Интернет вещей: понятие, инфраструктура и перспективы

IoT — сокращение, которое всё чаще можно увидеть в новостях и описаниях различных продуктов. За счёт чего и как взаимодействуют IoT-устройства, и что происходит с рынком «умных» технологий? В этой статье мы кратко рассмотрим само понятие, поговорим об инфраструктуре Интернета вещей и перспективах его развития.

В самом общем смысле Интернет вещей — это не настоящая всемирная сеть, а концепция сети из тех самых «вещей», то есть физических и виртуальных объектов, которые связаны с интернетом и внешним миром. Они способны передавать друг другу получаемые данные, чтобы выполнять на их основе различные действия. Например, «умный» счётчик, который самостоятельно отправляет данные о потреблении электроэнергии и «умный» автомобиль, который считывает информацию о ситуации на дороге из Сети и с датчиков в других авто, (пока что) никак не связаны между собой, но оба являются частью Интернета вещей. Общие для них факторы — это наличие ПО для управления, датчиков для измерения каких-либо параметров и постоянное подключение к интернету.

При этом развитием концепции занимаются далеко не только производители «умной» техники. Для нормального функционирования Интернета вещей нужна слаженная работа множества компонентов, включая системы связи, датчики, программное обеспечение и технологичные платформы, которые объединяют устройства и позволяют им «видеть» и «понимать» друг друга.

Если представить себе Интернет вещей в виде пирамиды, её вершиной станут протоколы передачи данных. Многие IoT-устройства по сути представляют из себя просто набор миниатюрных датчиков, мощность которых несравнима с вычислительными возможностями «серьёзной» техники. К тому же они часто должны работать от автономного источника питания на протяжении многих месяцев и даже лет. Чтобы увеличить этот ресурс необходимо было создать оптимизированные сетевые протоколы, которые передают только нужные данные с минимальной нагрузкой на систему.

На втором месте находится связь. Чем больше становится «умных» устройств, тем большую нагрузку на сеть они создают. В какой-то (очень отдалённый во времени) момент пользователь может оказаться в ситуации, когда его «умный» дом потребляет столько трафика, что пропускной способности сети просто перестанет хватать для мгновенного обмена данными между компонентами. А если таких домов десятки, сотни и тысячи? Поэтому важной составляющей концепции в последнее время стали сети пятого поколения, которые обеспечивают огромную скорость передачи информации (свыше 10 Гбит/с) и высокую пропускную способность.

Затем идут датчики, основной задачей которых является сбор различных типов данных. Инфракрасные датчики, сенсоры движения, датчики температуры и давления, влажности и освещения — все они важны для Интернета вещей, и главное требование к ним — миниатюрность и малое энергопотребление.

И самой базовой частью Интернета вещей, основой этой пирамиды, можно назвать IoT-платформы, которые объединяют «умные» устройства и позволяют им нормально взаимодействовать. Поговорим о них подробней.

Какой смысл пользователю покупать «умную» кофеварку, если его роутер или смартфон не способны «увидеть» этот чайник и передать ему команду приготовить кофе к приходу хозяина? И какой смысл переводить оборудование целого завода на «умные» рельсы, если при этом окажется, что 50% техники придётся заменить? Это невыгодно, ведь резко повышает затраты на внедрение таких систем. Поэтому крайне важны платформы, которые позволяют обеспечить бесшовную интеграцию в единую сеть различных типов устройств с различными протоколами и типами передачи данных. Их разработкой занимаются многие крупные компании-производители оборудования и программных продуктов.

Одной из таких компаний является Toshiba, которая создала свою IoT-платформу SPINEX. Она обеспечивает единое информационное пространство для нормальной работы датчиков, сбора данных с различных типов подключенного оборудования, их хранения и последующего анализа. Основными функциями и преимуществами платформы являются:

· поддержка периферийных вычислений: часть информации от датчиков обрабатывается непосредственно самими «умными» устройствами, тогда как анализ более сложной информации происходит в «облаке». Это позволяет снизить задержку, ведь базовые данные не нужно никуда передавать, и устройство работает с ними в реальном времени.

· «Цифровые двойники»: SPINEX использует технологии искусственного интеллекта, чтобы создать цифровые модели объектов и устройств в инфраструктуре Интернета вещей. Это позволяет отслеживать изменения системы и своевременно передавать её участникам необходимые для нормальной работы команды.

· Медиааналитика: многие современные IoT-системы активно используют голосовое управление и системы распознавания изображений (так называемое «машинное зрение»), поэтому платформа SPINEX поддерживает технологии высокоточного анализа этих данных.

Интернет вещей прочно входит в жизнь обычных пользователей, что может легко отметить любой владелец «умных» часов. Но реальные темпы развития IoT-технологий намного выше и постепенно охватывают всё новые и новые отрасли. В докладе Fortune Business Insights, к 2026 году стоимость IoT-рынка достигнет отметки в триллион долларов США (в прошлом году этот показатель составил 190 млрд долл.). Растёт и количество IoT-устройств, которое уже сейчас добралось до впечатляющего числа в 14,2 млрд единиц.

На данный момент ключевыми для рынка Интернета вещей регионами остаются Северная Америка, Китай, Дальний Восток и Западная Европа, но в ближайшем будущем всё может измениться. И не последнюю роль в таком активном распространении сыграет внедрение технологий 5G и разработка IoT-платформ для Интернета вещей, которые помогут сократить нагрузку на сети, повысить скорость передачи данных и добиться максимальной универсальности и совместимости различных «умных» устройств между собой.