы развивать своих спортсменов и арены для их соревнований.

Умные счетчики

Основная концепция, которая выдвигается к умным счетчикам, их автоматическая и бесперебойная работа. Не надо передавать показания, ведь они поступают на основной пульт в определенное число месяца. Вместе с этим, удается минимизировать риск «воровства» электроэнергии или воды населением. С другой стороны — автоматическая отправка показаний исключает человеческий фактор. Это даже не дополненная реальность, а современные реалии. Многие мегаполисы мира перешли на такие умные системы в разных сферах.

Умные заводы

Если еще лет 20 назад машинное обучение считалось чем-то необычным, а сегодня речь идет о предприятиях, которые запускаются и работают без помощи людей. С одной стороны — это удар по рынку труда, с другой — оптимизация ресурсов. Среди особенностей умных заводов, можно назвать:

  • минимальное количество штата;
  • высокий уровень внедрения цифровых технологий;
  • полная автоматизация.

А рассматривая облачные технологии, обратите внимание на то, что они точно бы не развивались стремительными темпами, если бы не IOT: интеграция процессов, контроль над работой, взаимодействие разных устройств, раскиданных в пространстве — список базовых задач для решения платформы.

Носимый IOT

Этот интернет вещей — просто говоря, способ оживить привычные вещи, сделать их портативными. Только с 2020 по 2020 год, как утверждает аналитическая компания Tractica, количество гаджетов возросло ровно в 2 раза. Как думаете, что стало самым популярным в этом списке? Смарт-часы, фитнес-браслеты, датчики тела.

На втором месте планшеты и смартфоны, на третьем — веб-камеры. Я уже говорила, что такое блокчейн, но эта среда может применяться не только для нашей любимой криптовалюты. Например, умные очки с функцией распознавания лиц уже протестированы и скоро в них будут работать полицейские Сингапура и других стран. Принцип работы: очки снимают все происходящее, фиксируя лица всех (10 тыс. человек на 1 устройство), кто попадает в «объектив», а затем отправляет инфу в блокчейн. При необходимости она вытягивается, а вместе с ней подвязываются и другие данные.

Интернет вещей будущего

Часто IoT (собственно от названия технологии пошло название криптовалюты IoT) отождествляли с термином «умный дом». Сигнализация, видеонаблюдение, контроль температуры, удаленный доступ ко многим гаджетам — это, разумеется, очень удобно и комфортно. Принцип работы подключенных в сеть устройств позволяет контролировать многие процессы удаленно и одновременно.

Может ли IoT использовать даркнет для работы, когда он ассоциируется с чем-то не совсем законным и связан с инакомыслием? По сути да, ведь основной протокол, который использует интернет вещей, это «машина-машина». Скоро мы уйдем не только от необходимости составлять список закупок, но еще и вовсе не будем ходить в магазин, ведь все за нас сделают гаджеты нашего дома. В офисах и на предприятиях сократится количество необходимого коллектива, поэтому стоит уже сегодня думать об альтернативных источниках прибыли и о повышении своих профессиональных компетенций.

Факты из истории

Рассматривая термин интернет вещей, хочу уточнить, что он не особо новый, но и не такой, чтобы отнести к музейным экспонатам. Основная концепция — удаленный доступ и контроль над решением и выполнением многих задач. IoT позволяет оптимизировать растраты, делая любую сферу более эффективной и налаженной. Интернет вещей применяется в логистике и современном сельском хозяйстве, электрификации и техобслуживании, коммунальном направлении и авиа-сфере.

Пожалуй, представлю самые яркие факты, которые открыли для меня интернет вещей абсолютно с другой стороны:

  1. Максимальное внедрение технологии создаст «сенсорную планету» — это как «умный город» только по всему миру.
  2. С технической точки зрения IoT — беспроводные сети и устройства с радиотехнической идентификацией.
  3. Для управления системой пока не разработан и не внедрен ни один стандарт.
  4. Промышленный интернет вещей широко распространен в европейских странах, а бизнес-направление — в азиатских, программное в США.
  5. С 2009 года в Брюсселе проходит конференция Internet of Things, на которой еврокомиссары и ученные высказываются о дальнейших направлениях развития.

Подводя итог, обозначу, что если вы крупный игрок рынка и думаете, куда инвестировать в 2020 году, то старт-апы, связанные и IOT, помогают получить существенную финансовую выгоду. Помимо бытового использования, это целые спортивные направления, инновации для промышленных комплексов, которые упрощают их работу и делают ее максимально эффективной. Одним из ярких примеров минувшего года стала футболка с датчиками и тканью — сенсорным экраном, которая считывает количество сердечных сокращений и выдает историю болезни человека, что важно, когда ему плохо и он не может детально рассказать медикам о себе.

Традиционно желаю вам, чтобы Internet of Things не просто упрощал бытовые задачи, но и приносил выгоду во многом, в том числе, когда вы выбираете максимально подходящие способы заработка в интернете через портативные гаджеты.

10 примеров использования IoT (интернет вещей)

Интернет вещей и большие данные – стратегические партнеры, особенно в компаниях. Вот 10 примеров того, как они могут симбиотически дополнять друг друга.

Когда обсуждают Интернет вещей (ИВ), часто упускают из виду важную деталь – большие данные. Онлайн-устройства, датчики, алгоритмы – все они используют в своей работе большие массивы данных.

«Успех или провал Интернета вещей зависит от больших данных», – говорит Брайан Хопкинс, аналитик Forrester Research.

Внедряя ИВ, организации должны понимать симбиотические отношения между ним и большими данными. Чтобы внедрение ИВ-решений давало результат, они должны предоставлять какие-то полезные инструменты или услуги, а также собирать актуальные данные.

Как всегда бывает в больших данных, просто сбора информации недостаточно. Ее нужно обработать и проанализировать, чтобы извлечь из нее некую пользу, причем польза эта должна вести к конкретным действиям по улучшению бизнеса.

Вот десять примеров того, как можно удачно использовать ИВ и большие данные для анализа и извлечения выгоды.

UPS, одна из самых крупных американских компаний, с помощью датчиков и аналитики больших данных экономит деньги, повышает эффективность и снижает нагрузку на экологию. В UPS работают датчики на автомобилях, измеряющие скорость, расход бензина, пройденный путь, количество остановок и состояние двигателя.

Согласно выпущенной UPS инфографике, такие датчики собирают больше 200 видов данных на каждой машине, которых у нее задействовано больше 80 тыс. каждый день. Это позволяет компании снижать время простоя, расход топлива и объем вредных выхлопов.


Еще один способ использования больших данных в UPS называется проект ORION, что означает On-Road Integrated Optimization and Navigation (дорожная интегрированная оптимизация и навигация). В этой системе используются сотни миллионов адресных точек данных плюс другие данные, которые собираются при доставке, и так оптимизируются маршруты доставки. К 2020 году UPS планирует внедрить ORION на всех североамериканских маршрутах.

Барселона (Испания)

Барселона хорошо знает, что такое технические инновации. В этом городе не только проводится ежегодная выставка Mobile World Congress, но он и сам все активнее становится центром инноваций.

В Барселоне работают умные парковочные счетчики, подключенные к общегородской Wi-Fi-сети. С их помощью жители в реальном времени узнают, где лучше припарковаться, а за парковку платят телефоном. Еще там есть умные автобусные стоянки с сенсорными дисплеями с информацией в реальном времени и общегородская сеть датчиков для информирования рабочих и жителей о температуре и качестве воздуха, уровне шума и пешеходном трафике.

Для управления всем этим в Барселоне развернута система больших данных на базе облачного сервиса Microsoft Azure, который обрабатывает и анализирует данные с мириадов датчиков. Система генерирует аналитику, благодаря которой город может совершенствовать свои услуги, такие как общественный транспорт, более эффективно планировать различные мероприятия, такие как фестиваль Ла-Мерсе, лучше понимать влияние туризма.

Virgin Atlantic

Авиакомпания Virgin Atlantic внедрила ИВ во многих самолетах Boeing 787 и различном грузовом оборудовании, которое соединили с Интернетом. Каждый самолет несет множество разных онлайн-элементов, которые генерируют большой поток данных.

По словам ИТ-директора Virgin Atlantic Дэвида Балмана, каждый такой подключенный самолет может генерировать больше полтерабайта данных. Программа больших данных в Virgin пока полностью не внедрена. Такие датчики можно использовать, скажем, для прогнозирования работ по обслуживанию или повышению эффективности полетов и расхода топлива.

John Deere

Большие данные и Интернет вещей уже говорят свое веское слово в большом сельском хозяйстве, один из лидеров которых – John Deere. Система John Deere Field Connect измеряет уровень влажности и отправляет эти данные по беспроводной связи фермерам. Согласно сайту компании, экологические датчики также измеряют «температуру воздуха и почвы, скорость ветра, влажность, солнечную радиацию, уровень осадков и влажность воздуха и листьев».

С помощью этих данных фермеры определяют, когда посевы достигнут оптимального уровня влажности. Вооружившись этой информацией, они могут более точно выбирать время для ирригационных работ. Анализируемые тенденции также позволяют лучше понимать зависимость между сезонными изменениями и влагозадержанием.

TempuTech

TempuTech – еще одна система ИВ и больших данных, которая оказывает большое влияние на сельское хозяйство. Эта компания выпускает подключенные системы для отслеживания оптимальных параметров зернохранилищ и потенциальных опасных ситуаций в различных системах типа зерновых элеваторов.

Система позволяет отслеживать такие опасные ситуации, как поврежденные ремни и подшипники. Она следит за уровнем влажности и температуры в зерновых бункерах, после чего можно вручную изменить настройки аэрации и вентиляции. Кроме того, операторы фермы на основе этих данных и погодных условий могут прогнозировать изменение влажности и температуры.

Disney World MagicBand

Еще один отличный пример совместной работы ИВ и больших данных – фирменный браслет MagicBand от Disney World, который стал известен благодаря инвестициям в миллиард долларов. Это браслет с датчиками, с помощью которого отдыхающие могут делать практически что угодно: регистрироваться в отеле, покупать продукты, проходить через турникеты в парках развлечений, заказывать билеты на конкретные аттракционы.

С помощью браслета можно регистрироваться в определенных точках, просто коснувшись им приемника. Браслет отслеживает все перемещения с помощью RFID-датчиков, поэтому Disney получает ценную информацию о перемещении посетителей по парку. Благодаря этим данным Disney может привлекать больше посетителей, планировать штат аттракционов и регулировать запасы в магазинах и ресторанах в зависимости от их популярности.

Alex and Ani

Сеть ювелирных магазинов Alex and Ani внедрила в своих магазинах Bluetooth-датчики для подсчета покупателей в магазинах. Они же отправляют вошедшим в магазин покупателям специализированные и индивидуализированные рекламные предложения.

Внедрение этого проекта осуществляется в сотрудничестве с производителем передатчиков Swirl. Эта технология записывает движения посетителей по магазину по типу температурной карты, так что магазин может улучшать организацию и демонстрацию своих товаров.

Клиника университета Клермон-Ферран

Клиника университета Клермон-Ферран во Франции внедрила инициативу ИВ и больших данных совместно с Microsoft и Capsule Technology. В клинике построена фирменная система сбора и организации данных с высоким уровнем безопасности и совместимости. Часть данных посылается в систему с подключенных медицинских устройств.

Когда медсестра регистрируется в мобильном приложении, она может отправлять данные о пациентах напрямую со своих устройств и инструментов. В результате в клинике есть более полная и мощная база данных, а медики получают больше информации за меньшее время, что упрощает их труд.

King’s Hawaiian

ИВ и большие данные оказывают большое влияние на различные отрасли промышленности, в том числе пищевую. Пищевая компания King’s Hawaiian в сотрудничестве с Rockwell Automation внедряет подключенные системы на своих хлебозаводах, с их помощью сотрудники могут следить за всей работой завода. Собираемые таким образом данные помогают снизить время простоя оборудования и себестоимость производства.

BC Hydro

Электрогенерирующая компания BC Hydro со штаб-квартирой в канадской провинции Британская Колумбия предоставляет электричество примерно 2 млн жителям Канады. В 2011 году компания начала заменять электрические счетчики на новые – умные.

Сегодня потребители могут измерять использование энергии в почасовом режиме и отслеживать различные тренды в расходе электричества. Резко снизилось воровство электричества. Система автоматически сигнализирует компании о непредвиденных сбоях в электроснабжении в том или ином районе. Благодаря этим данным BC Hydro может улучшать свои услуги и одновременно снижать цены.

Интернет вещей: что это, откуда и зачем?

Вспомните фантастические фильмы, где умный дом угадывает желания хозяев, заказывает продукты, следит за бытовой техникой. Это может стать реальностью быстрее, чем вам кажется. Взять хотя бы нашу новую систему умного микроклимата Tion MagicAir – это один из шагов в сторону технологичного будущего. А в основе всех «умных» технологий лежит понятие «интернет вещей». Что это такое, как появилось и к чему приведет – об этом ниже.

Каждый электрик должен знать:  Применения синхронных электродвигателей в станках с ЧПУ

Что такое интернет вещей

На английском «интернет вещей» звучит как the Internet of Things, или просто IoT. Запомните эту аббревиатуру, она будет все чаще появляться в СМИ и на просторах мировой сети.

Говоря простыми словами, интернет вещей – это сеть, объединяющая все объекты вокруг вас. К сети из компьютеров, планшетов, смартфонов и даже телевизоров уже все привыкли. А что если в эту сеть включить тостеры, кофе-машины, холодильники, зубные щетки, водопровод, электросеть, датчики артериального давления? Представьте, насколько изменится мир, если каждой вещью вы сможете управлять по беспроводной сети!

К примеру, вы стоите в душной пробке после тяжелого дня в офисе и мечтаете скорее попасть домой, в приятную прохладу, принять теплую ванну и выпить чашку свежего кофе. Все, что вам нужно, это озвучить смартфону все свои пожелания. А дальше он сам раздаст команды климатической технике, водопроводу и кофе-машине. К вашему приезду бризер сделает воздух свежим, кондиционер – прохладным, ванна наполнится водой комфортной температуры, а на столе будет ждать свежий американо. Неплохо звучит?

Но прежде чем фантазировать о будущем, бросим взгляд в прошлое интернета вещей.

Как появился интернет вещей

Еще в 1926 году известный физик Никола Тесла предсказал, что радио вырастет в «большой мозг», который объединит вещи в одно большое целое. Причем все это будет возможно благодаря инструментам настолько компактным, что они поместятся в кармане.

Еще один человек, кто высказывал похожие идеи – советский военачальник Николай Васильевич Огарков. Ему принадлежит авторство так называемого сетецентрического подхода к боевым действиям. Суть принципа: все ресурсы для решения конкретной задачи должны быть в одной информационной сети и должны постоянно обмениваться данными. Чем не интернет вещей?

Но это все общие слова. Конкретика началась чуть позже. В 1990 году выпускник MIT Джон Ромки подключил к интернету свой тостер. Это первый официально зарегистрированный объект из мира интернета вещей.

К слову, Джон Ромки – один из отцов протокола TCP/IP, того самого, который лежит в основе интернета как такового. Через 9 лет после интернет-тостера другой выпускник MIT, Кевин Эштон, придумал, как управлять промышленными объектами через интернет. Эштон и стал автором термина «интернет вещей».

В том же 1999 году и в том же MIT появился Центр автоматической идентификации (Auto-ID Center). В нем исследователи развивали два основных направления: радиочастотную идентификацию (RFID) и сенсорные технологии. Об этих технологиях мы расскажем в следующий раз. Сейчас отметим только, что именно благодаря стараниям Центра автоматической идентификации концепция интернета вещей стала известной во всем мире.

Интернет вещей сейчас

Ключевое событие в развитии интернета вещей произошло не так давно, в 2008-2009 годах. Именно тогда и произошел официальный переход от интернета людей к интернету вещей. Как это определили? Очень просто: в 2008-2009 годах в интернете стало больше предметов, чем людей.

И дальше количество устройств, подключенных к интернету, только росло. Причем сумасшедшими темпами. Уже сегодня к интернету подключено 20 миллиардов самых разнообразных устройств: от промышленных станков до смартфонов.

Некоторые примеры реальных интернет-вещей в нашем мире:

  • Радиометки на теле животных
  • Миска для собак с модулем wi-fi, которая дает собаке задания и за правильные ответы награждает кормом
  • Мусорный бак на солнечных батареях, который сам уплотняет мусор и сигналит дворникам, когда наполнится
  • Умные сенсоры и водные счетчики в инфраструктуре Сан-Паулу, Пекина и Дохи сократили утечки и расходы на 50%
  • Автоматические системы сбора штрафов и оповещений об авариях и пробках на дорогах

В том, что появились «умные» вещи, нет ничего удивительного. Ведь известно, что прогресс зачастую двигает лень. Изобретение колеса, рычага, замена рычагов на кнопки, появление пультов дистанционного управления – все это человек придумал, чтобы вместо него работали механизмы и устройства.

И сейчас многие устройства из мира интернета вещей, по сути, выполняют ту же функцию, что и пульт дистанционного управления. Если раньше лампочка загоралась только после того, как человек нажмет на выключатель, то теперь свет включает и выключает запрограммированный компьютер. А человек управляет компьютером со смартфона.

Лампы стали энергоэффективными, включаются они не вручную, а через мобильное приложение. Но сам подход остался прежним: человек все еще управляет лампочкой. Как и большинством других современных интернет-устройств.

В будущем интернет вещей будет все дальше уходить от команд типа
«сделать так» к командам типа «должно быть так».

Перспективы и проблемы интернета вещей

Специалисты обещают, что к 2020 году к интернету будет подключено больше 50 миллиардов различных устройств. Раньше для всех них попросту не нашлось бы столько IP-адресов. Но сейчас новый интернет-протокол IPv6 дает фактически бесконечное количество IP-адресов. Так что с «пропиской» у интернет-устройств проблем не будет.

Другая серьезная проблема интернета вещей – бесперебойное питание приборов, без него они выпадут из сети, и все связи между ними нарушатся. Постоянно менять миллиарды батареек в миллиардах устройств расточительно, для этого нужно слишком много времени, внимания и ресурсов для создания и утилизации батареек.

Вывод : интернет-вещи должны получать энергию сами – от солнечного света, вибраций, воздушных потоков. Недавно в этой области был совершен значительный прорыв. В 2011 году ученые представили гибкий чип, наногенератор для создания энергии из любых движений человека. Так что ждем в будущем появления абсолютно автономных интернет-вещей, которым не нужны батарейки.

Третье препятствие на пути у интернета вещей – это связь приборов с самим интернетом. Далеко не в каждое устройство можно вставить модуль Wi-Fi, хотя бы из-за небольших размеров этого устройства. Но и тут достижения ученых вселяют оптимизм. Они создали микрочип размером всего 1 мм 2 с очень низким энергопотреблением. С ним выйти в сеть сможет прибор любого размера.

Наконец, главная проблема сегодняшнего интернета вещей – отсутствие единого стандарта . Сейчас система одной компании управляет отоплением, другой – светом, третья компания управляет микроклиматом. В конце концов, все эти сети объединятся в одну. Есть даже специальные организации, которые стремятся подогнать под один шаблон разрозненные сети интернет-вещей.

Чего ждать дальше?

Полноценный интернет вещей со сложными связями человек-машина и машина-машина будет, в этом уже никто не сомневается. Все перечисленные проблемы человечество рано или поздно решит, это лишь вопрос времени.

Сегодня 99% различных предметов и приборов остаются вне интернета. Так что впереди – большая работа. В том числе и у разработчиков Tion. Мы тоже планируем расширять нашу сеть по управлению микроклиматом. Сейчас мы работаем над дополнительным модулем MagicAir, который позволит управлять не только бризерами Tion O2, но и климатическими приборами сторонних производителей.

Чем закончится подобное слияние устройств различных компаний? Пока сказать сложно. Исследователь интернета вещей с 15-летним стажем Роб Ван Краненбург предсказывает, что в конце концов граница между реальным и виртуальным мирами сотрется. Интернет вещей сделает физический мир похожим на дисплей с открытым браузером. Например, как в этом ролике:

10 примеров использования IoT (интернет вещей)

Цветков Виктор Яковлевич
профессор, доктор технических наук, заместитель руководителя центра перспективных фундаментальных и прикладных исследований
Россия, Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (НИИАС)
cvj7@mail.ru

Статья описывает новый подход к управлению на основе технологии Интернет вещей. Раскрыто содержание принципов такого управления. Описана концептуальная основа управления на основе технологии Интернет вещей. Статья раскрывает особенности применения технологии Интернет вещей. Статья доказывает, что технология управления на основе Интернет вещей является распределенной интеллектуальной технологией управления.

управление, распределенные системы управления, интернет вещей, информационные модели, технологии управления.

Категории статьи:

Инструменты обеспечения технологий управления в организации
Моделирование и прогнозирование развития промышленного предприятия с учетом интенсивных факторов на примере энергоэффективности (1. Теоретический аспект)
Цифровая экономика и ее роль в управлении современными социально-экономическими отношениями
Управление в условиях неопределенности


Технологизация элементов процессов в экономических системах типа «организация»

Статья также доступна (this article also available):

Введение

На теорию управления существенное влияние оказывают научные технологические достижения. По мнению Е.И. Кудрявцева важным фактором современного развития управленческой деятельности выступают распределенные информационные технологии [1]. Одним из подходов, реализующим распределенное управление являются сетевые системы и технологии. Одной из таких технологий и систем является технология Интернет вещей. Появление этой технологии как нового этапа глобального технологического развития связано и обусловлено динамичным внедрением информационно-коммуникационных технологий во все сферы жизни общества [2]. Эта технология проявляется прежде всего в быстрорастущей цифровой экономике [2], опирающейся на массовое использование технологий Интернет, достижений микроэлектроники и программной инженерии. Интернет- вещей и решения на их основе часто называют «умными» (smart) [3]. Сегодня они наиболее широко представлены в таких областях, как «умное производство», «умная энергетика», «умная агрокультура», «умная логистика», «умный транспорт», «умный дом», «умный город», «умное здравоохранение» и этот перечень, очевидно, будет только расти, охватывая все новые рыночные сегменты

Концептуальные основы технологии Интернет вещей

Интернет вещей (Internet of things — IoT) основана на межсетевом информационном взаимодействии [4] взаимодействие физических устройств, транспортных средств (также называемых «подключенными устройствами» и «интеллектуальными устройствами»), зданий и других предметов, встроенных в электронику, программное обеспечение, датчики, исполнительные механизмы и сеть, которые позволяют этим объектам собирать и обмениваться данными [5].

В 2013 году Глобальная инициатива по стандартизации в Интернете вещей (IoT-GSI) определила IoT как «глобальную инфраструктуру для информационного общества, предоставляющую расширенные услуги путем объединения (физических и виртуальных) вещей на основе существующих и развивающихся интероперабельных информационно-коммуникационные технологий» [3] и для этих целей «вещью» является «объект физического мира (физические вещи) или информационный мир (виртуальные предметы), который может быть идентифицирован и интегрирован в коммуникационные сети» [6]. Интернет вещей позволяет объектам быть обнаруженными или контролируемыми удаленно через существующую сетевую инфраструктуру, создавая возможности для более прямой интеграции физического мира в компьютерные системы и в результате повышая эффективность, точность и экономическую выгоду в дополнение к сокращению вмешательства человека.

В случае, когда IoT дополняется сенсорами и приводами, эта технология становится основой более общего класса кибер- физических систем, который также включает такие технологии, как smart-сети, виртуальные электростанции, интеллектуальные дома, интеллектуальный транспорт и интеллектуальный город . Каждая вещь уникально идентифицируется через встроенную вычислительную систему и при этом способна взаимодействовать с существующей инфраструктурой Интернета. По оценкам экспертов, к 2020 году IoT будет состоять из 30 миллиардов объектов [7].

Сферу интернет-вещей образуют разнообразные устройства и их пользователи, находящиеся в онлайн взаимодействии, включая мобильные коммуникации. Предполагается, что к 2020 году на каждого человека в среднем будет приходится 6 разных устройств в режиме он-лайн: компьютеры, мобильные телефоны, смартфоны, фаблеты и планшеты, устройства для дома, контроля показателей здоровья и т.д.

Согласно [8] к 2021 году существенно возрастет число мобильных умных устройств (smart devices) и объем генерируемого ими трафика. К мобильным умным устройствам принято относить устройства, обладающие развитыми вычислительными возможностями и мультимедиа со скоростью сетевого соединения, как минимум, на уровне 3G, т.е. 2 Мб/с. В 2020 году эти устройства, представляя лишь 46% всех мобильный устройств генерировали 89% мобильного трафика, а к 2021 году они составят три четверти от общего числа, и доля их трафика возрастет до 98 %.

Вторым по значимости сегментом являются устройства межмашинного взаимодействия, кратко обозначаемые как М2М (Machines to Machines). Надо отметить, что давно известные промышленные системы автоматического управления и телеметрии, реализующие замкнутые взаимодействия типа вещь-вещь, по сути являются предосновой интернета-вещей. Однако, если ранее были ограничения рамками одного локально расположенного производственного участка, цеха или предприятия, то сегодня появилась возможность выхода в Интернет. Это радикально расширяет сферу М2М, практически снимая территориальные ограничения. Здесь прогнозируется рост с 780 млн в 2020 году до 3,3 млрд в 2021 году. Подробные сценарии и примеры использования современных решений М2М в различных отраслях приведены в техническом отчете ведущей международной организации по стандартизации в этой области oneM2M [9].

В сегменте М2М отдельную категорию составляют носимые вещи (smart wearable devices): умные часы, умные очки и т.д. Такие вещи или напрямую взаимодействуют с сотовыми сетями и Интернет или посредством смартфонов и других устройств общего назначения. Ожидается рост этого сегмента до 929 млн устройств в 2021 году против 325 млн в 2020 году.

Современные цифровые методы порождают огромные объемы данных, которые приводят к проблеме больших данных [10]. В [11] приводятся характерные показатели: датчики реактивного двигателя каждые 30 мин генерируют 10 4 ГБ информации, ежедневно в мире датчики выдают 1,1 млрд показаний и производится 2,5 млрд ГБ данных. Первичные данные требуют обработки, в ряде случаев с привлечением сложной аналитики и ранее накопленной информации. Такая обработка не всегда может быть выполнена вблизи источника данных, например, вследствие отсутствия необходимых вычислительных и/или программных ресурсов. Поэтому в последнее время широко применяются технологии Облачных вычислений, реализующие услуги типа «Программное обеспечение как услуга» (SaaS), а при необходимости и «Сеть как услуга» (NaaS).

Решения IoT активно внедряются во все отрасли производства и сферы жизнедеятельности. Основные из них на данный момент — это решения для умного дома и города, энергетики, транспорта и логистики, ритейла и потребительского рынка, добычи и переработки полезных ископаемых, здравоохранения и телемедицины, сельского хозяйства, комплексной безопасности.

Теоретические принципы управления с использованием Интернет вещей

Управление с использованием Интернет вещей основано на информационном и сетевом моделировании, а также на различных информационных моделях. В настоящее время появились новые понятия в области распределенного управления [12]. Это: информационные единицы [13, 14], информационные отношения [15], информационные конструкции [16] и информационные ситуации [17]. Информационные единицы являются базисом построения информационных моделей, информационных конструкций и информационных процессов. Информационная конструкция является обобщением специализации. Она делиться на две категории: процессуальная и структурная. Процессуальная информационное конструкция описывает правило или функцию управления. Структурная информационная конструкция описывает систему, модель или набор данных. Процессуальные информационные конструкции служат основой выводов и принятия решений. Информационные отношения создают основу качественного анализа и качественных рассуждений.

Направления применения IoT

Можно выделить следующие аспекты, которые необходимо учитывать при применении интернет вещей: системный, проектный, информационный, управленческий, интеллектуальный. Системный аспект позволяет рассматривать систему, технологию или процесс с системных позиций. С этих позиций IoT является распределенной системой, для которой характерны проблемы распределенных систем. Проектный аспект позволяет рассматривать схему IoT как информационную конструкцию [16. 18]. Информационный аспект позволяет рассматривать IoT как межсетевое взаимодействие физических устройств, транспортных средств (также называемых «подключенными устройствами» и «интеллектуальными устройствами»), зданий и других предметов, встроенных в электронику, программное обеспечение, датчики, исполнительные механизмы и сеть, которые позволяют этим объектам собирать и обмениваться данными. Управленческий аспект требует рассматривать IoT как систему с сетецентрическим [19] или с субсидиарным управлением.

Интеллектуальный аспект требует разделения IoT по функциям на «умные» и «интеллектуальные». Умные (smart) системы и технологии, выполняют функции поддержки и «подсказки» человеку в сложных ситуациях. По существу они используют знания как опыт для решения задач в сложных ситуациях. Интеллектуальные системы и технологии используют знание для поиска новых решений и получения новых знаний на этой основе.

Впервые концепция IoT получила применение в 1999 году в Центре автоидентификации (Auto-ID Center) в Массачусетском технологическом институте. Радиочастотная идентификация (RFID ) была выделена Кевином Эштоном как предпосылка для Интернета вещей в этот момент [20]. При этом Эштон предпочитал фразу «Интернет для вещей». Основная идея идентификации состояла в том, что если бы все объекты и люди в повседневной жизни были снабжены идентификаторами, то компьютеры могли бы управлять и инвентаризировать их. Помимо использования RFID, маркировка физических вещей может быть достигнута с помощью таких технологий, как ближняя связь, штрих-коды, QR-коды и цифровые водяные знаки. Одной из первых целей внедрения Интернета вещей путем оснащения всех объектов в мире миниатюрными устройствами идентификации было преобразование повседневной жизни, например, мгновенный и непрерывный контроль запасов станет доступным рядовому потребителю.

Массмедиа. Было сделано предположение, что данные в средствах массовой информации являются большими данными [10] и дают возможность оценки практических действий о миллионах людей. Как следствие, воздействие на общество отодвигается от традиционного подхода использованию конкретных медиа-сред, таких как газеты, журналы или телевизионные шоу. Эта технология воздействия на массы вообще. Вместо этого IoT использует потребителей с технологиями, которые достигают целевых потребителей в оптимальное время в оптимальных местах. Конечной целью IoT является обслуживание или передача сообщения или контента, которые статистически соответствуют менталитету потребителя. Например, издательская среда все чаще приспосабливает сообщения (рекламные объявления) и контент (статьи), чтобы обратиться к потребителям, сведения о которых были получены благодаря различным действиям по ведению данных о них. Например, интеллектуальные торговые системы могут отслеживать покупательские привычки конкретных пользователей в магазине, путем фиксации их мобильных телефонов. Тематическая база данных потребителей на этой основе формирует специальные предложения по любимым продуктам или даже расположение необходимых предметов, которые им нужны, путем автоматического сообщения в телефон [21]. Эта технология является типичным примером smart технологии IoT.

Мониторинг окружающей среды. В приложениях мониторинга окружающей среды IoT используют датчики для оценки состояния окружающей среды, контролируя качество воздуха или воды, атмосферные или почвенные условия. Технологии IoT могут включать такие области, как мониторинг перемещений живой природы и среды их обитания. Разработка устройств с ограниченными ресурсами, подключенных к сети, создает возможность раннего предупреждения о оползнях или цунами. Разработка систем датчиков оповещения может использоваться аварийными службами для обеспечения более эффективной помощи. IoT-устройства в таких приложениях занимают большую географическую область и могут также мобильными.

Управление инфраструктурой. Важным применением IoT, как распределенной системы управления , является распределенный мониторинг и контроль операций городских, транспортных и сельских инфраструктур. Инфраструктура IoT может использоваться для мониторинга любых событий или изменений, которые представляют угрозу безопасности или увеличивают риск. Он также может использоваться для эффективного планирования ремонтных работ, координируя задачи между поставщиками услуг и пользователями этих объектов [22]. IoT-устройства могут также использоваться для управления критической инфраструктурой, такой как мосты, для обеспечения доступа к судам. Использование устройств IoT для мониторинга и операционной инфраструктуры улучшает координацию управления инцидентами и реагирование на чрезвычайные ситуации. Использование устройств IoT повышает качество обслуживания, времени простоя и сокращения затрат на эксплуатацию во всех областях, связанных с инфраструктурой.

В 2013 году Глобальная инициатива по стандартизации в Интернете вещей (IoT-GSI) определила IoT как глобальную инфраструктуру для информационного общества, предоставляющую расширенные услуги путем объединения (физических и виртуальных) вещей на основе Существующие и развивающиеся интероперабельных систем.

Производство. Сетевое управление и управление производственным оборудованием, управление активами и ситуациями или управление производственным процессом приносят IoT в сферу промышленного применения и интеллектуального производства. Интеллектуальные системы IoT позволяют быстро создавать новые продукты, динамически реагировать на требования к продуктам и оптимизировать производственную цепочку и сеть цепей поставок в режиме реального времени с помощью сетевого оборудования, датчиков и систем управления [22].

Цифровые системы управления для автоматизированного управления процессами, инструментами оператора и информационными системами обслуживания для оптимизации безопасности и безопасности станции относятся к компетенции IoT. Технологии IoT также распространяются на управление активами посредством прогнозирования обслуживания, статистической оценки и измерений для обеспечения максимальной надежности. Интеллектуальные промышленные системы управления также могут быть интегрированы в Smart Grid, что позволяет оптимизировать энергопотребление в реальном времени. Измерения, автоматизированные системы управления, оптимизация установок, управление безопасностью и охраной труда и другие функции обеспечиваются большим количеством сетевых датчиков [22].

Термин IIoT (Industrial Internet of Things) часто встречается в обрабатывающих отраслях, ссылаясь на промышленный поднабор IoT. IIoT в обрабатывающей промышленности может генерировать столько бизнес-ценности, что в конечном итоге приведет к четвертой промышленной революции, так называемой Industry 4.0 . По оценкам, в будущем успешные компании смогут увеличить свои доходы за счет использования Интернета, создавая новые бизнес-модели и повышая производительность, используя аналитику для инноваций и трансформируя трудовые ресурсы.

Управление энергопотреблением. Интеграция управляющих систем, подключенных к Интернету, может оптимизировать потребление энергии в целом [22]. Ожидается, что устройства IoT будут интегрированы во все виды энергопотребляющих устройств (переключатели, розетки питания, лампы, телевизоры и т. д.). Устройства IoT смогут общаться с компанией-поставщиком энергоснабжения, чтобы эффективно сбалансировать производство электроэнергии. Такие устройства также предоставляют пользователям возможность удаленно управлять своими устройствами или централизованно управлять ими с помощью облачного интерфейса и включать такие расширенные функции, как планирование (например, дистанционное включение или выключение систем отопления, управление духовыми шкафами, изменение освещения и т. д.) [22].

Помимо домашнего управления энергией, IoT актуален для Smart Grid, так как он предоставляет системы для сбора и обработки информации об энергии и мощности в автоматическом режиме с целью повысить эффективность, надежность, экономичность и устойчивость производства и распределение электроэнергии. Используя устройства расширенной измерительной инфраструктуры, подключенные к магистральной сети Интернет, электрические утилиты могут не только собирать данные от конечных пользователей, но также управлять другими устройствами распределения, такими как трансформаторы и реклоузеры [22].

Медицина и здравоохранение. Устройства IoT могут использоваться для дистанционного мониторинга состояния и систем аварийного оповещения о состоянии пациентов. Специализированные датчики в жилых помещениях для наблюдения за состоянием здоровья и общего благополучия пожилых людей, а также для обеспечения надлежащего лечения и оказания помощи людям в восстановлении утраченной мобильности с помощью терапии. Эти устройства мониторинга работоспособности могут варьироваться от мониторов артериального давления и частоты сердечных сокращений до современных устройств, способных отслеживать специализированные имплантаты, такие как электронные кардиостимуляторы Fitbit или усовершенствованные слуховые аппараты [22].

Некоторые больницы начали внедрять «умные кровати», которые могут определять, когда они заняты и когда пациент пытается встать. Он может также регулировать себя, чтобы обеспечить соответствующее давление и поддержку, применяемую к пациенту без вмешательства медсестер вручную. С IoT также возможны другие потребительские устройства для стимулирования здорового образа жизни, такие как связанные весы или переносные мониторы сердца [86]. Все больше и больше сквозных мониторингов здоровья Платформы IoT подходят для антенатальных и хронических пациентов, помогая управлять жизненными функциями и повторяющимися потребностями в медицине.

Строительная и бытовая автоматизация. Устройства IoT могут использоваться для мониторинга и контроля механических, электрических и электронных систем, используемых в различных типах зданий (например, государственных и частных, промышленных, учебных заведений или жилых помещений) [22] в системах домашней автоматизации и автоматизации зданий. В этом контексте в литературе рассматриваются три основные области [23].

Интеграция интернета с системами энергоменеджмента зданий для создания энергоэффективных и интеллектуальных зданий, управляемых IOT.

Возможные средства мониторинга в режиме реального времени для снижения потребления энергии и мониторинга поведения пассажиров.

Интеграция интеллектуальных устройств во встроенную среду и то, как они могут использоваться в будущих приложениях.

IoT может помочь в интеграции средств связи, управления и обработки информации в различных транспортных системах. Применение IoT распространяется на все аспекты транспортных систем (т.е. транспортного средства, инфраструктуры и водителя или пользователя). Динамическое взаимодействие между этими компонентами транспортной системы обеспечивает внутри автомобильную связь, интеллектуальное управление трафиком, интеллектуальную парковку, электронные системы взимания дорожных сборов, логистику и управление автопарком, управление транспортным средством, безопасность и помощь на дороге [22].

Заключение

Интернет вещей является новой сетевой технологией управления основанной на распределении датчиков и физических устройств в объекте управления. Интернет вещей содержит несколько принципиально новых технологических решений, которые не содержат другие системы управления. Прежде всего, это возможность реконфигурирования управленческих информационных потоков в зависимости от трафика и нагрузки на узлы сети. Интернет вещей содержит интеллектуальные узлы, которые позволяют реализовывать распределенное управление. Интернет вещей содержит собственные вычислительные ресурсы. которые позволяют решать задачи оптимизации. Не прибегая к мощным центральным компьютерам. Интеллектуальные ресурсы Интернет вещей позволяют накапливать управленческий опыт и применять его в новых ситуациях.

Мысли, тренды и реалии рынка интернета вещей после 10 летнего опыта.

1. Фрагментация против совместимости

Фрагментация на рынке интернета вещей – это реальность по управлению в каждой точке проекта, от датчиков до бизнес-приложений, как в географических областях, так и в возможностях развития бизнеса. Существует большой беспорядок из-за отсутствия единых стандартов и четких ролей в компаниях.
Этот факт свидетельствует о том, что мы погружаемся в быстро развивающийся рынок, где правила игры постоянно находятся в движении. В этой связи возрастает спрос на горизонтальные решения для рынка, которые нуждаются в функциональной совместимости, не только связанной с аппаратными средствами, но и с коммуникационными протоколами, облачными сервисам и приложениями, разработанными для проектов интернета вещей.

Важность совместимости для Libelium

2. Не ожидать победителя в беспроводных протоколах

Существуют два типа компаний. Одни ждут пока появится и станет основным какой-то определенный беспроводной протокол, другие же уже зарабатывают с реальными проектами интернета вещей. Не стоит ждать, что какая-то беспроводная технология станет единственной и завоюет рынок (не с NB-IoT, не с другими альтернативами LPWAN, как LoRaWAN или Sigfox — этого не произойдет). Уже сейчас существует большой набор проверенных технологий, с помощью которых можно развивать бизнес уже сегодня, а не ждать победителя, потому что его не будет. Всегда будет фрагментация, поскольку каждая технология имеет свои плюсы и минусы.

Каждый электрик должен знать:  Нанесения защитного слоя на печатные платы с помощью роботов

3. Лень и поспешность – непозволительная роскошь

Постоянное появление новых коммуникационных протоколов и технологий, заставляет с осторожностью смотреть на развитие этого рынка. Но этот рынок не подходит для ленивых, также как и для слишком нетерпеливых людей, в силу длинных циклов продаж. Лучший совет, который мы слышали — “не ждите появления самых последних технологий, этого не произойдет”. Это заставляет чувствовать, что инвестиции, замороженные для новых проектов, так и не увидят свет, пока принимающее решение люди будут ждать самой последней технологии. Кроме того, было замечено, что маркетинговые сообщения начинают проявляться за год до реального выхода, генерируя при этом больше шума, но не всегда доходящие до реальности.
Ключевой аспект быть достаточно устойчивым и интероперабельным. Вот почему основной стратегией Libelium остается принцип: “любой датчик подключается к любой облачной платформе через любой коммуникационный протокол”. В этом случае, все усилия сфокусированы на модульности сегодня и на возможности обновления в будущем. Уже более сотен проектов развернуты с применением продукции Libelium. Взгляните и вдохновите себя!

Схема умного мира

4. Экосистема – это не только красивый лозунг

Следующей правдой является то, что мировая карта игроков на рынке интернета вещей находится в развитии. Многие компании вкладывают много ресурсов в создание дорогих и масштабных экосистем, чтобы помочь своим заказчикам начать реализовывать их инициативы в области интернета вещей. Но не только количество или ориентир на ключевых игроков играет роль в ценности данного подхода. Реальная ценность экосистемы заключается в том, чтобы предлагать прозрачность и совместимость решений, чтобы избежать зависимости от одного поставщика.

Libelium работает более чем с 80 партнерами

Именно для этого Libelium построил модульную и горизонтальную платформу с экосистемой из 80-ти партнеров и дистрибьюторов – классифицированных на разных уровнях — в тесном сотрудничестве со многими коммуникационными компаниями; вплоть до расширения аппаратных экосистем партнеров, делая их совместимыми с IoT платформой, предлагаемой Libelium.

5. Поставка готовых решений

Важно понимать, что менеджеры по продажам ежедневно получают запросы от заказчиков на готовое решение, а не на продукты и коммуникационные протоколы. Они ищут решение для реальных приложений, как раннее обнаружение лесных пожаров в лесах или разработка системы принятия решений на основе уровней выбросов газов. Поскольку Libelium в состоянии предложить законченные решения, то компания на правильном пути, по нашему мнению. С этой целью Libelium создал решения, которые представлены на портале The IoT Marketplace, чтобы предлагать готовые комплекты “прямо из коробки”, чтобы построить прототипы для начала продаж с возможностью тиражирования до крупных проектов. Libelium имеет в своем портфеле 40 готовых решений (на конец 2020 года), таким образом мы делаем настоящий интернет вещей.

IoT Marketplace предлагает готовые к развертыванию IoT комплекты

6. Облачные парадигмы постоянно меняются

Даже самые модные облачные сервисы, как Amazon, не готовы поддерживать в полной мере все новые проекты интернета вещей. В результате новые сервисы,такие как Greengrass запускаются, чтобы предлагать шлюзам интернета вещей уникальную точку входа и передачи данных. Этот и многие другие сервисы уже включены в поддержку Облачных подключений в шлюзе Meshlium. Переведите дыхание, эра интернета вещей только начинается.

7. От лаборатории к реальности

Поскольку Libelium имеет глубокие знания по созданию проектов интернета вещей, компания реализовала свой путь для перехода от лабораторных условий к реальным. Важную роль сыграл тот факт, что Libelium помещает свои технологии в самые жесткие условия работы: тропические леса и даже в вулканы. Это единственный путь, чтобы следовать рыночным тенденциям и соответствовать ожиданиям заказчиков.

Waspmote Plug & Sense установлен в Национальном Парке Ману (Перу)

В реальных условиях стало понятно, что устройства требуют большей точности, и Libelium включил эту возможность в свое рабочее оборудование с помощью легкой установки во время обслуживания, так как требовалось простое и недорогое решение, этому так же способствовало и возможность удаленного программирования по беспроводным интерфейсам.

8. Сертификация всех устройств.

Многие компании, предлагающие продукты интернета вещей, не проводят полную сертификацию FCC / CE. Они делают достаточно хорошие прототипы, но не заботятся о получении всех документов, необходимых для валидации их продукции Сертификация – это серьезный вопрос для Libelium, поэтому продукты компании проходят сертификацию по FCC, CE, IC, RCM (Автралия) и Anatel (Бразилия).

Пакет сертификатов Libelium

9. Защищать клиентов от будущих изменений и от самих себя

Реальные сценарии подсказали, что есть необходимость в защите заказчиков от возможных изменений в будущем, а так же и от них самих. Вот пример: почему так важно иметь два радиоканала в решении для умной парковки? Ответ простой: потому что никто не знает, что произойдет завтра на этом фрагментированном рынке, так пусть заказчик имеет возможность использовать оба варианта.

Умная парковка включает два радиканала LoRaWAN и Sigfox

Кроме того, предоставление пользователям возможности динамично менять облачную платформу не должно быть вопросом этики. На самом деле, потребительские ценности, такие как прозрачность, являются наиболее важными, и для соответствия им, необходимо предоставлять лучший сервис, а не идти по стратегиям блокировки вендора (ограничения поставщика услуг)

10. Точность. Новый актив.

С тех пор, как рынок интернета вещей стартовал, то самым важным было количество подключенных устройств. Иметь 1000 сетевых устройств было намного лучше, чем 20. Но сейчас это уже не так. С тех пор, как городские власти вступили в игру, точность информации стала самым важным фактором. Эта тенденция хорошо прослеживалась по запросам заказчиков на: калиброванные датчики воздуха, калиброванные датчики звука/шума и даже на возможность калибровать самим датчики (набор по калибровки комплекта контроля качества воды и комплект для калибровки ионных датчиков).

Плата для подключения датчиков Waspmote Gases PRO

11. Фокус на качестве, точности и масштабируемости

Без всяких сомнений решения для Умного города остаются одной из главных задач сектора интернета вещей. Органы государственной власти играют важную роль в этих проектах, поэтому переговоры с политиками необходимы, чтобы вовлечь в проект все стороны. Правительства инвестируют в технологию интернета вещей, но они также хотят знать, как эти технологии будут использоваться, и как данные будут распределены, и какая от этого выгода.

Наиболее важные вопросы

Очень часто, при разговорах о развертывании проектов интернета вещей не стоит вопрос о количестве, а главный аспект это качество и точность. Нет необходимости, чтобы миллион датчиков собирали миллионы байт информации; имеет значение иметь один правильный и добавить капиллярности к профессиональным станциям в соответствии со стандартами качества. Когда заказчики ищут самый дешевый вариант, то в данном случае мы должны донести до них ценность совместимости и масштабиуремости, т. е. теми качествами, которыми обладают технологии Libelium.

12. Каждый момент важен для рынка интернета вещей

Действительно, некоторые наши старые решения были дорогими, поэтому они были улучшены, чтобы предложить более высокое качество и точность. Сам факт, что новое поколение продуктов было сразу раскуплено, говорит о том, что на рынке интернета вещей важен каждый момент.

13. Безопасность или сложность?

Чем больше требуется безопасность, тем более сложная и дорогая будет сеть. Безопасность это ключевой момент для Libelium. Для этих задач были добавлены библиотеки AES 256 для конфиденциальности и еще RSA 1024 для аутентификации и целостности данных; и даже добавлено аппаратное кодирование в модули Waspmote для возможности кодирования информации без применения дополнительного ПО. Однако не рекомендуется применять все уровни безопасности в каждой задаче, это может быть затратно по времени и избыточно по функционалу. Сначала надо сделать проект рабочим, а потом делать его безопасным.

Схема безопасности проектов интернета вещей

14. Лицемерие о безопасности

Спорным моментом на рынке интернета вещей является обеспечение безопасности. Она не должна рассматриваться просто как пункт в разговоре с клиентами; они просто хотят знать, что технология безопасна, но могут никогда не использовать шифрование. Таким образом, лицемерие это цена, которую придется платить, если заказчики не обращают внимания на безопасность, а при этом она должна быть в проекте.

15. Расширенное обучение для проектов интернета вещей

В заключении необходимо отметить о важности фокусирования усилий на образовании, чтобы гарантировать рост рынка интернета вещей в будущем. К 2020 данный рынок будет требовать 4.5 миллиона разработчиков. Libelium старается закрыть пробел в образовании с помощью The IoT Spartans Challenge — образовательной программы, которая предлагает специализированные тренинги для повышения навыков будущих сотрудников. Поэтому не стоит это упускать из вида, если вы не хотите конкурировать друг с другом в поиске и найме лучших из них.

Свежий выпуск CRN/RE

Промопрограммы

Успех в партнерстве

«Интернет вещей» в мире и в России

Рынок применения технологий IoT. Источник: PwC.

В мире растет количество «подключенных» устройств (по оценкам отраслевых аналитиков, их количество достигнет млрд единиц к 2020 г.) и вместе с ним — количество примеров применения «Интернета вещей» (Internet of Things, IoT) в экономике: энергетике, промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве, сельском хозяйстве, транспорте, здравоохранении и др.

В зарубежной практике известны успешные примеры внедрения IoT по инициативе как государства, так и бизнеса. Например, при поддержке государства в странах Евросоюза, Южной Корее, Китае и Индии внедряются технологии «умного города», которые позволяют повышать эффективность управления энергопотреблением и транспортными потоками. В Великобритании и США реализованы масштабные программы по внедрению «умных счетчиков» для удаленного контроля энергопотребления в домохозяйствах.

Бизнесу IoT позволяет получить конкурентное преимущество за счет снижения затрат и развития новых источников дохода. Например, американская компания GE Aviation производит авиадвигатели, на которых установлены сенсоры, позволяющие удаленно получать данные об эксплуатации и на их основе выявлять оптимальные алгоритмы обслуживания самолетов, что позволило в семь раз сократить затраты на обслуживание.

Другим примером является горнодобывающая компания Rio Tinto в Австралии, которая использует беспилотные карьерные самосвалы, работающие непрерывно и управляемые из оперативного центра на расстоянии 1 200 км. Промышленные IoT-технологии лежат в основе «Индустрии 4.0»: по оценкам Немецкой академии науки и техники, их внедрение повысит производительность немецких промышленных предприятий на 30 % на горизонте до 2025 г. Потребительский рынок все больше заполняют «умные» технологии: например, по результатам опроса PwC в США, устройства с технологией «умного дома» использует каждый четвертый потребитель.

«Интернет вещей» становится реальностью. Постоянный и увеличивающийся обмен данными требует развития новых сервисов, которые должны соединить нас с физическим миром вокруг. Эти сервисы также должны быть построены на полностью новых бизнес-моделях и обеспечить новые финансовые потоки. С помощью «Интернета вещей» взаимодействие объектов, среды и людей будет во многом переплетено, что обещает сделать мир «умным» — более благоустроенным для человека.

Примеры применения «Интернета вещей» в России

В России есть отдельные примеры внедрения IoT, преимущественно в области электроэнергетики и транспорта. В электроэнергетике «Интернет вещей» может привести к значительным изменениям, трансформируя традиционную электромеханическую систему энергетики в цифровую. В электроэнергетике под определение «Интернета вещей» обычно попадают «умные» или «интеллектуальные» сети (smart grids) и счетчики (smart meters). Новые технологии особенно актуальны для России, обладающей исторически сложившейся масштабной централизованной системой энергоснабжения, а это свыше 2,5 млн км линий электропередач, около 500 тыс. подстанций, 700 электростанций мощностью более 5 МВт. Однако на сегодняшний день проникновение «Интернета вещей» в российскую энергетику находится на начальном уровне. На уровне управления системой, балансами и режимами в электроэнергетике шаг в направлении цифровой обвязки активов может дать возможность более оптимально планировать загрузку генерирующих мощностей и, главное, их объем. Так как российская энергосистема построена на резервировании, создание интеллектуальной модели распределения позволило бы вывести часть неэффективной генерации из эксплуатации и частично решить вопрос перепроизводства генерирующих мощностей (рост с 215 ГВт в 2008 г. до 235 ГВт в 2020 г. при отсутствии коррелирующего роста потребления). Одновременно это позволило бы более широко внедрить современные стимулы снижения потребления электроэнергии: например, управление спросом (demand response).

В электросетевом хозяйстве более широкое внедрение интеллектуальных технологий, особенно с учетом протяженности линейных объектов, могло бы привести к повышению надежности и снижению операционных расходов. Это наконец-то позволило бы перейти к управлению сетью «по состоянию», а не проводить ремонты в соответствии с жесткими регламентными сроками. В целях нормативного закрепления такой возможности Минэнерго России в начале 2020 г. предложило закрепить постановлением правительства изменение соответствующих ремонтных нормативов для компаний Холдинга «Россети». В России есть ряд успешных примеров внедрения интеллектуальных сетевых технологий, например, в регионах присутствия ПАО «Россети», Татарстане и ряде других районов. Большая часть нового оборудования (трансформаторы, выключатели) уже обладает системами дистанционной диагностики.

С передачей информации также не должно возникнуть проблем, так как сетевой комплекс, по сути, является крупнейшим оператором связи в России: например, на всех подстанциях (ПС) 110 кВт есть каналы связи (в подавляющем большинстве оптоволоконные), все новые ПС 35 кВт имеют выход в интернет. Интеллектуальная электрическая сеть также позволит интегрировать различные объекты производства электроэнергии, в том числе на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ — солнце, ветер и др.), распределенную генерацию. Пока объемы ВИЭ в России незначительны, а объем распределенной генерации составляет около 5,5 % установленной мощности (чуть менее 13 ГВт), однако опыт других стран показывает, что эти показатели будут расти. В Северной Америке и Западной Европе «интеллектуальные сети» также позволяют организовать движение электроэнергии в двух направлениях, делая возможной продажу излишков электричества, произведенного домохозяйствами (в основном солнечными панелями на крышах домов). В генерации элементы «Интернета вещей» также используются — это системы управления активами класса АСУТП (автоматизированные системы управления технологическими процессами). Они установлены в различных комбинациях на всех электростанциях нашей страны и позволяют дистанционно управлять и получать информацию о работе ключевых систем. При этом доля отечественного оборудования, что отрадно, достаточно велика. С целью развития IoT в генерации Минэнерго совместно с РОСНАНО и Ростелекомом формирует национальный проект по «Индустриальному интернету» на основе пилотного проекта развития системы удаленного мониторинга и диагностики парогазовых установок. Некоторые частные энергетические компании также активно оснащают свои объекты системами удаленного контроля и диагностики с целью повысить надежность и снизить расходы на эксплуатацию.

На уровне потребителей энергетических ресурсов в России возможности «Интернета вещей» поистине безграничны. «Умные счетчики», например, позволяют экономить не только энергоснабжающим компаниям (ввиду отсутствия затрат на поверку показаний счетчиков и получения данных в режиме реального времени), но и потребителям — за счет управления профилем потребления и различными энергозатратными устройствами. При этом если интеллектуальное управление активами генерации и сетей — удел производителей оборудования и крупных ИТ-компаний, то «умные» устройства и «умные счетчики» дают возможность для развития бизнеса небольших игроков и интернет-стартапов. Однако внедрение «умных счетчиков» в России сегодня ограничено тем, что они находятся в собственности граждан и создать стимулы для их замены довольно сложно. Следует добавить, что функционирование оптового рынка электроэнергии в принципе было бы невозможно без повсеместного внедрения промышленных «умных счетчиков» — систем АИИС КУЭ6. Безусловно, более интеллектуальная энергетика принесла бы очевидные выгоды как потребителям и производителям электроэнергии, так и отечественной экономике в целом. Соответствующие цели обозначены в ряде программных документов (утвержденная энергетическая стратегия России на период до 2030 г., проект новой стратегии до 2035 г., в документах Energy.net (которая является частью Национальной технологической инициативы)). Однако, по нашему мнению, необходима более четкая, предметная стратегия государства в развитии интеллектуальной энергетики. ЕС, например, ставит целью обеспечение 80 % потребителей «умными счетчиками» к 2020 г. (200 млн электрических и 45 млн газовых счетчиков). В США каждый штат самостоятельно определяет политику по их внедрению, однако число «умных счетчиков» в целом по стране уже приближается к 50 % от общего числа (в шести штатах доля «умных счетчиков» составила более 80 %).

В транспорт «Интернет вещей» проник намного глубже. В отрасли, где протяженность различных видов путей превышает 1,6 млн км, а количество грузового транспорта (автомобильного, железнодорожного и прочих) — 7 млн единиц, в принципе невозможно обойтись без систем удаленного мониторинга. Наибольшее развитие IoT получил в автомобильном транспорте благодаря распространению тех же смартфонов, которые водители берут с собой в дорогу и доля которых приблизилась к 50 % сотовых устройств в России. Благодаря им построены системы мониторинга загруженности дорог на картах Яндекс, Google и др. Вокруг смартфонов в автомобиле — целые экосистемы программных решений (например, Uber, Яндекс Такси, Get Taxi и др.). Данные решения полностью изменили рынок такси в крупных городах. Такие сервисы уже не ограничиваются только сферой такси и проникают в сферу логистики: подобно UberCargo и Trucker path в России появились стартапы GoCargo и iCanDrive, в основе которых лежит как раз использование IoT.

Более серьезные системы интеллектуального мониторинга транспорта внедряются благодаря установке в автомобили систем удаленного мониторинга передвижения на базе датчиков ГЛОНАСС/GPS и систем контроля за расходом топлива. Такие устройства позволяют существенно сократить затраты и контролировать целевое использование транспорта, анализировать и оптимизировать маршруты движения, что крайне важно для логистики. Без таких устройств не обходится, наверное, ни одно более или менее крупное транспортное предприятие. При этом они используются не только для внешних перевозок, но и внутри предприятий: «Северсталь», например, таким образом отслеживает массу и передвижение грузов, маршруты погрузчиков на своих заводах. В России появилось уже довольно много производителей устройств дистанционного мониторинга транспорта — Omnicom, «АвтоГРАФ», GALILEO, «Форт», Naviset, «Меркурий», «Штрих-ТахоRUS», «Гранит Навигатор», M2M Cyber и др. На рынке также много программных продуктов, позволяющих анализировать получаемые данные и оптимизировать затраты и процессы.

«Интернет вещей» может изменить и уже меняет работу складских логистических комплексов. Здесь на смену автоматизации, по прогнозам экспертов, может прийти роботизация процессов. При этом в складской логистике это может произойти быстрее, чем внедрение беспилотных автомобилей в автотранспорте. «Интернет вещей» используется и государством с целью организации транспортной системы в России. На базе IoT построена система взимания платы за проезд грузовых автомобилей массой 12 тонн и более по автодорогам «Платон», в которой на конец 2020 г. было зарегистрировано около 700 тыс. автомобилей. Нормативно закреплена обязанность устанавливать системы дистанционного мониторинга и контроля движения транспорта для коммерческих перевозок пассажиров и перевозки опасных грузов. Также к примерам государственной политики цифровизации транспорта можно отнести обязанность автопроизводителей с 1 января 2020 г. оснащать все автомобили системой экстренного оповещения «ЭРА-ГЛОНАСС». Развитие технологий может сильно изменить рынок логистики. Согласно исследованию PwC, более 90 % опрошенных представителей отрасли указывают на рост важности информации и ее обработки в ближайшие пять лет7 . Возможности использования больших массивов данных в логистике поистине безграничны. Они позволят повысить эффективность логистических провайдеров и улучшить качество обслуживания клиентов. Провайдеры, интегрированные в цепочку создания стоимости клиентов (3PL и 4PL), при помощи усиленного технологиями прогнозирования смогут оптимизировать загрузку своих физических активов и эффективнее планировать маршруты доставки. Машинное обучение и элементы цифрового интеллекта будут только способствовать вышесказанному. Облачные технологии также приведут к появлению платформенных решений, а они, в свою очередь, — к новым бизнес-моделям, таким как «виртуальное экспедирование». Это также внесет вклад в масштабируемость и стандартизацию процессов. Во многом поэтому в мире логистические компании планируют направить около 5 % своих доходов на цифровизацию логистики. Вместе с тем потенциал внедрения «Интернета вещей» в транспортной отрасли в нашей стране весьма значителен — как в железнодорожном, так и в трубопроводном и иных видах транспорта.

Особенности применения «Интернета вещей» в России

Технологии IoT имеют ряд особенностей и ограничений применения в России, связанных с экономической, технологической, законодательной, географической и культурной спецификой страны. Можно выделить три рынка применения технологий IoT: массовый рынок (B2C), рынок коммерческих компаний (B2B), рынок государственных учреждений и госкомпаний (B2G) (см. рис. 7): на каждом из них существуют ограничения и возможности применения технологий IoT, свойственные для нашей страны. Массовый рынок (B2C) традиционно восприимчив к новым инновационным технологиям и продуктам на базе этих технологий. Частные потребители зачастую совершают покупки на основании сиюминутного импульса или под влиянием трендов, они готовы экономить несколько месяцев, чтобы купить последнюю версию смартфона, планшета или другого цифрового гаджета (особенно в России: например, доля iPhone на рынке смартфонов в России продолжает расти и составляет более 10 % продаж в натуральном выражении). Но значительно ухудшает эту картину низкий средний уровень дохода населения (например, средняя заработная плата в РФ на 75 % ниже, чем в странах Европейского Союза)8, который постепенно сокращается. В сложившейся ситуации средний потребитель предпочитает тратить деньги на базовые услуги, от которых невозможно отказаться (еда, транспорт, жилье, коммуникации), и отложить покупки продвинутых товаров или услуг на более позднее время. Скорее всего, в массовом сегменте в среднесрочной перспективе будут востребованы продукты на базе «облачных» IoT-решений, таких как мониторинг общественного транспорта, мониторинг загрузки общественной инфраструктуры (дорог, метрополитена и пр.) и т. д. Такие продукты будут монетизироваться за счет продажи сопутствующих услуг (например, заказ такси), рекламы, получения доступа к большим массивам пользовательских данных. Безусловно, дополнительно будут развиваться решения, сфокусированные на нишевых потребителях, например, такие как «умное автострахование», «умный дом», мониторинг жизнедеятельности, телемедицина. Рынок коммерческих компаний (B2B) более инертен, чем рынок частных потребителей, так как компаниям требуется время на анализ внешней среды, осознание необходимости применения новых технологий, согласование инвестиций и реализацию проектов. Зачастую такой процесс может потребовать нескольких лет. При этом в России есть ряд специфичных факторов, осложняющих принятие решений в пользу IoT. Например, отсутствие возврата на инвестиции на горизонте скорее всего, приведет к негативному решению — никто не будет вкладываться в технологию, которая не окупается в краткосрочной перспективе, так как топ-менеджмент хочет показать акционерам быструю отдачу и результат сегодня, а не на горизонте пяти и более лет. Дополнительные ограничения накладываются в части сложности изменения внутренних процессов, регламентов, документооборота, подходов к получению и обработки информации. Традиционно в России компании из реального сектора осторожно подходят к изменению процессов, особенно если новые процессы должны интегрировать оперативную информацию в онлайн-режиме. С одной стороны, наличие такой информации — благо, но, с другой стороны, это сразу же предъявляет требования к более оперативному принятию управленческих решений (например, при задержке доставки грузов по железной дороге необходимо быстро принять решение — организовывать ли альтернативную доставку другими видами транспорта или принять ситуацию отсутствия ТМЦ9 на складе) и к переходу на новый уровень взаимодействия подразделений компании в рамках новых процессов. Многие компании пока не готовы к увеличению гибкости, потому что это требует культурной трансформации управленцев, персонала, партнеров и подрядчиков.

Помимо изменения процессов, требуется интеграция технологий IoT в существующий ИТ-ландшафт, что также будет являться испытанием для российских компаний, которые зачастую предпочитают лоскутную или «ручную» интеграцию информационных систем. Но, чтобы получить полную отдачу от IoT, компаниям нужно интегрировать новую технологию в сквозной процесс. Понятная всем специфика нашей страны — обширная география, разный климат и ландшафт, различная плотность населения, рыночные особенности и пр. Для компаний, работающих в нескольких округах (таких как ретейлеры, телекоммуникационные операторы, транспортные компании, энергетические компании) и желающих интегрировать IoT-технологии в свои процессы, это означает необходимость продумать, учесть и внедрить решения, учитывающие региональную специфику. Это может многократно увеличить трудозатраты и необходимые инвестиции. Государство управляет колоссальной инфраструктурой: дорогами, объектами ЖКХ, зданиями и сооружениями, электрическими и тепловыми сетями и пр. Рынок государственных учреждений и госкомпаний (B2G), пожалуй, обладает максимальным экономическим потенциалом для внедрения технологий IoT с точки зрения повышения энергоэффективности и сокращения затрат на обслуживание производственных активов, но в то же время этот рынок и наиболее инертен. Основная причина — это зачастую уже изношенная инфраструктура, требующая существенных затрат на реновацию, ремонты и обслуживание. В условиях секвестирования инвестиционных бюджетов и ограничения роста тарифов на оказываемые услуги (например, в 2014 г. были заморожены тарифы естественных монополий, в том числе на железнодорожные перевозки, транспортировку нефти, коммунальные услуги) многие компании остаются в рамках традиционных технологий. О внедрении IoT речи не идет, так как финансирование новых технологических решений осуществляется по остаточному принципу. Развитие технологий IoT в России должно учитывать перечисленные выше страновые особенности и ограничения.

Добавить комментарий