Infotehnoloogia turu areng on viinud asjade Interneti kontseptsiooni esilekerkimiseni. IoT põhimõte eeldab meile igapäevaelus tuttavate asjade koostoimet kiirete arvutivõrkude abil. Kontseptsiooni põhieesmärk on taastada mõned majanduslikud ja sotsiaalsed protsessid, välistades võimalikult suurel määral inimeste otsese osaluse. Paljude kasutajate soov tunda end loojana on sundinud mõnda ettevõtet arendama spetsiaalseid programmeeritavaid platvorme.

Infotehnoloogia turu areng on viinud asjade Interneti kontseptsiooni esilekerkimiseni. IoT põhimõte eeldab meile igapäevaelus tuttavate asjade koostoimet kiirete arvutivõrkude abil. Asjade internet ei ole laiemas mõttes mitte ainult palju erinevaid seadmeid ja andureid, mis on omavahel ühendatud juhtmega ja traadita sidekanalitega ning ühendatud Internetti, vaid see on reaalse ja virtuaalse maailma tihedam integratsioon, milles peamine roll on mängib inimestevaheline suhtlus ja kõikvõimalikud seadmed .

Rob Van Kranenburgi sõnul võib asjade interneti jagada 4 tasemele.

• Tase 1 on seotud iga objekti tuvastamisega.
• Tase 2 pakub teenust tarbija vajaduste teenindamiseks (võib pidada oma “asjade” võrgustikuks, näiteks “tark kodu”).
• 3. taset seostatakse linnaelu linnastumisega. Need. See on "targa linna" kontseptsioon, kus kogu selle linna elanikke puudutav teave on koondunud konkreetsesse elamupiirkonda, teie koju ja naabermajadesse.
• 4. tase – sensoorne planeet.

Tegelikult põhineb see kontseptsioon kahel peamisel tehnoloogial, mille abil saavad nutiseadmed omavahel suhelda. Esimene on raadiosagedustuvastus (RFID), teine ​​on traadita andurite võrk (WSN).

Paljude kasutajate soov tunda end loojana on sundinud mõnda ettevõtet arendama spetsiaalseid programmeeritavaid platvorme. Tulemusena selgus, et sellised arendused võimaldasid toime tulla erinevate ülesannetega taristukontseptsioonide lahendamisest kuni interaktiivsete objektide loomiseni. Selles artiklis võrdleme tavakasutaja ja arendaja vaatevinklist populaarsemaid IoT platvorme ning uurime ka nende igaühe omadusi.

SamsungArtikPilv

Alustame Samsungi uusima IoT platvormiga – Artik Cloudiga, mida demonstreeriti kaks nädalat tagasi Samsungi arendajate konverentsil. Arenduse idee on ühendada iga IoT-seade kõigi pilveteenuste, andurite ja igasuguste andmetega, et kasutajatel ei tekiks probleeme ja segadust nutiseadmetega.

Kasutajatele: Samsungi uus platvorm on väga skaleeritav. Artik Cloudi üks toetajaid on Legrand, millel on üle 200 miljoni nutika anduri ja muud IoT-vidinat üle maailma kodumasinatest nutitelefonideni. Mõned päevad tagasi tutvustas Samsung koos Legrandiga maailma esimest IoT valguslülitit, mis töötab Artik platvormil. Platvorm pakub mugavaid avatud tarkvaraliideseid ja tööriistu andmete turvaliseks kogumiseks, salvestamiseks ja töötlemiseks mis tahes ühendatud seadmetest või pilveteenustest.

Arendajatele: Samsung Artik on arendajatele saadaval taskukohase hinnaga ning saadaval on ka tasuta prooviversioon. Uus platvorm võimaldab kiiremini ja lihtsamalt arendada uusi tarbija- ja ettevõtterakendusi. Artik Cloud on avatud platvorm, mis sisaldab oma segmendi parimaid integreeritud ja kasutusvalmis mooduleid, tarkvara, tahvleid, draivereid, tööriistu ja palju muud.

Windows 10IoT

Viimasel ajal on Microsofti huvide prioriteet üha enam nihkunud pilvetehnoloogiate poole. Nii andis Microsoft eelmisel aastal välja manustatud operatsioonisüsteemide Windows 10 asjade Interneti perekonna, mis asendas Windows Embedded ja arendab aktiivselt asjade Interneti kontseptsiooni.

IoT-seadmete haldamiseks anti välja kolm Windows 10 IoT versiooni:

• Enterprise - ühildub täielikult töölaua OS-iga ja on rakendatav paljude riistvaralahenduste jaoks, nagu sularahaautomaadid, kassaseadmed, meditsiini- ja tööstusseadmed jne;
• Mobiil - suunatud mobiilseadmete tootjatele;
• Core - rakendatav seadmetes, millel pole üldse ekraani. Alustades erinevatest robootikatoodetest, koduautomaatika süsteemidest ja lõpetades kõikvõimalike anduritega seadmetega.

Kasutajatele: Windows 10 IoT Core töötab koos Raspberry Pi 2, MinnowBoard Maxi ja Intel Galileo mikroarvutitega. Kasutajad saavad Arduino seadmetega töötada Windows Remote'i ja Windows Virtual Shieldsi kaudu. Microsoft investeerib aktiivselt asjade internetti ning praegu on või arendamisel enamik komponente oma ökosüsteemi loomiseks: kliendiseadmed, kantav elektroonika, tööriistad ja Azure IoT pilveteenus. Olemasolevatest uuel platvormil põhinevatest projektidest võib märkida Raspberry Pi 3-l põhinevat tagasiside juhtimissüsteemi, Windows 10-ga ilmajaama ja Robotikomplekti.

Arendajatele: Microsoft IoT platvormi peamine eelis arendajatele on selle mitmekülgsus. Kuna kõik operatsioonisüsteemid põhinevad ühel tuumal, töötab kord kirjutatud rakendus (Universal App) identselt kõigis seadmetes, kus töötab Windows 10. Universaalse draiveri tehnoloogia võimaldab kiiresti luua universaalseid draivereid ja tööriistu, mis sobivad igale Windows 10 seadmele. Paljud arendajad oletavad, et tulevikus saab uus platvorm saada aluseks asjade internetti ühendatud targa kodu süsteemidele.

Intel IoT

Kasutajatele: Intel alustas asjade interneti platvormi arendamist 2009. aastal pärast California manustatud OS-i arendaja Wind River Systemsi omandamist. Toona tundus “targa kodu” kontseptsioon poolsurnud ja vähetõotav, kuid järgmise viie aasta jooksul suutis Intel uute varade ja enda arenduste toel luua ühtse universaalse ja lihtsalt kasutatava rakendada platvormi. Oma platvormi osana on Intel loonud terve rea skaleeritavaid Intel Quark protsessoreid, mis katavad laialdaselt nutikate kodude ja nutikate kontorisüsteemide seadmete segmenti.

Arendajatele: Hetkel töötab Intel IoT riistvara avatud operatsioonisüsteemiga – Google Brillo otsene konkurent. Inteli operatsioonisüsteemi peamisteks eelisteks on sügav optimeerimine ja SaaS-i pilvemudeli integreeritud tugi, mis võimaldab virtuaalses keskkonnas arendada IoT rakendusi, samuti hallata ühtselt kõiki IoT seadmeid lihtsustatud juurdepääsukontrolliga.

Google Brillo

2015. aasta mais tutvustas Google arendajate konverentsil uut operatsioonisüsteemi Brillo, mis on mõeldud asjade Interneti ja targa kodu jaoks. Platvormi eripäraks on Weave funktsioon, mis võimaldab nutikodus Brillo süsteemiga seadmetel ja nutitelefonidel omavahel suhelda otse, ilma vahepealset pilve kasutamata.

Kasutajatele: Kuna Brillo põhineb Android OS-il, peab kasutaja süsteemi kasutamise alustamiseks lihtsalt installima selle "nuti" seadmesse (televiisor, pesumasin jne). Lisaks saab Brillo ise hallata Wi-Fi, Bluetooth Low Energy, hääletuvastuse ja muid põhifunktsioone. Harman International Industries teatas CES 2016 messil, et on esimene partner, kes integreerib Brillo Weave platvormiga. Selle koostöö kaudu toetab Brillo mitmesuguseid HARMANi seadmeid, sealhulgas targa kodu, tarbija-, autotööstuse ja ettevõtete segmente. Eelkõige lõi Asus Google Brillo põhjal nutika kaamera Ai-Cam.

Arendajatele: Põhimõtteliselt on Brillo tarkvaramaailmas nagu Arduino. Nii nagu arendajad teevad erinevaid lahendusi Arduino baasil, nii saab Brillo baasil luua ka seadme tarkvaralise osa. Uus platvorm suhtleb ka paljude Google'i võrguteenustega.

Järeldus

Kokkuvõtteks tahaksin märkida, et asjade Interneti kontseptsioon on igapäevaelus juba leidnud laialdast rakendust. IoT ökosüsteem on nii lai, et hõlmab nüüd peaaegu kõiki inimtegevuse valdkondi. Raske on hinnata, millised ettevõtted on selles turusegmendis saavutanud suurt edu. Kõik ülaltoodud platvormid pakuvad arendajatele palju võimalusi ja kasutajatele laia valikut saadaolevaid seadmeid. Mis puutub väljavaadetesse, siis minu subjektiivse arvamuse kohaselt saab Samsungi platvorm koos Microsoftiga lähitulevikus suure hoo sisse ja hõivab lõviosa asjade Interneti turust. Lisaks ülaltoodud süsteemidele on asjade interneti vallas veel palju arendusi, mille hulgas võib eriti esile tõsta Apple HomeKiti platvormi, kuid siiani pole Cupertino ettevõte selles vallas eriti edasi arenenud.

IoT platvorm on tarkvara, mis on loodud asjade Interneti (andurid, kontrollerid ja muud seadmed) ühendamiseks pilvega ja neile kaugjuurdepääsuks.

See on vahepealne tase riistvarataseme (anduri taseme) ja rakenduse taseme vahel.

2. Loomise ja arengu ajalugu

Alates mõiste "asjade Internet" tulekust on suurest hulgast üksteisega suhtlevatest seadmetest koosnevad võrgud kiiresti arenenud. Selle tulemusena on asjade internetist (Internet of Things) saamas üks peamisi tehnoloogiaid kaasaegses ühiskonnas. IoT arenduse tehnoloogiliste ja tehniliste aspektide osas on praegu selge jaotus seadmete ühendamise riist- ja tarkvaraplatvormide vahel, kusjuures enamik tarnijaid pakub tarkvara IoT platvorme.

IoT platvormid võimaldavad erinevate riistvarade sujuvat integreerimist sideprotokollide abil, rakendades erinevat tüüpi topoloogiaid (otseühendus või lüüs) ja kasutades vajadusel SDK-sid jne.

Platvormi pakutavate põhjasuunaliste integratsiooniliideste abil saate kogutud IoT-andmeid edastada ka konkreetsetesse andmeanalüüsi- ja salvestussüsteemidesse ning edastada andmeid ühendatud seadmetesse või nende vahel (konfiguratsioon, teatised) (juhtelemendid, sündmused) erinevate vaadete kohandatud rakenduste abil.

Kõige populaarsemad IoT tarkvaraplatvormid on: Microsoft Azure IoT, Amazon Web Services (AWS) IoT, Google Cloud, ThingWorx IoT, IBM Watson, Artik Samsung Electronicsist, Cisco IoT Cloud Connect, Salesforce IoT Cloud ja paljud teised.

3. Tehnilised andmed

IoT tarkvaraplatvormide üksteisest eristamise kriteeriumid on järgmised:

mastaapsus – lõppseadmete arv, mis suudavad platvormiga ühendust luua, sealhulgas serverite tõhus koormuse tasakaalustamine;

kasutusmugavus – paindlik API integreerimine ja lähtekoodi haldamise lihtsus;

juurutamise võimalused – avalik või privaatne pilv;

turvalisus – andmekaitse krüpteerimise teel, kasutaja juurdepääsu kontroll jne.

andmebaas – võimalus seadmetest saadud andmete salvestamiseks, hübriidpilvede andmebaaside olemasolu jne.

IoT platvormide poolt kasutatavatest protokollidest on populaarseimad MQTT, CoAP, HTTP/HTTPS, AMQP, XMPP, DDS.

Enamik kaasaegseid asjade Interneti tarkvaraplaate toetab reaalajas analüüsi - voogude koondamine, filtreerimine jne (näiteks Storm, Samza), partii - toiminguid akumuleeritud andmekogumiga (näiteks Hadoop, Spark) ja interaktiivset andmeanalüüsi - korduvat uurimist. nii voogude kui ka pakettandmete analüüs (Spark MLLIB jne). Samuti on olemas ennustav analüütika meetod, mis põhineb erinevatel statistilise ja masinõppe meetoditel.

4. Taotlusjuhtumid

IoT platvorme kasutavad nutiseadmete tarnijad ja tootjad oma toodete varustamiseks kaugjuhtimisfunktsioonidega, reaalajas jälgimise, hoiatuste ja märguannete seadistamise, nutitelefonide ja muude seadmetega integreerimisega.

Teine lai IoT platvormide rakendusvaldkond on tööstussektori ettevõtete töö optimeerimine (nn IIoT) seadmete intelligentse hoolduse, anduritelt andmete kogumise ja nende reaalajas analüüsimise kaudu. Lisaks kasutatakse IoT platvorme targa linna süsteemide loomiseks, et pakkuda erinevaid teenuseid era- ja riigiettevõtetele ning lõppklientidele.

Sellised teenused hõlmavad ohutuse tagamist linnatänavatel ja hoonetes, keskkonnaseisundi jälgimist, võrkude intelligentset monitooringut jne.

Pilveteenus saab andmeid tuhandete autode kiiruse kohta ja koostab linna liiklusummikute kaardi, mis aitab autojuhtidel leida kiireima marsruudi. Noore jalgpalluri hüppeliigeses olev käevõru jälgib tema aktiivsust treeningul ja laeb andmed üles rakendusse, mis valib jalgpalli rahvuskoondisse edukaimad juuniorid. "Nutikad" arvestid edastavad näidud võrgus, teatavad leketest, aitavad säästa ressursse ja vähendada kommunaalmakseid. Ja intelligentse täidisega konveierid hoiatavad operaatorit seadme eelseisva kulumise sümptomite eest, hoiavad ära tootmise seiskumise ja vähendavad remondikulusid.

Kõik see on "asjade internet" või asjade internet (IoT).

Kuidas asjade Internet ilmus

Asjade Interneti kontseptsiooni ennustas 20. sajandi alguses Nikola Tesla – füüsik ennustas, et raadiolained mängivad kõiki objekte kontrollivas “suures ajus” neuronite rolli. Ja tööriistad selle juhtimiseks peavad hõlpsasti taskusse mahtuma. Suur leiutaja ei olnud ulmekirjanik, ta lihtsalt sai aru millestki, mida tema kaasaegsed ei osanud isegi ette kujutada.

Sada aastat hiljem võttis termini “asjade internet” kasutusele Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi uurimisagentuuri töötaja Kevin Ashton. Ta tegi ettepaneku tõsta logistikaprotsesside efektiivsust ilma inimese sekkumiseta: kasutada raadioandureid, et koguda teavet kaupade saadavuse kohta ettevõtete ladudes ja jälgida nende liikumist jaemüügipunktidesse. Iga silt saatis võrku andmed oma praeguse asukoha kohta. RFID-märgiste kasutamine on kiirendanud tarnijate ja jaemüüjate reageerimist pakkumise ja nõudluse muutustele: kaupa ei hoita ladudes, vaid saadetakse sinna, kus seda tõesti vaja on. Märgistuse kasutuselevõtu mõju hinnati ning alates 2007. aasta jaanuarist toodavad kõik Ameerika suurima jaeketi tarnijad ainult raadiosiltidega kaupu.

Asjade Interneti kontseptsioon põhineb masinatevahelise suhtluse põhimõttel: ilma inimese sekkumiseta “suhtlevad” elektroonilised seadmed omavahel. Asjade internet on automatiseerimine, kuid kõrgemal tasemel. Erinevalt "nutikatest" majadest kasutavad süsteemisõlmed ülemaailmsete Interneti-kanalite kaudu andmete vahetamiseks TCP/IP-protokolle.

See suhtlusviis annab tõsise eelise - võimaluse ühendada süsteeme üksteisega, luua "võrkude võrk". See võimaldab muuta tööstusharude ja isegi tervete riikide majanduste ärimudeleid.

Asjade internet mitte ainult ei muuda olemasolevaid reegleid, vaid loob ka uusi reegleid ühismajandusele, kõrvaldades ärimudelist vahendajad.

Vähem kui 20 aastaga on asjade internetist saanud infotehnoloogiaturu trend. Analüütikud ennustavad mõne aasta pärast kolossaalset IoT-seadmete arvu – üle 50 miljardi. Elektrooniliste komponentide tootmise areng võimaldab "välja pista" miljoneid odavaid kiipe kõikvõimalikele seadmetele. Laokastidele rakendatud raadiokiipidest on asjade internet muutunud meid ümbritsevate objektide globaalseks "internetiseerumiseks", mida inimesed tajuvad kui reaalsuse globaalset "digiteerimist".

Asjade Internet teie käeulatuses

Laiemale avalikkusele on asjade internet nagu külmkapp, mis postitab teie toodetest Instagrami fotosid, või pesumasin, mis postitab Facebooki: "Mul oli täna hull pesu." 28 miljardist eeldatavast ühendusest vähem kui pooled tulevad tarbijatele mõeldud vidinatest, mis moodustavad "kliendi asjade Interneti": nutitelefonid ja tahvelarvutid, kantavad andurid fitnessi ja ambulatoorse meditsiini jaoks.

Ettevõtluses ja tööstuses hakkab tööle üle 15 miljardi seadme: erinevad andurid seadmete jaoks, müügipunktide terminalid, andurid tootmisüksustes ja ühistranspordis.

Asjade internetist saab tööriist, millega saab soodsalt, kiiresti ja mastaapselt lahendada konkreetseid äriprobleeme konkreetsetes tööstusharudes.

Industrial IoT (Industrial IoT, IIoT) ühendab endas masinatevahelise suhtluse kontseptsiooni, suurandmete kasutamise ja tõestatud tootmise automatiseerimise tehnoloogiad. IIoT põhiidee on "targa" masina paremus inimesest täpsel, pideval ja veavaba teabe kogumisel. Asjade internet tõstab toodete kvaliteedikontrolli taset, ehitab üles säästliku ja keskkonnasõbraliku tootmisprotsessi, tagab usaldusväärsed toorainevarud ning optimeerib tehase konveieri tööd.

Inimeste Internet on World Wide Web, mis "imeb" mitte ainult meie raha, vaid ka meie aega. Veedame mitu tundi nädalas sotsiaalvõrgustikes, võrgumängudes või veebisaitidel. Ostame veebipoodidest asju, mida me sageli ei vaja, lihtsalt sellepärast, et see on lihtne ja kättesaadav – kahe klõpsuga.

Erinevalt traditsioonilisest "inimeste" Internetist rakendatakse asjade internetti ratsionaalsel ja praktilisel viisil. Selle põhiülesanne on automatiseerimine, optimeerimine, materjali- ja ajakulude vähendamine.

IoT kasutamine tööstustööstuses ja transpordis vähendab kulusid, vähendades õnnetusjuhtumite arvu, vähendades toorainekadusid ja kasutatavate ressursside hulka. Energeetikasektoris tõstab see elektri tootmise ja jaotamise efektiivsust.

Asjade internet ei säästa mitte ainult raha, vaid ka aega: masinad on rutiinsel tööl asendanud inimesi ja vabastanud nad riskantsetest või tavapärastest ülesannetest. Intelligentsed süsteemid jälgivad tööstuskonveierit, loevad ladudes kaupu ja reguleerivad inimeste asemel liikumist. Iga ilmaga, 24 tundi ööpäevas, seitse päeva nädalas.

Meid ümbritsevad mitmesugused “ühendatud” seadmed: tänaval töötavad turva- ja keskkonnaseiresüsteemid. Asjade internetti hakatakse kasutama igapäevaelus, elamumajanduses ja kommunaalteenustes ning tööstussektoris, transpordis, põllumajanduses ja meditsiinis.

Näide 1. Yandex.Navigator on ka IoT

Kõigile tuttav näide on Yandex.Navigator. Seda teenust kasutavad autojuhid kogu Venemaal ja SRÜ riikides. Nutitelefonid ja tahvelarvutid edastavad koordinaadid, liikumissuuna ja kiiruse Yandexi teenusele ning kasutajatelt saadud infot analüüsitakse ettevõtte serveris. Saanud info liiklusummiku kohta, pakub rakendus juhile automaatselt ümbersõidu võimalusi ja kuvab marsruudi telefoni või tahvelarvuti ekraanil. Mobiilseadmed, andmekeskused ja Yandexi rakendus vahetavad andmeid ilma inimese sekkumiseta, mis on suurepärane näide asjade Internetist.

Tänu sellele veedavad juhid liiklusummikutes vähem aega, valides optimaalsed ümbersõidumarsruudid.

Veel veidi ja Yandexi tehisintellekt hakkab linnateede koormust ümber jagama. Võttes arvesse kogunenud statistikat, pakub see marsruute, mis koormavad optimaalselt kiirteid ja minimeerivad liiklusummikuid.

Näide 2: Spordi IoT

Spordis kasutatakse asjade internetti statistika kogumiseks ja andmete analüüsimiseks. IoT lahenduste rakendus on mitmekesine: alates mobiilirakendustest hommikusörkijatele, kes jälgivad kalorikulu, lõpetades produktiivsete info- ja arvutussüsteemidega profispordis.

Meeskondlik IoT lahendus jälgib üksikute sportlaste ja kogu meeskonna seisundit. Infot liikumise ja pulsisageduse kohta loevad mängija kantud vesti sisse ehitatud andurid. Koordinaadid ja meditsiiniline telemeetria saadetakse pilveplatvormile, pakkudes operatiivteavet meeskonna haldus- ja tugiteenustele. Treener koostab mängutaktikat ilma timeouti ootamata, et hinnata meeskonna seisu ja mängib vastased üle, reageerides kiiresti ümbritsevale olukorrale.

Varem ei jäänud treeneritel ja spordianalüütikutel muud üle, kui vaadata üle mängujärgsed märkmed ja kümnete tundide pikkused videomaterjalid, et hinnata mängija käitumist väljakul ja sooritust. Nüüd edastatakse teavet võrgus ja mängu skoorimise võimalust saab alati salvestusruumist “välja tõmmata” ja analüüsida. Asjade internet on populaarsust kogunud mitte ainult koolitajate, vaid ka arstide seas – esmaabimeeskonnad reageerivad klientide kriitilistele tervisenäitudele koheselt.

Näide 3. Nutikad arvestid

Elamu- ja kommunaalteenuste sektoris on asjade interneti tehnoloogiad leidnud rakendust intelligentsetes dispetšersüsteemides – “nutikates” ressursimõõtmisseadmetes. Internetti ühendatud arvestid edastavad näidud “pilve” ning dispetšer näeb vee, elektri või gaasi tarbimist üksikus majas, kvartalis või terves linnas. See võimaldab ilma omanike korteritesse sisse vaatamata reaalajas saada täielikku pilti ressursitarbimisest, kaugjuhtida mõõteseadmeid ja esitada elanikele kiirelt arveid. Ilma roomikuteta, ilma protsessoriteta ja ajutiste kadudeta.

Selline lähenemine võimaldab meil muuta ressursiarvestuse mehhanismi. Täna koguvad fondivalitsejad mõõteseadmete näitu, töötlevad andmeid, väljastavad arveid ning koguvad makseid eluaseme ja kommunaalteenuste eest. Linna mastaabis "nutikate" arvestite kasutuselevõtu korral muutuvad elamuid teenindavad ehitised tarbetuteks vahendajateks ja "lähevad mängust välja". Seda näeme täna mõnes Venemaa piirkonnas, kus vee-ettevõtted lähevad üle elanikega otselepingutele. Elektrivõrguettevõtted, muide, on seda arvutusskeemi kasutanud juba pikka aega, kuid inertsist palkavad liinimehi või nõuavad elanikelt andmeid.

Otsene dialoog kodude arvestite ja “ressursihaldurite” vahel on saanud võimalikuks tänu IoT lahendustele – juhtmevaba automatiseeritud dispetšer. See on suurepärane näide sellest, kuidas asjade internet muudab tööstuse ärimudelit.

Samamoodi UBER, mis asjade interneti kontseptsioonist tulenevalt jättis taksofirmad eratakso ärimudelist välja. Suuri struktuure pole lihtsalt enam vaja ja nüüd suhtleb klient otse juhiga.

Tänu täpsele arvestusele, teadetele ressursi ülekasutamise või õnnetusjuhtumite kohta säästavad internetti ühendatud elamu- ja kommunaalmajanduse mõõteseadmed igas kortermajas kuni 30% ressurssidest. Ja lisaks mugavusele on lõpptarbija jaoks lisaeelis tarbetu “kihi” korrashoiu pealt säästetud raha.

Veearvestite ja kaugnäitude väljasaatmine on üks edukamaid näiteid asjade interneti tehnoloogia kasutamisest elamu- ja kommunaalteenuste sektoris.

Korterielamute haldamiseks IoT lahendusi juurutanud organisatsioonid on saanud tõhusa tööriista ressursside jälgimiseks ja arvestuseks. Selline süsteem automatiseerib näitude kogumise ja töötlemise töömahukad toimingud, mis varem nõudsid poole töötajate osalemist. Omades läbipaistvaid andmeid, tuvastab fondivalitseja kahjud ja minimeerib kulutused üldistele majapidamisvajadustele (GDN).

Näide 4: Põllumajandus

Rohkem kui pooled Iisraeli tomatikasvatajatest ja kolmandik puuvillakasvatajatest kasutavad süsteemi niiskuse, mulla temperatuuri ja muude mullaomaduste jälgimiseks. Üksiku taime või põllukultuuriga ala külge “kinnitatud” andur saadab info pilveserverisse, kust edastatakse andmed operaatorile, kuvades seemiku seisukorra ja soovitused selle viljaomaduste parandamiseks.

USA-s on kujunenud huvitav sümbioos sellises „lõhnalises“ põllumajandustehnoloogia valdkonnas nagu põldude väetamine ja asjade internet. Talunik varustas jaamast 121 kilomeetri raadiuses maad hooldavad traktorid-pritsid juhtmevaba tehnoloogial põhineva lahendusega. Pumbaseadme juht-operaator jälgib ja jagab kaugjuhtimisega orgaaniliste väetiste tarneid põldudele ning omanik kontrollib tarbimist oma nutitelefoni ekraanilt.

Näide 5. Nutikad tehased

Välismaised tehaseomanikud on juba mõistnud IoT eeliseid kulude vähendamisel ja tööstusettevõtete kasumlikkuse suurendamisel. Asjade interneti kasutamise vastu tuntakse huvi energeetikas ja kergetööstuses. IoT tehnoloogiaid kasutades jälgivad avamere tuulegeneraatorite operaatorid eemalt rootorite ja turbiinide kulumist ning jälgivad nende jõudlust. Tänu õigeaegsele hooldusele on tuuleturbiinide seiskumise oht minimaalne ja puudub vajadus saata meeskondi kaugematele avamereplatvormidele.

Šveitsi tööpinkide ja mootorite ettevõte on ellu viinud tootmisinseneride unistuse – ennustava hoolduse (PM).

Tootja IoT platvormiga ühendati üle 5000 tootmisobjekti seadme, mis annab märku hooldusvajadusest, et vältida võimalikke rikkeid. Mitu aastat tagasi saatis ettevõte kohapealseks diagnostikaks välja mobiilsed tehnikute meeskonnad.

Nüüd jälgib masina või elektrimootori operaator võrgus seadmete seisukorda ja saab õigeaegselt teada võimalikest õnnetustest. See "proaktiivne" jälgimine on vähendanud kulusid, vähendades kulusid ja kõrvaldades seisakuid. Traditsiooniliselt nõudis ennetav hooldus (PMP) tootmisliinide seiskamist ja see oli ajastatud, olenemata sellest, kas neid oli vaja või mitte.

IoT-tehnoloogia kasutuselevõtt on võimaldanud teha ennetavat hooldust siis, kui seda tõesti vaja on, ja parandada masinaid enne, kui need rikki lähevad. Asjade internet tagas mitte ainult tootmise järjepidevuse, vaid hoidis kokku ka ennetustööde planeerimisel – planeerimiskulud moodustavad 30-40% ettevõtte remondifondist.

Lähitulevikus saab ärist esimene ja peamine asjade interneti tehnoloogiate tarbija. Ettevõtete tippjuhid näevad asjade internetti eelkõige kulude vähendamise ja tootlikkuse tõstmise vahendina. Ettevõtjad soovivad kasutada uuenduslikke kontseptsioone, et siseneda uutele turgudele ja laiendada oma pakkumist ühendatud seadmete kasutamise kaudu.

Töösturid mõistavad: uued tehnoloogiad optimeerivad tootmisprotsessi ja eemaldavad sellest inimfaktori ja sellega kaasnevad tarbetud riskid.

Näide 6: kantav asjade internet

Suured IT-ettevõtted on hakanud investeerima meditsiinilise asjade interneti arendamisse. Üks neist lahendustest jälgib kehal kantava anduri abil ööpäevaringselt haiguse dünaamikat ja patsientide taastumist. Jälgimine toimub reaalajas, alustades näitude kogumisest haiglas ja kodus, lõpetades andmete saatmisega raviarstile ja laborisse analüüsiks ja otsuste tegemiseks.

Meditsiinis on meditsiiniasutuse sees kasutusele võetud projekte, mis hoiatavad personali, kui ravimite või instrumentide varud on ammendunud.

Füüsilise turvalisuse tagamisel on IoT kontseptsiooni kasutamine pigem eksootiline kui tuttav. 2016. aasta oktoobris võttis kaitsetööstus sõna otseses mõttes kasutusele asjade Interneti tehnoloogia - Krimmi mereväebaasi kaitsmiseks ostis Venemaa kaitseministeerium Sentinel-1 turvakompleksi.

Vibratsioonikäevõrusid sisaldav kompleks tagab objekte valvavate ja “plokkidel” sõidukeid kontrollivate sõdurite ohutuse. Iga käevõru on varustatud liikumatuse anduriga. Niipea kui vahimees peatub enam kui 30 sekundiks, saadab süsteem tema käevõrule vibratsioonisignaali. Kui võitleja 15 sekundi jooksul pärast hoiatust ei ärka, kuulutatakse valvemajas häire.

IoT on uus etapp interneti arengus, mis tungib seni ligipääsmatutesse piirkondadesse, tuues kaasa kvalitatiivseid muutusi, muutes inimeste elu lihtsamaks ja ettevõtete tööd efektiivsemaks.

Tuleviku asjade Internet

IoT-st on saanud ülemaailmne trend ning peagi muutub tarbekaupade ja teenuste puhul kohustuslikuks nõudeks Interneti-ühenduse võimalus. Seadmed tulevad tootmisliinilt maha sisseehitatud luure- ja sidevõimalustega.

Suurendades tootmismahtu ja vähendades komponentide baasi omahinda, langeb nutiseadmete maksumus miinimumini. IoT tungib autodesse, pinnasesse, merre ja jõgedesse ning inimkehasse. Andurid muutuvad nii miniatuurseks, et need asetatakse väikestesse majapidamistarvetesse või toiduainetesse.

Vastavalt sellele vähenevad ka seadmete akud ja siis kaovad need üldse ära - “nutikad” andurid õpivad vastu võtma energiat keskkonnast: vibratsioonist, valgusest või õhuvooludest ning muutuvad täiesti autonoomseks.

Asjade Internetist saab heterogeenne keskkond, mis eksisteerib eraldiseisva elusorganismina. Masinate aeg tuleb.

Komponendibaasiga seotud raskused on minevik, ilmunud on uus väljakutse: vaja on ühendada miljardeid “nutikaid” seadmeid ühte võrku.

Arukas masin, õlitemperatuuri andur tööstusüksusel, nutikas külmik – kõik need seadmed vajavad suhtluskeskkonda. Vastasel juhul jäävad nad "tummaks": tavaliseks loenduriks või anduriks, mis erineb oma kolleegidest ainult "ruumilise" kujunduse poolest.

Vaadates kaugemale prognoosidest "IoT-seadmete arv aastaks 2020", on selge, et asjade Interneti-tööstus kasvab. Insenere ei huvita enam, kas võrku on 50 miljardit andurit ja nutitelefoni või 100 miljardit. Järjekord on juba selge, nagu ka eesmärk - seadmete "armee" ühendamine Internetti.

Andmeedastuseks töötati välja palju protokolle, kuid igaüks neist oli "kohandatud" konkreetse ülesande jaoks: GSM kõnesideks, GPRS mobiiltelefonidest andmete vahetamiseks, ZigBee kohaliku võrgu loomiseks ja nutikate kodude haldamiseks ning Wi-Fi suure andmeedastuskiirusega traadita kohalikud võrgud.

Neid tehnoloogiaid saab rakendada mittesihtprobleemide korral ja nendega toime tulla erineval viisil.

Näiteks Yandex.Navigator saab töötada GPRS/3G/4G kaudu ja ükski teine ​​ühendus sellise rakenduse jaoks ei sobi. Muidugi saame nutitelefoni Wi-Fi-ga ühendada ja Navigaatori käivitada, kuid niipea, kui auto liigub pääsupunktist 100 meetri kaugusele, rakendus "lõpeb". Ja autonoomsed GPRS-andurid ei "juurdu" "targas" kodus - kahe päeva pärast saavad nende akud tühjaks. Seetõttu sobib targasse koju energiasäästlik ZigBee kõige paremini.

Asjade internet esitab üha hoogu juurde oma nõudmised:

1. Väike andmemaht: andurid ei pea edastama mega- ja gigabaite, reeglina on need bitid ja baidid.
2. Energiatõhusus: Valdav enamus andureid on autonoomsed ja peavad töötama aastaid.
3. Skaleeritavus: Võrgus peavad koos eksisteerima miljonid erinevad seadmed ning ühe-kahe miljoni lisamine ei tohiks olla keeruline.
4. Globaalsus: vajame laia territoriaalset katvust ja sellest tulenevalt teabe edastamist pikkade vahemaade taha.
5. Tungimine: keldrites ja kaevandustes asuvad seadmed peavad edastama signaali väljapoole.
6. Seadme maksumus: seadmed peavad olema odavad ja kasutajale kättesaadavad ning valmislahendused peavad olema ärile tulusad.
7. Lihtsus: "seadista ja unusta" põhimõte: kasutaja valib arusaadavad ja sõbralikud seadmed.

Näib, et mobiilsidevõrgud on ilmselged kandidaadid kümnete kilomeetrite kaugusele juurutatud traadita asjade Interneti-keskkonna loomiseks. M2M-dialoogi jaoks ei loodud aga algselt ei GSM-standardit ega mobiilioperaatorite infrastruktuuri. Mobiilsideprotokollid on loodud inimestega suhtlemiseks: suured liiklusmahud ja kõrged andmevahetuskiirused tiheasustusaladel.

Arendajad ei näinud algselt ette võimalust vahetada väikeseid andmemahtu laialt paiknevate "nutikate" andurite vahel. WiFi-andur vajab pidevat voolu ja nutika GSM-seadme element peab vastu 2-3 nädalat. Me ei ole valmis iga kuu kümnete seadmete patareisid vahetama ega neile juhtmega toitesüsteemi paigaldama.

Kõikvõimalike seadmete ühendamist mobiilivõrkudega võib asustatud piirkondades veel ette kujutada, kuid väljaspool tiheda liiklusega kiirteid ja linnapiirkondi ei võimalda GSM, 3G, LTE protokollid suuremahulisi IoT projekte luua – selle kasutuselevõtt on liiga kallis. ja säilitada mobiilsidevõrgu infrastruktuuri.

Linnas piirab mobiilsidet madal signaali läbilaskvus. Ja "nutikad" andurid või arvestid asuvad sageli mitme seina taga, tehnilistes kaevudes või esimestel korrustel, kus GSM enam vastu ei võta.

Suuremahuliste projektide vundamendiks saab energiasäästlik võrk, mis rahuldab nii töösturite, põllumajandustootjate kui ka riigiettevõtete vajadusi mastaabi ja madalate tegevuskulude poolest. Asjade internet nõuab laia leviala, kõrge energiatõhususe, odava infrastruktuuri ja madalate tegevuskuludega sidestandardit.

LPWAN – asjade interneti kontseptsiooni tulevik

Võttes arvesse loetletud nõudeid ja piiranguid, oli probleemi lahenduseks tehnoloogia kasutamine suure ulatuse ja väikese energiatarbimise ristumiskohas. Seda nimetatakse väikese võimsusega laivõrguks (lühendatult LPWAN) või energiasäästlikuks pikamaavõrguks.

LPWAN töötati välja spetsiaalselt masinatevaheliseks suhtluseks ja sellest on saanud pikamaa asjade interneti mootoriks.

Edastatava teabe mahu kõrgete nõuete puudumine võimaldas keskenduda tehnoloogia teistele, olulisematele parameetritele ja tagada eraldatud seadmete 50-kilomeetrise interaktsioonikauguse, kõrge energiatõhususe, läbitungimisvõime ja skaleeritavuse.

Pikamaa ja energiasäästlik LPWAN sobib hästi asjade Interneti jaoks nii elamu- kui ka tööstussektoris, kus on vajadus autonoomse telemeetria edastamise järele pikkade vahemaade tagant.

LPWAN vastab M2M võrkude vajadustele palju paremini kui mobiilside – ühe tugijaamaga saab katta tuhandeid ruutkilomeetreid. Sellise võrgu ehitamine on lihtsam ja hooldus odavam. See lähenemine muutub ainsaks alternatiiviks, kui andurid on laiali paigutatud suurele alale. Nagu näiteks ühe ploki sees olevad veemõõtjad või mitmele põllule korraga paigutatud pinnase niiskusandurid.

Kokkuvõte

IoT muudab juba teatud tööstusharudes mängureegleid: tungib seni ligipääsmatutesse ja võimatutesse piirkondadesse, parandab elukvaliteeti ja tõstab ettevõtluse efektiivsust. Asjade Interneti tehnoloogiad on leidnud rakendust seal, kus need on ärile kasulikud ja inimestele mugavad.

LPWAN – pikamaa traadita asjade interneti mootor

LPWAN-tehnoloogia eelised sobivad hästi IoT suuremahulise juurutamise vajadustega tööstuses, transpordis, turvalisuses ja kümnetes teistes tööstusharudes. Suur kasutusvalik, lõppseadmete suur autonoomia, LPWA-võrgu juurutamise lihtsus ja infrastruktuuri madalad kulud annavad tõuke suuremahulistele projektidele ja asjade Interneti arendamisele.

Viitab 1999. aastale, mil Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi poisid tegid Procter & Gamble'ile aruande. Nad kirjeldasid ideaalset ladu, kus iga toode on identifitseeritud juhtmevaba märgiga ning kõik selle keeruka süsteemi sõlmed on omavahel ühendatud ja välistavad täielikult inimeste osaluse.

Ingliskeelset akronüümi IoT on nüüd kuulda kõikjal ja sageli on see “silt” külge jäänud asjadele, mis sellega otseselt seotud ei ole.

Kuidas eristada objekte asjade internetist?

1. Iga selline seade peab suutma koguda andmeid selle ümber toimuva kohta ja tuvastada objekte.

2. Teabe edastamiseks ja teistelt seadmetelt vastuvõtmiseks peab nutikas seade olema ühendatud Internetti või vähemalt kohaliku sideinfrastruktuuriga.

3. “Targal” seadmel peab olema intelligentsus, mis võimaldab saadud andmete põhjal iseseisvalt või kasutaja abiga teha järeldusi ja teha otsuseid.

4. Rajatis peab suutma ellu viia tehtud otsuseid, näiteks suitsuandurite rakendumisel tulekahjusüsteem sisse lülitada.

Tehnoloogia areng võimaldab nüüdseks kasutada erinevaid IoT seadmeid igapäevaelus. Selles vallas on arenguid ka Venemaal. Tutvustame teie tähelepanu 7 Venemaa projekti asjade Interneti valdkonnas.

Meeskond: Aleksander Grankin (juhtimine, turundus ja strateegia), Aleksei Sidorenko (tootearendus), Andrei Prokopjev (tehnoloogia ja tootmine).

2013. aasta mais alanud projekt võimaldab integreerida erinevaid asjade interneti formaadis töötavaid seadmeid. Platvorm annab kasutajatele võimaluse kiiresti juurutada oma teenuseid ja luua pakutavate API-de põhjal uusi.

GO+ on saanud selle aasta üheks enim kõneainet pakkuvaks IoT projektiks. Selle põhifunktsiooniks on absoluutselt kõigi Interneti-juurdepääsu omavate seadmete juhtimine.

GO+ projekti põhieesmärk on vabastada inimeste käed seadmete valikul ja aidata laiendada nende funktsionaalsust. Näiteks kui kombineerida populaarsed autode ja mootorrataste jälgimise teenused moodsa õnnetusest teavitava “avariianduriga”, kutsub teenus automaatselt kiirabi ja edastab õnnetuskoha koordinaadid. See võimaldab päästa rohkem inimesi: õnnetuse hetkel pole paljudel lihtsalt füüsilist võimekust abi kutsuda ja iga sekund loeb. See on näide seadmetevahelisest suhtlusest, mida saab GO+ abil konfigureerida.

Lisaks võib platvorm olla hea tööriist äritegevusele: ettevõtetel on võimalus luua oma klienditeenindus seadmete haldamiseks.

Platvormi arendajad on tuvastanud kolm oma sihtrühma segmenti: M2M-i teenusepakkujad, seadmetootjad ja eratarbijad.

2. X-turion (“Iksturion”)

Peamised meeskonnaliikmed: Sergei Koljubin (asutaja ja tegevjuht), Ilja Grigorjev (arendusdirektor).

Tegemist on tehnoloogia idufirmaga, mis arendab täiustatud navigatsioonisüsteemiga mobiilset robotit korterite, maamajade ja büroopindade jälgimiseks. Projekt ilmus 2012. aasta keskel ja on iDealMachine’i riskifondi portfelliettevõte. 2013. aastal sai projekt residendi staatuse ja 2014. aastal Skolkovo fondi toetuse kui esimese Venemaa robootika väljakutse võitja.

Tänapäeval on turul palju targa kodu lahendusi, mis võimaldavad jälgida ruumi turvalisust spetsiaalsete juhtmevabade andurite abil (liikumine, suits jne). Kuid need andurid tuleb paigaldada igasse tuppa, et korter täielikult katta, ja sageli tuleb installida eraldi tarkvara, et töötada erinevate tootjate seadmetega. Samas pole võimalik kontrollida, mis tegelikult juhtus, sest andurid töötavad protokolle, mis ei võimalda videoedastust. Ja kui on universaalseid seadmeid, on need tavaliselt kallid: üks selline seade ühe ruumi kohta maksab vähemalt 200 dollarit.

Meeskond ei tee lihtsalt robotit, vaid integreerib selle juhtimissüsteemi targa kodu süsteemiga. Robotil on temperatuuri-, niiskus- ja suitsuandurid ning isegi veelekke andur. Seda komplekti saab kliendi soovil muuta. Robot sõidab iseseisvalt mööda tuba ringi ja koostab plaanikaardi. Kaart on informatiivne: see näitab temperatuuri, niiskustaseme, müra ja saasteväärtusi.

Robotil on mitu töörežiimi ja see kohandub omanike eelistustega. Robotit saab kasutada iseseisvalt või olla intelligentne jaotur teistele nutikodu seadmetele – andurid, pistikupesad, ventiilid, lambid, rulood. Samal ajal saab kogu süsteemi juhtida mobiilirakenduse kaudu.

Seade suudab juba suhelda seadmetega, mis toetavad z-Wave traadita ühenduse standardit (praegu kõige populaarsem). Plaanid hõlmavad laienemist BLE ja ZigBee standarditele, samuti töötamist seadmetega, millel on otsene juurdepääs Internetile – näiteks Nesti termostaadid või Philips Hue lambid.

Erilist tähelepanu pööratakse projektis inimesega "suhtlemise" kujundusele ja stsenaariumidele - hääljuhtimisele, näo- ja žestide tuvastamisele.

X-turion

3. Virt2 päris

Meeskond: Jevgeni Pomazov (kaasasutaja ja tegevjuht), Aleksandr Šarin (kaasasutaja, tehniline direktor), Sergei Serov (kaasasutaja, R&D).

Virt2real on platvorm Interneti-asjade loomiseks puldiga ja videovalvega Wi-Fi, 3G/4G või kaabelinterneti kaudu.

Tahvli eripäraks pole mitte ainult selle väike suurus, vaid ka välisseadmete ühendamise lihtsus ja mugav töö videoga. Täisväärtuslik operatsioonisüsteem pakub rohkelt võimalusi tehisintellektiga seadmete loomiseks.

Kuidas see töötab? Näiteks kui võtad lihtsa raadio teel juhitava auto ja paigaldad sinna videokaameraga tahvli, saad interneti kaudu pihuarvutist või sülearvutist juhitava valmis seadme ning seejärel töö juurest ühenduse luua ja vaadata, kuidas asjad käivad. lähevad koju.

Või valik põnevuse otsijatele. Saate panna sellise kaamera kopterile, lisada Yota - ja saate helikopteri, mida juhitakse Interneti kaudu. Kas vajate oma lapse jälgimiseks videohoidjat? Lihtsalt pange seade mugavasse ümbrisesse – ja ongi valmis.

4. Must Swift

Black Swift on üks uusimaid projekte, mis vähendab olemasolevate WiFi-tehnoloogiate kulusid. See on mündi suurune miniatuurne moodul, mis on arvutisse sisse ehitatud. Black Swiftil on võimas protsessor, Wi-Fi- ja USB-liidesed ning OpenWRT OS-i tugi.

Black Swifti töö on suunatud kodumasinatega suhtlemisele ja “targa kodu” loomisele. Seadet on lihtne kasutada, see ei vaja spetsiaalset plaati, tuleb lihtsalt ühendada +5 V toiteplokk.

5. Jalousier

Jalousier on uus lahendus mugava valgustuse ja temperatuuri hoidmiseks kodus. Seade reguleerib automaatselt ruloode asendit olenevalt valgustusest ruumis sees ja väljaspool, samuti kellaajast, ilmast ja omaniku ettekujutusest mugavuse tasemest. Jalousier vähendab käsitsi reguleerimisele kuluvat aega ning ühtlasi kaob vajadus kodu kunstliku valgustuse ja kütmise või jahutamise järele.

Jalousier seadistatakse ja juhitakse iPhone'i ja Androidi tasuta rakenduse kaudu. Võimalusi on viipega juhtimiseks, kaugjuurdepääsuks ja näiteks ruloogruppide juhtimiseks. Sisseehitatud Wi-Fi ja ZigBee tehnoloogiatega integreerub Jalousier hõlpsalt teie olemasoleva nutika kodu juhtimissüsteemi.

Projekti kampaania saidil Indiegogo.com kogub juba fänne, kes on valmis investeerima mitte ainult raha, vaid ka ideid edasiseks arendamiseks.

6. Käsupunkt

Meeskond: projekti tegevjuht – Fedor Antsiferov. Tehnikadirektor – Viktor Kolobov.

Command Spot on aktiivsetele Interneti-kasutajatele mõeldud teenus, mis võimaldab juhtida ühendatud seadmeid kõikjalt maailmast.

Aastatel 2011-2012 töötas üks projekti asutajatest Fedor Antsiferov Interneti kaudu juhitavate müügiautomaatide tootmise ja käitamise ettevõtte arendusdirektorina. Sellistes masinates saate distantsilt hindu muuta, laoseisu ja tulusid jälgida või laadida neile uusi reklaamteateid ja lõpuks kogu masina sisse või välja lülitada.

Isegi uue müügiautomaatide sarja turule toomise ajal hakkasid tulevased kaasasutajad arutama ideed luua platvorm kodu ja kontori ühendatud seadmete kaugjuhtimiseks.

Teenus on juba käivitatud B2C suunas ja võib töötada "nutika pistikupesaga". Tulevikus on Command Spotiga võimalik kasutada erinevaid juhtkontrollereid, sealhulgas "targa linna" jaoks: asutajad kaaluvad võimalusi töötamiseks valgustuse, parklate elektroonikaseadmete ja alarmidega. Süsteemi teenuste kasutamiseks peate registreeruma veebisaidil, valima seadme ja ostma selle veebipoest. Pärast seda jääb üle vaid seade ühendada ja juhtpaneel konfigureerida.

7. Videon

Vladimir Eremeev on asutaja ja juhtiv partner. Andrei Yudnikov on asutaja ja juhtiv partner.

Ivideon on pilveteenus Interneti kaudu videovalveks. Projekt võimaldab ühendada kaamera ja jälgida pilti eemalt arvutist, sülearvutist, tahvelarvutist või telefonist. Ettevõttel on andmekeskuste võrgustik üle maailma ning kokku kasutab platvormi üle miljoni inimese. Ivideoni tarkvara toetab iOS, Android, Windows, Mac Os ja Linux. Lisaks saab otsevideo sisestada veebisaidile, ajaveebi või arhiveerida pilve endasse ning andmed edastatakse krüpteeritud kujul.

IoT platvormide kasutuselevõtt sunnib muutma lähenemist automatiseeritud juhtimissüsteemide loomisele ja kasutamisele ning ettevõtte juhtimisele üldiselt.

IoT või telemeetriasüsteemid?

Venemaal ja maailmas on asjade interneti (IoT) kõige levinum määratlus tehnoloogilisest vaatenurgast: seda käsitletakse kui ühtsete arvutivõrkude ja ühendatud füüsiliste objektide (asjade) süsteemi, millel on sisseehitatud andurid ja tarkvara. andmete kogumiseks ja vahetamiseks, võimalusega kaugjuhtida ja hallata automatiseeritud režiimis ilma inimese sekkumiseta. Kui telemeetria andurid on ühendatud mobiilsidevõrkude abil, nimetatakse selliseid süsteeme ka masinatevaheliseks (M2M) sidesüsteemideks.

Selline definitsioon ei võimalda aga eraldada mitu aastakümmet eksisteerinud hajutatud telemeetria/kaugjuhtimissüsteeme ja praegu tekkivaid asjade interneti ökosüsteeme (vt tabelit), ja mis kõige tähtsam, näidata, millised muutused majanduses ja ettevõtluses need on. tehnoloogilisi nihkeid põhjustab.

Seetõttu on mõttekas sõnastada asjade interneti definitsioon ärilisest vaatenurgast kui tootmisvahendite ja lõpptarbekaupade jagamismajandusele (shared economy) ülemineku tehnoloogiline alus. Selline kaupade ja teenuste tootmise ja tarbimise korraldus tekib nn neljanda tööstusrevolutsiooni ajal, mis seisneb võimaluse tekkimises moodustada täisautomaatseid (digitaalseid) väärtusahelaid, mis väljuvad ühe ettevõtte piiridest, väljavaatega. asjade ja teenuste ühendamine ülemaailmseks tööstusvõrgustikuks.

Jagamismajandus põhineb põhimõttel ühendada erinevad seadmed (masinad ja tööstusseadmed, sõidukid, insenerisüsteemid) tarkvaraga juhitavateks basseinideks ning anda kasutajale mitte seadmed ise, vaid nende töö tulemused, sisuliselt nende funktsioonid. IoT on tihedalt seotud tarkvaraga määratletud asjade (software-defined things, smart things) kontseptsiooniga, mis postuleerib, et nutiseadme (asja) funktsionaalsus on erinevalt tavalisest arvutiga juhitavate elementidega asjast suuremal määral määrab tarkvara ja olenemata selle riistvaralisest rakendusest. Seade (IoT objekt) eksisteerib samaaegselt kahel omavahel seotud kujul: füüsilise objektina ning selle täpse ja ajakohase matemaatilise (tarkvara) mudelina, s.t. kui küberfüüsiline süsteem.

Seadmete ühendamine virtuaalseteks basseinideks ja kasutajale nende funktsioonidega varustamine võib oluliselt tõsta selliste seadmete efektiivsust võrreldes traditsioonilise infoisoleeritud kasutamise mudeliga. See võimaldab juurutada põhimõtteliselt uusi ärimudeleid, näiteks tööstusseadmete olelusringi lepingud, lepinguline tootmine kui teenus, transport kui teenus, turvalisus kui teenus jne.

Sellise lähenemisviisi rakendamiseks on vajalik, et automaatjuhtimissüsteemile oleks kättesaadav teave iga basseiniks ühendatud seadme tegeliku oleku kohta ning objekti oleku ja juhtkäskude täitmise kohta andmete hankimise protsessid. jätkake juhtimissüsteemi jaoks vastuvõetava määramatuse tasemega.

Halduspilv – IoT platvorm

IoT platvormid loovad selliste muudatuste tehnoloogilise aluse. Need on võtmelüli kogu asjade interneti ökosüsteemis, täites vahendaja rolli: seadmed ja lahenduskomponendid suudavad edastada andmeid väga erinevates vormingutes, kasutades erinevaid sideprotokolle (joonis 1). Ja abstraktsioonimehhanism võimaldab kasutada saadud andmeid mujal väärtusahelas (analüütika, äriloogika, integratsioon ettevõtte süsteemidega, rakenduste arendus).

IoT platvorm on interakteeruvate pilveteenuste kogum (juhtpilv), mis võimaldab ühendatud objekte otse juhtida, ilma inimese sekkumiseta või vahepealsete automatiseeritud juhtimissüsteemideta. Sellel juhtimispilvel on kõik vajalikud funktsionaalsused (tarkvaraalgoritmid andmetöötluseks ja juhtimiseks) nii madalama taseme juhtimissüsteemide kui ka ettevõtte taseme juhtimissüsteemide jaoks. See tähendab, et IoT platvorm täidab samaaegselt universaalse integratsioonitööriista funktsioone ja rakendab meelevaldselt keerulisi ja mitmekesiseid juhtimisalgoritme.

Avatud rakendusliideste (API) mehhanism võimaldab ühendada juhtimispilvega mis tahes seadmed ja kõik automatiseeritud juhtimissüsteemid ilma neis muudatusi tegemata, samuti töödelda juhtimispilve edastatavaid andmeid valmismallide abil ja nende puudumine, kasutades sisseehitatud tarkvararakenduste arendustööriistu. Paljudest seadmetest ja automatiseeritud juhtimissüsteemidest pärit ajalooliste andmete kogunemine asjade Interneti platvormidele ning masinõppetehnoloogiate kasutamine võimaldab automatiseerida juhtimispilve poolt teostatavate algoritmide täiustamise protsesse, mis on põhimõtteliselt võimatu infoisoleeritud automatiseeritud juhtimissüsteemid.

Seega ei nõua IoT-le üleminek ühendatud seadmetes suuri muudatusi ja sellest tulenevalt olulisi kapitalikulusid nende moderniseerimiseks või täielikuks väljavahetamiseks. Siiski on vaja radikaalselt muuta lähenemisviise ühendatud seadmete kasutamisele, muuta meetodeid ja vahendeid andmete kogumiseks, salvestamiseks ja töötlemiseks seadmete seisundi ja inimese rolli kohta andmete kogumise ja seadmete haldamise protsessides. IoT platvormide kasutuselevõtt sunnib muutma lähenemisi automatiseeritud juhtimissüsteemide loomisele ja kasutamisele ning üldisi seisukohti ettevõtete ja organisatsioonide juhtimisel.

Vastavalt Berg Insighti ja First Analysis analüütikute klassifikatsioonile saab enamiku asjade Interneti platvorme liigitada ühte või mitmesse kategooriasse:

• sidehaldusplatvormid (Connectivity Management Platforms, CMP);
• võrgu/andmete/abonendi haldusplatvormid (Network/Data/Subscriber Management, NM/DM/SM);
• Seadmehaldusplatvormid (DMP);
• platvormid rakenduste töö tagamiseks (Application Enablement Platforms, AEP);
• platvormid rakenduste arendamiseks (App-lica-tion Development Platforms, ADP).

Peamised rahvusvahelised IoT platvormide tootjad on PTC, SAP, Microsoft ja Telit.

Kas Venemaal on asjade interneti platvorme?

Võib-olla kõlab see väide liiga karmilt, kuid autor usub, et Venemaal puudub asjade internet ja vastavalt pilve IoT platvormidele. Mis seal on? On hajutatud telemeetriasüsteeme, millel on patenteeritud tarkvara äärmiselt piiratud funktsionaalsus ja lubamatult kõrge kulude ja majanduslike tulemuste suhe. Seetõttu on isegi nende primitiivsete telemeetriasüsteemide kasutusmastaap, mõõdetuna nendega ühendatud seadmete arvu järgi, Venemaal äärmiselt väike – umbes 20,5 miljonit ühikut (joonis 2), mis on kordades vähem kui telemeetriasüsteemide arv. Internetiga ühendatud kasutaja seadmed, kuid see peaks olema vastupidi.

Kõigi Venemaa hajutatud telemeetriasüsteemide turgude ühised omadused:

• Loodud riistvarast sõltuvate lahenduste patenteeritud olemus ja isoleeritus koos madala ringlusega, mis mõjutab nende kvaliteeti ja maksumust.
• Äärmiselt piiratud funktsionaalsus – ainult jälgimine, minimaalse automatiseerituse tasemega telemeetriaandmete töötlemiseks.
• Suur hulk väikseid tegijaid, kes ei suuda oma tooteid/lahendusi välja töötada.
• Viimasel ajal ei ole kliendid nõus nende lahenduste ebaefektiivsuse eest maksma.

Hajutatud telemeetriasüsteemide tööstusturgude (kasutusvaldkondade) arengut mõjutavad erinevad tegurid, kuid üht üldist trendi on näha kõikjal. See on suundumus üleminekul patenteeritud isoleeritud seiresüsteemidelt, mis viiakse läbi töötajate olulise osalusega (tegelikult traditsioonilised dispetšersüsteemid), avatud teenuste ökosüsteemidele, mis on keskendunud telemeetriale koos reaalajas analüütika ja kaugjuhtimisega, optimeerides vastastikust toimimist. erinevaid süsteeme ja ressursse.

Telemeetriasüsteemide tööstusturgude areng Venemaal selles suunas viib ilmselt arendajate avatud ökosüsteemide tekkeni. Sellised ökosüsteemid hõlmavad nii IoT/M2M andurite ja täiturmehhanismide arendajaid, mis on võimelised suhtlema erinevate süsteemide/rakendustega, aga ka selliste rakenduste arendajaid, mis on loodud pilveteenuste vormingus ning suudavad andurite ja täiturmehhanismidega suhelda avatud API kaudu. sõltumata sellest, kellele need kuuluvad.

Miks liikuda asjade internetti?

Asjade Interneti loomine ja arendamine Venemaal on objektiivne vajadus, kuna ainult selle abiga on võimalik lahendada ülimalt pakiline ülesanne parandada samaaegselt kvaliteeti ja vähendada kulusid kogu väärtusahelas. Traditsioonilised automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemid ja hajutatud telemeetriasüsteemid, nagu juba märgitud, annavad äärmiselt piiratud majandusliku mõju.

Mis sind takistab? Peamine takistus on see, et IoT-le üleminek on ettevõtte juhtimise põhimõtete ümberkujundamine, milleks pole Venemaal keegi valmis. Isegi IT osakonnad pole valmis, see osapool, kes oleks kõige rohkem huvitatud IT tähtsuse suurendamisest organisatsioonides, mis tagab IoT juurutamise.

Selle moraalse ettevalmistamatuse õigustamiseks esitatakse selle vastu palju argumente. Neil on üks ühine joon – neil pole reaalsusega mingit pistmist.

Siin on mõned tüüpilised vastuväited, mis on sisuliselt eelarvamused pilvede suhtes:

1. Kas edastada protsessiandmed pilve? Et häkkerid purustaksid meie tööstusseadmed? Meiega on kõik suurepärane ja sa tõmbad meid mingisugusesse seiklusesse!

Venemaal on enam kui 250 tuhat automaatse protsessijuhtimissüsteemi kontrollerit, mis ei ole ühendatud asjade Interneti-platvormidega, avaliku Interneti kaudu ja ei ole mingil viisil kaitstud - see on selge näide sellest, kui "imeline kõik on" nüüd turvapunktist. vaatest. Tegelikult on asjade interneti platvormidel võimsad mehhanismid ühendatud seadmete ja edastatavate andmete kaitsmiseks. See tähendab, et telemeetria ja kaugjuhtimisseadmete ühendamine IoT platvormiga on tänapäeval võib-olla ainus majanduslikult otstarbekas viis selliste seadmete infoturbe tagamiseks, mitte katsetele määrata seadmetele endile infoturbe funktsioone.

2. Kõik otsused teevad alati inimesed, ükski tehisintellekt neid ei asenda. Pilves pole vaja analüüsida tehnoloogiliste süsteemide andmeid, need “elavad” sekundikümnendikke. Laske algandmete sisestamine automatiseeritud juhtimissüsteemidesse käsitsi teha. Neid pole vaja protsessijuhtimissüsteemist võtta, need on madala taseme süsteemid ja need on millekski hoopis muuks. Tootmisprotsessid toimuvad rangete algoritmide järgi ning optimeerimise ja Big Dataga pole vaja kaasa lüüa!

Rohkem kui 70% inimtegevusest tingitud hädaolukordadest (eelkõige Tšernobõli tuumaelektrijaama katastroof) on tingitud valedest juhtimisotsustest, mis on tehtud suure teabe- ja ajapuuduse tingimustes. IoT platvormide kasutamine võimaldab lülituda „tasastele“ ennustavatele juhtimissüsteemidele ühe paindliku, kõrgelt automatiseeritud „seire – optimeerimise planeerimise – juhtimise” ahelaga, minimeerides inimfaktori negatiivse mõju.

3. Olgu, analüüsime tehnoloogilisi andmeid Big Data ja tehisintellekti abil. Kuid me ei anna oma andmeid kellelegi ja võtame nende analüüsimiseks kasutusele oma platvormi (privaatpilv).

Tegelikult on masinõppe tulemused seda paremad, mida suurem on analüüsitavate andmete maht, seega on iga informatsiooniliselt isoleeritud süsteem, olenemata sellest, kui palju raha sinna investeeritakse, alati halvem kui avatud. Lisaks on tehisintellekti ja suurandmete spetsialistidest täna tõsine puudus mitte ainult Venemaal, vaid ka maailmas. Ja IoT platvormid pakuvad mitte ainult väljatöötatud tööriistu analüütiliste rakenduste loomiseks, vaid ka valmis spetsiaalseid rakendusi standardprobleemide lahendamiseks.

4. Miks vajame täielikke automatiseeritud andmevahetusprotsesse meie, meie tarnijate ja tarbijate vahel? Teeme suurepärast tööd tarnijate ja tarbijatega telefoni ja e-posti teel suhtlemisel. Miks peaksime oma tootmissüsteemidest andmeid teistele ettevõtetele edastama ja seda isegi automaatselt?

Väliskommunikatsiooni protsesside optimeerimine toob kaasa tohutu tootlikkuse kasvu ja kulude vähenemise. Tuntud näites võimaldas üleminek täielikult automatiseeritud protsessidele Harley Davidsonil vähendada tootmistsüklit 21 päevalt 6 tunnini ja täna tuleb mootorratas koosteliinilt maha iga 89 sekundi järel, mis on täielikult kohandatud selle tulevase omaniku jaoks. .

Turg mõistab kõigi üle kohut

Venemaal jätkub elanike reaalsissetulekute enneolematu langus, mis sai alguse 2014. aasta novembris. Majandus- ja poliitiliste reformide keskuse ekspertide hinnangul peavad vene pered kulutama suurema osa oma sissetulekust - keskmiselt 70-80% - kõige vajalikumate asjade kohta. Seega muutub lemmik kodumaine ärimeelelahutus - tootja, kes kannab oma inflatsioonist ja üldisest madalast äriefektiivsusest tulenevalt pidevalt kasvavad kulud tarbijale üle - vähemalt konkurentsivõimelistes majandussektorites lõpptarbijate rahapuuduse tõttu äärmiselt keeruliseks. . Need väljakutsed laienevad tarnija-kliendi suhetele B2B kettides.

See tähendab, et kogu B2B2C väärtusahela ulatuses on vaja kulusid optimeerida. Just seda probleemi lahendab asjade internet, rakendades automatiseeritud äriprotsesse lõpuni, ilma märkimisväärsete kapitalikuludeta.