Все, что вам нужно знать об Интернете вещей (Internet of Things, IoT), чтобы понимать процессы, которые сейчас происходят в мире. Какие существуют примеры Интернета Вещей? Основные преимущества и недостатки новейших технологий.
Что такое Интернет Вещей?
Интернет вещей – Internet of Things (IoT) – это миллиарды физических устройств в нашей жизни во всем мире, которые теперь подключены к Интернету, собирают и обмениваются данными. Благодаря дешевым процессорам и беспроводным сетям, можно что угодно, начиная от таблетки и заканчивая беспилотным автомобилем, включить в интернет вещей (IoT). Этот процесс добавляет уровень цифрового интеллекта к устройствам, которые были бы иначе бессмысленны. Устройства могут передавать данные в реальном времени без участия человека, эффективно сливая цифровой и физический миры вместе.
Какие есть примеры устройств и гаджетов Интернета вещей?
Практически любой физический объект может быть преобразован в устройство Интернета вещей (IoT), если он может быть подключен к Интернету и быть управляемым с помощью Интернета.
Лампочка, которая может быть включена с помощью смартфона – это устройство IoT, как и датчик движения, или умный термостат в вашем офисе или уличное освещения. Устройство Интернета вещей может быть пушистым, как детская игрушка, или столь же серьезным, как грузовик. Оно может быть столь же сложным, как реактивный двигатель, который сейчас заполнен тысячами датчиков, которые собирают и передают данные, чтобы убедиться, что он работает эффективно. В еще большем масштабе, проекты интеллектуальных городов заполняют целые регионы датчиками, чтобы помочь нам понять и контролировать окружающую среду.
Название Интернет вещей (IoT) в основном используется для устройств, которые, как правило, должны иметь соединения с Интернетом, и которые могут общаться с сетью независимо от действий человека. По этой причине компьютер, как правило, не считается устройством Интернета вещей, а также им не является смартфон, хотя последний забитый датчиками. A умные часы или фитнес-трекер, как и любое другое устройство, которое можно носить, может считаться устройством Интернета вещей.
Какова история возникновения Интернета вещей?
Идея добавления сенсора и интеллекта к объектам обсуждалась в течение 1980-х и 1990-х годов (и, возможно, существовали некоторые гораздо более ранние обсуждения). Кроме некоторых ранних проектов – включая торговый автомат, подключенный к Интернету – прогресс был медленным, так как технология не была готова.
Нужны были дешевые и энергосберегающие процессоры, прежде чем стало экономически эффективным подключения миллиардов устройств. Принятие меток RFID – микросхем малой мощности, которые могут осуществлять беспроводную связь, – решили некоторые из этих проблем. Это увеличило доступность широкополосного Интернета и сотовых и беспроводных сетей. Использование протокола IPv6 должно обеспечить достаточное количество IP-адресов для каждого устройства, которое может понадобиться в этом мире. Все это помогло масштабированию Интернета вещей.
Кевин Эштон в 1999 году изобрел фразу “Интернет вещей”, хотя технологии понадобилась еще минимум десятилетие, чтобы догнать его видение.
“Интернет вещей интегрирует взаимосвязь человеческой культуры – наших «вещей» – с взаимосвязанностью нашей цифровой информационной системы -” Интернета”. сказал Кевин Эштон.
Добавление меток RFID в дорогостоящее оборудование, чтобы помочь отследить его расположение, было одним из первых шагов в направлении создания Интернета вещей. Но с тех пор стоимость добавления датчиков и подключение обьектов к Интернету продолжает снижаться. Эксперты прогнозируют, что эта основная функциональность может скоро стоить всего 10 центов, что позволит подключить почти все к Интернету.
Интернет вещей сначала был больше интересным для бизнеса и производства, где его применение иногда называют машино-машинным (M2M). Сейчас акцент делается на наполнении наших домов и офисов умными устройствами, превращая его в то, что имеет отношение к почти каждому из нас.
Насколько велик Интернет вещей?
Интернет вещей большой и становится все больше (узнайте об основных интернет тенденциях 2019 года). Количество связанных вещей уже больше, чем людей в мире. Аналитики компании Gartner рассчитали, что в 2017 году было использовано около 8,4 миллиарда устройств Интернета вещей. Это на 31 процент больше, чем в 2016 году, и к 2020 году цифра, скорее всего, достигнет 20,4 миллиарда. Общие расходы на услуги Интернета вещей достигали почти $ 2 000 000 000 000 в 2017 году. При этом две трети устройств находятся в Китае, Северной Америке и Западной Европе.
При этом 8 400 000 000 устройств, что становит больше половины, будут потребительскими продуктами, такими как умные телевизоры и смарт-динамики. Наиболее распространенными приборами Интернета вещей будут умные датчики и коммерческие камеры безопасности, сообщает компания Gartner.
(Умный дом своими руками. Наилучшие доступные гаджеты.)
Какие преимущества Интернета вещей для бизнеса?
Преимущества Интернета вещей для бизнеса зависят от конкретной сферы. Ключевым является то, что предприятия могут иметь доступ к большему количеству данных о своих продуктах и собственных внутренних системах, а также иметь возможность вносить изменения в результате полученной информации.
Производители добавляют датчики к компонентам своих продуктов, чтобы они могли передавать назад данные о том, как продукты используются. Это может помочь компаниям определить, когда компонент может выйти из строя, и поменять его, прежде чем это приведет к повреждению. Компании также могут использовать данные, полученные этими датчиками, чтобы сделать свои системы и их цепи поставки более эффективными. Компании будут иметь гораздо более точные данные о том, что происходит.
“Благодаря внедрению всестороннего сбора и анализа данных в реальном времени, производственные системы могут стать значительно более чуткими”, утверждают консультанты компании McKinsey.
Корпоративное использование Интернета вещей можно разделить на два сегмента: отраслевые предложения, такие как датчики в генераторной установке или устройства в реальном времени для здравоохранения. Вторая категория – устройства Интернета вещей, которые можно использовать во всех отраслях промышленности, например, в системах кондиционирования и безопасности.
Хотя отраслевые продукты сначала лидировали, к 2020 году компания Gartner прогнозирует, что межотраслевые устройства будут достигать 4 400 000 000 единиц, тогда как специфические устройства составят 3 200 000 000 единиц. Потребители покупают больше устройств, но предприятия тратят еще больше. Группа аналитиков заявила, что в то время, как потребительские расходы на устройства Интернета вещей составляли около $725 млрд., расходы предприятий на Интернет вещей достигли $964 млрд. К 2020 году бизнес и потребительские расходы на оборудование Интернета вещей достигнут около $3 триллионов.
Согласно данных компании IDC, три области, которые, как ожидается, потратят больше на Интернет вещей в 2018 году – это производство ($189 млрд.), транспорт ($ 85 млрд.) и коммунальные услуги ($73 млрд.). Производители в значительной степени сосредоточены на повышении эффективности процессов и отслеживанию активов. В то же время две трети расходов, связанных с транспортом, будут направлены на мониторинг грузов и на управление подвижным составом.
В индустрии коммунальных услуг будут преобладать расходы на умные электросети, а также сети поставки газа и воды. IDC прогнозирует рост расходов на межотраслевые области Интернета вещей, например, подключения транспортных средств и умных домов.
Что такое индустриальный Интернет вещей?
Индустриальный Интернет Вещей (IIoT), или четвертая промышленная революция, или Промышленность 4.0 – это все названия, которые предназначены для использования технологий Интернета вещей в бизнес-среде. Концепция такая же, как для потребителского Интернета вещей – использование комбинации датчиков, больших данных и аналитики для измерения и оптимизации производственных процессов.
Если внедрять Интернет вещей по всей цепочке поставок, а не только в отдельных компаниях, то его влияние может быть еще большим как на своевременность поставки материалов, так и на весь процесс управления производством. Повышение производительности труда или экономии расходов – две потенциальные цели. В то же время Интернет вещей может также создать новые потоки доходов для бизнеса. Вместо того, чтобы просто продавать отдельный продукт, например, двигатель, производители также могут продавать прогностическое обслуживание двигателя. (Узнайте, какие профессии будут процветать из-за развития новейших технологий.)
Какие преимущества Интернета вещей для потребителей?
Интернет вещей обещает сделать наше окружение – наши дома, офисы и транспортные средства – умнее, более измеряемыми и коммуникабельными. Умные динамики или смарт-дисплеи (узнайте о умном дисплее Google Nest Hub Max) облегчат воспроизведения музыки, установление таймеров или получение информации. Системы домашней безопасности облегчат наблюдение за тем, что происходит внутри и снаружи, или дадут возможность видеть и общаться с посетителями. Между тем, умные термостаты могут помочь нам нагреть наши дома перед тем, как мы вернемся. Умные лампочки могут помочь притворитися, что мы находимся дома, даже когда мы за его пределами.
Видео-пример умного дома
Снаружи здания сенсоры могут помочь нам понять, насколько шумной или загрязненной может быть наша среда. Беспилотные транспортные средства и умные города могут изменить то, как мы строим и управляем своими общественными пространствами.
Интернет вещей и умный дом
Для потребителей умный дом – тот дом, где они вступают в контакт с интернет-вещами. Это одна из областей, где большие технологические компании (в частности Amazon, Google и Apple) конкурируют между собой (подробнее об умной доме).
Наиболее популярными из устройств умного дома являются умные динамики (или смарт-дисплей), но также смарт-штекеры, лампочки, фотоаппараты, термостаты и умные холодильники.
Не забудь купить молока
Но, кроме простого интереса к блестящим новым гаджетам будущего, сущечтвует более серьезная сторона умных домашних устройств. Они могут помогать в заботе о людях старшего возраста, облегчая возможность для семьи и опекунов общаться с ними и ухаживать за ними. Лучшее понимание того, как работают наши дома, и возможность настроить их, может помочь сохранить энергию – путем уменьшения расходов на отопление.
(узнайте больше о домашнем роботе Asus Zenbo)
А как насчет безопасности Интернета вещей?
Безопасность является одной из самых больших проблем с Интернетом вещей. Датчики собирают во многих случаях чрезвычайно чувствительные данные – что вы говорите и делаете в собственном доме. Обеспечение такой безопасности является жизненно важным для доверия потребителей. Пока достигнутый уровень безопасности в Интернете вещей был чрезвычайно низким. Многие устройства Интернета вещей уделяют мало внимания основам безопасности, как и шифрованию данных.
Недостатки в программном обеспечении – даже старом, находятся на регулярной основе. Сейчас хакеры активно ориентируются на устройства Интернета вещей – такие как маршрутизаторы и веб-камеры. Их несоответствие безопасности делает их мишенями для взлома и их можно использовать в гигантских бот-сетях.
Недостатки делают умные домашние устройства, такие как холодильники, печи и посудомоечные машины, открытыми для хакеров. Исследователи нашли 100 000 веб-камер, которые можно легко сломать. Некоторые умные часы, которые подключенные к Интернету, содержат уязвимые места, которые позволяют хакерам отслеживать местоположение пользователя, подслушивать разговоры или даже предоставляют возможность общаться с пользователем.
Когда стоимость изготовления умных объектов станет незначительной, эти проблемы станут более распространенными и неразрешимыми.
Все это касается и бизнеса. Но здесь ставки еще выше. Подключение промышленных машин к сетям Интернета вещей увеличивает потенциальный риск того, что хакеры обнаружат и атакуют эти устройства. Промышленный шпионаж или разрушающее нападение на критическую инфраструктуру являются потенциальными рисками. Это означает, что предприятиям необходимо будет убедиться, что эти сети являются изолированными и защищенными с помощью шифрования данных. Существует также необходимостью защиты сенсоров, шлюзов и других компонентов. Нынешнее состояние технологии Интернета вещей усложняет безопасность за отсутствия последовательного планирования безопасности Интернета вещей во всех организациях.
Интернет вещей перекрывает разрыв между цифровым и физическим миром, что означает, что взлом устройств может иметь особо опасные последствия. Взлом датчиков, контролирующих температуру в электростанции может обмануть операторов и заставить их принять катастрофические решения. Контроль над автомобилем без водителя также может закончиться катастрофой (безопасны ли беспилотные автомобили?).
Также узнайте безопасна ли 5G связь для здоровья .
Как насчет приватности и Интернета вещей?
Со всеми датчиками, которые собирают данные обо всем, что вы делаете, Интернет вещей являеться потенциально большой головной болью в вопросе конфиденциальности. Возьмите умный дом: он может сказать, когда вы просыпаетесь (когда активизируется умная кофемашина) и насколько хорошо вы чистите зубы (благодаря вашей умной зубной щетке), которую радиостанцию вы слушаете (благодаря умному динамику), какой тип пищи вы едите (благодаря умной печи или холодильнику), что ваши дети думают (благодаря их умным игрушкам), и кто посещает вас и проходит мимо вашего дома (благодаря вашему умному звонку).
Что происходит с этими данными, является жизненно важным делом конфиденциальности. Не все компании умного дома строят свою бизнес-модель вокруг сбора и продажи ваших данных, но некоторые это делают.
Следует помнить, что данные Интернета вещей могут быть объединены с другими битами данных, чтобы создать удивительно детализированную картину о вас. Удивительно легко узнать многое о человеке из нескольких различных показаний сенсора. В одном проекте исследователи обнаружили, что, анализируя данные, отражающие потребление энергии в доме, уровень углекислого газа, температуру и влажность в течение дня, они могли бы узнать, чем обедали в доме.
(10 шагов, которые надо предпринять, чтобы ограничить вашу Интернет уязвимость)
Интернет вещей – приватность и бизнес
Потребители должны понимать какой обмен информации они осуществляют, и оценивать – довольны ли они этим. Некоторые из тех же вопросов касаются бизнеса: была бы ваша команда счастлива обсудить слияние компании в помещении для совещаний, оснащенном, умными колонками и камерами? Одно из недавних исследований показало, что четыре из пяти компаний не смогут идентифицировать все устройства Интернета вещей в своей сети.
Плохо установленые продукты Интернета вещей могут легко открыть корпоративные сети для атаки хакерами или просто слить данные.
Интернет вещей и кибервойны
Интернет вещей делает вычисления физического мира. И, если с устройствами Интернета вещей что-то идет не так, то могут возникнуть серьезные последствия для реального мира. Теперь все начинать обращать внимание на то, что страны могут планировать кибервойны.
В прошлом году брифинг американской разведки предупредил, что страны противники уже имеют возможность угрожать критической инфраструктуре “как и более широкой экосистеме подключенных потребительских и промышленных устройств, известной, как Интернет вещей”.
Американская разведка также предупредила, что подключенные термостаты, фотоаппараты и кухонные плиты могут использоваться для шпионажа за гражданами со стороны другой страны. Также злоумышленники могут вызвать хаос, если устройства были сломаны. Добавление ключевых элементов национальной критически важной инфраструктуры (например, дамб, мостов и элементов электросети) к Интернету вещей делает вопрос безопасности как никогда актуальным.
Интернет вещей и большая аналитика данных (big data)
Интернет вещей генерирует огромное количество данных от сенсоров, прикрепленных к деталям машин или датчиков окружающей среды, или слов, которые мы говорим нашим разумным динамикам. Это означает, что Интернет вещей является важным фактором для крупных проектов аналитики данных, поскольку это позволяет компаниям создавать большие массивы данных и анализировать их.
Предоставление производителю больших объемов данных о поведении его компонентов в реальных ситуациях может помочь ему сделать усовершенствования гораздо быстрее. Данные, собранные с датчиков вокруг города, могут помочь плановикам повысить эффективность движения.
Компания Cisco рассчитывает, что связи между машинами и машинами, которые поддерживают программы Интернета вещей, составят более половины из 27,1 миллиарда устройств и соединений, и будут составлять пять процентов глобального IP-трафика к 2021 году.
Интернет вещей и облако
Огромное количество данных, которые генерируют программы Интернета вещи, означает, что многие компании решат производить обработку данных в облаках, а не строить огромные хранилища данных самостоятельно. Гиганты облачных вычислений уже занимаются этими компаниями: Microsoft, Amazon и Google.
Интернет вещей и умные города
Распространяя огромное количество датчиков над городом или в городе, планировщики могут получить лучшее представление о том, что происходит в реальном времени. В результате, проекты умных городов являются ключевой особенностью Интернета вещей. Города уже генерируют большие объемы данных (от камер безопасности и датчиков окружающей среды) и уже содержат большие инфраструктурные сети (как те, которые контролируют светофор).
Испания имеет в планах покрыть Балеарские острова полумиллионом датчиков и превратить их в лабораторию для проектов Интернета вещей. Региональный департамент социальных служб может с помощью датчиков помогать пожилым людям. Также можно определять стал ли пляж слишком многолюдным и предлагать альтернативы пловцам. В другом примере AT & T запускает услугу мониторинга инфраструктуры, например, мостов, дорог и железных дорог датчиками LTE, которые контролируют структурные изменения, таких как трещины и наклонности.
Способность лучше понять, как функционирует город, должна позволить планировщикам вносить изменения и контролировать, как интернет вещей улучшает жизнь жителей.
Большие технологические компании рассматривают проекты умных городов как потенциально большую сферу, и многие, включая операторов мобильной связи и сетевых компаний, теперь планируют быть привлеченным к таким проектам.
Как подключаются устройства Интернета вещей?
Устройства используют различные способы подключения и обмена данными, хотя большинство использует определенную форму беспроводного подключения: дома и офисы используют стандартный Wi-Fi или Bluetooth (или даже Ethernet, если они не особенно являються мобильными). Другие устройства будут использовать LTE, или даже спутниковые соединения для связи. Однако огромное количество различных вариантов уже привело к тому, что некоторые стандарты связи Интернета вещей должны быть такими же принятыми и совместимыми, как Wi-Fi сегодня.
Одним из направлений роста в ближайшие годы будет использование сетей 5G для поддержки проектов Интернета вещей. 5G предлагает возможность разместить до миллиона 5G устройств на квадратный километр. Это означает, что можно использовать огромное количество датчиков в очень небольшой области, что делает возможным большое масштабное развертывание промышленного Интернета вещей.
Данные Интернета вещей и искусственный интеллект
Устройства генерируют большие объемы данных: это может быть информация о температуре двигателя, или об открытии или закрытии дверей, или считывание умного датчика. Все данные Интернета вещей должны быть собраны, сохранены и проанализированы. Одним из способов, которым компании используют эти данные, является их подача в системы искусственного интеллекта (AI), которые будут использовать данные Интернета вещей и делать прогнозирования. (Что такое искусственный интеллект?)
Например у Google есть искусственный интеллект центра обработки данных в системе охлаждения. ИИ использует данные, полученные с тысяч датчиков Интернета вещей, которые подаются в глубокие нейронные сети, которые, в свою очередь, предполагают, какие тенденции повлияют на будущее энергопотребление. Используя машинное обучение и искусственный интеллект, Google смог сделать свои центры обработки данных более эффективными.
Эволюция Интернета вещей: каким будет следующий этап?
Поскольку цены на датчики и коммуникации продолжают снижаться, становится рентабельным добавление большего количества устройств к Интернету вещей. Даже если в некоторых случаях не очевидны преимущества этих шагов.
Развертывание находится на ранней стадии. Большинство компаний, которые занимаются Интернетом вещей, сейчас находятся на стадии оценки. Причина в том, что необходимы дальнейшие технологии – сенсорные технологии, 5G и машинные аналитики – все еще находятся на ранней стадии развития.
Также есть много технологий, которые поменяют наше восприятие интернета и интернета вещей, в частности. Так, на стадии разработки находится тактильный интернет, который поможет нам не только взаимодействовать зрением и слухом, но и на уровне прикосновения на расстоянии.
Существует много конкурирующих платформ и стандартов. Много разных поставщиков, производителей устройств, программных компаний в сетевых операторов хотят получить свой кусок пирога. До сих пор непонятно, кто из них выиграет. Но без стандартов в сфере безопасности будет постоянная угроза возникновения больших проблем.
Поскольку количество подключенных устройств продолжает расти, нашу жизненную и рабочую среду наполняться умными продуктами. Мы сегодня готовы принять компромиссы безопасности и конфиденциальности. Некоторые приветствуют новую эру умных вещей. Другие будут скучать по тем дням, когда стул был просто стулом.
Узнайте, что такое машинное обучение искусственного интеллекта и какие его примеры.
Источник: zdnet.com
