Что такое IoT, или интернет вещей

Понятие «Интернет вещей» с каждым годом становится все популярнее, однако многие люди до сих пор под ним понимают замену привычных магазинов на онлайн-шопинг, что далеко от правды. Напротив, Internet of Things (IoT) способен вернуть покупкам «в реальности» былые позиции. Но для начала давайте разберемся что такое Интернет вещей.

Интернет вещей (IoT) – это …. ?

Интернет вещей – это концепция будущего, к реализации которого человечество только приступает. Это представление об окружении, где все процессы полностью автоматизированы без какого-либо участия человека, где все объекты связаны между собой в единую сеть. Многие фильмы о будущем, пытаясь нарисовать быт человека 22-го века, создают окружение именно на основе этих воззрений.

Может родиться возражение: но ведь и сейчас очень многое происходит без участия человека, это уже Интернет вещей? Нет, это не он. Мы с вами все еще находимся в Интернете людей и привыкли называть автоматизацией то, что является ею не в полной мере. Многие процессы по-прежнему требуют человеческого вмешательства и контроля. Будильник не подбирает время для пробуждения сам по себе – вы задаете ему определенные параметры. Вы можете через смартфон включить и выключить стереосистему, но это делаете конкретно вы, пусть и через опосредованное воздействие. Программа способна вывести на ваше устройство данные о пробках и порекомендовать маршрут, но она не способна регулировать ситуацию на дороге, да и окончательное решение о том, куда ехать, все равно остается за человеком.

Интернет вещей – это:

  • Когда будильник, на основе анализа ваших привычек и ритмов, сам подбирает время пробуждения.
  • Когда холодильник предупреждает о скорой порче молока и самостоятельно заказывает доставку продуктов.
  • Когда система, анализируя ситуацию на дороге, делает зеленый свет на определенном светофоре дольше, тем самым полностью избавляясь от пробок.
  • Когда свет в комнате отключается автоматически после того, как вы вышли из нее, без необходимости нажимать переключатель.
  • И многое другое.

Главная суть концепции состоит во взаимодействии вещей разного уровня между собой в сети. Т.е. интернет-вещи в вашем доме взаимодействуют между собой, образуя единую сеть под названием «умный дом». Он, в свою очередь, обменивается данным с вещами на вашей работе. Дом и работа отправляют информацию городским системам, а далее и до уровня регулирования планетарного масштаба недалеко. Рождается глобальная коммуникация, автоматизирующая и контролирующая любой процесс.

По большому счету, Интернет вещей – это сеть из сетей.

История концепции

Удивительно, но суть Интернета вещей была описана еще в 1926 году известным изобретателем в области электротехники – Николой Тесла. В интервью он описал будущее, где радио станет «большим мозгом», собирающим воедино информацию от различных вещей — вместе они образуют единую сеть. Разумеется, современники идею не поняли.

В 1990 году Джон Ромки продемонстрировал первую в мире интернет-вещь. Это был тостер, который он смог включить и выключить удаленно через сеть. Но истинным началом развития концепции IoT стоит назвать 1999 году, когда Кевин Эштон на презентации компании Procter&Gamble описал схему работы бизнеса будущего. Перед управляющими мега корпорацией он обрисовал картину умных складов и транспорта, которые сами анализируют количество загруженного товара, автоматически принимают заявки от заказчиков и, в случае необходимости, отправляют запросы в другие системы. Бизнесменам идея показалась крайне многообещающей. Сам термин Internet of Things был сформулирован на этой же презентации.

Кевин Эштон – человек, сформулировавший современное представление об Интернете вещей и создатель термина.

Принцип работы

Некоторые аспекты работы интернет-вещей реализованы уже сегодня. Среди базовых составляющих:

Сенсоры или датчики – элемент интернет-вещи, которые считывает информацию из окружения. Образно говоря, это глаза, уши, нос и кожа предмета, подключенного к сети. Они могут реагировать на температуру, давление, уровень наполнения, свет и многое другое.

Актуаторы – это исполнители. То, чем вещь воздействует на окружающую среду. Например, в случае управления электричеством в умном доме, актуатором будет лампочка.

Гейты – обработчики информации. Получая информацию от сенсоров, гейты обрабатывают ее по заданному алгоритму и дают команду актуаторам на выполнение действия. В несложных ситуациях (вроде включения света при срабатывании датчика движения в комнате) вычислительной мощности гейта достаточно. В более сложных (например, управление транспортной системой города) понадобится отдельный сервер.

Упрощенная схема работы интернет-вещи будет выглядеть так:

Сенсор -> Гейт -> Сервер (для сложных задач) -> Актуатор

Или, переводя на язык конкретных примеров:

Датчик засекает движение в комнате -> Гейт получает информацию, подтверждает ее -> Включается лампочка

Интернет вещей предполагает задействование нейронных сетей, которые будут самообучаться на основе получаемой ежедневно информации. Например, кофеварка в эпоху IoT со временем сама обучиться тому, что хозяин умного дома пьет кофе через 10 минут после пробуждения (о котором ей сообщит будильник, подключенный к сети), предпочитает зерна исключительно средней обжарки и по выходным вместо американо нужно делать латте.

Хотя отдельные интернет-вещи существуют уже сегодня, а крупнейшие компании штучно создают умные дома, интегрированной системы IoT пока не существует. Нет единых серверов, которые собирали и анализировали бы всю поступающую информацию. Впрочем, ежегодно человечество приближается к этому ускоряющимися темпами. 

Собирая воедино всю полученную информацию, Интернет вещей призван облегчить нашу жизнь.

IoT-платформы

В любом деле, в котором задействовано множество участников, необходим управляющий, некий единый центр, который получает информацию от всех участников, хранит ее и анализирует. Интернет вещей в этом отношении такая же система. Кофеварке и будильнику необходимо общее пространство для связи и коммуникации между друг другом – IoT-платформа.

В самом начале стоит сказать, что современные «системы управления умным домом» от Яндекса, Amazon, Google и других – это не полноценные IoT-платформы, это только некое промежуточное решение. При использовании, например, умной колонки от Яндекса с Алисой внутри, человек всё так же должен «давать команды», чтобы включить лампочку или вскипятить чайник. Это удаленное управление домом, но не умный дом в рамках концепции Интернета вещей.

Общепризнанного определения IoT-платформы на данный момент не существует. Есть лишь общее понимание, что архитектура данной технологии должна содержать следующие компоненты:

  • Хранение данных для дальнейшего анализа и отчетности.
  • Аналитика — на основе ее результатов совершаются различные операции.
  • Непосредственное управление устройствами.
  • Обеспечение связи между устройствами – платформа выступает «пространством для общения» между вещами.
  • Визуализация данных, интерфейс – человек должен иметь возможность посмотреть на имеющиеся показатели и, по желанию, внести изменения.
  • Масштабируемость – в мире будущего IoT-платформы должны отвечать единым стандартам, чтобы любой чайник можно было интегрировать в любую платформу.

На данный момент существует более 450 различных платформ, и их количество продолжает расти.

Пример визуализации данных в IoT-платформе.

Примеры использования Интернета вещей 

Одни технологии Интернета вещей активно применяются уже сейчас, другие вот-вот появятся, о третьих же пока специалисты только фантазируют. Концепция применима в любой сфере жизни человека и способна здорово облегчить жизнь.

Умный дом

Дом, где все процессы автоматизированы и подстроены под ваши привычки. За 10 минут до звонка будильника жалюзи отодвигаются, позволяя солнечному свету наполнить комнату и сделать ваше пробуждение легким. Полы в ванной прогреваются и к моменту, когда вы в нее зайдете будут идеальной температуры. Вы подносите руки к датчику смесителя и автоматически подается вода. Кофеварка заранее сварила любимый кофе, и сама отследила, что зерна кончаются и надо бы закупить новые в вашем любимом магазине – остается лишь подтвердить покупку, нажав «ок». В холодильнике ждут свежие продукты, которые были им же заказаны вчера. Свет везде включается и выключается сам, а система безопасности распознает хозяина по лицу, автоматически запирая дверь при его уходе.

Сказка, правда?

Транспорт

Ваш умный дом, как и дом тысяч других людей, отправляющихся на работу, отправляет информацию на сервер городской транспортной системы, что через 10 минут в трафик вольется дополнительная машина. Проанализировав типичные маршруты участников движения, система прогнозирует ситуацию на дороге в разных частях. Получив данные о возможных пробках, система изменяет работу светофоров, перенаправляет трафик по разным улицам, тем самым делая передвижение по городу максимально комфортным для всех участников.

Автомобили, управляемые ИИ, тоже являются частью концепции Интернета вещей. Общественный транспорт, следующий по выделенным полосам с датчиками у дверей, определяющими, когда их можно закрывать, чтобы никого не придавить.

Безопасность

Системы охраны с распознаванием по лицам, отпечаткам пальцев. В автоматическом режиме присылающие уведомления о подозрительном поведении хозяину дома или компании. Датчики напора в трубах, которые на ранних этапах зафиксируют протечку и оповестят сантехника. Сенсоры, реагирующие на вибрацию в технике, что также позволит вовремя заметить технические неполадки.

Реальный пример использования технологий Интернета вещей в сфере безопасности: в Швеции инфракрасные датчики установлены по периметру лесов, мгновенно оповещая пожарных о возгораниях.

Медицина

Интернет вещей способен полностью изменить систему здравоохранения. Умные браслеты, датчики, внедренные в тело, фиксирующие основные показатели жизнедеятельности и оповещающие об опасных изменениях вашего лечащего врача. В результате не вы будете направляться в больницу при наличии жалоб, а вас будут приглашать на осмотр при патологичном изменении показателей жизнедеятельности.

Последнее слово в медицине: подкожные чипы, ежеминутно ведущие мониторинг уровня сахара и кислорода в крови, давления. Однако, самое сложное еще впереди — интегрировать технологию в единую сеть здравоохранения.  

Промышленность

Внедрение IoT позволит сделать любое производство в разы эффективнее. Датчики смогут фиксировать неполадки до того, как приборы выйдут из строя, снизив затраты на ремонт и потери от простоев. Все это может поспособствовать новому промышленному перевороту.

Автоматизировать возможно и грузоперевозки. Склады, считывая информацию по штрих-коду, в автоматическом режиме посылающие запросы на закупку недостающих товаров. 

Сельское хозяйство

Полив сельскохозяйственных культур по расписанию малоэффективен. При введении Интернета вещей, появится возможность установить датчики в почву, благодаря которым полив будет включаться автоматически в случае снижения влажности почвы. Помимо того, что данный подход способен увеличить урожай, он также экономит воду.

Торговля и бизнес

Эксперты убеждены, что IoT выведет конкуренцию между онлайн и офлайн магазинами на новый уровень. Умные колонки, данные на сервере о предпочтениях покупателя, размерах носимой одежды, позволят предоставлять персонализированный сервис. Представьте, что вы приходите в магазин за пиджаком — датчики распознают вас по лицу, подгружаются данные о вашем размере и прошлых покупках, после чего ассортимент магазина подстраивается на ходу согласно вашим пожеланиям. Бизнес получит новые возможности, как и покупатель.

Криптовалюты

При переходе на рельсы Интернета вещей, современная концепция денег может полностью потерять свою актуальность. Причина – вращение всего денежного потока исключительно в виртуальном пространстве. Криптовалюты, существующие уже сегодня, вероятно заменят сегодняшние деньги. Наиболее знаменитый представитель на сегодняшний день – биткоин.

Риски и проблемы Интернета вещей

Главная проблема, связанная с внедрением IoT в нашу жизнь – это безопасность. С одной стороны, если вся информация и регуляция жизни миллионов находится в сети, то это крайне лакомый кусочек для кибератак. Защита персональных данных под большим вопросом, слишком большой риск. Также легко прогнозируется новый вид терактов, когда преступники получат доступ над системой целого города и полностью разрушат его функционирование. Во многом именно из-за нерешенных вопросов безопасности Интернет вещей пока что не внедрен в каждой сфере жизни.

С другой стороны, хотя автоматизация процессов и «умное» их регулирование способно в перспективе экономить миллионы на электричестве, воде и более эффективном расходовании ресурсов – внедрение Интернета вещей, особенно в масштабах всего человечества, удовольствие крайне дорогое.

Но главная причина торможения развития концепции – отсутствие единых стандартов и протоколов для IoT-платформ и самих интернет-вещей.

Не решенный вопрос с безопасностью – главная преграда на пути реализации IoT.

Будущее Интернета Вещей

На сегодняшний день Интернет вещей – это еще не собранный паззл. Отдельные кусочки уже встречаются в повседневной жизни, другие пока не вышли за пределы кабинетов разработчиков, но до полной реализации многообещающей концепции еще далеко.

Не решены платформенные вопросы по интеграции интернет-вещей, нет единого сервера. Некоторые решения реализованы только на бумаге. Внедрение требует больших сумм денег, а самая главная проблема – безопасность – заставляет множество людей выступать против данной концепции как таковой.

Но человечество продолжает фантазировать и пытается минимизировать все риски, стоящие на пути к мечте. По прогнозам специалистов к 2020 году к интернету будет подключено более 26 миллиардов устройств и с каждым годом это число будет увеличиваться. Возможно, уже через несколько лет появятся первые доступные умные дома, интегрированные в городские системы.

 

Загрузка ...
future2day.ru