Интернет вещей что это такое кратко

Интернет вещей: что это, зачем и как работает

Сейчас многие говорят про интернет вещей, но не все понимают, что это такое.

Если верить «Википедии», это концепция вычислительной сети физических объектов («вещей»), оснащённых встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой, рассматривающая организацию таких сетей как явление, способное перестроить экономические и общественные процессы, исключающее из части действий и операций необходимость участия человека.

Говоря простым языком, интернет вещей — это некая сеть, в которую объединены вещи. Причём под вещами я подразумеваю всё что угодно: автомобиль, утюг, мебель, тапочки. Всё это сможет «общаться» друг с другом без участия человека при помощи передаваемых данных.

Появление подобной системы было ожидаемо, ведь лень — двигатель прогресса. Не придётся утром идти к кофеварке, чтобы сделать кофе. Она уже знает, когда вы обычно просыпаетесь, и к этому времени сама сварит ароматный кофе. Классно? Пожалуй, но насколько это реально и когда появится?

Как это работает

picjumbo.com

Мы находимся в начале пути, и об интернете вещей пока говорить рано. Возьмём для примера кофеварку, о которой я писал выше. Сейчас человеку приходится самостоятельно вводить время своего пробуждения, чтобы она сварила ему утром кофе. Но что произойдёт, если в это время человека не будет дома или он захочет чай? Да всё то же самое, так как он не поменял программу и бездушная железка снова сварила свой кофе. Такой сценарий интересен, но это скорее автоматизация процесса, чем интернет вещей.

У руля всегда стоит человек, он центр. Умных гаджетов с каждым годом становится всё больше, но они не работают без команды человека. Эту несчастную кофеварку придётся постоянно контролировать, менять программу, что неудобно.

Как это должно работать

picjumbo.com

Интернет вещей подразумевает, что человек определяет цель, а не задаёт программу по достижению этой цели. Ещё лучше, если система сама анализирует данные и предугадывает желания человека.

Едете вы с работы домой, уставший и голодный. В это время автомобиль уже сообщил дому, что через полчаса привезёт вас: мол, готовьтесь. Включается свет, термостат настраивает комфортную температуру, в духовке готовится ужин. Зашли в дом — включился телевизор с записью игры любимой команды, ужин готов, добро пожаловать домой.

Вот в чём главные особенности интернета вещей:

Это постоянное сопровождение повседневных действий человека.
Всё происходит прозрачно, ненавязчиво, с ориентацией на результат.
Человек указывает, что должно получиться, а не как это сделать.

Скажете, фантастика? Нет, это ближайшее будущее, но, чтобы добиться таких результатов, необходимо ещё многое сделать.

Как этого добиться

picjumbo.com

1. Единый центр

Логично, что в центре всех этих вещей должен стоять не человек, а какой-то девайс, который и будет передавать программу по достижению цели. Он будет контролировать другие устройства и выполнение задач, а также собирать данные. Такой девайс должен стоять в каждом доме, офисе и других местах. Их объединит единая сеть, через которую они будут обмениваться данными и помогать человеку в любом месте.

Зачатки такого центра мы уже видим сейчас. Amazon Echo, Google Home, да и Apple вроде тоже работает над чем-то подобным. Такие системы уже сейчас могут выполнять роль центра умного дома, хотя их возможности пока ограничены.

2. Единые стандарты

Это станет, пожалуй, главным препятствием на пути к глобальному интернету вещей. Для масштабной работы системы необходим единый язык. Над своей экосистемой сейчас работают Apple, Google, Microsoft. Но все они двигаются по отдельности, в разные стороны, а значит, в лучшем случае мы получим локальные системы, которые сложно объединить даже на уровне города.

Возможно, какая-то из систем станет стандартом, либо каждая сеть так и останется локальной и не перерастёт в нечто глобальное.

3. Безопасность

Естественно, разрабатывая такую систему, необходимо позаботиться о защите данных. Если сеть взломает хакер, он будет знать о вас абсолютно всё. Умные вещи сдадут вас злоумышленникам с потрохами, так что над шифрованием данных стоит серьёзно поработать. Конечно, над этим работают уже сейчас, но периодически всплывающие скандалы говорят о том, что до идеальной безопасности ещё далеко.

Что нас ждёт в ближайшем будущем

Mitch Nielsen/unsplash.com

В ближайшем будущем нас ждут умные дома, которые будут сами открывать двери для владельцев при приближении, поддерживать комфортный микроклимат, самостоятельно пополнять холодильник и заказывать необходимые лекарства, если человек заболел. Причём перед этим дом получит показатели с умного браслета и отправит их врачу. По дорогам будут ездить беспилотные автомобили, а на самих дорогах больше не останется пробок. Интернет вещей позволит разработать более продвинутую систему контроля трафика, которая сможет предотвращать появление пробок и заторов на дорогах.

Уже сейчас многие гаджеты работают в связке с различными системами, однако в ближайшие 5–10 лет нас ждёт настоящий бум развития интернета вещей. Вот только в будущем возможен расклад как в мультике «ВАЛЛ-И», где человечество превратилось в беспомощных толстяков, обслуживаемых роботами. Так себе перспектива. А что думаете вы?

Умный интернет вещей — кто он и с чем его едят?

Тренд интернета вещей сейчас набирает всё большую популярность. Чаще всего понятие интернета вещей неразрывно связано с чем-то умным: умные дома, умный транспорт, умные предприятия… Но когда смотришь на эту интеллектуальность внимательнее, то часто разочаровываешься: удаленное управление лампочкой в доме — это в лучшем случае автоматизация, но никак не умный дом. Кажется, что и интернет получается не таким уж и умным… А что же такое умный интернет вещей? Вообще, историю интернета можно разделить на 4-5 этапов, сейчас мы находимся в эпоху Интернета вещей (Internet of things, IoT). Кратко его можно описать так: увеличение количества устройств, взаимодействующих не только с пользователями, но и друг с другом. Т.е. каждая кофеварка имеет доступ в сеть — но вот для чего ей этот доступ нужен, только предстоит решить.

Появление интернета вещей — это довольно ожидаемый шаг, ведь лень — двигатель прогресса. Зачем подходить к телевизору для переключения каналов, если можно придумать дистанционный пульт управления, зачем нажимать кнопочку на кофеварке, если можно сделать это в смартфоне или настроить правило, чтобы кофе наливался сам… Удобно ли это? Что произойдет, если человека нет дома или свет в настроенное время ему не нужен?

Дом получился не «умным», ведь такой подход слабо меняет ситуацию: человек по-прежнему должен все контролировать, он – центр управления всего. Получается, это “всего лишь” автоматизация. При этом я прекрасно оцениваю мощь прогресса, которая к ней привела. Просто хочется чего-то большего, нужен “умный” интернет.

Что в моем понимании означает умный интернет вещей? Это интернет вещей, который позволит изменить парадигму достижения результата: хочется задавать цели, а не способы их достижения.

Умный интернет вещей – постоянная поддержка человека предметами, которые его окружают.
Умный интернет вещей – это прозрачность процессов, это ориентация на результат.
Умный интернет вещей – это говорить не как надо делать, а что должно получиться.

Как этого достичь технически?

Во-первых, мультиагентные технологии — они уже везде и всюду, и интернет вещей без них невозможен. Каждому участнику из реального мира (т.е. каждому человеку и каждому устройству) ставится в соответствие программный агент — объект с некоторой степенью интеллектуальности, представляющий его интересы в мире виртуальном. Виртуальный мир можно назвать в некоторой степени улучшенной копией нашей жизни: там есть те же участники, которые чаще всего следуют заранее установленным и известным правилам, предоставляя достоверные ответы на заданные вопросы, честные и открытые — альтруисты, в общем. При этом взаимосвязь реального и виртуального миров двунаправленная: решения из виртуального мира отдаются в реальность для исполнения, а все события реального мира (очень часто непредвиденные) отражаются на мире виртуальном.

Как живут и работают агенты

Жизненный цикл агентов довольно прост. Сначала они воспринимают информацию из внешнего мира. Потом ее нужно обработать, т.е. запланировать некие действия. Ну а действия уже нужно выполнить – отдав соответствующие команды в реальный мир.

Получается, что в нашем “умном” доме агент человека постоянно общается с агентами кофеварки, лампочек и прочих холодильников — отдавая им команды и обмениваясь информацией. Что-то похожее мы видим в оффлайне: допустим, человек хочет запустить стирку. Он загружает вещи в стиральную машинку, хочет засыпать порошок и понимает, что его не хватит для стирки. После чего идет в магазин, покупает порошок и вновь пытается запустить стирку. Хорошо еще, если кондиционер для белья у него есть и в магазин больше идти не надо. Смоделируем эту ситуацию с точки зрения агентов, при этом помним, что каждый агент у нас знает всю информацию о своей физической сущности.

Тогда агент стирального порошка попросит закупиться им еще до того, как запасы будут исчерпаны. Как он попросит? Скорее всего, он попадет в очередь к агенту покупок и куплен будет именно тогда, когда у человека будет физическая возможность его принести — или даже будет заказана доставка, без участия человека. Удобно ли это? Да. Сложно ли это? Тоже да. Возможно ли это? И снова да. Все это кажется чересчур уж далеким будущем. Но вспомним о такой чудесной вещи, как онтологии. Это относительно универсальный и машиночитаемый способ представления знаний, причем знания там могут быть описаны самые разные. В онтологии мы можем описать важные для нас концепции, описать логические правила — а наши интеллектуальные агенты использовать эти знания для достижения и взаимодействия целей. Можно ли разработать одну универсальную онтологию, которая будет содержать все нужные для умного интернета вещей знания? Наверное, да. Но каким должен быть объем этой онтологии, страшно даже представить. Гораздо более простым кажется возможность поддержки онтологий предметных областей — и, при необходимости, матчинга между ними. Получается, что пользователь может создать онтологию дома, онтологию рабочего пространства — и данные, описанные в них, должны иметь соответствие. При таком подходе получается, что у нас может быть и “умный” офис, и “умный” дом.

Онтология для логики работы

Наиболее частый способ применения онтологий – это лишь способ хранения знаний, которые жестко структурированы. При этом знания эти, как правило, говорят лишь о некой сущности физического мира. А почему бы не пойти дальше и не хранить в онтологиях и правила взаимодействия, логику работы умного интернета вещей? На практике это может выглядеть так: при создании агент смотрит на сущность, к которой он относится. Для корректного понимания свойств этой сущности агент должен обратиться к онтологии – оттуда он почерпнет информацию, что может делать эта сущность, какие у нее потребности. А знает ли он, как достичь эти потребности, как применить ее способности? Эта информация тоже лежит в онтологии! Рассмотрим пример – покупку кондиционера. При подключении кондиционера в общую сеть у него появляется программный агент. Агент этот может знать о своем предназначении. Тогда ему достаточно лишь заявить о себе: «Я агент кондиционера! Я могу охлаждать! Я хочу тратить энергию! Я могу ломаться! Я хочу профилактику раз в год!»

Эти сообщения должны получить все заинтересованные участники – например, агент дома, который отвечает за потребление электричества. Дальше эти два агента должны будут договариваться о потреблении энергии в доме – интернет вещей должен быть экономным. При этом агент кондиционера может повлиять на другие процессы, потребляющие энергию – в случаях, когда поддержание высокой температуры дома имеет высокий приоритет. Агент кондиционера и сам может нуждаться в информации. Например, неплохо было бы учитывать текущую температуру за окном и прогноз на день-два: тогда можно не охлаждать дом в жару перед сильным похолоданием. Как можно получить необходимые данные? Надо узнать из онтологии, кто может их предоставить.

Умный интернет вещей – это только умный дом?

Все примеры выше – про интернет вещей в быту, про умные дома. Но это не единственная область применения столь мощных технологий. Предприятия уже сейчас проявляют большую заинтересованность к интернету вещей. Так, Airbus в своем отчете о предприятиях будущего видит IoT одной из важных технологий. Попробуем определить, как интернет вещей может применяться на современных предприятиях. На таких предприятиях, как правило, есть множество разных станков, множество разных заказов на производство продукции, множество разных технологических процессов. Вообще, там много всего разного. И, конечно, в интеллектуальных системах интернета вещей этих предприятий будет множество разных агентов. Все эти агенты обязаны входить в единое информационное пространство – тогда применение интернета вещей позволит показать более высокую эффективность. Рассмотрим пример – агент заказа на производство продукции хочет, чтобы его выполнили. Для этого ему надо найти свободных рабочих – и поиск надо начинать именно со своего цеха! А если в цеху свободных рабочих нет, у всех высокая занятость, то логично будет попробовать найти этих людей где-то еще. Чтобы найти свободную рабочую силу с определенными компетенциями, надо понять, а где вообще ее искать. Для этого достаточно «всего лишь» обратиться к онтологии, которая подскажет, в каком цехе обитают рабочие с нужными возможностями. А после ответа уже начинать общение с этими цехами и пытаться найти работников для выполнения заказа. Другой пример – это агент станка, который сам стать проактивным и искать себе работу. Этому агенту надо понять, какие заказы он может выполнять – для этого ему нужна информация о заказах и технологических процессах их выполнения. Если такая информация у него уже есть, то агент станка может из онтологии определить, кто принимает решение о планировании этих заказов – и пытаться переманить их к себе. Как правило, решение может принимать либо сам заказ, либо менеджер этого заказа – человек. Стоит отметить, что в описанном интеллектуальном интернете вещей человек является полноправным участником всех процессов – он постоянно видит актуальную информацию, может считать цену произведенной продукции по-настоящему честно. При этом конечное слово в принятии решений может оставаться за ним – но ему будет предоставлена качественная поддержка для этого принятия, а решение будет полностью прозрачным и гибким.

Сетецентрический принцип

Разумеется, все наши сферы жизни (в которых, я уверен, будет интернет вещей), будут тесно пересекаться. Крайне важно, чтобы пересечение таких сфер было жизнеспособным и полезным пользователю. Ведь если в этих наших интернетах каждая область будет использовать свои собственные стандарты взаимодействия, то ни к чему хорошему это не приведет. В 80-х годах прошлого века маршал Советского Союза Н.В. Огарков сформулировал сетецентрический подход относительно ведения боевых действия (а в США эти идеи получили развитие благодаря вице-адмиралу ВМС Артуру Себровски и профессору Джону Гартска). Согласно этому подходу все ресурсы, которые способны выполнить задачу, должны входить в одну информационную сеть и уметь обмениваться информацией для выполнения этой задачи. Ничего не напоминает? Интернет вещей — это крайне логичное применение сетецентрического подхода, ведь он использует современные информационные технологии для интеграции распределенных элементов в глобальную систему, способную к адаптации под изменяющиеся условия внешнего мира.

Краткие выводы

Интернету вещей — быть, в этом уже никто не сомневается. Быть ли умному интернету вещей — это большой вопрос, но хотелось бы, чтобы он был. Повлиять на эту ситуацию могут компании, участвующие в разработке ПО и железа для интернета вещей. Каким я вижу это влияние? Хочется, чтобы были единые и внятные стандарты, которые будут применимы везде и всюду. Хочется, чтобы было единое и внятное понимание, каким должен быть интернет вещей. Хочется, чтобы этот умный интернет вещей появился как можно скорее.

Спасибо!

Теги:

Интернет вещей (в примерах) — что это такое и как он работает

Посредством интернета стало возможным управлять многими вещами. Объединенные сети из компьютеров, планшетов и смартфонов уже никого не удивляют, промышленное оборудование, управляющееся из единого центра также давно не новинка. А в скором будущем планируется объединить в единую концепцию бытовые приборы умного дома, которые будут угадывать желания владельцев и выполнять возложенные на них функции при помощи запрограммированного девайса.

Перечисленные возможности — это мир интернет вещей, который проникает во все новые области жизни человека. Уже сейчас количество подключенных приборов к интернету перевалило за 20 млрд, а к 2020 году их число превысит отметку в 50 млрд. Давайте рассмотрим, что такое Интернет вещей, какие примеры его использования уже существуют сегодня и что ждать в ближайшем будущем.

Что такое Интернет вещей

Прежде чем вы окунетесь во все тонкости интернета вещей, посмотрите интересное видео о том, что это такое:

Интернет вещей — это взаимодействие устройств между собой и окружающим миром, которое исключает участие человека, благодаря чему способно изменить некоторые экономические и социальные нормы.

В настоящее время пределом фантазии о развитии технологий можно считать Интернет вещей – концептуально иной подход во взаимодействии человека с «умной» электроникой. Если век тому назад о таком можно было только мечтать, то сегодня это – лишь очередная ступень разработок, относящаяся к не столь отдаленному будущему.

Если углубиться немного в историю, то первым человеком, упоминавшим об Интернете вещей, стал великий Тесла. Он предсказывал радиоволнам роль нейронов, которые будут управлять всеми предметами. Это было просто предсказание, которое в силу многих причин не могло получить практическое применение в то время.

Но уже менее чем через сто лет Кевин Эштен впервые применил Internet of Things (IoT) в логистике — на каждый товар была закреплена радиометка, при помощи которой отслеживалось перемещение товара по торговой цепочке, начиная от склада и заканчивая покупкой. Вся информация о движении продукции передавалась в сеть, и когда требовалось пополнение запасов, товар не лежал на складе, а отправлялся в магазин.

Интернет вещей — это не просто автоматизация, с которой мы сталкиваемся в повседневной жизни, а нечто большее. Чтобы почувствовать отличия автоматизации процесса и концепции Internet of Things, рассмотрим пример с приготовлением кофе. Для того чтобы попить кофе в определенный момент, вы засыпаете зерна в аппарат и устанавливаете время, когда кофемашина должна включиться. В строго обозначенный час аппарат начнет свою работу.

В то же время у вас могли измениться предпочтения, и вместо кофе вам вдруг захотелось чай или молочный коктейль. При автоматизации процесса, несмотря ни на что вы все равно получите именно кофе. То есть, в данном случае командным центром является человек и если он не перепрограммирует кофемашину на другое время или не выключит ее, то уже ненужный кофе все-таки будет сварено.

Используя концепцию интернет вещей, вы просто меняете команду через умный гаджет, который дает сигнал на отключение кофемашины и включение чайника. Таким образом, вы получаете тот напиток, который подходит вам на данный момент. Internet of Things дает возможность не задавать программу для достижения цели, а позволяет человеку только сформировать цель, которая будет выполнена в результате взаимодействия основного девайса, выполняющего роль единого центра, и бытового прибора, который произведет работу.

Как работает интернет вещей

Есть много сфер, где может работать интернет вещей, но прежде чем погрузиться в них, посмотрите видео о том, как он работает и какие здесь есть проблемы:

Разберемся, как функционирует интернет вещей. Чтобы это происходило, необходимо выполнение трех условий — создание единого центра, использование единого стандарта и обеспечение безопасности передачи данных. Создание единого центра IoT исключает использование человека в передаче программ для достижения цели. Его место должно занять умное устройство, которое и будет распределять команды внутри сети между приборами.

Обмен данными должен производиться на едином языке, с которым у создателей концепции Internet of Things пока существуют серьезные проблемы. Каждая компания, будь то Apple, Google или Microsoft, разрабатывает алгоритм отдельно, поэтому в ближайшем будущем мы можем рассчитывать только на изобретение какой-то локальной сети, которую сложно будет объединить даже в пределах одного городского района. В будущем, наиболее удачная сеть, возможно, будет принята за стандарт и станет глобальной сетью.

Естественно, что передача данных должна происходить в полностью безопасном режиме и защищать сеть от взлома хакерами. В противном случае взломщик получит полные данные о владельце, которые сможет использовать в преступных целях.

Реальные примеры использования IoT

Если вы думаете, что концепция Интернет вещей — дело далекого будущего, то глубоко ошибаетесь. Уже сейчас мы можем представить несколько примеров, которые изменят ваше мнение. В отличие интернета для людей, IoT используется для получения практической выгоды. Интернет вещей выполняет ряд полезных задач — максимально автоматизирует процессы, снижает временные и уменьшает материальные затраты, оптимизирует производство.

Первым реальным шагом к достижению цели стало подключение тостера к компьютеру, произошедшее в 1990 году посредством доработки его конструкции специальным чипом.

Джон Ромки, осуществивший эту процедуру, смог добиться работы тостера посредством управления им с помощью компьютера. Возможно, это имя более известно благодаря созданному позже протоколу сетевого соединения компьютер-компьютер TCP/IP, но и в истории развития технологий IoT этот человек оставил свой немаловажный вклад.

Отдельными примерами приближения очередного технологического прорыва на бытовом уровне является появление большого количества «умных» приборов, выполняющих свою функцию без участия человека. К ним можно отнести:

Высокотехнологичные мусорные баки, оборудованные солнечными батареями, функцией мусорного пресса и системой подачи сигнала работникам коммунальных служб при необходимости освобождения пространства;
Геолокационные и биометрические чипы, используемые для контроля популяций животных, а также – для контроля преступников, заключенных под домашний арест;
Сенсоры и водные счетчики, используемые для снижения расходов воды и нагрузок на водоканалы крупных городов (используется, в частности, в Сан-Паулу и Пекине);
Интерактивные миски для собак, открывающие доступ к корму только при выполнении определенных условий или заданий.

Перечень «умных» приборов растет день ото дня, их разработкой занимаются десятки компаний по всему миру. Преимущественно рассматриваемые приборы предназначаются для обустройства бытовых нужд, но у Интернета вещей все еще впереди.

Использование Internet of Things позволило:

Снизить аварийность и сырьевые потери на транспорте и в производстве.
Эффективно распределять электричество в сфере энергетики.
Заменить человека при управлении оборудованием в промышленности.
Контролировать безопасность на улице.

Чтобы не быть голословными, приведем несколько реальных примеров.

Яндекс. Навигатор

Известная в России и в странах ближнего зарубежья система, есть не что иное, как использование IoT в управлении транспортом. Принцип действия следующий — гаджеты (планшеты, смартфоны) передают в компанию Яндекс направление движения автомобиля, координаты и скорость перемещения. Вся информация анализируется на сервере и в обработанном виде передается на смартфон водителю, показывая заторы и пути их объезда. То есть, обмен данными между сервером, приложениями и смартфонами происходит без участия человека и представляет собой пример использования интернет вещей.

Уже сейчас водители сокращают время в дорогах, объезжая пробки по оптимальному маршруту, а в дальнейшем сервис позволит разгружать магистрали и максимально минимизировать пробки.

Internet of Things в спорте

В спорте IoT используется для анализа физических кондиций спортсменов. На участника соревнований устанавливаются датчики, которые анализируют пульс, данные о перемещениях. Медицинская телеметрия, другие значения отправляются на облако, откуда тренерская бригада команды получает всю информацию о состоянии спортсменов, не дожидаясь перерыва в состязаниях, и уже по полученным данным вносит изменения в игру. Вся необходимая информация также поступает в онлайн режиме медицинским работникам, которые своевременно могут оказать помощь травмированному или потерявшему кондиции участнику матча.

IoT в системе ЖКХ

Установка умных счетчиков на воду, газ и электроэнергию позволяет передавать данные по расходу ресурсов с каждого домовладения на облачные технологии. Диспетчер в режиме онлайн видит информацию по отдельно взятой квартире, микрорайону или в масштабе города, что позволяет без использования труда обходчиков получать данные по счетчикам, на основании которых выставлять счета.

Из цепочки потребитель-поставщик услуг выпадают посредники, обслуживающие дома, что дает возможность выигрывать в материальном и временном плане. Механизм учета ресурсов с использованием IoT технологий позволяет максимально автоматизировать диспетчерские функции и улучшить качество обслуживания.

Сельское хозяйство

Во многих странах Интернет вещей используется при выращивании сельскохозяйственной продукции. Для этого применяются датчики, которые закрепляются за определенным участком или конкретным растением. Устройство регистрирует данные по состоянию грунта (влажность, температура, другие параметры), которые отправляются на облачную платформу. С нее данные поступают на сервер, после чего выдаются на монитор, транслируя информацию по состоянию саженца, делаются выводы по улучшению его плодоносных свойств.

К примеру, в Израиле половина всех производителей томатов и более 30% фермерских хозяйств по выращиванию хлопка уже используют IoT технологии при мониторинге почв. Активное внедрение происходит и в других развитых странах.

Промышленность

Одно из швейцарских предприятий, занимающееся производством оборудования, разработало промышленный интернет вещей — IoT платформу по проведению технического обслуживания своей техники на различных производственных площадках. Концепция Internet of Things объединила более 5 тыс. единиц оборудования. Теперь, если в технике наблюдается износ какого-либо узла, в главный центр поступает сигнал о необходимости профилактики и ремонтники выезжают на место.

Введение технологии IoT позволило прибывать на участок обслуживания только по мере необходимости. Раньше плановые обходы часто проводились вхолостую, а финансовые затраты за обслуживание бригадами обходчиков были существенными. Кроме того, во время проведения планово-предупредительного ремонта приходилось останавливать, часто без надобности, целые производственные линии, что несло дополнительные убытки.

Вообще, промышленность более других ждет повсеместное внедрение интернет вещей, так как это поможет максимально минимизировать в производственном процессе человеческий фактор и снизить дополнительные риски.

Медицина и безопасность

Интернет вещей в медицине позволяет круглосуточно контролировать состояние пациента. Для этого на него устанавливают один или несколько датчиков, данные с которых поступают в медицинский центр. В режиме онлайн отслеживается работа больных органов и общая физическая форма больного. Информация передается лечащим врачам и в лаборатории, где проводится ее мониторинг и в случае необходимости выполняется корректировка лечебного процесса, принимаются дополнительные решения.

Кроме того, специальные радиочипы, установленные на лекарства, в реальном времени позволяют отслеживать количество лекарственных препаратов в медучреждении и своевременно пополнять их запасы.

Внедряются технологии Internet of Things и в обеспечение безопасности объектов. На одной из военных баз РФ на часовых надели специальные электронные браслеты, которые контролируют их состояние и своевременно отсылают данные о проблемах в центр управления. Если военный в течение полуминуты не двигается, то датчик отправляет сигнал на центральный компьютер, который возвращает его солдату в виде звукового сигнала после чего, если в течение 15 сек. человек так и не совершил движения, объявляется тревога и на проблемное место отправляется караул.

Internet of Things: реальность и ожидания

Ожидаемым эффектом появления системы Internet of Things является унификация всех «умных» приборов под единые стандарты. В реальности все выглядит несколько сложнее – каждый разработчик пытается найти собственное решение, ввиду чего объединить приборы разных производителей в единую сеть будет трудновыполнимой задачей.

С помощью постепенного внедрения Интернета вещей в теории можно было бы создать целые автономные предприятия, не зависящие от человека и не требующие постоянного присутствия работников. Эта система могла бы объединить собой целые города и страны, а возможно – и всю планету (по крайней мере, обжитую часть суши). Но в настоящее время прогресс направлен на нужды потребителя, готового заплатить за покупку новых технологичных помощников немалые деньги – и у некоторых ученых возникают вполне резонные опасения, что мощный проект, в теории способный объединить и облагодетельствовать все человечество, будет похоронен коммерцией и жаждой прибыли еще до получения достойного развития.

Интернет вещей в своем идеальном формате должен превратить каждый подключенный прибор если не в личность, то в индивидуума, способного накапливать «опыт» и самостоятельно принимать решения, основываясь как на своей базовой функциональности, так и в соответствии с другими факторами. В современных реалиях это кажется весьма трудновыполнимым, поскольку для хранения общей для всех приборов базы данных потребуется по-настоящему мощный сверхкомпьютер с титаническим объемом памяти.

Проблемы реализации системы IoT

Отличие ожидаемого результата от действительности объясняется наличием многочисленных проблем в реализации Интернета вещей. В чем они выражаются?

Необходимость поиска альтернативных методов программирования – это один из основных сложных моментов, и об него программисты всего мира спотыкаются до сих пор.

Современная «умная» техника действует с помощью запрограммированных алгоритмов, зиждущихся на базовых логических командах и блоках. Весь «ум» прибора кроется в коде программы, которая имеет один огромный минус, заключающийся в отсутствии возможности развития. Поэтому прибор просто выполняет заданный алгоритм и имеет некоторое количество сценариев действия при получении различных ответов в процессе исполнения. При возникновении конфликта между алгоритмом действия и возникшими обстоятельствами, не предусмотренными программой, программа или даст сбой, или предоставит не тот результат, которой от нее ждали. И, что самое важное – не научится на этом опыте: потребуется программист, который придумает, как заставить программу выйти из подобной ситуации.

Раздробленность разработок – вторая по значимости проблема. Собравшись в единый кулак, корпорации-гиганты Apple, Windows, Google и многие другие смогли бы достичь куда более конкретныхрезультатов. Они не тянут друг друга в разные стороны и даже создают друг другу конкуренцию, но в итоге вынуждены по нескольку раз разрабатывать уже достигнутый кем-то другим результат.

Третьей проблемой является вопрос энергоснабжения. Для корректной работы Интернета вещей даже в рамках отдельно взятого жилого помещения питание всех подключенных приборов должно быть бесперебойным. Подключение всех приборов в единую сеть Internet of Things вызовет резкий дефицит энергетических ресурсов, который требуется восполнить заранее – либо обнаружить альтернативные, более дешевые и надежные источники энергии.

Кроме того, далеко не все смогут позволить себе оборудовать свой быт вещами из мира высоких технологий.

Переход же к этапам «умного города», «умной страны» и «умной планеты» от «умного дома» без этого будет положительно невозможен. Вывод напрашивается сам собой: интеграция Интернета вещей не должна зависеть от доходов обывателей, но найти того, кто возьмется оплачивать такую инициативу, будет крайне затруднительно.

Слабые места и уязвимости интернета вещей

Увы, идея Интернета вещей имеет свои слабые места и уязвимости. Некоторые из них могут показаться смешными, другие же – вполне серьезны. Над их решением уже пытаются работать, но современный уровень технологий не позволяет решить все и сразу.

Зависимость элементов системы друг от друга. Сбой или поломка одного элемента вызовет цепную реакцию, из-за чего Интернет вещей будет решать поставленные задачи нетривиальными способами, провоцировать сбой других устройств или попросту отключаться. К примеру, на «умном» термометре даст сбой температурный датчик – и «умный» гардероб, основываясь на его показаниях, посоветует хозяину одежду не по погоде.
Страх перед хакерскими атаками. Разумеется, страшных компьютерных гениев, которых любят показывать в кино, в природе не существует – однако способы взломать любой запрограммированный прибор имеются (хоть они и не так зрелищны). Получив доступ к информации одного «умного» прибора в «умном» доме, взломщик сможет буквально держать руку на пульсе его владельца, зная о нем практически все.
Возможное восстание машин. Если дать машинам искусственный интеллект и машинное обучение вместе с центральным компьютером, выполняющим функции энциклопедического мозга, они со временем могут «понять», что достойны большего, чем услужение людям. Скорее всего, это завершится грандиозным сбоем во всей системе, но исключать варианты с агрессивным поведением «умных» приборов тоже не стоит.
Тотальная зависимость системы от энергетических ресурсов. Даже если человечество перейдет на фактически неисчерпаемые ресурсы в виде альтернативных источников бесплатной энергии (солнечный свет, геотермальные ТЭС и т.д.), для полного вывода системы из строя на определенном участке потребуется просто вывести из строя источник энергии. По этой причине данная разработка вряд ли будет применяться в военных целях, оставив войну людям: управляемое электромагнитное поле, доступное уже сейчас, сжигает любую электронику, какой бы «умной» она ни была.
Возможная деградация человечества вследствие критического упрощения жизни. Пример можно наблюдать в мультфильме «Валли», где находящиеся на попечении роботов люди не имеют сил даже на то, чтобы выбраться из кресел.

Некоторые из этих уязвимостей можно считать фантастическими и невозможными, однако не стоит забывать, что до недавнего прошлого и сам Интернет вещей был невозможен. С уровнем роста технологий изменяются и границы возможностей – и об этом не стоит забывать.

Необходимое послесловие

Что принесет миру Internet of Things?

Возможно, полное подключение к нему избавит человечество от лишних амбиций и откроет ему путь в золотой век, эпоху торжества науки. Возможно, в результате нас ждет всеобъемлющий пост-апокалипсис в духе братьев Вачовски по трилогии «Матрица». Быть может, люди в результате очередного скачка технического прогресса утратят физическую активность вместе с потребностью к ней – либо будут вынуждены как-то выживать, когда привычный им «умный» мир будет уничтожен террористами, радикальными противниками машин или непредвиденным компьютерным вирусом.

Более вероятно, что эта разработка еще долго будет оставаться очередным коммерческим средством, благодаря которому отдельные обыватели смогут позволить себе приобретать умные гаджеты, и настоящий прорыв увидят лишь успевшие повзрослеть правнуки читателя. Что в итоге станет с этой идеей, сейчас не сможет сказать никто, но именно сейчас человечество имеет шанс определить дальнейший ход своей истории.

Интернет вещей уже незаменим во многих областях бизнеса, оптимизируя время и издержки. Но тренд находится только в самом начале своего пути, а сама IoT концепция постоянно совершенствуется. Снижается цена датчиков за счет увеличения объемов их производства и уменьшения стоимости компонентов. Уменьшаются размеры — приборы становятся все более миниатюрными.

Обеспечение энергией устройств является пока достаточной серьезной проблемой, но использование энергии ветра, света и вибрации решает этот вопрос уже сейчас и в недалеком будущем применение IoT технологий станет полностью автономным процессом. Время машин не за горами и использование интернета позволяет объединить их в единую гетерогенную среду, которая будет существовать как отдельный живой организм.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter, и мы её обязательно исправим! Огромное Вам спасибо за помощь, это очень важно для нас и других читателей!

(10 оценок, среднее: 5,00). Оцените пожалуйста, мы очень старались! Загрузка...

Интернет вещей - что это, история, примеры, перспективы развития

Самый мощный двигатель прогресса – лень, благодаря ей появились скороварки, роботы-пылесосы и посудомоечные машины, которые давно взяли на себя бытовые хлопоты. Однако эти изобретения не автономны и не могут функционировать без участия человека, который должен контролировать работу техники, покупать и заменять расходные материалы. Но что если Homo sapiens станет ненужным звеном в доведенных до автоматизма процессах? В этом и заключаются перспективы развития интернета вещей.

Интернет вещей: что это?

Название является калькой с английского Internet of Things (сокращенно IoT) и обозначает концепцию вычислительной сети физических предметов (вещей), которые взаимодействуют c другими устройствами или с внешней средой с помощью встроенных технологий. Интернет вещей – это полностью автоматизированный цикл работы приборов и систем за счет их подключения к беспроводной сети.

Простыми словами: понятие интернета вещей предполагает взаимодействие по схеме «машина – машина» с минимальным участием человека.

Пример функционирования интернета вещей: рассмотрим, как работает «умная» кофеварка. Сегодня среднестатистический любитель бодрящего напитка включает устройство, засыпает зерна в специальный отсек, наливает воду в контейнер, выбирает нужный режим и получает чашку кофе. Но это не IoT, а только автоматизация процесса.

Чтобы добиться максимальной «самостоятельности», система должна ставить на контроль несколько действий:

вести учет остатков кофе;
планировать время покупки;
формировать список:
- оптимизировать покупки (если сахар тоже на исходе, список обновляется);
- согласовывать план с пользователем;
- в случае одобрения отправить уведомление (перед походом в магазин);
- в случае изменения плана перенести покупку;
- обучаться (если хозяин убежден, что зерна копи лувак сочетаются только с тростниковым сахаром, и категорически не настроен идти в магазин в пятничный вечер, значит, программа запоминает эту информацию и использует ее в дальнейшем).

Как такое вообще возможно?

Концепция интернета вещей основана на так называемых мультиагентных технологиях, которые позволяют соотносить реальный мир с виртуальным. Для каждого участника физического мира (машины или человека) устанавливается программный агент – объект из виртуального мира с задатками ИИ, который отвечает за интересы реального участника в интернет-реальности.

Виртуальный мир копирует нашу жизнь, но философия намного проще: участники (далее – агенты) следуют заранее установленным правилам.

Агенты принимают данные из внешнего мира, обрабатывают их и планируют действия, которые передают в реальный мир. То есть в примере с кофеваркой агент кофейных зерен скооперируется с агентом сахара, их запросы попадут к агенту покупок, который сообщит человеку о необходимости пополнения запасов или даже закажет доставку – с оглядкой на время и обстоятельства.

Это сложно, но вполне возможно благодаря существованию онтологии – универсального машиночитаемого способа представления знаний. Человек может задать в онтологии логические правила и сформулировать важные концепции для агентов. Целесообразнее всего создать отдельную онтологию для каждой сферы применения и прописать правила взаимодействия между ними.

Факты из истории

История интернета вещей началась с Николы Теслы в 1926 г.: ученый уверял, 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. Однако нашим предшественникам было непросто представить глубину философского осмысления мира ученым и осознать, что истина где-то рядом.

Через 64 года Джон Ромки явил миру первую интернет-вещь, подключив свой тостер к Всемирной паутине, – это стало основой основ.

Появление термина «интернет вещей» связано с XX веком, но реализацию и развитие концепция получила только в наши дни.

Идею интернета вещей вывел Кевин Эштон в 1990 г. Ученый впервые сформулировал термин для внедрения радиочастотных меток, сигнал которых покрывал бы обширные территории. Тогда появился Центр автоматической идентификации по изучению радиочастотной идентификации – это стало началом развития системы.

В 2008 году произошел переход от интернета людей к интернету вещей: появилось более 6 млрд устройств с доступом к интернету.

Где используется интернет вещей?

Быт. Телевизор, холодильник, принтер и вся система «умный дом» могут быть доведены до полной автоматизации. С подключением IoT человек избавится от навязчивых мыслей (не забыл ли он закрыть дверь или выключить плиту) – всю информацию можно будет увидеть в смартфоне и дистанционно запустить незавершенный алгоритм. А «умный» пылесос оповестит о найденной золотой сережке, которая закатилась за кресло.
Безопасность. Внедрение IoT-технологии в охранную систему позволит сканировать и отправлять фото- и видеоданные, а искусственный интеллект будет способен запоминать и распознавать людей.

Промышленность. Производство станет автоматизированным: системы мониторинга оповестят о возможных проблемах и сбоях в работе оборудования, а клиент сможет выполнить заказ удаленно.
Медицина. Интернет вещей нужен для того, чтобы персонализировать устройства, помогающие изучать и контролировать жизненные показатели человека, а при необходимости вызвать врача.
Транспорт. В мире интернета вещей не будет пробок – сеть датчиков и сенсоров распознает загруженность и оптимизирует работу транспортных каналов.
Ритейл. Обычные магазины снова станут конкурировать с онлайн-бутиками – будут налажены автоматическая передача и анализ информации о клиенте через POS-терминал.

Интернет вещей сегодня

На сегодняшний день к интернету вещей подсоединено меньше одного процента устройств во всем мире, но со временем количество гаджетов будет становиться все более значительным.

Определение IoT давно на слуху у жителей РФ, и российский интернет вещей не отстает от других стран, ученые разрабатывают собственные проекты.

Пластырь-градусник. В 2016 г. компания «Изитерм» представила новую разработку: «умный» термопластырь, который через настраиваемые промежутки времени определяет температуру тела. Гаджет отправляет данные через приложение в смартфоне и передает их врачу.

Лаборатория IoT от МТС. В январе 2017 г. в столице открылась лаборатория «интернета вещей». В залах выставлены инновационные решения по внедрению IoT в различные сферы, технологию разрешается тестировать на планшете или смартфоне.

Animo – «умная» кормушка. Разработка позволяет удаленно кормить домашних питомцев и управляется через приложение в смартфоне. Домашнее животное не сможет обхитрить устройство и открыть его – кормушка выдает установленное количество еды в определенное время.

«Лесной Дозор» – сеть по предотвращению пожаров. В лесах установлена система тепловизоров и видеокамер, в том числе инфракрасных. Под контролем территория в 30 км, данные транслируются в программы анализа, которые оповещают дежурных в случае пожара.

«Кардиопатруль». Сеть следит за состоянием сердечно-сосудистой системы и оповещает пациента и врача при обнаружении опасности для здоровья. На тело больного крепится портативное устройство, которое делает кардиограмму и загружает ее на сервер.

Smart Desk – интерактивный стол. В «умный» стол интегрированы подставки для еды, сенсорный экран, камеры, колонки. Управление чудо-мебелью осуществляется жестами и голосом. Встроенные датчики анализируют степень освещенности, шума, расположения, осанки человека, подстраиваясь под пользователя.

Проблемы и недостатки IoT

Нет единой системы. Проблема интеграции ИИ – в отсутствии общих правил и стандартов, пока не будет понимания общей картины, сложно внедрить универсальное решение.
Энергозатратность. Для полноценной работы IoT нужно добиться автономности сети и получать энергию из окружающей среды.
Отсутствие приватности. Основной риск – в открытой базе данных. У мошенников появится возможность взламывать не только счета и компьютеры, но даже холодильники.
Стоимость. Техника дорога, несмотря на то, что ее использование окупится в будущем: система «умный дом» поможет сэкономить на электричестве и водоснабжении; оборудование на производстве заблаговременно оповестит о риске поломки; кухонная техника позволит избежать порчи продуктов.

Новые возможности в будущем

Пока сложно сказать, каким будет интернет вещей через десяток лет, но не остается сомнений, что применение инновационного алгоритма будет активно использоваться на рынке услуг и повлечет за собой повышение качества жизни в России и других странах, откроет перспективные возможности в бизнесе и вообще принесет немало пользы.

Специалисты предсказывают, что к 2020 году в интернете вещей будет задействовано около 26 млрд устройств, в том числе не менее 250 млн автомобилей. Помимо бытовых и промышленных приборов и средств передвижения, появится около 10 млн экземпляров «умной» одежды с доступом к Всемирной сети.

Интернет вещей - устройство, как работает, зачем нужен интернет вещей

В 2019 году исполняется 20 лет концепции интернета вещей (Internet of Things, или IoT). Она уже не нова, но не всем известно, какое изобилие технологий и инженерных решений под ней скрывается. Расскажем, как интернет вещей и связанные с ним технологические новшества изменят нашу жизнь уже в самом скором будущем.

Что такое интернет вещей, как работает и зачем он нужен

Еще один интернет? Неужели нам не хватало старого?!

Нам — хватало. Но мы в этом мире уже не одни. Эксперты прогнозируют, что к 2020 году к Сети будет подключено около 28 миллиардов устройств, причем лишь треть из них — компьютеры, смартфоны и планшеты. Остальные ⅔ приходятся на другие девайсы: телевизоры, платежные терминалы, фитнес-браслеты, автомобили, бытовую электронику, производственное оборудование, всевозможные датчики и контроллеры. Прежде мы не видели необходимости предоставлять им доступ ко Всемирной паутине. В самом деле, для чего может понадобиться интернет розетке или жалюзи?.. Но теперь мы знаем, что это открывает новый мир невероятных возможностей.

Ваш ноутбук способен не только запускать видео на дисплее, но и транслировать его через сеть на телевизор или проектор, а они умеют принимать этот сигнал и воспроизводить. С помощью смартфона или планшета вы можете подключиться к видеокамере, установленной у вас дома, чтобы выяснить, чем занят питомец, пока вы на работе. Фитнес-браслет не только вычислит количество потраченных калорий, но и опубликует ваши достижения в социальной сети. Умный телевизор умеет показывать не только телепередачи, но и ролики с YouTube, а если захотите позвонить друзьям — к вашим услугам встроенный Skype.

Наши девайсы с каждым годом становятся все более сложными и продвинутыми, они берут на себя все больше задач, освобождая нас от рутины. Но чтобы электроника выполняла их самостоятельно или с нашим минимальным вмешательством, множеству устройств необходимо обмениваться данными, взаимодействовать. Сеть, с помощью которой гаджеты связываются друг с другом или с внешним миром, и называется интернетом вещей.

Физически это могут быть ИК-сигналы, связь по радио, стандарту Bluetooth или даже обычный Wi-Fi. Когда эти протоколы связи используются для передачи информации между устройствами, они становятся частью интернета вещей.

В информационном обмене может участвовать не только умная электроника, но и книги, письма и посылки, одежда и многие другие бытовые вещи.

К примеру, RFID-метка на упаковке дорогого товара или ценной библиотечной книги не позволит злоумышленнику незаметно вынести предмет из магазина или читального зала. Считывающее устройство, встроенное в RFID-ворота, подаст сигнал, когда метка попадет в область считывания — а продвинутые системы могут заблокировать выход из здания, сфотографировать злоумышленника или отправить охраннику сообщение с описанием похищенного предмета.

QR-коды и штрихкоды помогут роботам быстрее сортировать почтовые отправления. Автоматические погрузчики ориентируются на складе благодаря наклеенным на коробки этикеткам с QR-кодами или RFID-метками.

Благодаря маркировкам электронные устройства способны «познавать мир», определяя, какие физические объекты их окружают, обрабатывая эту информацию и при необходимости передавая ее. Все это — устройства интернета вещей.

Применение всем этих технологиям находится буквально везде — в наших домах, офисах, транспорте, промышленности, здравоохранении и даже в путешествиях.

Умный дом, который построим мы

При словах «умный дом» в голову приходят образы из фантастических фильмов и сериалов, в которых жилище, оборудованное невероятными приспособлениями и устройствами интернет вещей, способно не только заботиться о человеке, но и поддерживать с ним беседу или делиться новостями. Сложно сказать, станут ли такие дома реальными в скором будущем, но первые шаги к этому мы уже делаем.

Сегодня умный дом — это комплекс устройств и программных решений, которые контролируют (автоматически или под частичным управлением человека) освещение и микроклимат в помещениях, заботятся о безопасности, управляют мультимедийными устройствами. Если у вас дома установлена видеокамера, подключенная к интернету, или детектор в уборной автоматически включает свет, когда вы открываете дверь, — можете считать свой дом умным. Интеллектуальных гаджетов для жилища с каждым годом становится все больше.

Зачем нужен интернет вещей — кратко

Например, компания Samsung выпустила холодильник Family Hub, помогающий заказывать продукты с доставкой, не выходя из кухни: с помощью сенсорного экрана на дверце холодильника. На него можно вывести каталог магазина и выбрать товары. Холодильник может отслеживать сроки годности каждого продукта и напоминать о них хозяевам. И при каждом закрытии дверцы Family Hub делает фотографию своего содержимого и отправляет ее хозяину на смартфон. Так что не приходится вспоминать, есть ли дома молоко, йогурт или помидоры — достаточно заглянуть в телефон!

Китайская компания Xiaomi выпускает ряд устройств для умных домов. Это и смарт-электрика (розетки, выключатели, удлинители), и беспроводные контроллеры для управления другими гаджетами, и всевозможные датчики — движения, протечки воды, открывания дверей и окон, температуры, влажности и давления. Для большинства девайсов можно настроить сценарии поведения. К примеру, кнопка Xiaomi Smart Wireless Switch предлагает задать разные действия при одиночном щелчке, двойном или долгом нажатии, а Xiaomi Mi Magic Cube Controller, выполненный в виде кубика, можно повернуть, встряхнуть, постучать или сдвинуть — в зависимости от действия он умеет выполнять шесть команд, которые можно запрограммировать самостоятельно. Кнопка дверного звонка пришлет вам на смартфон сообщение, если кто-то придет к вам в ваше отсутствие, а при наличии камеры — еще и покажет фотографию гостя.

Умный термостат сможет постоянно поддерживать идеальную «погоду» в доме. В холодный день он автоматически поднимет потребление теплоэнергии, а в теплый, напротив, снизит, сокращая ваши расходы на 30 %. Умное освещение включится, когда в комнате станет слишком темно, а утром технологичные жалюзи прикроют окно, чтобы солнечные лучи не разбудили вас раньше времени. Умная плита на кухне поможет найти в интернете рецепт вкусного завтрака и выведет его на экран прямо в зоне готовки.

Ванная комната, оборудованная интеллектуальными девайсами, поможет экономить воду. Система снизит напор в кране, когда вы бреетесь или чистите зубы, и выдаст полную мощность, когда вам понадобится принять душ или набрать ванну. В Японии и Китае уже разработаны умные унитазы, которые умеют проводить анализы, чтобы отслеживать состояние здоровья хозяина, — например, выявлять сахарный диабет или определять группу риска. В перспективе развития этих технологий можно ожидать, что у нас появятся персональные врачи, сопровождающие каждого в режиме 24/7. Результаты анализов, информация с фитнес-браслетов, данные о питании и режиме сна, занятиях спортом, показания электронных весов — все эти сведения будут объединяться и обрабатываться, чтобы формировать рекомендации по поддержанию здоровья или напоминать обратиться врачу, если появятся тревожные сигналы.

Интернет вещей помогает в работе

Прогресс не обойдет стороной офисы и рабочие места. Время, когда вкалывать будут только роботы, наступит еще не скоро, но уже сегодня умная электроника помогает нам строить это будущее.

Одно из подразделений компании General Electric, GE Renewable Energy, сумело снизить расходы на техническое обслуживание на 10 %, а расходы на внеплановый ремонт — на 20 %, внедрив систему мониторинга данных на своем полевом оборудовании. Филиал занимается выработкой энергии из возобновляемых источников и производит ветрогенераторы, электростанции на солнечной энергии, гидроэлектростанции. Специальные датчики в непрерывном режиме контролируют работу этого оборудования, передавая данные телеметрии в единый центр. При малейших отклонениях в работе специалисты GE готовы оперативно выполнить профилактические работы или срочный ремонт, предотвращая поломку и экономя средства на восстановление техники. Та же телеметрия позволяет предсказывать будущие объемы выработки энергии и планировать, как эффективнее использовать генераторы. Все это снижает эксплуатационные расходы и минимизирует финансовые потери компании.

Датчики температуры, давления, влажности — такие же, как в умных домах — могут использоваться и на предприятиях или складах, где эти показатели важны для технологического процесса или условий хранения. Автоматический климат-контроль поможет предотвратить появление брака и порчу готовой продукции. Электронике можно доверить и отслеживание сроков годности продуктов и товаров на складах. Системы управления могут отключать освещение после того, как последний сотрудник покидает рабочее место, включать охранную сигнализацию и отдавать команду на запуск робота-пылесоса.

Системы физической и кибербезопасности уже сегодня активно используют интернет. Камеры с датчиками движения автоматически включаются, когда в их поле зрения попадают перемещающиеся объекты, и отправляют видеозапись на серверы. Отчеты о событиях и подозрительной активности могут быть моментально направлены на email или смартфоны ответственных лиц.

Еще одна область использования интернета вещей — это системы мониторинга автопарка, которые уже сберегают финансы компаний. Установка нескольких датчиков и навигационного оборудования GPS или ГЛОНАСС позволяет практически полностью исключить злоупотребления служебным транспортом: хищение топлива, нецелевое использование и многое другое. Такая система способна контролировать буквально каждое движение водителя: маршрут передвижения, пройденное расстояние, точки заправки, объемы залитого и израсходованного топлива, стоянки и их продолжительность, соблюдение скоростного режима.

Интернет вещей позволит связать устройства, работающие на разных участках производства, в единый «организм», который поможет оптимизировать и упростить работу человека, возьмет на себя значительную часть производственных и административных задач.

Устройства интернет вещей для здоровья

Домашние приборы могут выполнять несложные анализы и контролировать физические показатели людей. А что, если вся информация с этих девайсов будет поступать непосредственно в электронную карту пациента и станет доступна лечащему врачу? Это не заменит полноценного анамнеза, но предоставит медикам сведения для ранней диагностики и профилактики, поможет уточнить диагноз и подобрать правильное лечение.

В клиниках уже сегодня можно увидеть много устройств, использующих интернет вещей. Стоматолог направляет вас на рентген, а по возвращении вы обнаруживаете, что врач уже изучает ваш снимок на компьютере.

Возможно, скоро исчезнет и необходимость в бумажных рецептах — их удобнее будет отправить на смартфон пациента, где они не потеряются и всегда будут написаны разборчиво. Программа подскажет адрес ближайшей аптеки, где нужное лекарство есть в наличии.

В России и по всему миру внедряются «кнопки жизни» — миниатюрные индивидуальные устройства с кнопкой для вызова экстренных служб. Девайс внешне напоминает наручные часы, но умеет не только показывать время, но и напоминать о приеме лекарств и даже делать телефонные звонки. Современные модели способны измерять пульс и давление, а также оснащены встроенным датчиком падения. Если пожилому человеку станет плохо, гаджет самостоятельно сможет вызвать скорую помощь. Система GPS поможет точно определить местонахождение пострадавшего.

Браслет Embrace пригодится людям, страдающим эпилепсией, — он способен предсказать приближение припадка и отправить сообщение родственнику или врачу. А французские разработчики создали специальную одежду — кофту и шапочку Wemu, которые оснащены специальными датчиками. С помощью Bluetooth одежда обменивается данными мониторинга со смартфоном и предсказывает приступы эпилепсии.

Технологии в области здравоохранения будут развиваться, и множество умных устройств будут отслеживать состояние нашего здоровья круглосуточно и ежедневно. Связь через интернет позволит им обмениваться данными и накапливать их в облаках и дата-центрах для более детального анализа, диагностики и рекомендаций по профилактике и лечению.

Зачем нужен интернет вещей в школе и вузе

Учебные заведения будут оснащены теми же устройствами, что и дома или офисы — экономичными розетками и сантехникой, гаджетами для безопасности. Но могут ли девайсы, подключенные к интернету вещей, помочь лучше учиться?

Несомненно!

Система электронных пропусков определит точное время, когда школьник или студент переступил порог учебного корпуса и когда покинул его, а заодно не пропустит в здание посторонних. Эта полезно не только для контроля за посещаемостью, но и в интересах безопасности.

Не первый год в сфере образования бродят идеи об «электронных учебниках»: устройствах типа планшета или ридера, в которых можно будет хранить всю учебную литературу. И они могут оказаться даже полезнее, чем простая замена учебникам. К примеру, помогут вести дневник, автоматически подгружая расписание со школьного сервера, а задания — с компьютера учителя. Выполненную домашку можно будет пересылать на проверку. Разумеется, к школьной или вузовской системе будут подключены и родители — они смогут получать сообщения об успеваемости ребенка и другие важные оповещения.

Интернет делает удобнее и удаленное обучение. Если ребенок не может посещать школу, он будет заниматься с классом, присутствуя «виртуально» — подключаясь к занятиям по видеосвязи.

Рано или поздно на смену школьной доске и мелу придут умные доски — сенсорные экраны, ведь мультимедийного и интерактивного контента все больше в образовании. Визуализация сложных абстрактных концепций и мгновенный доступ к новой информации обеспечат более качественное обучение.

Интернет вещей помогает путешественникам

Приходилось ли вам терять багаж при перелете? В 2016 году авиакомпания Delta Airlines разработала систему отслеживания багажа, которая отправляет пассажиру на смартфон сообщение о местонахождении его чемоданов. Если пассажир опаздывает на стыковочный рейс или его багаж по ошибке отправляют в Каир вместо Нью-Йорка, система помогает быстро исправить ошибку. Впрочем, некоторые чемоданы и сами способны отслеживать свое местоположение по GPS и сообщать владельцу координаты.

Крупные аэропорты напоминают лабиринты, в которых запросто можно заблудиться, особенно если вы редко путешествуете по воздуху. Интернет вещей помогает преодолеть этот хаос. В аэропорту Майами установлено более 500 устройств-«маячков», по которым специальное приложение в смартфоне пассажира определяет, где человек находится, и выдает персональные указания, куда ему следует направиться, чтобы добраться на регистрацию рейса или к выходу на посадку.

Аэропорт Хитроу в Лондоне одним из первых начал рассылать пассажирам сообщения о задержках рейсов и времени ожидания. Эту технологию приняли на вооружение аэропорты по всему миру.

В Дубае проходит тестирование новая система биометрии, распознающая пассажиров по сетчатке глаза. Процедура регистрации на рейс с использованием этой системы может сократиться до минуты и менее. Даже не придется доставать из кармана паспорт!

Сразу несколько компаний проводят эксперименты по отслеживанию биометрических данных в полете. Каждый пассажир будет находиться под пристальным взглядом умной электроники, которая будет контролировать температуру, пульс и даже потребность в воде. Все это поможет стюардессам мгновенно реагировать на еще не высказанные просьбы путешественников или оперативно оказывать медицинскую помощь.

Всякий раз, вызывая через смартфон такси Uber, оплачивая проезд в метро транспортной картой или открывая номер отеля без ключа, вы используете интернет вещей. Эти простые действия прочно вошли в нашу жизнь. Интеллектуальные технологии работают за кадром, чтобы сделать наши путешествия безопаснее, проще и дешевле.

Умные и безопасные города

Все происходящее на улицах наших городов попадает в объективы множества видеокамер, установленных почти повсеместно. И это не только стационарные устройства, фиксирующие нарушения ПДД или снимающие парковку рядом с домом. Почти в каждом автомобиле есть видеорегистратор, и любой смартфон оснащен видеокамерой (чаще даже двумя).

Можно ожидать, что в будущем видео со всех этих устройств будет автоматически передаваться в облачные сервисы и анализироваться мощными компьютерами. Искусственные интеллекты, обученные распознавать лица, смогут мгновенно выявлять в толпе разыскиваемых преступников и передавать информацию об их местонахождении ближайшим полицейским. Другие нейросети смогут опознавать противоправные действия, устанавливать личности участников и сохранять все связанные видеозаписи — на случай, если они понадобятся в качестве доказательств.

Видеокамеру, подключенную к интернету, можно встроить даже в очки, поддерживающие технологию дополненной реальности. Достаточно будет посмотреть на человека, чтобы в линзе очков появилось его имя и вся необходимая вам информация о нем.

Подобные технологии выглядят как часть сюжета фантастического романа, но они уже существуют. В Китае с 2015 года действует проект по созданию системы национального масштаба по распознаванию лиц. К 2020 году планируется использовать более 600 миллионов камер для контроля за гражданами страны. Система сможет с высокой точностью узнавать в лицо каждого жителя Поднебесной всего за 3 секунды.

Еще один китайский проект запустила компания LLVision Technology Co. Она выпустила смарт-очки для полицейских, также оборудованные системой распознавания лиц. Правда, этому гаджету требуется около 3 минут, чтобы выяснить имя и адрес человека. Тем не менее проект уже показал свою перспективность. Полицейские, использовавшие очки во время дежурств на железнодорожном вокзале города Чжэнчжоу, сумели за короткий срок арестовать 7 человек, подозреваемых в нападениях и похищении людей. Еще 26 нарушителей были задержаны за менее серьезные преступления.

Для борьбы с преступностью используются и технологии распознавания голоса: в том же Китае такая система помогает противодействовать распространению наркотиков, мошенничеству и другим правонарушениям.

Умные технологии продолжают развиваться

Порой интернет вещей рассматривают как развитие межмашинного взаимодействия — концепции, которая на доброе десятилетие старше. Machine-to-Machine, или М2М, тоже подразумевало обмен или одностороннюю передачу информации между двумя и более электронными устройствами. Так, беспроводное считывание показаний датчиков температуры или давления можно считать примером М2М. Однако важным отличием интернета вещей становится интеграция показаний сенсоров и датчиков с компьютерными приложениями. Они позволяют не просто отображать показатели в режиме реального времени, но и сравнивать данные, анализировать их и выявлять закономерности, делать прогнозы и управлять поведением устройств.

Интернет вещей, если кратко — это еще один логичный шаг к той среде обитания, которую человек строит для себя, к миру комфорта и безопасности, в котором люди будут освобождены от тяжелого физического труда миллиардами механизмов и полезных девайсов.

По определению, данному компанией Goldman Sachs, ключевые особенности интернета вещей, которые отличают его от обычного интернета и М2М, описываются аббревиатурой SENSE:

Sensing (чувствующий) — большая часть информации, которая передается через интернет вещей, поступает от датчиков и сенсоров либо генерируется самими девайсами, а не человеком;
Efficient (рациональный) — интернет вещей использует умные алгоритмы для достижения максимальной эффективности и продуктивности в работе всех устройств;
Networked (сетевой) — интернет вещей использует сети для «общения» устройств;
Specialized (специализированный) — в отличие от компьютеров или смартфонов, большинство устройств, задействованных в интернете вещей, узко специализированы и созданы для конкретной сферы: энергетики, здравоохранения, нефтедобычи;
Everywhere (повсеместный) — устройства интернета вещей можно встретить буквально везде: в домах, офисах, в городской среде. А некоторые девайсы даже сопровождают человека, куда бы он ни направлялся.

Эти признаки определяют направление, в котором интернет вещей и гаджеты, использующие его, будут развиваться в ближайшие десятилетия.

За чем дело стало?

Сегодня микроэлектронные технологии переживают бурный рост, датчики и сенсоры постепенно дешевеют, а новинки на рынке умных устройств появляются едва ли не еженедельно. Так почему же мы все еще не живем в домах будущего, оборудованных по последнему слову техники?

Причина 1. Мы не можем договориться

Чтобы связать тысячи и миллионы устройств, окружающие нас, требуется выработать единые стандарты и протоколы связи, по которым они будут обмениваться данными. На сегодняшний день таких стандартов нет, хотя работа над ними ведется. Крупнейшие компании рынка — General Electric, Intel, IBM, AT&T; и Cisco — объединили усилия и создали Консорциум индустриального интернета (IIC). С 2014 года в консорциум вошли сотни компаний по всему миру: Boeing, Hitachi, Microsoft, Huawei, Bosch, Mitsubishi, Nokia, Siemens и многие другие. В задачи этой организации входит в том числе выработка единых протоколов интернета вещей, но эта работа все еще очень далека от завершения. Производители устройств, создавая новые гаджеты для наших домов и офисов, вынуждены изобретать собственные протоколы и интерфейсы, что затрудняет взаимодействие между электроникой разных компаний.

Причина 2. Безопасно ли это?

Интернет вещей будет ежеминутно пересылать и обрабатывать колоссальное количество информации с бесчисленного количества источников. И увы, на данный момент не так просто обеспечить безопасность этих данных. Любой из домашних девайсов, к которому получит доступ злоумышленник, может стать источником угрозы — и не только нашему комфорту, но и здоровью, и даже жизни.

Однако самой большой проблемой безопасности становится не хакер, успешно «взломавший» электронные замки вашей двери и отключивший сигнализацию, чтобы украсть ваш телевизор, и даже не промышленный шпион, внедрившийся в систему видеонаблюдения завода. Чтобы обеспечить взаимодействие, устройства интернет вещей разных производителей будут обмениваться данными и обрабатывать информацию, полученную друг от друга. И фактически это означает, что множество компаний и корпораций (производителей техники) будут получать доступ к безбрежному морю сведений о вас, вашей семье, работе и личной жизни. Эту информацию можно монетизировать — к примеру, персонализируя рекламу. И это станет непреодолимым искушением для многих корпораций. Кроме того, интернет вещей предоставляет практически неограниченные возможности для тотальной слежки и контроля за людьми.

Интернет вещей позволяет цифровому миру еще глубже проникнуть и укорениться в мире физическом. Это означает, что любая угроза, возникающая в интернете, будь то вирус, хакерская атака, утечка данных или любая брешь в безопасности, ставит под удар реальных людей и их жизни. Чтобы предотвратить возможные кибератаки, потребуются беспрецедентные превентивные меры.

Мы стоим на пороге новой эпохи: интернет вещей открывает невероятные возможности, для которых сегодняшняя умная электроника — лишь первая ласточка.

Но эти нововведения несут и угрозы. Производителям предстоит договориться, как соединить миллиарды девайсов с помощью интернета вещей и обеспечить безопасность информации.

Но если смотреть в будущее с оптимизмом, можно представить, как совсем скоро мы откроем дверь своего дома и скажем: «Привет, дом! Сделай мне чай и набери ванну». И услышим в ответ: «Добрый вечер! Все будет готово через минуту».