Найти в Дзене
Компьютерра

Что такое интернет вещей и как он работает (Часть 1)

Первый тостер, которым можно было управлять через интернет, появился в 1990 году. Потребовалось еще семь лет, чтобы сформулировать концепцию Интернета вещей, которая сегодня стремительно набирает обороты. Число устройств, подключенных к Интернету к 2019 году, достигло 22 млрд, и это не только смартфоны и фитнес-трекеры. Время разобраться, чем вызван резкий интерес к концепции Интернета вещей, а также оценим масштабы его проникновения в нашу жизнь.

Возникновение термина

Считается, что впервые термин Интернет вещей (Internet of Things или просто IoT) употребил исследователь Кевин Эштон в 1999 году. Он разрабатывал систему управления поставками с помощью радиосигналов. Например, если на складе заканчивается определенный товар, машины могут сами отправить сигнал поставщикам о необходимости его пополнения и даже сделать заказ. Это был первый способ автоматической идентификации объектов. Таким образом, Интернетом вещей была сеть устройств, оснащенных радиометками.

Интернет вещей сегодня

Современное понимание термина связано с тем фактом, что к 2009 году количество устройств, подключенных к сети, стало больше численности населения Земли, и вещи «забрали» интернет у людей. Соответственно, акцент сместился с интернета как сетевого взаимодействия на то, что субъектами этого взаимодействия теперь являются сами устройства. Другими словами, кроме своих основных задач (например, изначально функцией машины было только передвижение), с помощью информационных технологий они выполняют и дополнительные (сейчас многие авто оснащены датчиками расстояния, погоды, заполненности бака и т.д.).

Таким образом Интернет вещей в широком смысле – характеристика современного информационного общества и возможность физических объектов взаимодействовать между собой без участия человека. В узком смысле это совокупность устройств, подключенных к одной сети и по ее каналам передающих друг-другу данные, и технологий хранения и обработки этих данных. Интернет вещей – это и концепция, и технология.

Важно отметить, что Интернет в термине Интернет вещей – это не то же самое, что Всемирная паутина, как можно подумать. Интернет объединяет между собой как индивидуальных пользователей компьютеров, так и целые сети, поэтому и Интернет вещей соединяет устройства в систему, а ее – с еще более глобальной сетью.

Почему все заговорили о нем сейчас

Дело в том, что эта технология IoT не может развиваться обособленно. Она тесно связана с развитием электроники, робототехники, облачными вычислениями, ИИ и машинным обучением, большими данными, скоростью работы сетей и множеством других технологий. С развитием этих сфер разговор об Интернете вещей приобретает больше смысла. Например, М2М (Machine-to-machine) – межмашинное взаимодействие. Это общее название технологии, которая позволяет устройствам с помощью проводной или беспроводной связи обмениваться друг с другом данными. Иногда ее отождествляют с Интернетом вещей, но М2М – это скорее одна из форм интеграции устройств в сеть, а понятие Интернет вещей обозначает концепцию в целом.

Среди конкретных факторов, способствующих развитию Интернета вещей, можно выделить разрастание сети Интернет, появление инфраструктуры, которая поддерживает развитие сети, заинтересованность определенных людей в том, чтобы автоматизировать процессы производства и обмена информацией), появление мощных компьютеров, которые могут обрабатывать большие данные.

Конечно, развитие этой концепции отвечает, прежде всего, потребностям человека. Интернет вещей прочно связан с автоматизацией. Гаджеты и более крупные объекты сами собирают данные, сами обмениваются ими, сами принимают решения, все это может происходить без нашего участия.

Где применяется Интернет вещей

 четыре слоя Интернета вещей, которые соответствуют четырем уровням внедрения технологии в нашу повседневную жизнь.
четыре слоя Интернета вещей, которые соответствуют четырем уровням внедрения технологии в нашу повседневную жизнь.

IoT – это далеко не только «умные» бытовые устройства: микроволновки, холодильники и утюги, и даже не фитнес-браслеты, хотя они, конечно, тоже занимают свое место в новой реальности. Более того, в основном технология Интернета вещей используется в бизнесе, промышленности и энергетике. Ее базовая задача – это мониторинг показателей какого-либо устройства с помощью установленных на нем датчиков и последующая аналитика. Например, в аграрном секторе специальные устройства следят за состоянием почв и темпом роста растений, в логистике – отслеживают местоположение грузов.

Эксперт в области цифровизации Роб Ван Краненбург выделяет четыре слоя Интернета вещей, которые соответствуют четырем уровням внедрения технологии в нашу повседневную жизнь.

  • Умные гаджеты

Первый уровень относится в основном к небольшим устройствам, которые уже сейчас плотно интегрированы в нашу жизнь. Это смартфоны, «умные» часы, фитнес-трекеры. Существуют даже «умные» будильники, которые синхронизируются с матрасом и будят человека по окончании нужной фазы сна. Все эти устройства собирают информацию о владельце и предоставляют готовый отчет о том, какие изменения можно внести в его жизнь.

  • Умный дом

Включение света по хлопку – уже давно не фантазия. Однако современные дома оснащают датчиками не только звука, но и давления, температуры и освещения. IoT здесь проявляется в том, что при этом электроприборы, расположенные в доме, связаны с датчиками одной сетью, и могут включаться в зависимости от показателей друг-друга. Например, кондиционер начинает работу только при поднятии температуры до определенного уровня, а лампа включается с наступлением темноты.

3. Умный город

Многочисленные программы по урбанизации призваны повысить уровень городской жизни для граждан и оптимизировать управление ресурсами для властных структур. Например, датчики на дорогах позволяют определить места скопления пробок, выстроить для водителей оптимальный маршрут и передать эти данные на навигатор – такую технологию многие уже имеют в своих телефонах. Некоторые города, например, Сингапур, используют ее на более продвинутом уровне. Все светофоры и дороги оснащены датчиками, которые объединены в сеть, регулирующую дорожное движение: при отсутствии пешеходов машинам горит зеленый свет, парковки отслеживают загруженность и отправляют данные водителям прямо на навигаторы. СМИ сообщают, что в Сингапуре уже вовсю проводятся испытания беспилотных авто в городской среде.

Только представьте потенциал синтеза технологий Интернета вещей и VR. Моделируя аварийные ситуации на дорогах в виртуальной реальности, можно будет предсказывать места потенциальных аварий и обучать водителей действиям в чрезвычайных ситуациях.

4. Сенсорная планета

Датчики, расположенные в мировых водах, почвах, земной коре и даже атмосфере, позволят ученым непрерывно следить за состоянием Земли. Это поможет предсказать землетрясения, изменение уровня океанов, таяние ледников и сильное изменение температуры. Конечно, природные катаклизмы нельзя полностью предотвратить, но постоянный мониторинг ситуации поможет избежать их разрушительных последствий.

На уже упомянутом примере автомобиля можно проиллюстрировать все четыре этапа развития Интернета вещей. Если первые машины, имеющие только паровой двигатель и никакой электроники, могли только перемещать человека из одной точки в другую, то современные автомобили оборудованы датчиками, которые показывают расход топлива, проводят самодиагностику на предмет неисправностей двигателя. Следующее поколение датчиков передает информацию о местонахождении, а затем происходит интеграция компьютера машины с другими умными системами, например, теми же светофорами. Скорее всего, в ближайшем будущем личные автомобили и такси станут автономными, то есть смогут работать и вовсе без участия человека.

С одной стороны, технология Интернета вещей призвана упростить жизнь людей. Но у любой инновации есть как положительные, так и отрицательные стороны или как минимум то, что вызывает вопросы о необходимости ее внедрения. В следующих частях гайда мы расскажем о слабых сторонах концепции Интернета вещей и ее перспективах в ближайшем будущем.

Вторая часть с прогнозами рынка на 2020 год здесь.