ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ И ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНТЕРНЕТ. НАЦИОНАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНИЦИАТИВА РОССИИ

Интернет вещей

Мировая промышленность в настоящее время стоит на пороге четвертой технологической революции, с которой связывают возможности кардинальной модернизации производства и экономики, а также возникновение таких явлений, как цифровое производство, экономика «совместного использования» (shared economy), коллективное потребление, модель облачного производства, распределенные сети, сетецентрическая модель управления, децентрализация управления и т.д.

Первая промышленная революция была связана с заменой мускульной силы рабочих на энергию пара и воды в первых машинах (конец XVIIJ — начало XIX в.). Вторая промышленная революция (середина XIX — начало XX в.) — эра зрелой индустриализации и массового производства, электрификации и внедрения конвейерного производства. Третья промышленная революция произошла во второй половине XX в. в связи с созданием компьютеров, развитием станков с числовым программным управлением (ЧПУ), микропроцессоров, автоматизированных производств и виртуальных предприятий.

Технологической основой для перехода к новой экономической парадигме является Интернет вещей. Любые новые разработки в парадигме «Индустрия 4.0» (Industry 4.0) тесно связаны с использованием Интернета вещей и облачных решений, где остро встает вопрос не только коммерческого успеха, но и безопасности бизнеса.

Интернет вещей (IoT — Internet of Things) — система объединенных компьютерных сетей и подключенных физических объектов (вещей) со встроенными датчиками и программным обеспечением для сбора и обмена данными с возможностью удаленного контроля и управления в автоматизированном режиме без участия человека[1].

К Интернету вещей относятся:

  • • самые разнообразные «умные» дома, которые станут открывать двери для владельцев при приближении, подогревать ужин, поддерживать оптимальный микроклимат, самостоятельно пополнять запасы холодильника и т.д.;
  • «умные» автомобили, оснащенные средствами позиционирования, что позволит отслеживать перемещение в реальном времени, заранее предсказывать и устранять различные пробки и заторы на дорогах. Кроме того, «умный» автомобиль сможет сам известить полицию, если его вдруг решат похитить злоумышленники. В более отдаленных планах машину станет вести компьютер;
  • мультирум — система распределения аудио- и видеосигнала, охватывающая огромное количество помещений. Система мультирум не ограничивается лишь домом, ее легко можно вывести за его пределы, например на балкон, террасу или приусадебный участок. Для того чтобы включить музыку, не нужно будет перемещать колонки, усилители и проигрыватели, нужно будет лишь нажать на кнопку в телефоне или планшете, на панели управления или пульте дистанционного управления и т.д.

В целом технологии Интернета вещей становятся более ориентированными на потребителя, и такие крупные бренды, как Nike, Starbucks, Disney, являются теми компаниями, которые продвигают эти технологии в массы, используя их в своих приложениях. Интернет вещей позволяет:

  • • сократить издержки (например, компания General Electric использует Интернет вещей для профилактического обслуживания реактивных двигателей и прогнозирования потенциальных неисправностей еще до того, как они проявили себя в полную силу);
  • • открывать новые рынки и обеспечивать новые возможности для создания партнерских отношений (компания Google работает над созданием программного обеспечения, которое поможет автопроизводителям разрабатывать беспилотные автомобили);
  • • обеспечивать непрерывность бизнеса.

Преимущества и недостатки Интернета вещей представлены в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Преимущества и недостатки Интернета вещей

Преимущества

Недостатки

1. Экономия затрат (увеличение доходов)

1. Пассивная работа с информацией (неспособность разобраться в данных)

2. Эффективность работы сотрудников

2. Перегрузка информацией

3. Улучшение предоставления услуг гражданам

3. Потеря автономности, недоверие к машине, которая будет решать все за человека

4. Улучшенные инновации

4. Максимизация полезности при сохранении частной жизни

5. Превращение потока данных в пригодные для использования знания

5. Проблема обеспечения информационной безопасности

Последние три года совокупный годовой прирост выручки в Интернете вещей составлял 19%, достигнув 2,3 трлн долл. США1. Такого ускорения, которое в 3—4 раза превышает темпы роста рынка информационных технологий в целом, прежде не демонстрировал ни один другой рынок. Наибольший экономический потенциал от развития Интернета вещей аналитики видят в области промышленного производства. Интернет вещей и индустриальный интернет в России могут получить свою нормативно-правовую базу к середине 2018 г.

Интернет вещей концептуально принадлежит к сетям следующего поколения, его архитектура во многом схожа с архитектурой NGN (от англ, next generation networks, new generation networks — сети следующего (нового) поколения). IoT состоит из набора различных информационно-коммуникационных технологий, обеспечивающих функционирование Интернета вещей. Архитектура IoT включает четыре функциональных уровня — уровень зондирования, сервисный, сетевой и интерфейсный уровень.

Самый нижний уровень архитектуры IoT состоит из «умных» (смарт) объектов, интегрированных с сенсорами (датчиками). Сенсоры реализуют соединение физического и виртуального (цифрового) миров, обеспечивая сбор и обработку информации в реальном масштабе времени. Большинство сенсоров требуют соединения с агрегатором сенсоров (шлюзом), которое может быть реализовано с использованием локальной вычислительной сети (LAN, Local Area Network), такой как Ethernet, Wi-Fi или персональной сети (PAN, Personal Area Network). Для сенсоров, которые не требуют подключения к агрегатору, их связь с серверами (приложениями) может предоставляться с использованием глобальных беспроводных сетей WAN, таких как GSM, GPRS и LTE.

Сенсоры, которые характеризуются низким потреблением энергии и низкой скоростью передачи данных, образуют широко известные беспроводные сенсорные сети WSN.

Большой объем данных, создаваемых на первом уровне IoT многочисленными сенсорами, требует надежной и высокопроизводительной проводной или беспроводной инфраструктуры. В качестве транспортной среды выступает уровень шлюзов и сетей. Данный уровень состоит из конвергентной сетевой инфраструктуры, которая создается путем интеграции разнородных сетей в единую сетевую платформу.

Следующий уровень архитектуры Интернета вещей — это уровень управления. Данный уровень содержит набор информационных услуг, которые автоматизируют технологические бизнес-операции в 1оТ: поддержку операционной и бизнес- деятельности (OSS/BSS — Operation Support System/Business Support System), различную аналитическую обработку информации, хранение данных, обеспечение информационной безопасности, управление бизнес-правилами (BRM — Business Rule Management), управление бизнес-процессами (ВРМ — Business Process Management) и др.

На уровне приложений находятся различные типы приложений для промышленных секторов и сфер деятельности (энергетика, транспорт, торговля, медицина, образование и др.). Приложения могут быть «вертикальными», когда они являются «специфическими» для конкретной отрасли промышленности, а также «горизонтальными», которые могут использоваться в различных секторах экономики.

Составной частью Интернета вещей является Веб вещей (WoT — Web of Things), который обеспечивает взаимодействие различных интеллектуальных объектов («вещей») с использованием стандартов и механизмов интернета, таких как унифицированный единообразный идентификатор ресурса URI {Uniform Resource Identifier), протокол передачи гипертекста HTTP, стиль построения архитектуры распределенного приложения REST (Representational State Transfer) и др. Фактически WoT предусматривает реализацию концепции 1оТ на прикладном уровне с использованием уже существующих архитектурных решений, ориентированных на разработку веб-приложений.

Интернет вещей представляет собой эволюцию технологии межмашинного взаимодействия (М2М) и соединений устройств и платформ управления. Подключения 1оТ имеют огромный потенциал. Они позволяют автоматизировать принятие решений и создают условия для разработки новых продуктов и услуг, но только с помощью аналитики на основе данных, поступающих от надежных устройств с использованием безопасных соединений. Интернет вещей позволяет реализовать новые бизнес-модели и создать новые источники доходов, сканируя данные с устройств с помощью масштабируемой, модульной, универсальной платформы 1оТ, развертываемой локально или в облаке[2].

Четвертая промышленная революция (первая половина XXI в.) связана с инициативой немецких промышленников 2011 г. Industry 4.0. Индустрию 4.0 определили как средство повышения конкурентоспособности обрабатывающей промышленности Германии через усиленную интеграцию киберфизических систем, т.е. подключение машин и станков к интернету. Аналогичные программы есть в Великобритании, Франции, Бельгии, Голландии, Китае, США (Smart Manufacturing Leadership Coalition).

  • [1] Мировой опыт и перспективы развития индустриального (промышленного) Интернета вещей в России. Ш1Ь: https://www.crn.ru/news/detail.рЬр?Ш=113441 (дата обращения: 26.09.2016).
  • [2] См.: Интернет вещей / А.В. Росляков [и др.]; под ред. А.В. Рослякова. Самара: Изд-во ИУНЛ ПГУТИ, 2014.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >