5 трендов Интернета Вещей, о которых должен знать каждый / Habr

Перевод статьи англоязычного Forbes (автор Bernard Marr) на тему IoT.

В 2019 году мы увидим еще более глубокое проникновение Интернета Вещей в нашу повседневную жизнь. Вам могло показаться, что этот термин в последнее время стал звучать реже — это признак того, что явление переходит из состояния «хайпа» в состояние «обыденности».

Можно с уверенностью сказать, что в ближайшем будущем большинство устройств, которыми мы пользуемся — автомобили, телевизоры, часы, кухонные бытовые приборы — все подключатся к сети и смогут взаимодействовать друг с другом. То же самое происходит и на производстве: станки и роботы становятся все умнее и также подключаются к сети, генерируя данные, работа с которыми повышает эффективность и открывает дорогу к осуществлению таких подходов, как профилактическое обслуживание на основе прогнозов. В общей сложности предсказывается, что к концу 2019 года число подключенных «вещей» по всему миру будет достигать порядка 26 миллиардов.

Ниже представлены пять прогнозов о том, как это будет происходить в течение ближайших 12 месяцев, и как мы будем привыкать к тому, что Интернет — это не только то, к чему мы подключаем свои компьютеры и смартфоны, но практически все, что мы можем представить.

1. Бизнес станет серьезнее относиться к IoT

Согласно исследованиям Forrester, основная роль в бурном росте IoT отводится бизнесу: 85% компаний уже внедряют или планируют внедрение технологий Интернета Вещей в этом году.
Интернет Вещей несет бизнесу целый ряд преимуществ. За предыдущие годы мы уже видели несколько успешных экспериментов, например в розничной торговле появились специальные устройства, взаимодействующие со смартфонами покупателей и позволяющие отразить подробную информацию о товаре на их экранах. Однако, локомотивом внедрения IoT является производственный сектор. Здесь в течение 2019 все больше предприятий увидят выгоду в подключении оборудования к сети, что позволит получать данные о состоянии и параметрах эффективности едва ли не каждой детали и обмениваться этими данными с другими устройствами. Профилактическое обслуживание оборудования на основе прогнозов уже давно предсказывается технологическими евангелистами, но в настоящее время оно реализовано только крупнейшими компаниями, которые инвестировали в развитие IoT значительные средства в течение нескольких лет. Но их опыт увеличивает понимание того, насколько полезны и выгодны могут быть такие решения, поэтому ожидается, что более мелкие организации также возьмут эти технологии себе на вооружение, будучи уверенными, что инвестиции обязательно себя окупят.

2. Устройства станут более «голосистыми»

Так же как обычный интернет дал нам голос, IoT даст голос всем устройствам, которые мы используем. Мы уже постепенно привыкаем к использованию голосового управления такими помощниками, как Alexa от Amazon или Siri от Apple. Но 2019 будет годом, когда все остальные наши устройства обретут свой собственный голосовой интерфейс: практически каждый автопроизводитель работает над своим собственным голосовым ассистентом, чтобы помочь водителям более удобно и безопасно управлять автомобилем. Голосовое управление с естественной речевой обратной связью также должно стать доступным для промышленных и корпоративных технологий.

Голосовое управление имеет смысл во многих ситуациях, поскольку позволяет оставлять руки свободными для выполнения тех операций, которые все еще их требуют, а также снимает часть нагрузки с наших глаз, которые теперь могут сфокусироваться на более важных вещах. Такой способ коммуникации с машиной также снимает ряд барьеров во взаимодействии. Изначально человечество использовало компьютерный код для передачи команд на устройства, затем появились пользовательские интерфейсы, графические среды и другие инструменты, снижающие барьеры для входа. Распознавание и генерация голоса — это логичный следующий шаг к созданию технологий, которые каждый сможет использовать для более эффективной работы или улучшения своей жизни.

3. Все больше вычислений делаются локально

«Edge computing» — технологии и алгоритмы, которые отличаются тем, что вычисления делаются максимально близко к месту сбора данных, например в датчиках или камерах. Все дело в том, что огромное количество данных, собранных такими приборами, оказываются абсолютно бесполезными. Хороший пример — камера, которая в обычном режиме будет передавать терабайты данных на сервер, в то время как хоть сколько-нибудь полезными в итоге могут оказаться лишь несколько мегабайт этих записей, демонстрирующих подозрительную активность.
Если такие устройства окажутся способны определенным образом осуществлять первичную обработку данных вместо бездумной передачи их в облако, сети передачи данных будут куда менее загружены бесполезным трафиком и куда больше вычислительных мощностей будут заняты действительно полезными вычислениями. В приведенном примере алгоритмы распознавания изображений, работающие на программно-аппаратном обеспечении самой камеры, смогут самостоятельно анализировать кадры на предмет подозрительной активности и будут передавать на сервер для дальнейшей обработки и хранения только потенциально полезные данные.

4. Искусственный интеллект поможет с развитием и внедрением IoT

Искусственный интеллект (ИИ, AI) и Интернет Вещей (IoT) довольно тесно связаны между собой. IoT вносит свою лепту за счет невероятного количества новых данных, которые появятся в результате его развития. Когда сотни и тысячи машин взаимодействуют между собой в сети производства, анализируя большие массивы получаемых при этом данных, можно получить результаты, которые человеческое сознание никогда не смогло бы получить, тем более в те же сроки, зачастую критичные для принятия решения. Натаскивание алгоритмов машинного обучения на выявление различных отклонений в этих данных позволит увидеть возможности для повышения эффективности или предотвращения предстоящих проблем на ранних стадиях.
По мере увеличения размера и сложности сетей IoT, они станут все больше зависеть от новых разработок в области машинного обучения и ИИ. Это также важно с точки зрения безопасности IoT, т.к. появляются дополнительные возможности по автоматизированному обнаружению угроз.

5. Сети 5G расширят сферу охвата и доступность IoT

В этом году мы увидим запуск первых потребительских сетей пятого поколения, которые смогут работать до 20 раз быстрее существующих мобильных сетей передачи данных. IoT зависит от скорости и доступности сервисов передачи данных, и сегодня все еще существуют места, до которых «умные» технологии до сих пор не добрались только по причине отсутствия качественной связи.
С помощью мобильных сетей, которые станут быстрее и стабильнее проводных аналогов, объем проектов IoT может значительно расшириться. Такие идеи, как «Умный город», где вся городская инфраструктура объединена в общую сеть и все данные обрабатываются с целью улучшения городской среды, становятся все более жизнеспособными. Технологии, используемые самоуправляемыми автомобилями, также заметно выиграют от увеличения пропускной способности.

Сегменты Интернета вещей: общие принципы / Habr

Что такое «сегмент» Интернета вещей и о чем не стоит забывать бизнесу при его изучении и освоении.

Современные технологии позволяют объединять в рамках информационного взаимодействия разнообразные по сущности, смыслу и существованию объекты. В результате такого взаимодействия формируются функционирующие, с определенной степенью эффективности, системы, ориентированные на комплекс стратегических целей и оперативных задач субъектов рынка. Развитие электронных устройств (как активно поставляющих и потребляющих информацию) и Интернета (как инфраструктуры информационного взаимодействия) представляет новые интересные, эффективные и реализуемые перспективы для высоко адаптивных, обучаемых, растущих систем взаимодействия человека с физическими вещами и логическими объектами.

Интернет вещей – это важное информационно-экономическое направление развития технологий целевого сетевого взаимодействия для решения широкого спектра задач в различных отраслях и для различных рынков.

Технологии Интернета вещей позволяют акцентировать внимание бизнеса на очевидной возможности,

использую определенные методы и инструменты, на действительно новом информационно-техническом уровне, реализовывать собственные миссии (стратегии), предлагая потребителям (рынку) экономичные, удобные, персонализированные способы удовлетворения их потребностей.

Подробнее об Интернете вещей для бизнеса в предыдущей серии публикаций…Интернет вещей для бизнес-объектов — все части:

Для Интернета вещей, как для глобального технологического и экономического тренда, характерно трехчастное развитие:
– база (платформа) – это общие информационные, технические, экономические, управленческие и иные технологии важные для любой предметной области реализуемой в рамках Интернета вещей;

– тематика (сегменты) – это технологии характерные для конкретной, целевым образом определенной, предметной области, реализуемой в рамках Интернета вещей;
– окружение (инфраструктура) – это технологии, не относящиеся непосредственно к Интернету вещей, но позволяющие активно использовать его в целом или по сегментам, сопрягая с другими информационными, экономическими, гуманитарными или техническими системами.

IoT-сегмент – это тематически значимая часть Интернета вещей, которая выделена целевым образом и связана с заданной предметной областью. Для IoT-сегмента важны не только базовые технологии IoT, но и дополнительные технологии (методы и инструменты), которые наилучшим образом реализуют выбранную тематику.
Понятие IoT-сегмента становится важным для конкретного бизнеса, который реализует свою стратегию и ориентирован на конкретный сегмент рынка. Именно адаптация под целевые потребности клиентов и способы удовлетворения таких потребностей формируют особенности, возможности и ограничения для предметной реализации моделей бизнеса в рамках IoT-технологий.

Наряду с достаточно широкими общепринятыми IoT-сегментами, каждый бизнес вправе выделять и обозначать для себя более узкие целевые сегменты. Однако, при этом он должен анализировать тенденции и технологии смежных, связанных или зависимых предметных направлений Интернета вещей, которые поддерживаются и развиваются лидерами рынка, отраслевыми бизнес сообществами, частными и государственными фондами и регуляторам. Развитие базы и спектра сегментов Интернета вещей – это не поле для индивидуальной игры, а информационно-экономическое пространство, в рамках которого каждый из игроков рынка занимает и реализует выгодную позицию на основе активных конкурентных преимуществ, а не с помощью пассивной монополизации данных, технологий, ресурсов и т.п.

Сетевая природа Интернета вещей подразумевает двойственное ориентирование его технологий:
— для решения персональных задач, когда реализуемые технологии IoT связывают вещи и объекты ориентируясь на частные потребности физического лица, предлагая качественное решение его личных целей;
— для решения групповых задач, когда реализуемые технологии IoT связывают вещи и объекты ориентируясь на деловые или социальные потребности группы лиц, предлагая качественного решение общих и/или совместимых целей.

Если в первом случае выгоду от IoT получает индивидуальный клиент, то во втором случае – группа клиентов, бизнес, сообщество, отрасль в целом. Частично основываясь на этом, ряд экспертов прямо разделяет Интернет вещей на «потребительский» и «индустриальный», обозначая два независимых направления. Однако, выбор между IoT для персонального потребления и для делового (социального) использования представляется искусственным и незаслуженно ограничивает его целостное понимание и развитие. Такое деление, скорее всего, позволяет устранить некие противоречия конкретных компаний в попытке предложить на развивающийся особенный рынок IoT собственные текущие продукты, которые недостаточно под него адаптированы.

Если подходить по-честному, то полноценное решение (проект) для IoT лежит в потребительском и индустриальном поле одновременно. Более того, ключевой особенностью Интернета вещей является «размытие границ» между персональным и общественным, между потребительским и промышленным. Когда технология IoT обеспечивает персональное решение, то она несомненно с не меньшим успехом может использоваться и для решения деловых, экономических, социальных задач, имеющих важность для группы, так или иначе связанных, лиц. Подтверждение этого тезиса наблюдается при детальном изучении каждого из глобальных или специализированных сегментов IoT.

Поэтому оценивая особенности конкретного сегмента Интернета вещей и позиции бизнеса в отношении него всегда разумно исследовать, разрабатывать и формировать конкурентные преимущества как в части потребительских (клиентских) возможностей, так и в части общественных (индустриальных, отраслевых) решений.

Проблема безопасности Интернета вещей стоит на одном из первых мест и вызывает вполне обоснованные опасения. Влияние сетевых технологий, особенно тех, которые вторгаются в личное и общественное пространство, от которых зависит жизнь и здоровье людей, должно быть не только пассивно безопасным, но и предупредительно защищающим. Невозможно допускать распространение технологий способных вызвать существенное негативное или даже катастрофичное воздействие на потребительские или промышленные системы, если они должным образом не застрахованы от рисков, если не предприняты все меры по мониторингу их безопасной работы и не предусмотрены способы минимизации и устранения последствий неблагоприятных событий.

В технически сложных системах, особенно тех, которые вовлекают множество отдельных устройств, алгоритмов и информации, исключить возникновение рискованных ситуаций не было и не будет возможным. Пресловутый «человеческий фактор» также не исключен и весьма вероятен. Требуется создание системы защиты от широкого спектра рисков: технических, методических, информационных, конъюнктурных, событийных, ресурсных и многих других.

С другой стороны, комплексную качественную защиту от неблагоприятных событий, а также их ликвидацию и компенсацию их последствий сможет обеспечить только специализированный, профессиональный, развивающийся методически и инструментарно, независимый (устойчивый) бизнес. Юридически это может быть независимое лицо или выделенное подразделение (единица) крупного бизнеса. В последнем случае важно обеспечить его стабильность и устойчивость в период действия неблагоприятного события, поскольку не него ложится полный груз ответственности по поддержанию бизнеса в критических ситуациях.
Таким образом, для активного и безопасного развития Интернета вещей потребуется формирование специальных высококвалифицированных центров управления рисками, которые смогут:
— анализировать и прогнозировать риски;
— предупреждать рисковые события;
— управлять течением рисковых событий;
— ликвидировать последствия неблагоприятных событий;
— восстанавливать нормальное состояние после рисковых событий.

В системах реализуемых на основе IoT-технологий недостаточно просто разработать «волшебные» протоколы и алгоритмы соблюдения и контроля безопасности. Необходима полноценная интенсивная работа по мониторингу событий в сегментах Интернета вещей и по управлению рисками как с точки зрения технической их устойчивости, так и с точки зрения информационно-экономической самостоятельности и жизнеспособности.

Интернет вещей вовлекает во взаимодействие не только мобильные и стационарные устройства, не только физические вещи и алгоритмы, но и обычных людей, социальные группы, производства, бизнесы. Сбой в цепи трансакций на любом этапе и на любом субъекте может привести к неожиданным последствиям. Поэтому требуется особого вида и информационного уровня риск-менеджмент.

Совпадение или закономерность, но технологии «больших данных» в своей эволюции сопутствуют технологиям Интернета вещей. Если сегодня взаимосвязь big data и IoT пока только обретает концептуальную форму и технологическое содержание, то через два-три года Интернет вещей просто будет не мыслим без облачных технологий хранения значительных массивов информации, без интенсивного анализа больших данных, без широкого цифрового потока регистрируемых фактов, событий и состояний.

Вовлекаемые в IoT вещи и логические объекты, пользователи и системы, технологии и регуляторы неизбежно оставляют за собой яркий след из разнообразных по формату и содержанию структур данных, которые в хронологическом порядке наращивают цифровую динамичную систему описания транзакций IoT. И раз уж без больших данных не обойтись, придется их активно осваивать в рамках базовых технологий.
Анализ больших данных превращается из набора проблемно-ориентированных исследований в неотъемлемый серьезный контрольно-аналитический ключевой функционал любого бизнеса, бизнес-сообщества, или отрасли. В рамках «большой аналитики» требуются анализаторы широкого спектра действий и функций, в связи с разрастающимся количественно и качественно потоком информации. Очевидно, что для особых целей и задач нужны: (а) оперативные анализаторы (обрабатывающие текущие данные в транзакциях), (б) роботы-анализаторы данных в хранилищах, (в) специализированные анализаторы-исследователи, (г) предметно-ориентированные анализаторы и т.п.

Интернет вещей – великий поставщик цифрового контента для систем больших данных, но и большие данные – это важнейшая информационная основа Интернета вещей, которая должна обеспечить высокое качество взаимодействия физических вещей, логических объектов, людей и систем на основе результативных и эффективных решений.

Рост количества и качества мобильных (носимых) устройств значительно повысил интересен к их независимому и контролируемому общению, тем самым удалось сконцентрировать внимание, ресурсы и цели вокруг технологий Интернета вещей. Однако теперь для повышений эффективности IoT необходимо подумать не только о физических вещах, активно подключающихся к сети, но и о специальных «виртуальных» компонентах. Такие компоненты по своей сути являются программами (алгоритмами) и представляют целостную функционально-интерфейсную единицу – это логические объекты Интернета вещей.

Реальные «физические» вычислительные устройства (мобильные и стационарные) очевидным образом обеспечивают связь реального мира с информационной сетью, вовлекая в заданных случаях человека или сообщества. На долю же логических объектов приходится удобное и рациональное представление структуры целей и функций транзакционного взаимодействия.

Исходя из этого, при исследовании конкретных IoT-сегментов, а также при моделировании бизнеса, ориентированного на такие сегменты, не следует увлекаться «мобильными» вещами. Чтобы не потерять эффективность технологий Интернета вещей, стоит уделять внимание логическим объектам сети, которые реализуют сложный комплексный функционал и обеспечивают необходимый уровень структурирования процессов взаимодействия устройств и людей.

Разнообразие объектов и информации обуславливает необходимость выработки общих принципов построения глобальной сети взаимодействия в рамках Интернета вещей. При таком разнообразии не обойтись и без определенных регуляторов.
Проблема стандартизации действительно важна для IoT, и не только в части закрепления формата и способа обмена пакетами данных между вещами. Ключевым является регулирование интерфейсного, функционального и целевого общения любых вещей и объектов. Множество условий, обязательств, прав, возможностей, ограничений, которые должны быть реализованы в рамках технологий Интернета вещей, ждут своей очереди, чтобы быть четко формализованными в удобной форме и в разумном содержании. Зачастую, многие из требований, которые предъявляются участникам IoT-общения не совсем технические или информационно обоснованные, но действительно важные для устойчивости системы транзакций, её предсказуемости и целостности. Жесткие регламенты, четкие стандарты, общепризнанные схемы (цепочки), приемлемые политики, безопасные формы составляют систему стандартизации технологий Интернета вещей.

Разработка документов стандартизации – это достаточно ответственный шаг, который обеспечит в той или иной степени успешность IoT в краткосрочном периоде, а возможно позволит избежать ряда непростых ошибок, особенно связанных с взаимным пониманием субъектов IoT-рынка. Следить же за исполнением стандартов должны ответственные и объективные регуляторы. Именно они смогут оказать значительное влияние на снижение вероятности возникновения неблагоприятных событий.

Фиксирование неких условных договоренностей в виде документов стандартизации Интернета вещей – это итеративный процесс формирования базы знаний и стандартов технологий IoT, а значит он также требует особого внимания бизнес-сообщества, которое активно действует или собирается войти в область Интернета вещей.

В отношении развития проектов Интернета вещей компания должна выбрать одну из преимущественных стратегий. IoT – это мощнейшие технологии формирующие не только саму сеть взаимодействия вещей, но и активную информационную и экономическую инфраструктуру. В рамках распределенной модели пользователей, физических вещей и логических объектов, объединяемых сетевыми транзакциями, возможны как «внутренняя сконцентрированная», так и «внешняя инновационная» проектные стратегии.

Бизнес в сегменте IoT – это стратегия формирования и развития портфеля проектов компании, которые направлены в своей основе на реализацию целей (задач, работ) с использованием технических, технологических и управленческих возможностей выбранного (таргетированного) сегмента Интернета вещей. Для данной стратегии характерно концентрирование внимание бизнеса на существующих сложившихся в целевом IoT-сегменте технических решениях, технологических и управленческих методах и инструментах. Фактически это означает следование за лидерами, связанное с меньшим количеством и качеством рисков. Выстроенный и функционирующий сегмент Интернета вещей позволяет достаточно уверенно планировать и реализовывать проекты, в том числе предлагая некоторые новинки (в основном, эволюционного характера).

Бизнес для сегмента IoT – это стратегия формирования и развития портфеля проектов компании, которые направлены в своей основе на реализацию целей (задач, работ) по созданию и расширению технических, технологических и управленческих возможностей выбранного (таргетированного) сегмента Интернета вещей. Для данной стратегии характерны высокая инновационность (а иногда и революционность) проектов и достаточно серьезные риски. Основательно развивать целые сегменты IoT или отдельные их составляющие может позволить себе только устойчивый бизнес с убедительной общей стратегией и весомыми проектами. Причем, учитывая специфику рынка IoT, компания, заявляющая о своем лидерстве, должна быть поддержана некоторым профессиональным или потребительским сообщество.

Вообще, если разобраться в самой сути бизнес-проектов Интернета вещей, то сложно говорить о некоторой исключительной роли одного-двух лидеров, пусть даже в крупном IoT-сегменте. Глобальная информационная сеть практически не терпит яркого и долгого упорного проявления монополизма. Если вокруг растущего IoT-сегмента, его лидерам не удастся сформировать некую инициативную бизнес-среду расширяющую свое маркетинговое и техническое присутствие, вовлекающую новых потребителей, то результативность будет низкой. Для компаний реализующей стратегию «бизнес для IoT-сегмента» важно, чтобы в том же целевом сегменте появлялись сопутствующие и связанные проекты стратегии типа «бизнес в IoT-сегменте». Из-за этого всё большее значение начинают приобретать особые условия управляемого свободного распространения интеллектуальной собственности. Ведь на самом деле, существенное закрытие крупным бизнесом таргетированного IoT-сегмента с помощью патентных (идентичных) ограничений, с помощью введения запретительных экономических барьеров (за счет сокращения притока новых профессионалов и потребителей в такой сегмент) может не только затормозить, но и дискредитировать сам сегмент и такого лидера. Хотя стоит отметить, что для широких глобальных сегментов Интернета вещей попытки как-то взять под «персональный» контроль технические, технологические или менеджерские его составляющие не даст ощутимого эффекта, но потребует значительных ресурсов. Возможности для инноваций и информационного обмена настолько широки, что монополизация на уровне конкурентной деловой и сетевой среды в среднесрочном и долгосрочном периоде невозможна.

Достаточно условно можно определить два типа IoT-сегментов, причем в краткосрочном периоде.

Глобальный сегмент Интернета вещей – это активно развивающийся в текущем краткосрочном периоде IoT-сегмент с широкими целями (задачами) с использованием богатого функционала и спектра вещей, вовлекающий массового потребителя, формируемый несколькими крупными игроками, рядом средних и малых бизнес-проектов, предлагающий пользователям разнообразные инновации и технологии.

Специализированный сегмент Интернета вещей – это умеренно развивающийся в текущем краткосрочном периоде IoT-сегмент с четко очерченными тематическими целями (задачами) с использованием специального функционала и специализированными вещами, вовлекающий определенные группы потребителей, формируемый ограниченным кругом крупных или средних и малых игроков, предлагающий пользователям решение определенных задач за счет известного набора технологий.

Глобальный IoT-сегмент отличается интенсивной конкуренцией и большими экономическими возможностями для бизнеса. В отличии от него, специализированный IoT-сегмент позволяет сконцентрироваться на конкретных потребительских предпочтениях. Не исключено, что глобальный сегмент в развитии может породить несколько специализированных, за счет сосредоточения усилий отдельных игроков рынка и более четкого маркетингового позиционирования.

Примерами глобальных сегментов Интернета вещей являются: «умный дом», «забота о здоровье», «индустриальный Интернет вещей». К числу же специализированных IoT-сегментов можно отнести: «управление частной коллекцией», «домашний шеф-повар», «персональный спортивный тренер», «умная система качества», «персонифицированный шоппинг».

Каждый сегменты Интернета вещей, независимо от того, является ли он глобальным или специализированным, требует структурированного изучения для полноценной эффективной работы. Любой бизнес-проект, разворачиваемый и реализуемый в целевом IoT-сегменте, требует понимания сути последнего, его ключевых параметров, особенностей, преимущественных экономических моделей, предпочтений пользователей, технологической карты, инновационных процессов и т.п. Очевидна необходимость постоянных и объективных исследований со стороны отдельных компаний или профессиональных сообществ в этой части.

Для начала можно предложить некую универсальную принципиальную схему, которая в первом приближении характеризуют тематику (предметную область) сегмента Интернета вещей, выделяя его среди других. При этом необходимо понимать, что для конкретного проекта будет крайне полезно детализированное представление о целевом IoT-сегменте в рамках расширенной характеризующей структуры. В какой-то степени именно формирование расширенного принципиального понимания сути и модели таргетированного IoT-сегмента, выработанного неким инициативным сообщества, позволяет наращивать заданные перспективные технологические направление развития IoT.

Принципиальная схема описания сегмента Интернета вещей

1. Тематика сегмента и его миссия (главная цель) – определяет предметную область (сферу применения, зону ответственности) и базовую задачу IoT-сегмента, которые непосредственно связаны с соответствующими потребительскими ожиданиями, техническими и технологическими возможностями, информационным и экономическим потенциалом.
2. Стратегические цели (задачи) сегмента – детализируют тематику и главную цель (миссию) IoT-сегмента формируя перспективные, актуальные и практически значимые бизнес-направления для ближайшего его развития.
3. Профиль пользователя – характеризует потенциального одиночного или группового потребителя результатов функционирования конкретного IoT-сегмента.
4. Функциональная модель – формирует понимание базовых и специальных процессов (транзакций), которые реализуются в рамках IoT-сегмента.
5. Концепция физических вещей – описание основных функций и элементов интерфейса, которые характерны для вещей (устройств), вовлекаемых в работу IoT-сегмента. Описание может сопровождаться примерами проектируемых или созданных физических устройств, подключаемых к глобальной сети.
6. Концепция логических объектов – описание основных функций, алгоритмов работы и элементов интерфейсов, которые характерны для программных объектов, участвующих в работе IoT-сегмента. Описание может иллюстрироваться примерами проектируемых или созданных программных компонент, встроенных в глобальную сеть.
7. Деловой (экономический) потенциал – прогноз по развитию маркетинговой, экономической и управленческой составляющих IoT-сегмента. Для любого сегмента важно понимать откуда и какие он будет использовать ресурсы, как будет управляться, какие финансовые потоки сформируются, насколько и в какие моменты целесообразны инвестиции и какова будет результативность в краткосрочно и долгосрочном периоде. Детализация в части описания делового потенциала IoT-сегмента важна для конкретного проекта, но и рынок проектов Интернета вещей в целом должен понимать особенности каждого из сегментов, особенно глобальных.
8. Дополнительные характеристики – позволяют оценить IoT-сегмент с различных точек зрения и перспектив роста, не упустив ключевые моменты. Например, для отдельных IoT-сегментов полезным является предварительный прогноз по технологическому и информационному их расширению, для других же важным оказываются особенности монетизации продуктов (услуг) сегмента.

По приведенной принципиальной схеме описания сегментов Интернета вещей можно охарактеризовать наиболее перспективные и привлекательные из них.

Что такое интернет вещей и в какой степени он уже стал реальностью — Сноб

Интернетом вещей называют такую, отчасти уже существующую, коммуникационную сеть, в которой неодушевленные «вещи» (датчики и устройства) имеют возможность взаимодействовать друг с другом и с внешней средой без участия человека. Иначе говоря, интернет вещей — это одно из проявлений глобального процесса, который раньше называли автоматизацией, а сейчас предпочитают называть цифровизацией. Разбираемся, в какой степени фантастика уже стала реальностью, а в какой она по-прежнему остается в воображении

Фото: Maskot/GettyImages

Понятие «интернет вещей» (Internet of Things, далее для краткости — IoT) сформулировал в 1999 году сотрудник компании Procter&Gamble Кевин Эштон, осознавший, какие возможности в логистике открывает маркировка товаров радиочастотными идентификаторами (RFID-метками). В дальнейшем фокус понятия IoT сместился с цифровой маркировки, «паспортизации вещей», на их подключенность к сетям. Второе не противоречит первому: и подключенность, и цифровая индивидуальность являются важнейшими атрибутами IoT-устройств.

Аналитики из Cisco подсчитали, что в 2008–2009 годах число подключенных к интернету устройств превысило численность человечества. Если это так, то уже десять лет назад интернет по праву большинства стал «интернетом вещей».

Такое формальное определение имеет право на существование, но, конечно, хотелось бы понимать под интернетом вещей не инвентарную совокупность датчиков и устройств, а качественно новую функциональность, возникающую в результате их взаимодействия. Только она способна оправдать многолетний хайп вокруг IoT. А то ведь некоторые скептики до сих пор считают интернет вещей лишь маркетинговым ходом.

Футурологи рисуют сияющее будущее с предельно рационализированным мироустройством, где человек со всех сторон окружен единой умной средой, которую обеспечивает неусыпная активность миллиардов взаимосвязанных устройств.

До этого, видимо, еще далеко, но уже сегодня некоторые элементы IoT не просто перестали быть фантастикой, а прочно вошли в повседневность, тогда как другие обещают появиться буквально со дня на день.

Навигаторы, голосовые помощники, фитнес-трекеры, банкоматы, валидаторы безналичных платежей, считыватели RFID-меток на выходе из магазина и т. д. — вот некоторые представители интернета вещей, с которыми мы сталкиваемся ежедневно.

В этом году наибольшие ожидания связаны с приходом на рынок новых беспроводных стандартов связи: 5G и Wi-Fi 6. Дополняя друг друга, они обещают многократно увеличить быстродействие и снять ограничения на количество одновременно подключенных IoT-устройств. Если ожидания оправдаются, то с помощью этих стандартов интернет вещей сможет достичь той плотности, скорости и надежности, которые качественно преобразят окружающую реальность.

Болезни роста

Однако на пути развития IoT стоит несколько фундаментальных препятствий.

В первую очередь, это проблемы кибербезопасности. Интернет вещей генерирует колоссальное количество информации, контролировать передачу и хранение которой очень сложно. Элементы IoT уже в силу своей подключенности к сетям (пусть и не обязательно к глобальному интернету) создают потенциальные уязвимости. Представьте, что в результате хакерской атаки голосовой помощник начал вести стрим из вашей квартиры для какой-то сторонней аудитории или навигатор отправил вас туда, где в засаде сидят злоумышленники. Чем умнее вещи, тем выше вероятность подобных угроз.

Среди других проблем интернета вещей — недостаток государственного и международного законодательного регулирования, инфраструктурные расходы, а также вопросы совместимости разных технологий: ведь интернет вещей складывался стихийно, и каждая компания придумывала свою платформу.

Фото: Sebastian Scholz/Unsplash

Размер непонятен, но рост несомненен

Универсального определения интернета вещей до сих пор не существует, поэтому оценки масштабов этого явления, как и прогнозы его развития, существенно варьируются. В докладе Сколковского института науки и технологий «Перспективные рынки и технологии интернета вещей» показано, что оценки существующего рынка IoT тяготеют к диапазону 0,5–2 трлн долларов, а число подключенных устройств оценивается примерно от 7–8 до 30 млрд. Несмотря на такой разброс, большинство аналитиков едино во мнении, что рынок IoT в ближайшие годы будет расти, причем двузначными темпами.

По последним оценкам International Data Corporation (IDC), мировой рынок IoT стоит $726 млрд в текущем году и перешагнет триллионную отметку уже к 2022 году.

Российский рынок по итогам 2018 года IDC оценила в $3,67 млрд (Russia Internet-of-Things Market Forecast, IDC Russia). Это немного, но и темпы роста прогнозируются более высокие: 18% в год против 12,6% общемировых. В настоящее время, как отмечают авторы сколковского доклада, российская доля рынка IoT в четыре раза ниже доли России в мировом ВВП — это, по их мнению, характеризует степень отставания страны в данной области.

Российская специфика

«Рынок IoT в России делится на две части, — говорит руководитель исследовательской группы Skoltech IoT Lab Серафим Новичков. — Первая — это то, что поддерживается государством, в частности, направления, связанные с подключенным транспортом и концептом умного города. Государство буквально в принудительном порядке заставляет внедрять эти решения. Вторая часть — низкомаржинальные IoT-решения, которые применяют пользователи: умное ЖКХ, электросчетчики. В отличие от государственной ветки, тут важную роль играет роль цена проектов и, соответственно, себестоимость их внедрения для заказчика. 

Если говорить о государственной части, то Россия по отдельным направлениям находится в лидерах на мировой арене. Например, в 2017 году государство в обязательном порядке потребовало внедрения системы ЭРА-ГЛОНАСС, и, соответственно, на все автомобили, которые выпускаются в России или ввозятся на ее территорию, устанавливаются эти модули. А также небезызвестная система “Платон” — на европейских трассах настолько масштабных и общеобязательных решений не было». 

«Традиционно самые масштабные проекты в области IoT концентрируются в руках госкорпораций — Ростелекома, Ростеха и других», — добавляет начальник управления информационных технологий Аналитического центра при правительстве РФ Александр Малахов. Кроме того, в прошлом году Госдума приняла закон, согласно которому к 2023 году поставщики электроэнергии будут обязаны обеспечить потребителей интеллектуальными электросчетчиками.

Эксперты PricewaterhouseCoopers среди наиболее перспективных областей для внедрения интернета вещей в России называют логистику, здравоохранение, электроэнергетику, сельское хозяйство и городскую среду.

• В логистике IoT повышает прозрачность перевозок, оптимизирует маршруты, графики ремонта и обслуживания техники.
• IoT в здравоохранении — это, в первую очередь, инструментарий телемедицины: всевозможные носимые сенсоры, позволяющие удаленно отслеживать состояние пациента; «умные таблетки»; устройства, напоминающие о приеме лекарств и распорядке дня.
• В энергетике устройства IoT за счет мониторинга генерации и потребления электроэнергии позволят существенно сократить расход топлива, улучшат контроль технического состояния подстанций и линий электропередачи.
• В сельском хозяйстве интернет вещей помогает реализовать концепцию точного земледелия: датчики и сенсоры способны уточнить потребности растений и почв в масштабе буквально до отдельной грядки, тем самым оптимизируя расход ресурсов и обеспечивая своевременность работ.
• В городской среде IoT способен оптимизировать работу транспорта, энергопотребление, расход воды, графики работы различных служб; следить за качеством атмосферы, состоянием построек и сооружений и т. д.

«Бытовой IoT в России представлен крайне слабо. Практически нулевой сегмент, — говорит Андрей Колесников, директор Ассоциации интернета вещей. — Растет индустриальный сегмент интернета вещей. Первое место — транспорт и логистика. Система “Платон” — яркий пример, также каршеринг, “Яндекс.Такси”. К транспорту можно отнести и логистику урожая: контроль уборки зерновых, свеклы, кукурузы. Второй растущий сегмент — измерение потребления ресурсов. Согласно Федеральному закону №522, с 2020 года начнется установка “умных” электросчетчиков. Через пару лет это распространится на учет воды. Хорошо растет промышленный IoT: подключенные станки, учет ресурсов, позиционирование in/outdoor. Медицина, к сожалению, на уровне нуля».

Серафим Новичков считает, что медицина на очереди: «По-моему, следующий IoT-прорыв будет в сфере телемедицины. В том числе за счет государственной поддержки, а также благодаря тому, что мировой рынок решений для телемедицины сейчас очень активно развивается. Все, что связано с удаленной диагностикой пациентов и долговременным мониторингом состояния здоровья — как стационарных больных, так и здоровых людей. Внедрение любых медицинских решений трудоемко и замедленно, потому что медицина очень сильно регулируется огромным количеством различных надзорных органов. Поэтому разработка обычно затягивается, упираясь в задачи сертификации, клинических испытаний и т. п.»

Вещи с паспортами и трудовыми книжками

Еще одно направление IoT, успешно развивающееся в России, — это цифровая маркировка. Напомним, что интернет вещей и начинался с цифровой маркировки, когда Кевин Эштон сформулировал это понятие в 1999 году. И по сей день маркировка является краеугольным камнем IoT. С 2018 года в России действует национальная система «Честный знак», разработанная Центром развития перспективных технологий (ЦРПТ). Цифровая маркировка позволяет отслеживать движение товара по всей цепи — от производителя до конечного потребителя.

В системе «Честный знак» используются как RFID-метки, так и двумерные матричные (Data Matrix) идентификаторы. С 2019 года она стала обязательной для ряда товарных категорий, список которых со временем будет расширяться. К 2024 году система должна охватить большую часть товарных рынков.

Какие возможности открывает цифровая маркировка?

Производители товаров получат в режиме онлайн данные о движении своей продукции по всей логистической цепочке. Благодаря этому они смогут гораздо лучше планировать производство, снижать запасы и повышать оборачиваемость продукции, сокращать логистические издержки и контролировать ценообразование на всех звеньях товарной цепи.

Розничные продавцы застрахуют себя от контрафакта: когда каждый товар имеет свою электронную «трудовую книжку», подделка фактически исключена. Нет контрафакта — нет жалоб, нет жалоб — нет лишних контрольных проверок. Также система цифровой маркировки позволяет продавцам сэкономить время на складском учете и инвентаризации.

Покупатели благодаря цифровой маркировке получат уверенность, что приобретают подлинный товар, а не подделку: подлинность можно будет легко установить через мобильное приложение.

Государство за счет того, что незаконный товарооборот снизится, соберет больше налогов. Надзорные органы станут более эффективными, получив возможность анализировать большинство товарных сделок в режиме реального времени. Вдобавок государство получит большие данные, которые подскажут, например, как оптимизировать дорожно-транспортную инфраструктуру.

Согласно исследованию PricewaterhouseCoopers (PwC), интернет вещей — самый успешный и влиятельный сектор так называемой Индустрии 4.0, или Четвертой промышленной революции, под которой понимается бум внедрения киберфизических систем. Быстрый рост IoT обусловлен тем, что он в значительной степени опирается на уже существующую инфраструктуру.

Внедрение IoT обещает привести к сокращению издержек, повышению производительности труда и минимизации различных рисков. Интернет вещей призван повышать качество частной жизни: сохранять здоровье, создавать комфорт и усиливать безопасность. IoT должен оптимизировать потребление ресурсов и снизить негативную нагрузку на окружающую среду. Будем надеяться, что Россию все эти блага не обойдут стороной.

30+ примеров как IoT (интернет вещей) меняет мир

«Интернет вещей» является частью концепции, что Интернет стал уже не просто глобальной сетью для людей, позволяющей общаться друг с другом посредством компьютеров, но также Интернет теперь является платформой для устройств, позволяющей им общаться в электронном виде с окружающим миром.
В результате это мир, который живет в виде информации и потоков данных от одного устройства к другому, является общим и может повторно использовать каналы для различных целей.
Использование потенциала «Интернета вещей» для экономического и социального блага в ближайшие десятилетия будет одной из основных задач, включая проблемы и возможности, вытекающие из этого явления.

Комбинирование технологий, в том числе дешевых датчиков, маломощных процессоров, постоянного масштабирования облачных сервисов, а также повсеместное внедрение беспроводного подключения позволили начать эту революцию.

Все чаще компании используют эти технологии для внедрения аналитики деятельности и поиска новых возможностей своих продуктов, что позволяет предметам быта становиться умнее, учиться на своем опыте и качественнее взаимодействовать с окружающей их средой.

Некоторые из этих устройств осуществляют коммуникации вида машина-машина. Например, датчики на проезжей части оповещают автомобили о потенциальных опасностях, смарт-сетки посылают динамические данные о ценах на электроэнергию бытовой технике с целью оптимизации энергопотребления.

Другие устройства используют коммуникацию вида машина-человек, что осуществляется непосредственно через сам продукт или косвенно через веб-браузер на ПК или мобильном устройстве. Например, системы управленческого саппорта (содействие принятию правильных управленческих решений) на фермах могут объединить данные о почвенных условиях из экологических датчиков с историческими данными и прогнозами о ценах и погодных условиях, что позволяет выработать рекомендаций для фермеров о том, как сажать и удобрять конкретные земельные участки.
Эти трансформации несмотря на свою значимость будут во многом незаметными для обывателя, потому что изменения в физической среде будут невидимым или очень неприметными. «Умный» дом или «умный» мост выглядят так же как и обычный – весь интеллект встроен в инфраструктуру. Потребительские товары, со встроенным интеллектом (например, сушилки для одежды или термостаты) внешне не будут значительно отличаться от тех, что есть сегодня.

Тем не менее, несмотря на отсутствие серьезных внешних изменений, влияние «Интернета вещей» будет весьма глубоким и создаст новые возможности для решения многих насущных социальных проблем сегодняшнего дня.

Возможности IoT представляются новыми продуктами и услугами, которые помогут защитить окружающую среду, сохранить энергию, повысить производительность сельского хозяйства, сделать перевозки быстрее и безопаснее, повысить уровень общественной безопасности, а также сделать медицинское обслуживание лучше и доступнее. Кроме того, некоторые предметы путем предоставления своевременной информации смогут просто помогать своим занятым владельцам в быту: например, «умный» холодильник может напомнить своему владельцу, что пора купить молоко, когда оно почти закончилось.
Большие изменения состоят из множества мелких и влекут за собой новые, также и «Интернет вещей» может принести миллионы дополнительных изменений в ближайшие годы. Эта статья демонстрирует разнообразие устройств, входящих в состав «Интернета вещей» уже сегодня. В потенциале эти устройства могут быть применимы для решения различных практических задач, больших и маленьких, а также в открытых новыми технологиями стратегических принципах, которые помогут правительственным лидерам максимизировать выгоду.

Окружающая среда

С постоянно растущей численностью людей на планете (сейчас уже более 7 миллиардов) рациональное использование природных ресурсов Земли становится все более сложной задачей, но это тот вопрос, который должен быть решен для достижения устойчивого экономического развития в первую очередь.

Защита окружающей среды требует многогранного решения, но «Интернет вещей» уже сейчас предлагает уникальные возможности для решения таких вопросов, загрязнение воды и воздуха, свалки отходов и вырубка лесов.

Сенсорные устройства, соединенные в общую сеть, теперь внимательно следят за воздействием на окружающую среду наших городов, собирая сведения о канализации, качестве воздуха и мусорных отходах. За пределами города такие же сети сенсорных устройств ведут постоянный мониторинг наших лесов, рек, озер и океанов.

Многие экологические тенденции настолько сложны, что их трудно осмыслить, но сбор данных является первым шагом на пути к пониманию и в конечном итоге к выработке решений по снижению отрицательного воздействия деятельности человека на окружающую среду.

Атмосфера

Air Quality Egg («яйцо проверки качества воздуха») представляет собой устройство, которое использует датчики для сбора и обмена данными о качестве воздуха за пределами дома или офиса человека. В то время как государственные учреждения, такие как Агентство по охране окружающей среды США, мониторят качество воздуха и уровень загрязненности в центрах мегаполисов, «яйцо» собирает данные о непосредственного окружения своего пользователя в режиме реального времени. Базовая станция передает данные о качестве воздуха через Интернет, где на специальном веб-сайте собирается и отражается информация, собранная всеми «яйцами», которые используются. В режиме реального времени данные могут быть использованы для оценки влияния городской политики и изменения уровня загрязнения, а также для разработки и принятия новых программ и решений в этой сфере. Также данный сервис позволяет жителям города больше узнать о своем месте жительства и своем личном и непосредственном влиянии на свой дом. Устройство «Air Quality Egg» можно найти по всей Северной Америке, в Западной Европе и Восточной Азии и в будущем может сыграть свою роль в развивающихся странах с наиболее быстрым ростом городского населения и высокими темпами загрязнения.

Мусорные контейнеры (урны)

Устройство BigBelly является работающей на солнечных батареях урной, которая уплотняет мусор и предупреждает санитарные экипажи (дворников и уборщиков), когда она полна. Общая сеть анализирует собранные данные, полученные от каждой урны BigBelly, что позволяет планировать деятельность по сбору и оперативно вносить коррективы, такие как частота вывоза мусора и размер самой урны. Системы BigBelly располагаются повсюду: в городах, крупных деловых центрах, в университетских городках, в парках и на пляжах.
Бостонский университет сократил частоту вывоза мусора с 14 до 1,6 раза в неделю. В университете не только сэкономили время, но и энергию, так как теперь используется меньшее количество мешков для мусора и производится меньше углекислого газа во время вывозов мусора.

Учитывая, что объемы бытовых отходов согласно прогнозам возрастут с 1,3 тонны, производимых сейчас, до 2,2 млрд. тонн к 2025 году, то дополнительные инструменты будут крайне необходимы, чтобы справляться с большими объемами мусора.

Леса

Invisible Tracck  (невидимый Трак) представляет собой небольшое устройство, которое незаметно размещается на деревьях в охраняемых лесных районах, чтобы помочь в борьбе с незаконной вырубкой лесов. Устройства, которые меньше, чем колода карт, уведомляют власти, когда незаконно заготовленные деревья проходят в зоне действия мобильной связи. Сотрудники правоохранительных органов затем могут найти производственные площадки и остановить эту деятельность в более полном масштабе, нежели просто оштрафовав за незаконную вырубку.

Сети невидимых Траков в настоящее время развернуты в амазонских лесах в Бразилии, которые теряли в среднем по 3 460 000 гектаров девственных лесов каждый год в период с 2000 по 2005 года. Многие незаконные действия по вырубке лесов прошли незамеченными, так как частоты спутникового диапазона и радиочастоты часто слишком слабые в отдаленных районах. Невидимый Трак теперь гарантирует, что даже в наиболее уязвимых и отдаленных районах Бразилии можно охранять и защищать леса.

Водные пути

Интегрированная система морских наблюдений в Австралии представляет собой сеть датчиков вдоль Большого Барьерного рифа, позволяющую собирать данные для исследователей, изучающих влияние океанических условий на морские экосистемы и изменения климата. Буйки, оснащенные датчиками, собирают биологические, физические и химические данные. Данные передаются на базовую станцию на берегу за счет использования различных беспроводных технологий, в том числе микроволн, телевидения и мобильных сетей 3G, в зависимости от расстояния до берега. Система была развернута в 2010 года в семи различных местах вдоль Большого Барьерного рифа и собрала данные для исследования движения рыб, биоразнообразия и повреждений коралловых рифов.