Лого vc.ru

Microsoft и «интернет вещей»: От «умных» часов до «умного» метрополитена

Microsoft и «интернет вещей»: От «умных» часов до «умного» метрополитена

В апреле 2015 года Microsoft исполняется 40 лет — в честь юбилея специалисты компании рассказали ЦП о своих разработках в области «интернета вещей» — от самых первых «умных часов» 1994 года выпуска до высокотехнологичного обустройства собственной штаб-квартиры и Лондонского метрополитена.

Поделиться

Почему важен интернет вещей?

Краткое определение «интернета вещей» по мотивам Gartner: «"Интернет вещей" — cеть идентифицируемых физических объектов, взаимодействующих по стандартным протоколам между собой и с окружающей их средой».

Вероятно, первое упоминание этой концепции по существу содержится в философско-сатирическом научно-фантастическом романе Станислава Лема «Осмотр на месте» (Wizja lokalna, 1982). В нем описано воображаемое постиндустриальное государство Люзания на планете Энция. Как производство, так повседневная жизнь его граждан обеспечиваются в основном «облаком» наноразмерных (и даже субатомных — фантастика как-никак) программируемых контроллеров — «шустров». Шустры формируют механизмы и материалы и обладают «встроенной этикой», обеспечивая безопасность и комфорт люзанцев. Многие технические, организационно-правовые и этические проблемы, поставленные Лемом в этом романе, оказались, как мы сейчас понимаем, вполне реальными.

«Интернет вещей» основывается на возможности создавать сети дешевых, миниатюрных и высокопроизводительных микроконтроллеров, оснащенных сенсорами и, возможно, исполнительными устройствами, взаимодействующих между собой по стандартным масштабируемым протоколам, часто с помощью беспроводной связи. Наряду с активными микроконтроллерами «интернет вещей» формируется из пассивно идентифицируемых объектов, которые могут распознаваться (узнаваться) активными контроллерами.

Пассивная идентификация может осуществляться на основе специальных меток (типа баркодов) или по контексту. И, наконец, в «интернет вещей» входят их «идеальные» цифровые образы, размещающиеся в вычислительных облаках. Вместе все это формирует значительную часть «инфосферы» (по аналогии с «экосферой»).

Значение «интернета вещей»

«Интернет вещей» совместно с остальными основными тенденциями развития информационных технологий — повсеместной мобильной связью, облачными вычислениями, большими данными и социальными сетями — позволяет радикально изменить экономику, качество жизни отдельных граждан и эффективность общественных институтов.

В бизнесе новый подход позволяет связать в единую цепочку поставщиков, производителей и потребителей, отслеживая все стадии производства и потребления в реальном времени, модифицируя продукцию и процесс ее создания «на лету» и подстраивая его под нужды каждого потребителя.

Например, автопроизводитель может на очень ранней стадии выявлять дефекты и их причины не доводя дело до отзыва сотен тысяч машин, а также по мере надобности модифицировать автомобили под ближайшие потребности их владельцев. Автомобили, по существу, из товара превращаются в услугу. То же самое можно сказать о любом другом современном товаре.

В жизни каждого человека «интернет вещей» может преобразить его домашнюю среду («умный дом», «интеллектуальная» бытовая техника), способствовать радикальному повышению качества медицинского обслуживания (постоянный мониторинг жизненных функций и персонализированная терапия, медицинские микророботы), создать новые формы образования и досуга.

В общественной жизни и государственном управлении «интернет вещей» помогает повысить качество и оперативность управления, снизить издержки, сделать государственные услуги действительно персонализированными. Такие современные концепции как «умный» или «безопасный» город в значительной степени базируются на возможностях интернета вещей.

Как всё это устроено

По прогнозу IDC, к 2020 году в мире будет 212 миллиардов устройств, объединенных в «интернет вещей».

«Интернет вещей» (точнее в этом контексте сказать «интранет вещей») может быть совсем небольшим, объединяя имеющиеся в наличии у отдельного человека или малого предприятия устройства (датчики, контроллеры, исполнительные механизмы). А может иметь национальный или даже глобальный масштаб, охватывая миллиарды устройств как в системах раннего предупреждения о землетрясениях и техногенных катастрофах, системах управления большими заводами или городами.

Чтобы проанализировать данные от такого обилия устройств и на их основе сформулировать полезные выводы, нужна большая вычислительная мощность. Её могут предоставить только новейшие облачные вычислительные центры. Для анализа придется воспользоваться новейшими разработками в области предсказательной аналитики, глубокого машинного обучения и искусственного интеллекта. Именно поэтому эти области науки, еще недавно казавшиеся сугубо теоретическими, развиваются так бурно и так интересуют заказчиков из бизнеса и государственного сектора.

Microsoft и «интернет вещей»

Microsoft была одним из первых поставщиков носимой электроники, выпустив в 1994 году «умные» часы (совместно с Timex) — Datalinc. Часы умели синхронизироваться с компьютером с помощью миниатюрной камеры, хранили расписания, телефонную книгу и важные записи, на них можно было устанавливать приложения, написанные для специальной версии .NET. В отличие от современных умных часов, их батарейки хватало на несколько лет. Такие часы использовались даже на Международной космической станции. Сейчас Microsoft выпускает Band — интеллектуальный спортивный браслет.

Microsoft в 2004 году выпустил SenseCam — миниатюрную носимую камеру с объективом типа «рыбий глаз», автоматически активируемую датчиками ускорения, температуры и звука. Она могла самостоятельно протоколировать все существенные моменты жизни своего обладателя.

Среди разработок Microsoft — носимый компьютер виртуальной и наложенной реальности HoloLens, носимые варианты датчиков движения и пространственного размещения Kinect, шлем для пространственной ориентации людей со слабым или отсутствующим зрением. Совместно с партнерами Microsoft разрабатывает разнообразные микроконтроллеры, сенсоры и модульные конструкторы для прототипирования и изготовления интеллектуальных устройств самого разного назначения. Ну и, конечно, Microsoft выпускает мобильные телефоны Lumia и планшеты Surface.

Как программируются «умные» вещи

Если прогнозируется, что вскорости «умных» вещей станут сотни миллиардов, кто-то должен их программировать. Чтобы процесс не затянулся на десятилетия, их программное обеспечение и инструменты программирования должны быть популярными и удобными для широкого круга программистов и просто энтузиастов. Этим требованиям полностью удовлетворяют операционная система Microsoft Windows, платформа приложений .NET и среда визуального программирования Microsoft Visual Studio. Но подходят ли они для «интернета вещей»?

В 2006 году Microsoft начал выпускать Microsoft Robotics Developer Studio — высокоуровневую среду на основе Visual Studio. Она позволяла программировать контроллеры и роботов с помощью наглядного визуального языка и эмулировать их поведение в виртуальном мире. Сегодня возможности программирования мобильных устройств стали частью основных выпусков Visual Studio.

Для еще более компактных устройств есть .NET Micro Framework и платформа для быстрого прототипирования на ее основе Microsoft .NET Gatgeteer .NET Micro Framework — проект с открытым кодом и, разумеется, бесплатный.

Начните с интернета своих вещей

Если вы планируете постройку завода или города с нуля, следует прямо на стадии концептуального проектирования запланировать архитектуру, коммуникации и размещение компонентов IoT (Internet of Things), и, соответственно, придется предусмотреть стоимость этого оборудования в смете проекта. Это позволит создать действительно современное решение, реализующее все необходимые возможности современных технологий.

Но большинство применений «интернета вещей» не требует немедленных масштабных инвестиций. Начните с выяснения того, какие датчику у вас уже есть, какие данные они собирают, куда передают и как их можно использовать.

Часто концепции IoT можно применить даже в ситуациях, когда на первый взгляд это кажется почти невозможным. Например, в России одна из компаний сумела создать эффективную систему мониторинга распределенной сети, в основном давно морально устаревшего, теплотехнического оборудования, используя самые простые ИТ-средства. В качестве датчиков выступили обычные веб-камеры с выходом в интернет, размещенные в котельных.

Передаваемые ими изображения анализируются, в частности, распознаются положения стрелок на старых манометрах с круговыми шкалами, а потом все оцифрованные данные агрегируются для представления на современных контрольных панелях и используются для управления режимами подачи воды и пара, а также составления маршрутов ремонтных бригад.

С высокой вероятностью в большинстве проектов удастся обойтись типовыми датчиками, уже развернутыми системами связи (например, сотовой) и стандартным программным обеспечением. Если алгоритмы анализа данных окажутся сложными, а их объем значительным и/или нужно будет добиться высокой надежности при минимуме затрат, то для обработки данных следует использовать вычислительные облака.

Microsoft Lab of Things

Команда исследователей и созданный ими инструментарий для быстрого прототипирования и развертывания самых разнообразных проектов в области IoT. Лаборатория занимается как инфраструктурными проектами (как повысить надежность, защищенность и пропускную способность индустриальных протоколов взаимодействия промышленных контроллеров) так и приложениями (как автоматизировать свой дом или квартиру).

HomeOS

Как и во многих других областях, компания Microsoft в числе первых занялась разработкой простых в употреблении и универсальных операционных систем для домов, автомобилей и многого другого. В 2010 году в исследовательском подразделении нашей компании, Microsoft Research (MSR), была разработана HomeOS — свободно распространяемая под академической лицензией операционная система для управления умными домами. Она позволяет легко подключать самое разнообразное типовое домашнее оборудование и управлять им с компьютера или телефона. Для HomeOS можно легко создавать новые приложения и обмениваться ими с друзьями или коллегами.

Приятно жить в доме, который тебя понимает. Но для многих людей это, к тому же, жизненно необходимо. HomeOS и разработки LoT стали основой создания систем поддержки жизнеобеспечения парализованных больных, а также различного другого медицинского и спасательного оборудования.

«Умный» кампус Microsoft

Мало найдется других компаний, где принцип «испытай на себе» проводился бы с такой последовательностью, как в Microsoft. Сотрудники компании первыми осваивают новые версии Windows, Office, Skype, Lumia. Не могли они пройти и мимо применения «интернета вещей» прямо на своих рабочих местах — в своем кампусе. Технологии IoT используются в Microsoft очень широко — для учета компьютерного оборудования, управления трафиком корпоративного транспорта, заказа продуктов для кафе и буфетов. Но самый впечатляющий пример — преобразование штаб-квартиры Microsoft в по-настоящему «умный» кампус.

Штаб-квартира Microsoft — целый город: более 45 тысяч сотрудников, 125 зданий, затерявшихся среди соснового леса и озер, собственные автобусные линии, кафе, футбольные поля и многое другое. Зданиями управляет централизованная информационная система, опирающаяся на показания двух миллионов датчиков — по 500 миллионов отсчетов в день. Она снизила стоимость эксплуатации этого города будущего примерно на 10%.

Город Microsoft постепенно разрастался в течение четверти века. Как и в любом другом городе, разные здания в нем построены в разное время, по разным технологиям и используют совсем разные поколения инженерного оборудования.

Когда небольшая команда сотрудников Microsoft во главе с Дарэлом Смитом (Darrell Smith) решила во всем этом разобраться и все связать в единую систему, у нее ушло почти три года. Зато сейчас она знает об офисных зданиях практически все, умеет чинить многие неисправности кликом по экрану, и готова помогать другим освоить это искусство. Центр управления кампусом, Redmond Operational Center (ROC) создавался, во-многом, как уникальный проект. Естественно было задуматься — как поставить выполнение сложных проектов в области IoT на поток?

Может ли стартап управлять пятьюдесятью миллионами датчиков

До их пор распространено мнение, что в нашу эпоху крупные научные и промышленные достижения можно осуществить только огромными коллективами с почти неограниченными бюджетами. Это было, более-менее, верно лет 50 назад. Сейчас ситуация изменилась во многом благодаря информационным технологиям. И продолжает меняться благодаря таким новейшим подходам, как мобильная связь, облака, большие данные и «интернет вещей». Они образовали унифицированную платформу для решения самых разнообразных задач с ранее недостижимым уровнем масштабирования.

Представим себе небольшую команду, которая должна интегрировать существующие и подключить новые датчики, обеспечить сбор с них потоков телеметрии, надежно хранить и быстро обрабатывать данные, используя новейшие алгоритмы, только что созданные ведущими экспертами в области искусственного интеллекта. Здесь есть много проблем даже если датчики уже установлены. Как собирать данные (так, чтобы не перегрузить каналы, не пропустить датчики, выявить неисправности), как их хранить (с гарантированной сохранностью и доступностью), как написать программное обеспечение для поиска сложных закономерностей и принятия ответственных решений? Как быть, если датчиков миллионы, а средств, опыта и времени на создание своего датацентра просто нет?

К счастью, на помощь приходят облака. Для публичного облака 50 миллионов датчиков не предел, а просто типовой объем выделения ресурсов.

Сила в облаке

Когда были предложены первые облачные платформы, управление сетями интеллектуальных датчиков не входило в круг их предполагаемых задач. Тем не менее, облака оказались в этом просто незаменимы. Основываясь на своем опыте в области робототехники, сенсорики, глубокого обучения на базе нейросетей, специалисты Microsoft создали высокоэффективную облачную платформу для IoT.

Одним из первых пользователей новой системы, в полной мере оценившим ее надежность и удобство, стал такой ответственный клиент, как Лондонское метро.

Статьи по теме
Николай Белоусов: Интернет вещей — это не очередное модное слово, не прихоть и не пузырь15 ноября 2014, 13:51
Популярные статьи
Показать еще

Возможность комментирования статьи доступна только в первые две недели после публикации.

Сейчас обсуждают
Shtadler Anton

Наконец-то кто-то вспомнил про Сведбанк. В Швеции он просто божественен, не знаю как в Латвии.

Жизнь в Риге глазами издателя «Медузы»: банки, услуги, жильё, язык и транспорт
0
Сергей Подорожный

Сорян, что под первым.

Минимальный функционал также имеет и мейстертаск. Он как раз это и сделал, взял все основные плюшки, разукрасил поинтереснее и на тебе - простенький и стильный трекер. Но на больших проектах и при особо сильном задротстве по скраму чувствуешь, что мейстера не хватает. И вот тогда переходишь на джиру.

Подумайте лучше над теми функциями, которые приходится подключать плагинами в той же джире или трелло. Хотя бы плэнинг покер, к примеру. Ведь упростить - не значит срезать кучу функций вместе с важными. Упростить - значит оставить только важное. Но что для одних мусор, для других может быть маст хэв.

Вот поэтому важно подумать над тем, чтобы сделать трекер, в котором можно, например, выбрать функционал трекера в зависимости от бизнеса. Например, команда из 7 человек занимается разработкой мобильных приложений. Ага, ок, держите вот такой функционал, потому что, скорее всего, вам понадобится вот и это.

А вы пилите говно-лендосы? Хорошо, держите вот такой функционал, здесь есть кнопка "сменить профессию". А у вас половина команды состоит из фрилансеров на удаленке? Держите вот такой трекер. А вы продаете китайские товары? Держите вот такой трекер, - здесь ничего нет, потому что и вас быть не должно. Горели бы в аду ваши часы и барсетки.

В общем, несмотря на то, что трекеров дофига. Судя по своим ощущениям и по многочисленным комментариям, командам очень сложно адаптировать свои методологии и бизнес-процессы под трекеры. Можно было бы выделить хотя бы 5 основных видов команд и заточить функционалы под них.

Ты заходишь и говоришь, я продаю жопы тараканов, мне куда? А сервис говорит, окей, тебе вот сюда. Удобно же? Я это говорю потому, что трекеров много, но та же джира, например, реально напрягает чутка своим интерфейсом с миллионом функций, среди которых иногда путаешься.

Интерфейс там, мягко скажем, не дружелюбный. Заходишь как на рынок. И помидироы, и зелень, и пряники, и мясо, и молоко - вроде все вкусно и нужно, а по факту не всё. Либо нужен трекер, где можно настроить самому свой функционал. Даешь гору всего и говоришь - тебе вот эта хрень не нужна, да? Просто возьми и удали. А вот это нужно? Ок, добавь сюда, на видное место. Оставь самое важное. Составь сам свой трекер. Вот это было бы кайфово. Без подключений плагинов, без костылей, без мусора в интерфейсе.

Тут до сих пор есть куда развиваться, надо только брать и делать круто. Импортозамещение - это прикольно. Только вы подумайте над тем, для кого вы делаете продукт. Для IT? А IT команды наоборот чаще всего стремятся работать на международные рынки. Да и английский для них преграды не вызывает. Так что скрамить в русском сервисе для них вряд ли звучит значимо. Для меня, например, не звучит. Мне главное, чтобы комп был мощным, а где он был собран - плевать вообще.

В общем, судя по тому, что вы написали "после прочтения книги захотелось....", вы, кажется, сами особо по скраму не работали. Если нет возможности поработать с командой хотя бы человек 10-15, побеседуйте с теми, кто работал в больших проектах, а лучше напроситесь в гости на пару дней. Посмотрите, что происходит и какие возникают проблемы. Много нового узнаете и заметите.

P.S. И это еще далеко не все идеи. Есть у меня еще одна великолепная концепция трекера, которую до сих пор никто не воплотил, вот только времени нет, чтобы поднимать такой проект с нуля.

Если нужна помощь стратегического плана, с аналитикой или со сборкой бэклога, пишите. Я продукт оунер, уже занятый, но по вечерам в течение какого-то времени с удовольствием бы помог развиться проекту в нечто большее, чем просто аналог, если, конечно, у вас есть большие амбиции и хоть какие-то возможности.

Scrum Time — система управления проектами по методологии Scrum
0
Johnny Vorony

Ладно американское и британское правительство ломаем! Трамп - российский ставленник, но вот серию шерлока украсть - это уже чересчур!

«Первый канал» через суд потребовал заблокировать попавшую в интернет до премьеры серию «Шерлока»
0
Иван Иванов
ITEC B2B

я завтра же с утра уточню про иероглифы. если ошибся, то напишу, что ошибся. но я точно помню, когда я спрашивал как выучить китайский, так как все иероглифы разные, мне сказали, что базовых иероглифов 2000.

дешевле есть и в Москве.

мне нужно, что бы они работали, когда мне нужно, а не когда им удобно. целевая команда занималась подписанием контрактов. что с этого, что они там присутствуют? они мне чем то могли помочь?
они нас даже по мелочным сливали, мол не наше дело.

это зависит от бизнеса. где то разработка не связана с операционной деятельностью и можно заниматься когда угодно. где-то связана и нужны люди в нужное время в нужном месте.

на Амазоне зависли товары и мы не могли продавать через FBA. Амазон всегда считался продвинутым в плане складов и работой с товарами.

из Москвы загружали

я знаю, что в ГК специалисты на порядок выше. но они и дороже.

не принимайте близко к сердцу, это всего лишь мой личный опыт.

Письмо в редакцию: Почему мы отказались от сотрудничества с китайскими разработчиками
0
Ron Bullet

не то, чтобы я поддакивал - но я пишу вот это все, потому что у меня такое же ощущение. Ну мало ли - может мне жестко кажется, может все кругом правы, а я сильно ошибаюсь.
Выходит, что это не только моме мнение.

Вы натолкнули на интересную мысль. Вообще-то русские (именно русские, не россияне) - очень сочувствующие, как и все славяне, но только действительно не на людях, не в обществе. Но действительно боятся проявлять толерантность, эмпатию - на людях. Наверное это пополам как защитный механизм, так и комплекс (ну типа как у японцев, которые тоже не проявляют свою натуру на людях - только японцы прячутся за культурой поведения, а не за хамством).
Интересно было бы теперь понять, откуда происходит вся эта инфантильность.

Жизнь в Риге глазами издателя «Медузы»: банки, услуги, жильё, язык и транспорт
0
Показать еще