Например, благодаря внедрению машинного обучения система «умного дома» может адаптировать свою работу, собрав необходимую информацию за предыдущий месяц.
Введение в концепцию «интернета вещей» (IoT)
Интернет вещей (IoT) — это концепция, развивающая интернет-технологии и направленная на исключение участия человека и автоматизацию большинства процессов IT-инфраструктур.Интернет вещей требует полной автоматизации процесса управления группой устройств с помощью различных датчиков и обмена информацией между датчиками. Процесс управления группой устройств должен быть полностью автоматизирован.
При рассмотрении возможностей Интернета вещей часто приводится пример «умного дома». В конце концов, в каждом доме есть отопление, вентиляция, кондиционирование и освещение. И было бы неплохо, если бы все они могли работать самостоятельно, без привлечения дополнительной рабочей силы…
Технология IoT связана с объединением множества интеллектуальных объектов в единую систему. Рекомендация Y.206 переносит эту концепцию на виртуальные объекты. Согласно этой рекомендации, IoT обеспечивает связь между всеми объектами в режиме реального времени. Системы IoT — это будущее. В следующем разделе рассматриваются основные концепции и сценарии применения.
2. Архитектура IoT-систем
IoT состоит из набора различных информационных и коммуникационных технологий для его реализации: архитектура Интернета вещей показывает, как различные технологии связаны между собой, и включает следующие основные уровни
1 Уровень датчиков и сенсорных сетей.
Именно здесь непосредственно задействованы устройства — самый нижний уровень архитектуры IoT. Она состоит из умных объектов, подключенных к датчикам. Он также собирает информацию в режиме реального времени и обрабатывает ее для соответствующих целей. Например, для измерения температуры, давления, скорости и положения. Развитие микропроцессоров позволило аппаратным датчикам стать физически меньше и более вездесущими.
Как правило, объекты подключаются к шлюзам, которые соединяются с локальными или глобальными сетями. Однако существуют и самодостаточные устройства, работающие в сетях мобильных операторов (подключенные через Wi-Fi или Ethernet). Сам шлюз представляет собой концентратор, который поддерживает определенные стандарты и протоколы, обеспечивающие связь с вещами.
В качестве конкретного примера IoT-системы без шлюза на следующем изображении показана схема GPS-трекера с модулем NB-IoT.
Как видно, некоторые устройства не требуют шлюза и имеют стандартный интерфейс связи. Они самодостаточны, и для подключения к облаку им нужен только доступ в Интернет, например, проводной, GSM/3G/LTE, NB-IoT или Wi-Fi.
В примере с трекером на рисунке выше оператор присваивает устройству IP-адрес через NB-IoT (L1, L2) (или любую другую технологию, кроме IP) и выпускает его в интернет. Сам трекер может поддерживать MQTT, CoAP или просто отправлять полезную нагрузку в UDP-пакетах через публичную сеть на адрес платформы, указанный в конфигурации.
Датчики, характеризующиеся низким энергопотреблением и низкой скоростью передачи данных, образуют беспроводные сенсорные сети (WSN — Wireless Sensor Network). Они становятся все более популярными, поскольку можно установить много датчиков, работающих от батареек, и охватить большую площадь. Это достигается за счет применения топологии ячеистой сети. Например, стандарт ZigBee (IEEE802.15.4) находит все большее применение в системах автоматизации «умного дома».
Gateway (шлюзы). Уровень шлюзов и сетей
Множество различных технологий и протоколов должны работать вместе для реализации различных задач в IoT. Сети доступа должны обеспечивать необходимую ценность передачи информации с точки зрения задержки, пропускной способности и безопасности. Уровень шлюза предназначен для подключения разнородных сетей к единой сетевой инфраструктуре.
Сетевые шлюзы позволяют пользователям или системам автоматизации взаимодействовать с конечными точками инфраструктуры IoT через поддерживаемые стандарты связи.
Cloud (облачная система). Сервисный уровень и уровень приложений
- Поддержка операционной и коммерческой деятельности.
- Аналитическая обработка различных видов информации.
- Интерфейсы хранения, ввод и вывод данных из внешних систем.
- Приложения (API).
- Обеспечение информационной безопасности.
- Управление различными бизнес-процессами.
- Централизованная приборная панель «Вещи».
Полноценный Интернет вещей, в котором люди и машины, машины и машины будут тесно связаны друг с другом, ни у кого не вызывает сомнений. Это лишь вопрос времени — рано или поздно человечество решит все эти проблемы.
Из чего состоит интернет вещей?
Для того чтобы Интернет вещей работал, помимо больших данных, аналитики, подключения, устройств и опыта также важны. Чтобы этот принцип было легче понять, он выражается как ABCDE (Analytics, BigData, Connection, Devices, Experience).
- Аналитика является ключевым звеном между самими устройствами и данными, которые они предоставляют, оптимизируя бизнес-процессы и поддерживая функциональность IoT.
- Большие данные, то есть информация с устройств, хранится в облаке. Это позволяет автоматизировать существующие процессы или построить новые.
- Соединение — канал, по которому устройства получают и отправляют информацию.
- Устройство — устройство, подключенное к системе, которое, в зависимости от задачи, должно иметь нужную частоту сообщений для правильной работы.
- Опыт — работа, анализ и переосмысление имеющегося у клиента опыта решения проблем с помощью IoT.
По данным Fortune Business Insights, мировой рынок IoT оценивается в 160 млрд долларов США в 2018 году и превысит 400,1 трлн долларов США к 2026 году. Быстрый рост можно объяснить широким использованием искусственного интеллекта и систем машинного обучения. Кроме того, рост числа пользователей смарт-устройств и смартфонов, а также растущая потребность в экономии энергии также стимулируют рост рынка. По данным исследовательской компании GuideMarket, оптимистичный сценарий развития российского рынка IoT предполагает, что его объем может превысить 590 млрд рублей в 2020 году.
Где используют интернет вещей?
IoT позволяет компаниям автоматизировать процессы и снизить затраты на рабочую силу. Это позволяет сократить количество отходов, повысить качество услуг и удешевить производство и логистику.
IoT можно встретить практически в каждом секторе. От контекстной рекламы, которая подскажет вам, где пообедать или заправиться в зависимости от вашего текущего географического положения, до доставки еды и покупки автомобилей», — рассказал РБК Trends Максим Липатов, технический директор системы IoT-прогнозирования PRANA.
Согласно исследованию IoT Analytics 1, к 2020 году наибольшее проникновение технологий IoT будет наблюдаться в транспорте, энергетике, розничной торговле, управлении городской жизнью, здравоохранении и промышленности.
- В энергетическом секторе удаленный мониторинг с помощью IoT улучшает управление подстанциями и линиями электропередач.
- В секторе здравоохранения IoT выводит диагностику заболеваний на новый уровень: умные устройства отслеживают показатели здоровья пациентов в фоновом режиме.
- В сельскохозяйственном секторе умные фермы и теплицы сами обеспечивают себя удобрениями и водой, а умные трекеры для животных анализируют не только местоположение животного, но и его сердцебиение, температуру и уровень активности, чтобы держать фермеров в курсе состояния его здоровья.
- В транспортном секторе типичными решениями IoT являются телематика и интеллектуальное управление парком, когда транспортные средства подключаются к локальным операционным системам для мониторинга и диагностики.По оценкам Statista 2, к 2025 году в развитие IoT для транспортных средств будет инвестировано 740 миллиардов долларов США. к 2025 году, по данным Statista 2.
- В городских условиях решения IoT могут помочь автоматизировать освещение и снизить затраты на освещение до 30-50%». «Умные счетчики» собирают информацию о потреблении и расходных материалах и передают ее в управляющие компании, поэтому жителям города не нужно самим собирать и передавать данные о потреблении энергии.
- В логистике IoT снижает стоимость грузоперевозок и минимизирует влияние человеческого фактора. Системы IoT также могут отслеживать заполняемость мусорных контейнеров и оптимизировать расходы на вывоз мусора на основе этих данных.
- Нефтяной, газовый и горнодобывающий сектора активно внедряют IoT. В частности, применение детального анализа буровых скважин помогает нефтегазовой промышленности увеличить добычу на уже истощенных месторождениях. Северсталь» также смогла использовать IoT для минимизации потерь из-за ошибочных прогнозов потребления электроэнергии.
- В секторе розничной торговли, по словам Максима Липатова, IoT позволяет брендам и розничным компаниям оптимизировать расходы и улучшить качество обслуживания клиентов с помощью цифровых вывесок, отслеживания взаимодействия с клиентами, управления запасами и «умных» торговых автоматов. По данным ResearchAndMarkets 3, ожидается, что рынок вырастет с 14,5 млрд долларов США в 2020 году до 35,5 млрд долларов США к 2025 году.
Технологии IoT можно найти в промышленности и многих других местах, помогая воплотить в жизнь концепцию «умного дома» и даже всей инфраструктуры «умного города».
Примеры областей применения IoT
IoT применяется во всех отраслях промышленности для различных целей, таких как отслеживание поведения потребителей в режиме реального времени, повышение качества машин и систем, а также поиск инновационных методов работы в рамках цифровой трансформации.
Розничная торговля.
Многие примеры применения IoT в сфере розничной торговли используют умные устройства для улучшения качества обслуживания в магазине. В частности, различные приложения IoT облегчают связь между розничными торговцами и покупателями с помощью функций смартфона (технология Beacon: на основе небольших маячков), что означает, что наиболее востребованные товары и услуги отображаются перед покупателями в нужных местах. Кроме того, интеллектуальная розничная торговля открывает возможности для применения IoT, такие как точная реклама, улучшение циклов цепочки поставок и реальный анализ моделей спроса. IoT-приложения также уже включают в себя платежи NFC и приложения для умных покупок. Метки RFID также помогают непрерывно отслеживать перемещение товаров, предоставляя точную и мгновенную информацию, упрощая процесс управления запасами и сокращая количество ошибок.
Источник изображения: https://www.pochta.ru/support/post-rules/rfid
Производство.
Благодаря IoT производители имеют представление о процессе производства и состоянии продукции, начиная с поставки сырья и заканчивая отгрузкой готовой продукции.
Датчики, аналитика больших данных и предиктивное моделирование, установленные на заводском оборудовании и складах, могут предотвратить многие ошибки, которые приводят к простоям и убыткам, максимизировать производительность, снизить затраты на гарантийное обслуживание и в целом улучшить обслуживание клиентов.
Здравоохранение.
Вместе с технологией IOMT (The Internet of Medical Things) собирает небольшие потоки данных из медицинских сетей и других носимых устройств в режиме реального времени для мониторинга различных физиологических аспектов, связанных со здоровьем пациента — движение, режим сна, частота сердечных сокращений, аллергические реакции и т.д. Система отслеживает движение пациента, режим сна, частоту сердечных сокращений, аллергические реакции и т.д. Собранные данные могут помочь врачам ставить точные диагнозы, строить планы лечения, повышать безопасность пациентов, упрощать уход за ними и постоянно контролировать состояние тяжелобольных пациентов.
Применение IoT позволяет применять более персонализированный подход к анализу состояния здоровья и более последовательную стратегию управления заболеваниями.
Ключевые аспекты здравоохранения, которые можно улучшить с помощью IoT. Источник изображения: https://evercare.ru/news/kak-internet-medicinskikh-veschey-vliyaet-na-zdravookhranenie
Заключение
Революция IoT представляется важной для развития бизнеса, и это относится ко всем типам предприятий. Будь то выращивание устриц или создание системы управления дорожным движением, самая большая ценность концепции технологии IoT заключается в том, что она открыта для новых задач, и здесь достаточно возможностей для реализации практически любой бизнес-идеи.
Компания OTUS ведет прием заявок на наш курс для разработчиков IoT и приглашает вас на бесплатный вебинар, где наши эксперты расскажут о том, что такое IoT, где он применяется и каковы перспективы карьерного роста в этой области.
Зарегистрироваться на вебинар
