От тостера до беспилотника. Как появился интернет вещей и почему он выстрелил лишь спустя 30 лет
Об интернете вещей сейчас говорят исключительно как о прорывном явлении нашего времени. По данным американского аналитического агентства Strategy Analytics, к концу прошлого года к интернету подключились больше 20 миллиардов устройств. Уже в ближайшее десятилетие появятся беспилотная логистика, доставка еды с помощью дронов и умные города.
Большинство людей считает, что технологии интернета вещей развиваются последние десять лет. На самом же деле, IoT-технологии разрабатывались еще в прошлом веке, но эти проекты были законсервированы. Мы расскажем, почему так произошло.
Деды интернета вещей
Самый известный в мире физик-футоролог Никола Тесла еще в 1926 году предсказал появление того, что сейчас мы называем интернетом вещей. В интервью журналу Collier’s ученый рассказал, что в будущем все физические предметы объединятся в огромную систему.
Более того, он предположил, что приборы, с помощью которых такое объединение станет возможным, будут размером со спичечный коробок и легко поместятся в кармане. Имел ли он в ввиду именно смартфон, уже никто не узнает. Да и инструкций для изготовления таких технологических новшеств Тесла не оставил.
Неформально история технологии интернета вещей началась с автомата Coca-Cola в 1982 году. Сначала это был обычный вендинговый аппарат на третьем этаже университета Карнеги-Меллон. Запасы бутылок в нем заканчивались очень быстро, и студенты, поднимаясь на третий этаж, как правило, разочарованно возвращались в аудиторию с пустыми руками. Чтобы не подниматься наверх почём зря, они установили в автомате датчики, проверяющие не только то, есть ли напиток в автомате, но и определяющие его температуру. Студенты подключили автомат к университетскому компьютеру PDP-10. Через него они проверяли, можно ли уже идти за банкой газировки. За рамки студенческой самодеятельности этот проект так и не вышел, и технология IoT появилась спустя несколько нет. Впрочем, в интернете до сих пор хранится архивный сайт, на котором студенты все того же университета уже в 1990-х годах проверяли запасы газировки.
Кстати, сейчас Coca-Cola выходит на рынок с более оригинальными решениями на основе уже привычного IoT. Среди самых «хайповых» оказались: автомат дружбы между Индией и Пакистаном (страны с 1947 года враждуют из-за спорной территории Кашмир. В 2013 году, чтобы наладить отношения между жителями стран, в них установили аппараты, которые транслировали происходящее в другой стране и за добрые жесты и приветствия раздавали напитки), Coke Hug Machine в Сингапуре (датчики срабатывали на человеческое тепло, нужно было обнять автомат, чтобы получить напиток) и акция ко дню Всех влюблённых в Стамбуле (автомат включался при приближении двух идущих близко друг к другу людей и выдавал бесплатные напитки за объятия и поцелуи).
Официальная история IoT начинается в 1990 году, когда один из создателей протокола TCP/IP (на котором базируется весь интернет) Джон Ромки привез свой домашний тостер на выставку технологий Interop и продемонстрировал публике причудливый эксперимент: он смог приготовить тост без прямого контакта с прибором, управляя им через удалённое подключение.
Объединить предметы в единую сеть и управлять ими через интернет тогда не было самоцелью разработчиков. Все великое, как водится, рождается случайно. Так и тостер был всего лишь демонстрацией революционной на тот момент технологии RFID.
Радиометки пиарили как могли: ими повсеместно обклеивали товары на складах и магазинах. Суть интернета вещей тогда сводилась к дистанционному учёту и контролю предметов с помощью радиосигнала. Соответственно, первыми «вещами» стали именно коробки с товаром, а ритейл — первой отраслью, в которой применялся IoT.
Правда, самого термина «интернет вещей» тогда ещё не было, его ввели в обиход лишь спустя девять лет. Разработчики RFID свою миссию выполнили: популяризировали технологию, а об умном тостере почти на десятилетие все забыли. Впрочем, в 2017 году Джон Ромки сообщил, что тот тостер до сих пор «иногда поджаривает хлеб» у него дома в Портленде.
Еще одним прародителем интернета вещей считается умный фонтан. В 1998 году компьютерный учёный Марк Уэйзер научил городскую достопримечательность работать синхронно с переменами на фондовом рынке.
Что такое IoT?
Облачные хранилища данных получают информацию о текущей скорости миллионов машин, создают карту загруженности автодорог и помогают водителям найти оптимальный маршрут. Жилеты на груди футболистов отслеживают их активность в процессе игры или тренировки, автоматически загружают полученную информацию в специальные приложения и рекомендуют оптимальный уровень нагрузки для конкретного игрока. Смарт-счетчики осуществляют передачу показаний в онлайне, информируют об утечках и всячески помогают сэкономить на оплате услуг жилищно-коммунального хозяйства. Современные производственные конвейеры сообщают о возможном износе устройства и прекращают его работу при достижении критических показателей. За счет этого существенно сокращаются издержки предприятия на ремонт данного оборудования. Все перечисленные устройства принято называть «интернет вещей». Они уже стали неотъемлемой частью жизни современного человека.
История появления «интернета вещей»
Появление IoT было предсказано за долго до XXI века. Еще в начале прошлого столетия Никола Тесла предполагал, что радиоволны будут выполнять функцию нейронов «мозга», которые управляет всеми предметами на нашей планете. Тесла считал, что инструменты управления этими предметами будут легко помещаться в кармане брюк. Если раньше Теслу кто-то считал фантастом, то он глубоко ошибался. Великий физик понимал то, о чем его современники не могли даже фантазировать.
Пророчества Теслы сбылись в конце прошлого века. Британский ученый Кевин Эштон придумал термин «интернет вещей». Именно он первым предложил повысить эффективность логистических операций без посредничества человека.
В 1999 году Эштон разработал систему, которая позволяла посредством радиодатчиков получать данные о складских запасах продукции и отслеживать ее последующую транспортировку на торговые точки. RFID-метки отправляли в систему информацию о своем текущем месторасположении. За счет этого поставщики и ритейлеры могли быстрее реагировать на колебания спроса и предложения. Таким образом, конкретный товар отправлялся именно на те торговые точки, где наблюдался его дефицит. Преимущества системы Эштона очень быстро оценили крупнейшие розничные торговые сети. Теперь все производители, которые сотрудничают с ритейлерами, изготавливают свою продукцию исключительно с радиометками.
Концепция IoT основана на принципе М2М. Это означает, что электронные устройства могут «общаться» друг с другом без посредничества человека. IoT – это автоматизация наивысшего уровня. В IoT для обмена информацией через интернет используются TCP/IP-протоколы.
Этот метод коммуникации обеспечивает существенное преимущество – все системы могут быть объединены в одну сеть. За счет этого появилась возможность видоизменять бизнес-процессы целых отраслей экономики. Более того, такой метод можно использовать даже в масштабах государства. IoT способствует формированию экономики «совместного потребления». Таким образом, из деловых, бытовых и производственных процессов исключаются любые посредники.
После появления концепции интернет вещей прошло всего 20 лет. Тем не менее эта концепция уже сегодня является главным трендом IT-рынка. В ближайшие несколько лет ожидается существенное увеличение числа интернет вещей. По прогнозам аналитиков, к 2030 году их количество превысит отметку в 50 миллиардов. Этому поспособствует появление новых технологий, которые позволяют поставить на конвейер производство миллионов недорогих чипов для самых разных устройств. За счет этого глобальная «интернетизации» окружающих предметов уже не воспринимается нами, как нечто неординарное.
Задачи IoT
Для большинства людей IoT – это холодильник с функцией публикации фотографий в Инстаграме, стиралка, способная запостить новость в Фейсбук и т.д. В мире используется 28 миллиардов устройств, подключенных к интернету. При этом на так называемые пользовательские гаджеты приходится менее половины всех подключенных устройств.
Около 15 миллиардов устройств функционирует в области промышленности и бизнеса. Сюда стоит отнести терминалы для приема платежей банковской картой, сенсоры в общественном транспорте и т.д.
Уже в ближайшем будущем IoT будет активно использоваться в качестве инструмента, который позволит решать даже самые сложные бизнес-задачи в любой сфере деятельности.
Промышленный IoT является комплексом, в котором объединены технологии автоматизации производственных процессов, а также концепции M2M и BigData. Основной идеей промышленного интернета вещей является превосходство любого смарт-устройства над человеческим разумом. Благодаря четкой и безошибочной работе, IIoT гарантирует повышение контроля качества изготавливаемой продукции, организацию безопасного производства, обеспечение своевременных поставок сырья и оптимизацию работы конвейерного оборудования.
Интернет – это всемирная «ловушка», которая занимается тем, что забирает наши деньги и время. Большинство современных людей ежедневно проводят в социальных сетях, онлайн-играх и на обычных сайтах по 2-3 часа. Если сравнивать со стандартным понятиемя интернета, IoT является чем-то другим, более полезным. Интернет вещей не забирает наше время и капитал. Наоборот, он способствует оптимизации окружающих нас процессов, обеспечивая сокращение временных и финансовых затрат.
Использование интернета вещей в промышленной индустрии и логистике способствует минимизации затрат. Такой эффект достигается благодаря снижению уровня аварийности и минимизации объема используемых ресурсов. В энергетике интернет вещей способствует повышению эффективности выработки и дальнейшего распределения электрической энергии.
Таким образом, можно констатировать, что IoT чаще всего используется для выполнения рутинных задач. Интернет вещей освободил нас от выполнения ежедневных задач. Причем современные IoT-устройства готовы выполнять эту рутинную работу при любых условиях в любое время суток. Сегодня IoT применяется повсюду – в быту, жилищно-коммунальном хозяйстве, логистике, производстве, медицине и во многих других отраслях. Мы уже привыкли к новым возможностям и воспринимаем их как данность. Хотя еще в прошлом десятилетии IoT была неизведанной и не слишком понятной концепцией для большинства людей.
Примеры применения IoT
Рассмотрим два типичных примера работы интернета вещей. Первый пример – это всем известное приложение Яндекс.Навигатор. Этим приложением пользуется каждый второй российский автомобилист. Мобильные устройства, на которых установлено данное приложение, передают координаты автомобилей, а также направление и скорость их движения на сервер Яндекса. Там данные, полученные от пользователей, обрабатываются и анализируется. После этого отправляются обратно пользователю в виде рекомендаций по выбору наилучшего маршрута.
Мобильные устройства и сервер Яндекса обмениваются информацией без какого-либо посредничества. Этот пример наиболее точно показывает принцип работы IoT: устройства обмениваются между собой данными, а человек пользуется плодами их работы. В этом случае человек получает информацию, которая позволяет ему не терять свое время в пробках.
Второй пример касается спорта, а точнее накопления статистики и последующего анализа данных. В спорте IoT-решения используются повсеместно. Их применяют как любители утренних пробежек, так и профессиональные спортсмены. Так, в профессиональном спорте интернет вещей используются для отслеживания текущего состояния спортсмена. Для этого применяются специальные жилеты, которые передают информацию о передвижении спортсмена, его текущем пульсе, расходе калорий и т.д. Эта информация отправляется на облачное хранилище данных, доступ к которому имеют тренеры и медицинский персонал команды. На основании полученных данных тренер может сделать вывод, кто из игроков уже израсходовал свой ресурс и нуждается в замене. Полученные данные также позволяют своевременно менять тактику и реагировать на тренерские решения, принятые оппонентом.
Раньше таких возможностей не было. Поэтому спортивным аналитикам и тренерам приходилась тратить десятки часов на просмотр видеозаписей и оценку действий того или иного игрока. Теперь вся необходимая аналитическая информация появляется в режиме реального времени. Благодаря этому, спорт постепенно отходит от традиционных канонов и становится ближе к науке.
IoT будущего
IoT – это главный современный тренд. Уже в скором будущем наличие концепции IoT будет считаться обязательным требованием для всех потребительских товаров и услуг. Через десятилетие вся производимая продукция будет оснащаться интеллектом еще на конвейере.
Масштабирование производства и удешевление исходного сырья поспособствуют тому, что стоимость смарт-устройств снизится до предела. Можно не сомневаться в том, что интернет вещей проникнет не только во все сферы деятельности человека, но и в его тело. IoT-датчики станут крошечными, что их можно будет использовать даже в самых миниатюрных бытовых предметах и продуктах питания.
Развитие интернета вещей поспособствует исчезновению аккумуляторов. Вместо них будут использоваться смарт-датчики, которые обеспечат зарядку устройств посредством энергии окружающей среды. За счет этого все современное оборудование станет полностью автономным.
Резюмируя, нужно сказать, что уже в ближайшей перспективе IoT станет отдельной живой средой.
Wi-Fi для машин
Сегодня главной проблемой IoT являются трудности, которые возникают в процессе объединения смарт-приборов в одну сеть.
Смарт-холодильник, спортивный жилет с датчиками, интеллектуальное промышленное оборудование – всем перечисленным устройствам требуется своя среда общения. Ее отсутствие оставляет их «немыми»: обычным холодильником, жилетом и станком. Они будут отличаться только только оригинальным современным дизайном.
Инженеры сейчас активно заняты разработкой протоколов, заточенных под различные цели:
- GSM – для общения;
- ZigBee – для управления смарт-домами;
- GPRS – для обмена информацией со смартфонами и планшетами;
- Wi-Fi – для создания высокоскоростных беспроводных сетей.
Все перечисленные технологии используются для решения нецелевых задач. Например, все тот же Яндекс.Навигатор функционирует только через GPRS, 3G или 4G. Другую связь для работы этого приложения использовать невозможно. Конечно, можно подключить телефон к Wi-Fi и включить эту программу. Однако, отъехав на расстояние 150-200 метров, данная программа уже не будет работать ввиду недоступности точки Wi-Fi. И таких примеров можно привести несчетное количество.
Постоянно развиваясь, IoT выдвигает ряд требований:
- Минимизация объема передаваемой информации. Смарт-устройства обычно передают информацию в байтах и битах.
- Энергоэффективность. Большинство датчиков IoT работает автономно на протяжении многих лет.
- Масштабируемость. В системе должны без проблем работать миллиарды подключенных устройств. Подключение нового оборудования не должно стать причиной возникновения каких-либо проблем.
- Глобальность. IoT требует глобального покрытия. За счет этого будет обеспечена возможность передачи данных на любые расстояния.
- Покрытие. Устройства, которые установлены в шахтах или подвалах, должны без проблем передавать сигнал наружу.
- Доступность. IoT-решения должны быть доступны и понятны конечным пользователям. Это касается как их стоимости, так и простоты применения. Работа смарт-устройств должна основываться на принципе «установил и забыл».
Многие считают, что самым очевидным вариантом для создания развернутой беспроводной IoT-среды является мобильная сеть. Но стоит учитывать, что инфраструктура мобильных сетей не предназначена для межмашинного взаимодействия. Протоколы мобильной связи создавались исключительно для общения людей. Разработчики протоколов сотовой связи даже не могли предположить, что в ближайшем будущем они понадобятся для обмена информацией между смарт-сенсорами.
Мобильная сеть однозначно не готова для глобального подключения огромного количества устройств. Это, прежде всего, касается территорий, которые находятся за пределами густонаселенных пунктов и оживленных трасс. Там протоколы 3G, LTE и GSM не могут гарантировать возможность создания масштабных IoT-проектов. Разворачивание и обслуживание такой инфраструктуры будет нецелесообразно с точки зрения рентабельности ее функционирования.
Стоит также учитывать, что даже в больших городах покрытие сигнала мобильной связи не является 100%. GSM не покрывает цокольные этажи, подвалы, технические колодцы и множество других объектов, где потенциально могут использоваться смарт-датчики.
Учитывая все вышесказанное, можно утверждать, что интернету вещей необходим стандарт связи, который гарантирует глобальный охват территорий, возможность применения недорогой инфраструктуры, повышенный уровень энергоэффективности и минимальные затраты на эксплуатацию.
Выводы
IoT постепенно изменяет «правила игры» в различных сферах человеческой деятельности. За счет этого обеспечивается улучшение качества нашей жизни и повышение эффективности различных бизнес-процессов. Технологии IoT являются будущим нашей планеты. Причем это не какое-то фантастическое будущее, которое наступит через века. Время машин наступит очень скоро.
Бесплатная консультация
Мы бесплатно подберём оптимальное решение для Вашего объекта и разработаем концептуальный проект с оценкой бюджета!
Для уточнения условий предоставления услуги, пожалуйста, обратитесь по телефону или по email: office@intelvision.ru или оставьте контакт и мы свяжемся с вами.
Вы также можете записаться на бесплатную онлайн* видео-консультацию с специалистом компании INTELVISION в удобное для вас время.
*Мы используем бесплатные для вас и удобные инструменты видеоконференций такие как Zoom и Google Meet не требующие установки дополнительного программного обеспечения и работающие прямо из браузера.
Проектирование
Компания INTELVISION выполяет разработку проектной и рабочей документации по инженерными и слаботочным системам, систамам автоматизации и безопасности.
Мы также работаем в среде Audodesk Revit и выполняем проекты с использованием BIM информационного моделирования.
BIM — это американская аббревиатура расшифровывается как Building Information Modeling, то есть создание информационных моделей зданий. Готовый проект выполняется в трехмерном пространстве и состоит не просто из несущих линий и текстур, как при классическом 3D-моделировании, а и из множества искусственных элементов, которые в реальной жизни имеют физические свойства.
Реализация
INTELVISION — сертифицированный партнёр ведущих мировых компаний по системам автоматизации, безопасности и ИТ: ABB, Honeywell, Beckhoff, Jung, Fermax, SSS Siedle, Suprema, Phoenix Contact, Wago, Siemens, Crestron, OMS и др.
Мы внедряем решения на всех этапах: от поставки оборудования до пусконаладки и технического обслуживания.
За 12 лет на рынке компания INTELVISION выполнила более 100 комплексных проектов и зарекомендовала себя как надёжного технологичного партнёра. Компания обладает опытом, технической базой и штатом квалифицированных инженеров и программистов для реализации задач любого масштаба.
Как появился Интернет вещей?
Сегодня Интернет вещей (Internet of Things, IoT) – это часть окружающей нас действительности. Согласно общепринятому определению, со временем сформированному многими исследователями и аналитическими компаниями, IoT – научная концепция о способах взаимодействия физических объектов, устройств и систем между собой и с окружающим миром с применением различных технологий связи и стандартов соединения. Благодаря Интернету вещей работают фитнесс-трекеры, системы умного дома, умные часы, веб-маячки и множество других устройств. IoT, однако, используется не только в устройствах и технологиях, предназначенных конечному потребителю. Всё более важное место он занимает в промышленности, безопасности, военной сфере и других. В промышленности, например, на базе M2M-cоединений строятся процессы автоматизации. Итак, IoT можно разделить на две части: пользовательский Интернет вещей (CIoT) – носимая электроника, умные дома, умная техника, телекоммуникации и др., и индустриальный (IIoT) – подключённые автомобили, умные города, автоматизация промышленности и др. Широкая, всеобъемлющая концепция Интернета вещей уже захватила множество рынков и сфер. Но где, как и когда она была сформулирована?
1980-е
Одним из первых устройств, получивших возможность подключаться к сети, стал автомат по продаже Кока-колы, установленный в Университете Карнеги-Меллон. Так, уже в 1982 году он передавал данные о том, сколько бутылок с напитком сейчас в автомате, как долго они стоят, а также отображал информацию о том, холодная газировка или тёплая.
Так выглядели вендинговые аппараты по продаже Coca Cola в 1980-е
С течением времени многие всё чаще стали задумываться о технологии, которая позволила бы устройствам соединяться друг с другом. С помощью такой технологии перспектива создать вычислительную среду, способную самостоятельно решать те или иные задачи и обмениваться информацией без вмешательства человека, становилась реальной. К тому времени запрос на подобную технологию был сформирован – как простыми людьми (о чём ярко свидетельствует массовая культура с 1950-х, во многих книгах, кино и музыке поднимались темы автоматизации, роботов, «умных» устройств, причём на более серьёзном уровне осмысления, чем раньше), так и в промышленности, где автоматизация была одной из важнейших задач начиная с 19 века. Важной предпосылкой для формирования концепции межмашинного соединения стало и всё ускоряющееся развитие высоких технологий в 1970-х и в 1980-х (появление микропроцессора, персонального компьютера, графического интерфейса, эволюция интернета).
1990-е
В конце 1980-х и начале 1990-х Марк Вейзер, руководитель исследовательских работ в Xerox PARC (исследовательском центре компании Xerox), предложил концепцию повсеместного компьютинга. Так, по мнению Вейзера, компьютеры должны были интегрироваться в окружающую реальность и уметь связываться между собой, решая повседневные задачи пользователя незаметно для него самого. В авторской статье 1991 года «Компьютер 21-го века», где Марк полно развернул свою концепцию, учёный довольно точно предсказал появление Интернета Вещей. В 1994 своей статье для журнала IEEE Spectrum инженер Реза Раджи упомянул о соединении, «в котором пакеты данных небольшого объёма аккумулировались бы в узлах сети, что позволило бы автоматизировать и интегрировать какие угодно процессы – от бытовых до промышленных». Тогда же ряд крупных компаний, таких как Microsoft или Novell, начали вести разработки в сфере Интернета вещей.
Важной вехой формирования понятия «Интернета вещей» стало выступление учёного Билла Джоя на Международной экономическом форуме в Давосе в 1999 году. Там один из основателей Sun Microsystems представил свою концепцию «Шести вебов». Джой выделил шесть видов интернета, четыре из которых были пользовательскими. Например, один из них – «интернет здесь и сейчас» всегда обеспечивал бы устройство, которое вы постоянно носите с собой, доступом в сеть, где бы вы не находились (очевидный прообраз 4G, LTE) или «странный интернет», в который вы могли бы попасть при помощи голоса, отдавая команды своему автомобилю или тому или иному голосовому помощнику. Среди этих типов интернета учёный выделил два, не имеющих прямого отношения к человеку – «B2B» и «D2D». Согласно Джою, B2B-соединение (business-to-business) не имело пользовательского интерфейса и существовало бы для связи между бизнес-машинами в корпорациях. Второй тип D2D (device-to-device) – соединял бы устройства из различных сфер, помогая автоматизации и техническому усовершенствованию городов, домов, промышленности и способствовал бы повышению уровня «интеллектуальности» гаджетов.
Билл Джой, оказавший существенное влияние на развитие идеи Интернета вещей
Все 1980-е и 1990-е годы идея о межмашинных соединениях, интернете, который бы существовал незаметно для пользователя и обеспечивал возможность коммуникации между различными устройствами, находила своё отражение в различных концепциях, статьях и разработках. Однако, не существовало ёмкого названия, под эгидой которого начался бы новый этап развития технологий в этой сфере. Такое название появилось в 1999 году, когда Кевин Эштон, пионер разработки RFID, представил свою презентацию «Интернет вещей» руководству компании Procter&Gamble. Презентация была посвящена RFID-меткам и тому, как они могут видоизменить некоторые рынки, такие как логистика и ритейл.
Кевин Эштон
«Тот факт, что я, возможно, был первым человеком, кто произнёс словосочетание “Интернет вещей”, конечно, не даёт мне права контролировать смысл, который в него вкладывают другие. Но я понимаю его следующим образом. Компьютеры и интернет нуждаются в человеке, так как построены им. Вся информация, хранящаяся в интернете, была когда-то загружена туда человеком. Будь то текст, картинка, видеозапись, отсканированная или считанная с помощью штрихкода информация – всё это создано и размещено в интернете человеком. Проблема в том, что у людей не безграничны время, внимательность и аккуратность. Если бы наши компьютеры и устройства сами могли бы собирать информацию, распределять, анализировать, обмениваться ею между собой это было бы настоящей победой. Интернет вещей может изменить мир, так как это уже сделал обычный интернет», — позже писал в своей авторской статье Кевин Эштон.
2000-е
В новом десятилетии концепция Интернета вещей, суммировавшая в себе всевозможные технологии взаимодействия устройств – от RFID-меток и connected car до промышленной автоматизации и умных городов, стремительно начала набирать популярность. Так, журнал ScientificAmerican опубликовал статью, где речь шла о том, как Интернет вещей может изменить повседневную жизнь – умная бытовая техника, счётчики и др. А многие крупные компании включили разработки в области IoT в сферу своей деятельности. Одно за другим начали появляться мероприятия (конференции, круглые столы, форумы), посвящённые Интернету вещей. К концу 2000-х годов количество устройств, подключённых к сети, превысило численность населения Земли, что ознаменовало собой окончательную победу и жизнеспособность концепции.
Современное состояние
В своём современном состоянии Интернет вещей уже стал неотъемлемой частью жизни множества людей. Благодаря появлению беспроводных сетей, постоянному росту пропускного объёма интернет-соединения и внедрению новых подключённых устройств человек окружил себя сетевой инфраструктурой, помогающей ему и решающей задачи, которые до этого приходилось решать самостоятельно. Согласно множеству отчётов и прогнозов от аналитических компаний, подключённых устройств (машин, фитнесс-трекеров, решений в сферах умных городов, домов и др.) будет становиться всё больше. Вместе с этим будет расширяться и концепция «Интернета вещей». Уже сейчас, спустя 15 лет после рождения IoT, Интернет вещей стал одним из главных трендов высоких технологий – сейчас едва ли можно найти IT-компанию, у которой не было бы разработок и проектов в этой сфере. Возможно, в ближайшем будущем, грани между Интернетом вещей и просто интернетом сотрутся, так как появится универсальный сетевой стандарт и IoT, как концепция, будет поглощена новой и более обширной, например, «Internet of Everything» – Интернетом всего.
IoT- что это такое?
4. Промышленный сегмент – перевод АСУТП на принципы IoT.
Человечество имеет шансы избавиться от фобий, типа «закрыл ли я дверь» или «выключил ли я утюг», потому что информация об этом будет в смартфоне. И если вдруг не закрыл и не выключил, все можно исправить из любой точки города и мира. Система наблюдения распознает лица всех, кто проходил мимо вашего дома или стоял около двери квартиры, и при повторном появлении того же человека сравнит его лицо с базой полиции. На всякий случай. Холодильник, снабженный набором камер, сообщит о конце срока годности продуктов и просто истощении запасов любимого мороженого. Умный пылесос отправит сообщение о находке ювелирного украшения, завалившегося под диван.
Как возник интернет вещей
Интернет вещей зародился в Массачусетском технологическом институте. В 1999 году там был создан Центр автоматической идентификации (Auto-ID Center), занимавшийся радиочастотной идентификацией (RFID) и новыми сенсорными технологиями. Центр координировал работу семи университетов, расположенных на четырех континентах. Именно здесь была разработана архитектура Интернета вещей.
По мнению консалтингового подразделения американской корпорации Cisco IBSG (Internet Business Solutions Group), Интернет вещей — всего лишь момент времени, когда количество «вещей» или материальных объектов, подключенных к Интернету, превысило число людей, пользующихся «всемирной паутиной».
В 2003 году на нашей планете проживало около 6,3 млрд человек, а к Интернету было подключено 500 млн устройств. Разделив количество подключенных устройств на величину населения земного шара, мы увидим, что на каждого человека тогда приходилось по 0,08 такого устройства. Таким образом, в соответствии с определением Cisco IBSG, в 2003 году Интернета вещей еще не было. Смартфоны в то время только появились на рынке. Напомним, что главный исполнительный директор компании Apple Стив Джобс анонсировал iPhone лишь четыре года спустя — 9 января 2007 года.
В 2010 году в результате стремительного распространения смартфонов и планшетных компьютеров количество подключенных устройств выросло до 12,5 млрд, тогда как население Земли составило 6,8 млрд человек. Таким образом, впервые в истории на каждого человека стало приходиться более одного подключенного устройства (1,84 устройства на душу населения).
В январе 2009 года группа исследователей замерила объемы маршрутизируемых данных в Китае за период с декабря 2001 года по декабрь 2006 года с 6-месячными интервалами. Исследование показало, что, подобно закону Мура, объем трафика в Интернете удваивается каждые 5,32 года. На основе этого показателя, а также количества устройств, подключенных к Интернету в 2003 году (500 млн, по данным аналитической компании Forrester Research), и данных о населении земного шара (по информации Бюро переписи населения США), специалисты Cisco IBSG рассчитали количество подключенных устройств на душу населения.
Уточнив затем эти цифры, исследователи Cisco IBSG сделали заключение о том, что Интернет вещей «появился на свет» в промежутке между 2008 и 2009 годами. Сегодня Интернет вещей живет и здравствует, чему в немалой степени способствуют такие инициативы как Cisco Planetary Skin, Smart Grid и появление «умных» автомобилей.
Интернет вещей «появился на свет» в промежутке между 2008 и 2009 годами
Интернет вещей как «сеть сетей»
Сегодня Интернет вещей состоит из слабо связанных между собою разрозненных сетей, каждая из которых была развернута для решения своих специфических задач. К примеру, в современных автомобилях работают сразу несколько сетей: одна управляет работой двигателя, другая — системами безопасности, третья поддерживает связь и т.д. В офисных и жилых зданиях также устанавливается множество сетей для управления отоплением, вентиляцией, кондиционированием, телефонной связью, безопасностью, освещением. По мере развития Интернета вещей эти и многие другие сети будут подключаться друг к другу и приобретать все более широкие возможности в сфере безопасности, аналитики и управления (см. рисунок 2). В результате Интернет вещей приобретет еще больше возможностей открыть человечеству новые, более широкие перспективы.
Интернет вещей можно рассматривать в качестве «сети сетей»
Примечательно, что эта тенденция отражает то, что наблюдалось на ранних этапах развития сетевых технологий. В конце 1980-х — начале 1990-х годов Cisco сформировалась как крупная компания именно благодаря своим усилиям по установлению связи между разнородными сетями с помощью многопротокольной маршрутизации, которая в конечном итоге сделала протокол IP общепринятым сетевым стандартом. В том, что касается Интернета вещей, история повторяется, но в значительно больших масштабах.
Чем Интернет вещей отличается от М2М
Интернет вещей (Internet of Things, IоT) — концепция, которая предполагает более широкое применение технологии M2M (machine-to-machine). Сегмент M2M во многом является основой концепции IoT, а на начальном этапе развития IoT был фактически синонимом M2M. К началу 2016 года у российских операторов также пока не было четких критериев разделения на IoT и M2M.
Значение интернета вещей
Прежде чем рассуждать о значении Интернета вещей, нужно понять разницу между Интернетом и тем, что именуется «всемирной паутиной» (World Wide Web, или просто Web). Эти термины часто используются как абсолютные синонимы, хотя Интернет — это, прежде всего, физический уровень сетей: коммутаторы, маршрутизаторы и прочее оборудование. Главная функция Интернета состоит в быстрой, надежной и безопасной передаче информации из одной точки в другую. Web же — это уровень приложений, работающий поверх Интернета. Его задача — создать интерфейс для получения реальной пользы от передаваемой через Интернет информации.
В своем развитии Web прошел через несколько четко различимых этапов. Первый из них — этап исследований. В то время Web назывался ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) и использовался, главным образом, университетами в исследовательских целях.
Второй этап можно назвать «брошюрным». На этом этапе возникла `доменная лихорадка`: каждая компания захотела вывести информацию о себе в Интернет, чтобы проинформировать людей о своих продуктах и услугах.
Третий этап представлял собой переход от статичных данных к транзакционной информации, позволяющей не только читать о продуктах и услугах, но и покупать и продавать их. На этом этапе на рынок буквально ворвались такие компании, как eBay и Amazon.com. Кроме того, этот этап запомнился бумом и крахом «доткомов».
Четвертый этап (на нем мы и находимся сегодня) — это `социальный` этап или `этап пользовательского опыта`. На этом этапе огромную популярность приобрели такие компании, как Facebook, Twitter и Groupon, которые, помимо прочего, стали работать с большой прибылью (что выгодно отличает нынешнюю ситуацию от того, что произошло на третьем этапе). Эти компании позволяют людям связываться друг с другом, подключаться к сети и обмениваться личной информацией: текстами, фотографиями, видео, — с друзьями, родственниками и коллегами.
В отличие от Web-технологий, Интернет развивался, прежде всего, в количественном отношении, почти не меняясь качественно. Сегодня Интернет делает примерно то же самое, что и во времена сети ARPANET. В те дни существовало несколько коммуникационных протоколов (AppleTalk, Token Ring и IP). Сегодня остался только IP. Вот, пожалуй, и все.
В этой ситуации Интернет вещей приобретает особое значение, ибо в данном случае мы наблюдаем первое действительно существенное изменение на уровне физического Интернета. Этот качественный скачок должен вызвать к жизни удивительные приложения, способные резко изменить то, как мы живем, учимся, работаем и развлекаемся. Уже сегодня Интернет вещей вызвал широкое распространение датчиков температуры, давления, вибрации, освещения, влажности и физических нагрузок, которые помогают нам упреждать различные проблемы и не действовать в «пожарном порядке».
Кроме того, Интернет начал проникать в ранее недоступные сферы. Пациенты начинают проглатывать интернет-устройства, позволяющие точно диагностировать некоторые заболевания и выявлять их причины(10). Микроскопические датчики, подключенные к Интернету, можно закреплять на растениях, животных и геологических образованиях. С другой стороны, Интернет начинает выходить в открытый космос, например, в рамках программы Cisco IRIS (Internet Routing in Space — интернет-маршрутизация в космосе).