Bună ziua, dragi locuitori din Khabra! Astăzi am dori să ne concentrăm pe descrierea diferitelor tehnologii de rețea dezvoltate pentru Internetul obiectelor.
Internetul Lucrurilor (IoT, Internetul Lucrurilor) devine următorul salt revoluționar în dezvoltare, comparabil cu invenția motorului cu abur sau cu industrializarea electricității. Astăzi, transformarea digitală revoluționează diferite sectoare ale economiei și schimbă mediul nostru familiar. În același timp, așa cum se întâmplă adesea în astfel de cazuri, efectul final al acestor transformări este greu de prezis la începutul călătoriei.
Procesul care a început, evident, nu poate fi uniform, iar astăzi unele industrii sunt mai pregătite pentru schimbare decât altele. Primele includ electronice de larg consum, transport, logistică, sectorul financiar, la al doilea – de exemplu, agricultură. Deși și aici există proiecte pilot de succes care promit rezultate interesante.
Proiectul TracoVino, una dintre primele încercări de utilizare a IoT în celebra Vale Mosel, cea mai veche regiune viticolă a Germaniei moderne. Soluția se bazează pe o platformă cloud care automatizează toate procesele din podgorie, de la cultivarea materiilor prime până la îmbuteliere. Datele necesare pentru luarea deciziilor vin în sistem de la mai multe tipuri de senzori. Pe lângă detectarea temperaturii, umiditatea solului și monitorizarea mediu, ele pot determina cantitatea de radiație solară, aciditatea solului și conținutul de nutrienți din acesta. Ce dă asta? TracoVino nu permite doar vinificatorilor idee generală despre starea de sănătate a podgoriei lor, dar și să analizeze anumite zone ale podgoriei pentru a identifica problemele, pentru a obține informații în avans despre posibila contaminare și chiar pentru a obține previziuni despre calitatea și cantitatea vinului, permițând vinificatorilor să încheie contracte forward.
Ce altceva te poți conecta la rețele? Cele mai dezvoltate scenarii pentru utilizarea IoT includ „orașe inteligente”. Potrivit cercetărilor efectuate de Beecham Research, Pike Research, iSupply Telematics și Departamentul de Transport al SUA, astăzi, în cadrul acestor proiecte în întreaga lume, există peste un miliard de dispozitive responsabile pentru anumite funcții în alimentarea cu apă, managementul transportului urban, sisteme de sănătate și siguranță. Acestea sunt parcări inteligente care optimizează utilizarea locurilor de parcare, un sistem inteligent de alimentare cu apă care monitorizează calitatea apei consumate de locuitorii orașului, stații inteligente de autobuz care vă permit să obțineți informații precise despre timpul de așteptare pentru transportul necesar și multe Mai mult.
Industria are deja sute de milioane de dispozitive în funcțiune, gata să fie conectate. Printre acestea se numără și sistemele inteligente întreţinereși reparații, contabilitate logistică și siguranță, precum și pompe, compresoare și supape inteligente. Cantitate mare dispozitivele sunt implicate în sectoarele energie și locuințe și servicii comunale: numeroase contoare, elemente de automatizare a rețelelor de distribuție, echipamente de consum, infrastructură de încărcare electrică și infrastructură pentru surse regenerabile și distribuite de energie. În domeniul asistenței medicale, instrumentele de diagnostic, laboratoarele mobile, diverse implanturi și dispozitivele pentru telemedicină sunt și vor fi conectate la Internetul lucrurilor.
Numărul de conexiuni la mașini este de așteptat să crească cu 25% pe an în următorii ani, iar până în 2021 vor fi 28 de miliarde de dispozitive conectate pe planetă. Dintre acestea, doar 13 miliarde vor reprezenta gadgeturi familiare de utilizator: smartphone-uri, tablete, laptopuri și PC-uri - în timp ce 15 miliarde vor fi utilizatori și dispozitive industriale: diverse tipuri de senzori, terminale de vânzare, mașini, tablouri de bord, indicatoare etc.
În ciuda cifrelor aparent uimitoare din viitorul apropiat, acestea nu sunt definitive. IoT va fi implementat peste tot și, cu cât se va merge mai departe, cu atât mai multe dispozitive, simple și complexe, vor trebui conectate. Pe măsură ce tehnologia se dezvoltă, și în special influențată de lansarea rețelelor 5G după 2020, numărul dispozitivelor conectate va crește într-un ritm rapid și se va apropia foarte curând de 50 de miliarde.
Natura masivă a conexiunilor și diverse scenarii aplicațiile dictează cerințele pentru tehnologiile de rețea IoT în cea mai largă gamă. Ratele de transfer de date, întârzierile și fiabilitatea (garanția) transmisiei sunt determinate de caracteristicile unei aplicații specifice. Cu toate acestea, există o serie de comune indicatori țintă, care ne impun să luăm în considerare separat tehnologiile de rețea pentru IoT și diferențele lor față de rețelele tradiționale comunicatii mobile.
În primul rând, costul implementării tehnologiei de rețea în dispozitivul final ar trebui să fie de câteva ori mai mic decât modulele GSM/WCDMA/LTE existente utilizate în producția de smartphone-uri și modemuri astăzi, chiar și în clasa cea mai accesibilă. Unul dintre motivele care împiedică adoptarea în masă a dispozitivelor conectate este costul ridicat al chipset-ului, care implementează întregul pachet de tehnologii de rețea, inclusiv transmisia vocală și multe alte funcții care nu sunt necesare în majoritatea scenariilor IoT.
O cerință asociată, dar separată, este consumul redus de energie și durata lungă de viață a bateriei. Multe scenarii și aplicații IoT necesită ca dispozitivele conectate să fie alimentate autonom de la bateriile încorporate. Simplificarea modulelor de rețea și designul eficient din punct de vedere energetic fac posibilă obținerea unei durate de viață a bateriei de până la 10 ani cu o capacitate a bateriei de 5 Wh. Astfel de indicatori, în special, pot fi obținuți prin reducerea volumului de date transmise și prin utilizarea unor perioade lungi de „tăcere”, timp în care dispozitivul nu primește sau transmite informații și practic nu consumă energie electrică. Cu toate acestea, implementarea unor mecanisme specifice diferă de la tehnologie la tehnologie.
Acoperirea rețelei este o altă caracteristică care trebuie revizuită. Acoperire de azi rețeaua mobilă oferă transfer de date destul de stabil către zonele populate, inclusiv în interior. Cu toate acestea, dispozitivele conectate pot fi amplasate și acolo unde nu există oameni de cele mai multe ori: zone îndepărtate, tronsoane lungi de cale ferată, suprafața unor corpuri vaste de apă, subsoluri, cutii izolate din beton și metal, puțuri de lift, containere etc. Ținta soluționării acestei probleme, potrivit majorității participanților de pe piața IoT, este îmbunătățirea bugetului liniei cu 20 dB față de rețelele GSM tradiționale, care sunt lider în acoperire printre tehnologiile mobile astăzi.
Diferite cazuri de utilizare IoT în diferite industrii necesită cerințe de comunicare complet diferite. Și nu vorbim doar despre capacitatea de a scala rapid rețeaua în ceea ce privește numărul de dispozitive care necesită conexiune. Dacă în exemplul unei „vie inteligente” pe care l-am descris, au fost implicați mulți senzori destul de simpli, atunci întreprinderile industriale Roboții foarte complexi vor fi conectați, efectuând acțiuni, și nu doar înregistrând anumiți parametri de mediu. De asemenea, putem aminti și domeniul asistenței medicale, în special despre echipamentele pentru telemedicină. Utilizarea acestor complexe, concepute pentru diagnosticarea la distanță, monitorizarea procedurilor medicale complexe și formarea la distanță folosind comunicații video în timp real, va impune fără îndoială cerințe complet diferite în ceea ce privește întârzierile semnalului, transmisia datelor, fiabilitatea și securitatea.
Tehnologiile IoT trebuie să fie suficient de flexibile pentru a oferi un set diferit de caracteristici de rețea în funcție de cazul de utilizare, prioritând zeci și sute diverse tipuri trafic de rețea și redistribuirea optimă a resurselor de rețea pentru a economisi eficienta economica. Milioane de dispozitive conectate, zeci de cazuri de utilizare, management și control flexibil - toate acestea trebuie implementate într-o singură rețea.
Numeroase dezvoltări din ultimii ani în domeniul transmisiei fără fir de date au fost consacrate rezolvării acestor probleme, atât legate de dorința de adaptare a arhitecturilor și protocoalelor de rețea existente, cât și de crearea altora noi. solutii de sistem de la zero. Pe de o parte, vedem așa-numitele „soluții capilare” care rezolvă cu succes problemele comunicațiilor IoT într-o singură cameră sau zonă limitată. Astfel de soluții includ popularele Wi-Fi, Bluetooth, Z-Wave, Zigbee și numeroșii lor analogi.
Pe de altă parte, modern tehnologii mobile, care sunt evident imbatabile în ceea ce privește asigurarea acoperirii și scalabilității unei infrastructuri bine gestionate. Potrivit Ericsson Mobility Report, acoperirea GSM este de 90% din suprafața populată a planetei, rețelele WCDMA și LTE sunt de 65%, respectiv 40%, construcția rețelei active continuă. Pașii făcuți în dezvoltarea standardelor de comunicații mobile, în special specificația 3GPP Release 13, vizează tocmai atingerea obiectivelor IoT, menținând în același timp beneficiile utilizării ecosistemului global. Evoluția acestor tehnologii va deveni baza pentru viitoarele modificări ale standardelor de comunicații mobile, inclusiv standardele de rețea de generația a cincea (5G).
Tehnologiile alternative de putere redusă pentru spectrul fără licență sunt, în general, destinate aplicațiilor mai restrânse. Necesitatea creării de noi infrastructuri și natura închisă a tehnologiilor împiedică în mod semnificativ răspândirea unor astfel de sisteme.
Să luăm în considerare ce extensii ale standardelor de comunicații mobile sunt identificate pentru a fi incluse în cea mai recentă ediție a recomandărilor 3GPP Release 13.
EC-GSM
Grupul de lucru GERAN, care dezvoltă tehnologii GSM, a propus un pachet de funcții avansate numit EC-GSM (variante cu același nume: EC-GPRS, EC-GSM-IoT). Această tehnologie implică modificări relativ minore în raport cu GSM/GPRS/EDGE de bază, ceea ce permite ca marea majoritate a stațiilor de bază instalate din acest standard să fie utilizate fără înlocuirea sau modernizarea hardware-ului.Iată principalele caracteristici:
De fapt, se folosește un purtător standard GSM/GPRS, cu modificări pentru a crește bugetul liniei, a crește numărul de dispozitive și a reduce costul implementării tehnologiei în dispozitivul final.
Principalele modificări introduse:
1) DRX extins (eDRX, recepție discontinuă extinsă) pentru GSM și modul de economisire a energiei (PSM)) – reducerea frecvenței mesajelor de semnalizare obligatorie, optimizarea intervalelor de primire și primire a informațiilor, suportarea unor perioade lungi de „tăcere”, până la 52 de minute, timp în care dispozitivul rămâne conectat la rețea fără a transmite sau a primi informații.
2) Acoperire extinsă– adaptarea stratului de legătură în rețea, care utilizează, printre altele, repetarea multiple a informațiilor transmise pentru a îmbunătăți acoperirea cu 20 dB în comparație cu sistemele tradiționale.
3) Alte îmbunătățiri: simplificarea semnalizării rețelei (refuzul de a sprijini acea parte a semnalizării care asigură funcționarea în comun cu rețelele WCDMA/LTE); extinderea mecanismelor de autentificare și securitate a conexiunii etc.
Avantajul cheie al EC-GSM este disponibilitatea infrastructurii de rețea (în majoritatea cazurilor este necesară doar o actualizare software la nodurile rețelei), precum și în prevalența rețelelor GSM și acoperirea acestora.
eMTC
Opțiunea eMTC (numită și LTE-M, LTE Cat.M1) este o adaptare a IoT pentru rețelele LTE. Accentul rămâne pe atingerea obiectivelor IoT în masă (cost, acoperire, durata de viață a bateriei), asigurând în același timp compatibilitatea maximă cu infrastructura de rețea existentă a operatorilor.O diferență importantă între tehnologia eMTC este debitul său mare, de până la 1 Mbit/s în fiecare direcție (de la abonat și la abonat). Este timpul să ne amintim varietatea de cazuri de utilizare IoT pe care le-am abordat la începutul articolului. În anumite cazuri, astfel de rate de transfer de date vor fi în mod clar solicitate.
EMTC este conceput pentru a reduce costul dispozitivului final IoT prin eliminarea funcționalității LTE, care este solicitată și utilizată pe scară largă în rețelele mobile. acces în bandă largă(MSPD), dar devine redundantă odată cu conexiunea masivă a dispozitivelor IoT. Aceasta continuă munca începută de 3GPP în versiunea anterioară a specificațiilor (Versiunea 12), care a definit LTE Cat.0 pentru IoT. eMTC adaugă, de asemenea, mecanisme Extended DRX și PSM pentru LTE, care rezolvă problema reducerii consumului de energie în același mod cum a fost arătat mai sus pentru EC-GSM.
Ca și în cazul EC-GSM, eMTC are o infrastructură de rețea foarte matură și poate fi implementat pe rețelele LTE existente prin intermediul actualizărilor software. Mai mult, rețelele MSB și IoT pot coexista și redistribui dinamic resursele utilizate (spectrul de frecvență, putere de calcul stație de bază etc.) în funcție de tipul și numărul de dispozitive conectate și de traficul pe care le generează.
NB-IoT
Narrowband IoT (narrowband IoT) este o direcție relativ nouă în dezvoltarea tehnologiilor IoT de rețea și, în ciuda faptului că utilizarea sa implică o interacțiune strânsă și integrare cu LTE, tot vorbim despre crearea unui nou tip de acces radio, caracteristicile de care au mai multe diferenţe decât asemănări cu tehnologiile disponibile.
Este de așteptat ca o reproiectare semnificativă a protocoalelor stratului de legătură să reducă costul unui dispozitiv NB-IoT în comparație cu LTE Cat.M1 cu 90%. Mulți producători de echipamente de rețea și module de abonați au anunțat deja suport pentru tehnologia NB-IoT în produsele lor: Ericsson, Huawei, Nokia, Intel, Qualcomm, precum și operatori de telecomunicații de top, inclusiv, de exemplu, Vodafone, Deutsche Telekom și China Unicom .
Astfel, odată cu adoptarea versiunii finale a specificațiilor EC-GSM, eMTC și NB-IoT, care este programată pentru luna iunie a acestui an, participanții pe piață vor avea la dispoziție trei instrumente eficiente pentru dezvoltarea rețelelor IoT. Fiecare dintre ele are propriile caracteristici și avantaje în funcție de cazul specific de utilizare și de caracteristicile rețelei mobile pe care vor fi implementate. Cu toate acestea, în orice caz, avantajele ecosistemului global, disponibilitatea și pregătirea unei rețele implementate și a infrastructurii IT și utilizarea spectrului de frecvență protejat (licențiat) vor contribui la reducerea costurilor de implementare și operare. Aceasta înseamnă că în viitorul apropiat vom observa o creștere explozivă a proiectelor care le folosesc.
Să terminăm povestea noastră aici și să le mulțumim locuitorilor din Khabra pentru atenție! În următoarea postare ne vom concentra asupra aspectelor tehnologice ale tehnologiei NB-IoT.
În zilele noastre, mulți oameni vorbesc despre Internetul lucrurilor, dar nu toată lumea înțelege ce este.
Potrivit Wikipedia, este conceptul unei rețele de calculatoare de obiecte fizice ("lucruri") echipate cu tehnologii încorporate pentru a interacționa între ele sau cu mediu extern, care consideră organizarea unor astfel de rețele ca un fenomen capabil de restructurare a proceselor economice și sociale, eliminând necesitatea participării umane de la unele acțiuni și operațiuni.
În termeni simpli, Internetul lucrurilor este un fel de rețea în care lucrurile sunt conectate. Și prin lucruri mă refer la orice: o mașină, un fier de călcat, mobilier, papuci. Toate acestea vor putea „comunica” între ele fără intervenția umană folosind datele transmise.
Apariția unui astfel de sistem era de așteptat, pentru că lenea este motorul progresului. Nu trebuie să mergi dimineața la aparatul de cafea pentru a face cafea. Ea știe deja când te trezești de obicei și până la această oră va găti cafea aromata. Rece? Poate, dar cât de realist este și când va apărea?
Cum funcţionează asta
picjumbo.comSuntem la începutul călătoriei și este prea devreme să vorbim despre Internetul Lucrurilor. Să luăm de exemplu cafetiera despre care am scris mai sus. Acum o persoană trebuie să introducă în mod independent ora sa de trezire, astfel încât să-i poată face cafea dimineața. Dar ce se întâmplă dacă persoana nu este acasă în acest moment sau vrea ceai? Da, totul este la fel, din moment ce nu a schimbat programul și bucata de fier fără suflet și-a preparat din nou cafeaua. Acest scenariu este interesant, dar este mai mult despre automatizarea proceselor decât despre Internetul lucrurilor.
Întotdeauna există o persoană la cârmă, el este centrul. Există tot mai multe gadgeturi inteligente în fiecare an, dar nu funcționează fără o comandă umană. Această cafetieră nefericită va trebui monitorizată constant și programul schimbat, ceea ce este incomod.
Cum ar trebui să funcționeze
picjumbo.com Internetul lucrurilor implică faptul că o persoană definește un scop și nu stabilește un program pentru a atinge acest obiectiv. Este chiar mai bine dacă sistemul însuși analizează datele și prezice dorințele unei persoane.
Conduceți acasă de la serviciu, obosit și înfometat. În acest moment, mașina a anunțat deja casa că vă va aduce în jumătate de oră: ei spun, pregătiți-vă. Luminile se aprind, termostatul se reglează la o temperatură confortabilă, iar cina se gătește în cuptor. Am intrat în casă - televizorul s-a aprins cu o înregistrare a jocului echipei noastre favorite, cina era gata, bun venit acasă.
Iată principalele caracteristici ale Internetului lucrurilor:
- Acesta este un acompaniament constant al acțiunilor zilnice ale unei persoane.
- Totul se întâmplă în mod transparent, discret și orientat spre rezultate.
- O persoană indică ce ar trebui să se întâmple, nu cum să facă asta.
Ficțiune, ai spune? Nu, acesta este viitorul apropiat, dar pentru a obține astfel de rezultate, trebuie făcut mult mai mult.
Cum să realizezi acest lucru
picjumbo.com 1. Centru unic
Este logic ca în centrul tuturor acestor lucruri să nu existe o persoană, ci un fel de dispozitiv care va transmite programul pentru atingerea scopului. Acesta va monitoriza alte dispozitive și sarcini și va colecta date. Un astfel de dispozitiv ar trebui să fie în fiecare casă, birou și alte locuri. Vor fi uniți printr-o singură rețea, prin care vor face schimb de date și vor ajuta o persoană oriunde.
Putem vedea deja începuturile unui astfel de centru acum. Amazon Echo, Google Home și se pare că lucrează și la ceva similar. Astfel de sisteme pot servi deja ca centrul unei case inteligente, deși capacitățile lor sunt încă limitate.
2. Standarde comune
Acesta va deveni, probabil, principalul obstacol pe calea către Internetul global al lucrurilor. Pentru operarea pe scară largă a sistemului, este necesară o singură limbă. Apple, Google și Microsoft lucrează în prezent la ecosistemul lor. Dar toate se mișcă separat, în direcții diferite, ceea ce înseamnă că, în cel mai bun caz, obținem sisteme locale, care sunt greu de combinat chiar și la nivel de oraș.
Poate că unul dintre sisteme va deveni un standard, sau fiecare rețea va rămâne locală și nu se va dezvolta în ceva global.
3. Securitate
Desigur, atunci când dezvoltați un astfel de sistem, este necesar să aveți grijă de protecția datelor. Dacă rețeaua este piratată de un hacker, el va ști despre tine absolut totul. Lucrurile inteligente vă vor preda atacatorilor într-o clipă, așa că ar trebui să lucrați serios la criptarea datelor. Desigur, lucrează deja la acest lucru, dar scandalurile care apar periodic indică faptul că securitatea ideală este încă departe.
Ce ne așteaptă în viitorul apropiat
Mitch Nielsen/unsplash.com În viitorul apropiat, vom vedea case inteligente care vor deschide uși pentru proprietari atunci când se apropie, vor menține un microclimat confortabil, vor completa în mod independent frigiderul și vor comanda medicamentele necesare dacă o persoană este bolnavă. Mai mult, înainte de aceasta, casa va primi indicatoare de la brățara inteligentă și le va trimite medicului. Mașinile care se conduc singure vor circula pe drumuri și nu vor mai fi blocaje pe drumurile în sine. Internetul Lucrurilor va face posibilă dezvoltarea unui sistem mai avansat de control al traficului, care poate preveni blocajele și aglomerația pe drumuri.
Deja, multe gadget-uri funcționează împreună cu diverse sisteme, dar în următorii 5-10 ani vom experimenta un adevărat boom în dezvoltarea Internetului lucrurilor. Dar, în viitor, este posibil un scenariu ca în desenul animat „WALL-E”, în care umanitatea s-a transformat în oameni grasi neputincioși serviți de roboți. Așa-așa perspectivă. Ce crezi?
O zi buna, prieteni!
De fapt, descrierile diverselor dispozitive de internet apar tot mai des pe internet. Cineva și-a făcut propria priză de internet, băieții se oferă să controleze frigiderele, aparatele de cafea etc., dar în general - parcare „inteligentă”.
Dar, după cum sa dovedit, nu mulți oameni înțeleg cu adevărat ce este Internetul lucrurilor.
Acest articol ar trebui să fie util pentru mulți, cel puțin „pentru dezvoltare generală”.
Deci, dacă cineva este interesat, bine ați venit la pisica.
În loc să introducă
Am auzit odată expresia „conceptul Internet of Things”. Dintr-o formulare a devenit imediat clar că despre care vorbim despre lucrurile care au acces la rețea. Pe atunci nu eram deosebit de interesat de acest domeniu. După ceva timp, am auzit expresia: „Internet of Things...”. Chiar și atunci am crezut că persoana respectivă a făcut o greșeală, pentru că... fraza era cam ridicolă. Dar apoi din ce în ce mai des am început să aud aceeași frază, iar creierul meu a refuzat să o perceapă, până când în cele din urmă m-am hotărât să citesc despre ea mai detaliat. Doar citind titlul original- Internet of Things, mi-am dat imediat seama că atunci când am auzit „Internet of Things”, încercam să-l conectez cu conceptul de „Internet of Things”, și nu cu „rețeaua lucrurilor”. De fapt, din cauza unei situații atât de amuzante, am devenit interesat de această problemă.Apropo, mă întreb dacă eu am fost singurul care a găsit această frază ridicolă la prima vedere sau toți au avut exact același sentiment (desigur, dacă nu ați auzit până acum formularea în engleză)?
Să vedem ce lucruri interesante din istoria noastră au fost conectate cu Internetul lucrurilor. Desigur, există o mulțime de fapte: însăși crearea Internetului și crearea primei pagini pe Internet etc., probabil că este imposibil să le enumerăm pe toate, așa că voi scrie cele mai interesante, deoarece mi se pare, și cele mai apropiate direct de Internetul lucrurilor.
- În 1926, Nikola Tesla, într-un interviu pentru revista Collier, spunea că în viitor radioul va fi transformat într-un „creier mare”, toate lucrurile vor deveni parte dintr-un singur întreg, iar instrumentele care ar face acest lucru posibil s-ar potrivi. ușor în buzunar.
- În 1990, absolvent al MIT, unul dintre părinții protocolului TCP/IP, John Romkey a creat primul lucru pe internet din lume. Și-a conectat prăjitorul de pâine.
- Termenul „Internet of Things” a fost propus de Kevin Ashton în 1999. În același an a fost creat Centrul identificare automată(Auto-ID Center), care se ocupă de identificarea prin radiofrecvență (RFID) și tehnologiile senzorilor, datorită cărora acest concept a devenit larg răspândit.
- În 2008-2009 a avut loc o tranziție de la „Internetul oamenilor” la „Internetul obiectelor”, adică. numărul de obiecte conectate la rețea a depășit numărul de persoane.
Ce este Internetul Lucrurilor?
Acum vom înțelege probleme mai formale.Există multe definiții ale Internetului lucrurilor. Prin Internet of Things vom înțelege o singură rețea, conectând obiectele din jurul nostru lumea realăși obiecte virtuale.
IOT este conceptul de spațiu în care totul este analog și lumi digitale pot fi combinate - aceasta va redefini relațiile noastre cu obiectele, precum și proprietățile și esența obiectelor în sine.© Rob Van Kranenburg.
Conform unei definiții, din punct de vedere IoT, „lucru” – orice obiect real sau virtual care există și se mișcă în spațiu și timp și poate fi definit în mod unic[Mă întreb, apropo, cum se mișcă un obiect virtual în spațiu? :)].
Aceste. Internetul lucrurilor nu este doar o mulțime de dispozitive și senzori diferiți interconectați prin canale de comunicații cu fir și fără fir și conectați la Internet, ci este o integrare mai strânsă a lumile reale și virtuale în care are loc comunicarea între oameni și dispozitive.
Se presupune că în viitor „lucrurile” vor deveni participanți activi în afaceri, informații și procesele sociale, unde vor putea interacționa și comunica între ei, schimbând informații despre mediu, reacționând și influențând procesele care au loc în lumea înconjurătoare, fără intervenția omului.
Potrivit lui Rob Van Kranenburg, Internetul lucrurilor este un „tort cu patru straturi”.
- Nivelul 1 este asociat cu identificarea fiecărui obiect.
- Nivelul 2 oferă un serviciu pentru deservirea nevoilor consumatorului (poate fi considerată ca o rețea a propriilor „lucruri”, un exemplu anume este o „casă inteligentă”).
- Nivelul 3 este asociat cu urbanizarea vieții orașului. Aceste. Acesta este conceptul de „oraș inteligent”, în care toate informațiile care îi privesc pe locuitorii acestui oraș sunt concentrate într-o anumită zonă rezidențială, în locuința dumneavoastră și în casele învecinate.
- Nivelul 4 – planetă senzorială.
Desigur, pentru comunicarea și interacțiunea dispozitivelor, este necesar un limbaj comun. Cisco a efectuat o analiză tehnică amănunțită care arată că IP-ul poate fi adaptat pentru a răspunde nevoilor acestui nou tip de rețea. Internetul lucrurilor ar beneficia apoi de aceleași beneficii – interoperabilitate, scalabilitate și, cel mai important, un singur limbaj comun – care a transformat gama complexă de rețele publice și private într-un singur sistem global de comunicații cunoscut sub numele de Internet.
Voi observa imediat că, în acest caz, IP-ul este doar un mijloc de comunicare, s-ar putea spune că acestea sunt „cordurile vocale și urechile” dispozitivelor; Dar nu vorbim aici în mod direct despre o singură limbă de comunicare încă, ci despre asta voi vorbi într-un alt articol, pe care îl voi scrie mai târziu.
Tehnologii
Acest concept este de obicei asociat cu dezvoltarea a două tehnologii. Acestea sunt identificarea prin radiofrecvență (RFID) și rețelele de senzori fără fir (WSN).Iată ce ne spune wiki-ul despre asta.
Rețele de senzori fără fir
O rețea de senzori fără fir este o rețea distribuită, auto-organizată, de mai mulți senzori (senzori) și actuatori interconectați printr-un canal radio. Mai mult, aria de acoperire a unei astfel de rețele poate varia de la câțiva metri la câțiva kilometri datorită capacității de a transmite mesaje de la un element la altul.Aplicabil această tehnologie a rezolva multe probleme practice legate de monitorizare, management, logistică etc.
RFID
RFID (English Radio Frequency Identification, identificarea prin radiofrecvență) este o metodă de identificare automată a obiectelor în care datele stocate în așa-numitele transpondere, sau etichete RFID, sunt citite sau scrise folosind semnale radio.Această tehnologie este potrivită pentru urmărirea mișcării anumitor obiecte și pentru obținerea unei cantități mici de informații de la acestea. Deci, de exemplu, dacă toate produsele au fost echipate cu etichete RFID, iar frigiderul ar avea un cititor RFID, atunci ar putea urmări cu ușurință data de expirare a produselor și am putea, de exemplu, la plecarea de la serviciu, să ne uităm de la distanță în frigider. și stabiliți ce trebuie cumpărat mai mult.
Probleme și dezavantaje
Cele mai multe principala problema Astăzi există o lipsă de standarde în acest domeniu, ceea ce îngreunează integrarea soluțiilor oferite pe piață și împiedică în mare măsură apariția unor noi.De asemenea, pentru funcționarea deplină a unei astfel de rețele, este necesară autonomia tuturor „lucrurilor”, adică. senzorii trebuie să învețe să primească energie din mediu și să nu funcționeze cu baterii, așa cum este cazul acum.
Prezența unei rețele uriașe care controlează întreaga lume din jurul nostru, deschiderea globală a datelor și alte caracteristici pot avea consecințe negative. Cred că fiecare își poate face propria listă cu posibilele amenințări și probleme pe care le prezintă această tehnologie.
Nu pot să nu citez aici un citat care mi-a plăcut foarte mult:
"„Nu este stricat”, a spus el fără tragere de inimă, „dar... vezi, temperatura mea este doar puțin mai mică decât în mod normal.” Nu în casă, ci în trupuri! Nu treizeci și șase și șase, ci treizeci și șase și o zecime. Ei bine, există astfel de oameni, doi sau trei la un milion, aceasta este, de asemenea, un fel de normă, deși chiar la margine. Dar această casă inteligentă stupidă, cât de inteligentă este? - cere să iau niște pastile!.. Acum trebuie fie să opresc acest sistem, fie să-l reprogramez, altfel va suna la serviciu, a făcut-o deja săptămâna trecută, când a aflat că sunt constipată, acum la birou chiar și aspiratoarele se plâng de îndată ce intru...„© Yuri Nikitin Rassvetniki.
Deci ce-i cu asta?
Ei bine, pentru a nu încheia cu o notă negativă, vreau să spun că neajunsurile nu sunt semnificative în comparație cu ce oportunități poate oferi Internetul lucrurilor.Odată cu dezvoltarea internetului obiectelor, tot mai multe obiecte vor fi conectate la rețeaua globală, creând astfel noi oportunități în domeniul securității, analizei și managementului, deschizând perspective noi și mai largi și contribuind la îmbunătățirea calității vieții populatia.
Vă mulțumim pentru atenție!
În următorul articol vă voi spune mai detaliat despre arhitectură și protocoale și voi lua în considerare, de asemenea, câteva implementări existente.
PS Aș dori să aud atitudinea dumneavoastră față de acest concept și poate câteva completări/editări la materialul prezentat.
Cât de corect este termenul Internet of Things (IoT) și ce a însoțit apariția lui? Răspunsurile la aceste întrebări sunt oferite de materialul pregătit pentru TAdviser de jurnalistul Leonid Chernyak.
IoT nu este Internet, ci doar PaaS?
În anii șaptezeci ai secolului trecut, din momentul în care computerele au încetat să mai fie produse unice și unice, automatizarea în masă a început în două direcții practic independente. Una este automatizarea proceselor de afaceri, pe care o numim tehnologie informațională (IT, Tehnologia informației). O alta este automatizarea proceselor tehnologice aceasta directie, spre deosebire de IT, a inceput sa fie numita tehnologii operationale (OT, Operational Technology).
Merită să clarificăm că IT-ul nu se ocupă de informații, ci de date, așa că ar fi mai corect să le numim „tehnologii de date”. IT combină calculatoarele, sistemele de stocare și rețelele cu procesele de creare, procesare, stocare, securizare și schimb de orice formă de date electronice. OT este, de asemenea, un complex de hardware și software, dar conceput pentru a controla și gestiona procesele fizice.
În URSS, termenii ACS ( Sisteme automatizate Control) și APCS (Sisteme de control automat al proceselor).
De mai bine de patruzeci de ani, IT și OT s-au dezvoltat independent și în acest timp au dobândit caracteristici care le disting semnificativ. Dar în a doua decadă a secolului XXI, sub influența mai multor factori, inclusiv revoluția senzorilor, dezvoltarea tehnologiilor de rețea, cloud computing, analytics și alte tendințe moderne, a început procesul de convergență (convergență IT/OT). , combinând două abordări - orientarea datelor și orientarea evenimentelor în lumea fizică.
Pe termen lung, ne putem aștepta la apariția unui întreg unic format din tehnologii tradiționale de lucru cu date și sisteme industriale sisteme de control (ICS) și sisteme de control și achiziție de date de supraveghere (SCADA). Poate că în cele din urmă vor fi sisteme ciber-fizice sau chiar sisteme ciber-fizice sociale.
Sistemele ciberfizice (Cyber-Physical-System) sunt sisteme formate din diverse obiecte naturale, subsisteme artificiale și controlere de control care fac posibilă prezentarea unei astfel de formațiuni ca un întreg. CPS asigură o cuplare strânsă și o coordonare între resursele de calcul și cele fizice. Domeniul de aplicare al CPS se extinde la robotică, transport, energie, control al proceselor industriale și infrastructuri mari. Sistemele ciberfizice sociale Sistemele ciberfizice-sociale (CPSS) combină lumile fizice, cibernetice și sociale și asigură interacțiunea între ele în timp real.
Procesul de combinare a IT și OT este extrem de complex și este discutat la diferite niveluri, mai ales în dialogul dintre cele mai mari două comitete de standarde, Societatea Internațională pentru Automatizare (ISA) și Consorțiul Internet Industrial (IIC).
Pe nivelul de marketingÎn mass-media, termenul Industrial Internet sau Industrial Internet of Things (IIoT) este cel mai des folosit pentru a se referi la soluții care vizează convergența IT/OT. Modul în care se face acest lucru reflectă cel mai adesea o atitudine prea entuziastă față de fenomenul IoT și o atitudine simplistă față de transferul principiilor IoT către industrie. Articolul Wikipedia Internet of Things are o secțiune specială „Critici și controverse”, care arată problemele asociate cu IoT.
În IIoT, vor exista și mai multe probleme, deoarece volumele de date generate de mașinile industriale sunt mai mari decât cele de uz casnic, iar problemele de securitate sunt mai critice. Furnizarea de adrese către toate dispozitivele posibile prin IPv6 (Internet Protocol versiunea 6) este departe de a fi suficientă pentru a rezolva problemele de convergență IT/OT. Prin urmare, judecând după contul din Hamburg, nu există Internet of Things, iar în spatele ecranului publicitar numit IIoT se află o platformă de servicii PaaS cu acces la resurse cloud prin Internet.
Ce este IoT?
La prima cunoaștere, nu prea profundă, cu IoT, ideea generală a Internetului lucrurilor și perspectivele acestuia părea foarte atractivă. Dar după câțiva ani, la o analiză mai atentă a acestui subiect, au apărut anumite îndoieli, nu în ultimul rând cauzate de hype-ul monstruos de marketing care însoțește IoT.
IoT ridică o serie de întrebări:
- Cât de corectă este expresia „Internetul lucrurilor”?
- Cum este conectat Internetul lucrurilor (IoT) la internet?
- Cum poate fi format Internetul din lucruri?
Apariția acestor întrebări și a celor asemănătoare este firească, fie și numai pentru că binecunoscutele definiții ale IoT, propuse nu de oricine, ci de analiștii de top din industrie, ca să spunem ușor, nu adaugă claritate.
- IDC - Internet of Things este o rețea de rețele cu puncte finale identificabile în mod unic care comunică între ele în două direcții folosind protocoale IP și, de obicei, fără intervenție umană.”
- Gartner - Internet of Things este o rețea de obiecte fizice care au încorporate tehnologii care le permit să interacționeze cu mediul extern, să transmită informații despre starea lor și să primească date din exterior.”
- McKinsey - Internetul lucrurilor sunt senzori și dispozitive de acționare (actuatoare) încorporate în obiecte fizice și conectate prin rețele cu fir sau fără fir folosind Internet Protocol (IP), care conectează Internetul.”
Acest tip de definiție provoacă disonanță cognitivă, adică o afecțiune pe care enciclopediile o descriu drept „disconfort mental cauzat de o ciocnire în mintea individului de idei contradictorii: idei, credințe, valori sau reacții emoționale”.
Să începem cu faptul că Internetul sau pur și simplu o rețea este un sistem mondial de rețele de calculatoare interconectate utilizate pentru stocarea și transmiterea datelor. Este construit pe baza stivei de protocoale TCP/IP. Funcția rețelei se reduce la transmiterea de pachete de date, nimic mai mult. Nu toată lumea cunoaște acest fapt pentru marea majoritate a populației, rețeaua este cunoscută pentru faptul că World Wide Web WWW rulează în mintea obișnuită, WWW și Internetul sunt identice. Dar există și o mulțime de alte sisteme de transfer de date, inclusiv partajarea de fișiere, telefonie și multe altele. În special, este destul de rezonabil să folosiți Internetul pentru a organiza schimbul de date între lucruri. Nu există restricții pe partea de rețea. De ce vorbim despre o rețea de lucruri ca despre ceva separat și special? Nimeni nu s-ar gândi să numească WWW „Internetul textelor”.
Cel mai probabil, am devenit victima unei neînțelegeri, pentru că atunci când vorbim despre IoT, ele înseamnă de obicei nu doar comunicații, ci ceva asemănător cu WWW, ceva de genul o rețea de lucruri, acest fapt a fost realizat relativ recent și termenul corespunzător Web; a aparut a lucrurilor (WoT), care se apropie mai exact de ideea ideala a IoT.
Înlocuirea conceptelor a apărut și s-a consolidat din cauza lipsei de înțelegere adecvată a diferențelor dintre Internet și WWW. World Wide Web este un sistem distribuit care oferă acces la documente interconectate situate pe diferite computere conectate la Internet. Posibilitatea de a accesa documente este oferită de limbajul de marcare HTML (HyperText Markup Language). Fișierele HTML marcate standard (pagini web) sunt principalul tip de resurse de pe World Wide Web.
Documentele text în sine nu sunt complexe, așa că standardele dezvoltate de consorțiul W3C s-au dovedit a fi clare și de înțeles, iar trei lucruri - un sistem unic de adresare a documentelor URL/URI, limbajul HTML și protocolul HTTP - au fost suficiente pentru a oferi umanității capacitatea de a comunica.
Cel mai probabil, Kevin Ashton, cel care a propus termenul Internet of Things, este direct vinovat pentru confuzia terminologică, deși în 1999 nu se gândea la o rețea de lucruri, ci la o rețea de lucruri. Iată ce a scris mai târziu în 2009:
Destul de evident, el recunoaște că nu vorbim despre rețele de date, ci despre un fel de web de informare constând din imagini ale lucrurilor.
Dacă Ashton ar fi folosit termenul mai precis Web of Things (WoT), atunci nu ar fi trebuit să ne chinuim să interpretăm IoT. Când oamenii vorbesc despre paternitatea termenului IoT, ei uită că la mijlocul anilor 90 exista o companie numită Integrated Systems Inc. (ISI), care a propus ideea extrem de semnificativă a Internetului încorporat. Apoi, din naivitate, părea că pentru comunicarea între lucruri era suficient să instalați ISI-ul dezvoltat pe procesorul încorporat. sistem de operare PSOS. Viața a arătat că problema este mult mai complicată.
În prezent, comunitatea academică este implicată activ în dezvoltarea WoT. S-a creat consorțiul W3C grup de lucru Web of Things Interest Group, se lucrează pentru dezvoltarea standardelor, dar acesta este un proces extrem de lung, deoarece dispozitivele (lucrurile) nu sunt comparabile ca complexitate și varietate cu textele. În consecință, standardizarea interacțiunii dintre dispozitive este mult mai dificilă decât ceea ce s-a făcut pentru texte. Această lucrare va dura mai mult de un an.
Până atunci, va trebui să ne înțelegem și să acceptăm cu tristețe interpretarea existentă a IoT, fiind de acord că „termenul este ocupat”, dar înțelegând în același timp că nu există Internet al lucrurilor și că nu poate exista, deși într-o zi un web. Internetul bazat poate și va fi creat. Sună ca numele ziarului MK, derivat din Moskovsky Komsomolets, dar exact opusul. Komsomolul nu mai există de mult timp și, cel mai probabil, nu va mai exista niciodată. Iar IoT este o abreviere pentru Internet of Things: pentru ceva care în esență nu există încă în totalitate, dar într-o zi probabil va exista ceva similar.
Cum funcționează Internetul lucrurilor
Platforme IoT
Internetul lucrurilor ca „rețea de rețele”
Articolul enumeră principalele modele de afaceri prin care IoT va fi implementat în viitorul apropiat. Primul model de afaceri este „ control de reglementare" Conformitatea cu cerințele organizațiilor de reglementare este o conditie necesara pentru a face afaceri, dar nu aduc beneficii economice directe companiilor, în ciuda costurilor semnificative. În contextul acestei situații, IoT are un potențial enorm de a reduce costurile în acest domeniu.
Al doilea model de afaceri este „controlul preventiv”: IoT vă permite să identificați în timp util condițiile preliminare pentru situatii de urgentași reducerea eficienței echipamentelor. Datorită IoT, puteți lansa monitorizarea de la distanță și monitoriza funcționarea echipamentelor online în timp real.
Al treilea model de afaceri este „diagnosticarea la distanță”. Senzorii IoT pot fi utilizați pentru a diagnostica dispozitivele pe care sunt instalați și pentru a răspunde automat la modificările stării acestora.
Al patrulea model de afaceri este „controlul operațiunilor”. Cu IoT poți controla lanțul operațiuni tehnologice, controlează mișcarea oricăror dispozitive și monitorizează automat caracteristicile acestora în timp real. Acest lucru vă permite să scăpați de furt și de pierderile incontrolabile, să creșteți eficiența obiectelor controlate în care sunt instalați senzori „inteligenti” și să obțineți predictibilitatea funcționării acestora.
Al cincilea model de afaceri este „automatizarea operațiunilor”. Apariția IoT face posibilă automatizarea operațiunilor frecvent repetitive, crescând eficiența muncii, calitatea timpului liber și satisfacția clienților. Avantajul unor astfel de gadgeturi IoT se exprimă nu numai în simplificarea operațiunilor de rutină. Acestea stimulează vânzările, permițându-vă să automatizați obiceiurile.
Tehnologii IoT
Platformă tehnică și comercială pentru IoT
Implementarea cu succes a soluțiilor Internet of Everything nu este un proces izolat sau independent. Cisco consideră că acest lucru necesită o platformă tehnică și de afaceri pe care să poată fi construite cu ușurință mai multe soluții pentru a oferi beneficiile de afaceri promise într-un mod inteligent și eficient. În centrul unei astfel de platforme de internet se află infrastructura de comunicații și tehnologia de încredere, servicii operaționale și de management, precum și o serie de soluții verticale și orizontale.
Experiența Cisco arată că pentru a implementa soluții Internet of Everything, toate elementele tehnice și de afaceri trebuie să ofere rezultatul dorit. Implementarea eficientă a sistemelor Internet of Everything va oferi o platformă la nivel de business, sau chiar la nivelul întregii industrie, pentru a permite o serie de soluții IoE unice și profitabile.
Niveluri, începând de jos:
- conexiuni de rețea – conectarea tuturor soluțiilor, datelor și aplicațiilor printr-o rețea de tip backhaul de fibră optică sau o rețea celulară licențiată.
- Acces la rețea - o rețea Wi-Fi gestionată sau altă rețea fără licență fără licență pentru conectarea tuturor senzorilor și aplicațiilor.
- Platformă tehnologică – o platformă care asigură conectarea rapidă și fiabilă a noilor dispozitive la arhitectură folosind principiul „plug and play”, precum și conectarea la servicii de stocare în cloud și procesare a datelor.
- Soluții verticale și orizontale – o colecție de dispozitive și aplicații care oferă soluții unice pentru diverse segmente industriale verticale și orizontale.
- Platformă de monetizare – În unele verticale, cum ar fi orașele inteligente și B2C, există oportunități de a folosi platforma pentru a crea noi fluxuri de venituri.
- Common Management Platform – O platformă comună care oferă management, servicii pentru clienți și servicii pentru toate soluțiile.
- Servicii profesionale – Servicii de specialitate, cum ar fi integrarea sistemelor, planificarea și proiectarea.
- Management de proiect – servicii de gestionare a proiectului, operațiunilor și ecosistemului partenerilor.
Implementarea cu succes a soluțiilor și culegerea de potențialele beneficii enorme ale Internetului totul depinde de mai mult decât de lucruri și aplicații interesante. Este nevoie de o platformă cuprinzătoare, tehnică, operațională și organizațională pentru Internetul tuturor pentru a transforma ideile și așteptările în realitate.
Sisteme încorporate în ecosistemul Internet of Things
Piața globală a sistemelor încorporate este în creștere, determinată de cererea în creștere pentru dispozitive de calcul portabile și soluții M2M încorporate. Alți factori cheie de creștere în ultimii ani au fost tendința către automatizare în industria de producție, evoluția continuă a computerului pervasive și adoptarea pe scară largă a Internetului obiectelor.
Creșterea rapidă a pieței sistemelor încorporate se datorează în mare parte dezvoltării rapide a Internetului obiectelor. Se așteaptă ca până în 2020, peste 30 de miliarde de dispozitive să fie conectate la internetul global al obiectelor.
Conceptul modern de Internet al Lucrurilor implică faptul că toate dispozitivele moderne, indiferent de platformă, ar trebui să poată funcționa împreună cu alte dispozitive și servicii, formând un singur ecosistem interconectat și să nu existe izolat.
Această premisă este unul dintre principalele motive pentru transformarea pieței sistemelor embedded. Astăzi, se îndreaptă spre dezvoltarea unor sisteme inteligente (senzori, mașini, mecanisme, dispozitive etc.) integrate într-o singură rețea globală de calculatoare în vederea obținerii și procesării datelor pentru a îmbunătăți eficiența producției (în sectorul industrial) sau confortul utilizatorilor. și comoditate (la nivel de consumator).
Implementarea unor astfel de sisteme inteligente necesită munca coordonată a mai multor participanți pe piață, incluzând atât furnizorii de componente (aceleași procesoare, microprocesoare, controlere, senzori etc.), cât și producători de produse finale ( electronice de larg consum, echipamente industriale, mașini, avioane... lista este cu adevărat nelimitată) și producători de software capabili să personalizeze toate aceste sisteme încorporate pentru clienții individuali, conectându-i la cloud și asigurând interacțiunea lor cu alte sisteme din infrastructura clientului.
Cooperare între producătorii de soluții încorporate și dezvoltatorii de software
Cu o astfel de creștere semnificativă a pieței de sisteme embedded și a numărului de dispozitive finale conectate la rețea și între ele, există deja o nevoie serioasă de dezvoltatori de software care să înțeleagă complexitatea ecosistemului în care producătorii de componente, plăcile, furnizorii de gata. sistemele realizate și integratorii sunt în curs de dezvoltare și cu experiență serioasă în dezvoltarea de soluții încorporate.
Pentru a spune simplu, cineva trebuie să „facă” senzorii să vorbească limba producătorului dispozitivului sau echipamentului și utilizatorului final, adică să asigure colectarea informațiilor necesare, analiza acestora, afișarea și interacțiunea cu alte sisteme ale producătorului. Detaliile individuale ale acestui „limbaj” pot diferi în funcție de sarcinile unui anumit producător (OEM), iar pentru personalizarea pentru clienții individuali, producătorii de senzori (controlere, microprocesoare etc.) nu au întotdeauna resurse și capacități suficiente. În această etapă este necesară sprijinul unei companii de dezvoltare de soluții încorporate cu experiență.
Probleme de dezvoltare tehnologică
Există factori care pot încetini dezvoltarea Internetului lucrurilor. Dintre acestea, trei sunt considerate cele mai importante: trecerea la protocolul IPv6, alimentarea senzorilor și adoptarea unor standarde comune.
Rezolvați deficitul și trecerea la IPv6
În februarie 2010, nu mai erau adrese IPv4 gratuite în lume. Deși utilizatorii obișnuiți nu au găsit nimic în neregulă în acest sens, acest fapt ar putea încetini semnificativ dezvoltarea Internetului lucrurilor, deoarece miliarde de senzori noi vor avea nevoie de noi adrese IP unice. În plus, IPv6 simplifică gestionarea rețelei cu setări automate configurații și noi, mai mult funcții eficiente securitatea informatiei.
Sursa de alimentare senzor
Până la începutul lunii noiembrie 2014, mai multe organizații dezvoltau specificații universale pentru electronicele inteligente și programul de certificare corespunzător, inclusiv alianța Open Connectivity Foundation (OCF), care include
Tendința Internet of Things câștigă acum din ce în ce mai multă popularitate. Cel mai adesea, conceptul de Internet al lucrurilor este indisolubil legat de ceva inteligent: case inteligente, transport inteligent, întreprinderi inteligente... Dar când te uiți la această inteligență mai atent, ești adesea dezamăgit: controlul de la distanță a unui bec în casa este automatizare în cel mai bun caz, dar nu casă inteligentă. Se pare că nici Internetul nu este chiar atât de inteligent... Dar ce este Internetul inteligent al lucrurilor?
În general, istoria Internetului poate fi împărțită în 4-5 etape acum suntem în era Internetului lucrurilor (IoT). Pe scurt, poate fi descris astfel: o creștere a numărului de dispozitive care interacționează nu numai cu utilizatorii, ci și între ele. Aceste. Fiecare aparat de cafea are acces la rețea - dar de ce are nevoie de acest acces rămâne de decis.
Apariția Internetului Lucrurilor este un pas destul de așteptat, deoarece lenea este motorul progresului. De ce să mergi la televizor să schimbi canalele dacă poți veni cu o telecomandă, de ce să apeși un buton pe o cafetieră dacă poți să o faci de pe smartphone sau să stabilești o regulă ca cafeaua să se toarnă singură... Este convenabil. ? Ce se întâmplă dacă o persoană nu este acasă sau nu are nevoie de lumină la ora stabilită?
Casa s-a dovedit a nu fi „inteligentă”, deoarece această abordare nu schimbă puțin situația: o persoană încă trebuie să controleze totul, el este centrul de control al tuturor. Se pare că aceasta este „doar” automatizare. În același timp, apreciez perfect puterea progresului care a condus la acesta. Vreau doar ceva mai mult, am nevoie de un internet „inteligent”.
Ce vreau să spun prin internet inteligent al lucrurilor? Acesta este Internetul lucrurilor, care va schimba paradigma obținerii rezultatelor: vrei să-ți stabilești obiective, nu modalități de a le atinge.
- Smart Internet of Things este sprijinul constant al unei persoane cu obiectele care o înconjoară.
- Smart Internet of Things înseamnă transparență a proceselor și concentrare pe rezultate.
- Smart Internet of Things înseamnă să spuneți nu cum să faceți acest lucru, ci ce ar trebui să se întâmple.
Cum se realizează acest lucru din punct de vedere tehnic?
În primul rând, tehnologiile multi-agenți - sunt deja peste tot, iar Internetul lucrurilor este imposibil fără ele. Fiecărui participant din lumea reală (adică fiecărei persoane și fiecărui dispozitiv) i se atribuie un agent software - un obiect cu un anumit grad de inteligență care reprezintă interesele sale în lumea virtuală. Lumea virtuală poate fi numită, într-o oarecare măsură, o copie îmbunătățită a vieții noastre: există aceiași participanți care urmează cel mai adesea reguli prestabilite și cunoscute, oferind răspunsuri de încredere la întrebările puse, sincere și deschise - altruiști, în general. În același timp, relația dintre lumea reală și cea virtuală este bidirecțională: soluții din lumea virtuală sunt date în realitate pentru execuție, iar toate evenimentele din lumea reală (foarte adesea neprevăzute) se reflectă în lumea virtuală.Cum trăiesc și lucrează agenții
Ciclul de viață al agenților este destul de simplu. Mai întâi ei percep informații din lumea exterioară. Apoi trebuie procesat, adică. planifica unele actiuni. Ei bine, acțiunile trebuie deja efectuate - prin lansarea comenzilor corespunzătoare în lumea reală.
Se pare că în casa noastră „inteligentă”, agentul uman comunică în mod constant cu agenții aparatului de cafea, becurilor și altor frigidere - dându-le comenzi și schimbând informații. Vedem ceva similar offline: să presupunem că o persoană dorește să înceapă un serviciu de spălătorie. Încarcă lucrurile în mașina de spălat, vrea să adauge pudră și își dă seama că nu este suficient pentru spălat. Apoi se duce la magazin, cumpără pudră și încearcă să înceapă din nou spălarea. Este bine dacă are balsam și nu mai trebuie să meargă la magazin.
Să modelăm această situație din punctul de vedere al agenților, amintindu-ne totodată că fiecare agent cunoaște toate informațiile despre esența sa fizică.
Apoi agent detergent vă va cere să le cumpărați înainte ca proviziile să fie epuizate. Cum va întreba? Cel mai probabil, va ajunge la coada unui agent cumpărător și va fi achiziționat exact atunci când o persoană are posibilitatea fizică de a-l aduce – sau chiar se va comanda livrarea, fără intervenție umană. Este convenabil? Da. Este greu? Si da. Este posibil acest lucru? Și din nou da.
Toate acestea par prea departe în viitor. Dar să ne amintim un lucru atât de minunat precum ontologiile. Acesta este un mod relativ universal și care poate fi citit de mașină de reprezentare a cunoștințelor și o mare varietate de cunoștințe poate fi descrisă acolo. În ontologie, putem descrie concepte care sunt importante pentru noi, descrie reguli logice - iar agenții noștri inteligenți pot folosi aceste cunoștințe pentru a atinge și a interacționa cu obiectivele.
Este posibil să se dezvolte o ontologie universală care să conțină toate cunoștințele necesare pentru internetul inteligent al lucrurilor? Probabil că da. Dar este înfricoșător să ne imaginăm care ar trebui să fie scopul acestei ontologii. Mult mai simplă pare să fie capacitatea de a suporta ontologii de domeniu - și, dacă este necesar, potrivirea între ele.
Se pare că utilizatorul poate crea o ontologie a casei, o ontologie a spațiului de lucru - iar datele descrise în acestea trebuie să fie consistente. Cu această abordare, se dovedește că putem avea atât un birou „inteligent”, cât și o casă „inteligentă”.
Ontologie pentru logica muncii
Cel mai comun mod de a folosi ontologiile este doar o modalitate de a stoca cunoștințe care sunt structurate rigid. Mai mult, această cunoaștere, de regulă, vorbește doar despre o anumită esență a lumii fizice. De ce să nu mergeți mai departe și să stocați regulile de interacțiune și logica funcționării internetului inteligent al lucrurilor în ontologii? În practică, acesta ar putea arăta astfel: când se creează un agent, acesta se uită la entitatea căreia îi aparține. Pentru a înțelege corect proprietățile acestei entități, agentul trebuie să apeleze la ontologie - de acolo va obține informații despre ce poate face această entitate și care sunt nevoile acesteia. Știe el să atingă aceste nevoi, cum să-și folosească abilitățile? Aceste informații sunt și în ontologie! Să luăm în considerare un exemplu - cumpărarea unui aparat de aer condiționat. Când un aparat de aer condiționat este conectat la o rețea comună, are un agent software. Acest agent poate ști despre scopul său. Apoi trebuie doar să se declare: „Sunt agent de aer condiționat! Pot să mă relaxez! Vreau să risipesc energie! Pot să sparg! Vreau prevenție o dată pe an!”
Aceste mesaje ar trebui să fie primite de toate părțile interesate - de exemplu, agentul casei care este responsabil pentru consumul de energie electrică. În continuare, acești doi agenți vor trebui să cadă de acord asupra consumului de energie în casă - Internetul lucrurilor ar trebui să fie economic. Totodată, agentul de aer condiționat poate afecta și alte procese care consumă energie – în cazurile în care întreținere temperatură ridicată casa are prioritate mare.
Agentul de aer condiționat însuși poate avea nevoie de informații. De exemplu, ar fi bine să țineți cont de temperatura actuală din afara ferestrei și de prognoza pentru o zi sau două: atunci nu trebuie să răciți casa în căldură înainte de o pușcă de frig puternică. Cum pot obține datele necesare? Trebuie să aflăm din ontologie cine le poate furniza.
Internetul inteligent al lucrurilor este doar o casă inteligentă?
Toate exemplele de mai sus sunt despre internetul lucrurilor din viața de zi cu zi, despre casele inteligente. Dar acesta nu este singurul domeniu în care pot fi utilizate tehnologii atât de puternice. Întreprinderile manifestă deja un mare interes pentru Internetul lucrurilor. Astfel, Airbus în raportul său privind întreprinderile viitorului vede IoT ca una dintre tehnologiile importante.Să încercăm să stabilim cum poate fi utilizat Internetul lucrurilor intreprinderi moderne. La astfel de întreprinderi, de regulă, există multe mașini diferite, multe comenzi diferite pentru producția de produse și multe procese tehnologice diferite. În general, există o mulțime de lucruri diferite acolo. Și, desigur, în sistemele inteligente de Internet al lucrurilor ale acestor întreprinderi vor exista mulți agenți diferiți. Tuturor acestor agenți li se cere să intre într-un singur spațiu de informații - atunci utilizarea Internetului Lucrurilor va arăta mai mult randament ridicat. Să ne uităm la un exemplu: un agent pentru o comandă de producție dorește ca acesta să fie îndeplinit. Pentru a face acest lucru, el trebuie să găsească muncitori liberi - iar căutarea trebuie să înceapă din propriul său atelier! Și dacă nu sunt muncitori liberi în atelier, toată lumea este foarte ocupată, atunci ar fi logic să încercăm să-i găsești pe acești oameni în altă parte. Pentru a găsi unul gratuit muncă cu anumite competențe, trebuie să înțelegi unde să-l cauți. Pentru a face acest lucru, este suficient să apelați „doar” la ontologie, care vă va spune în ce atelier locuiesc lucrătorii cu capacitățile necesare. Și după răspuns, începeți să comunicați cu aceste ateliere și încercați să găsiți muncitori care să îndeplinească comanda.
Un alt exemplu este un agent de mașini care el însuși devine proactiv și își caută de lucru. Acest agent trebuie să înțeleagă ce comenzi poate îndeplini - pentru aceasta are nevoie de informații despre comenzi și procese tehnologice pentru implementarea acestora. Dacă are deja astfel de informații, atunci agentul mașinii poate determina din ontologie cine ia decizia de a programa aceste comenzi - și poate încerca să le atragă la sine. De regulă, decizia poate fi luată fie de ordinul propriu-zis, fie de către managerul acestui ordin - o persoană.
Este de remarcat faptul că în cele descrise internet inteligent lucruri, o persoană este un participant deplin la toate procesele - vede în mod constant informații actualizate și poate calcula prețul produselor fabricate într-un mod cu adevărat onest. În același timp, cuvântul final în luarea deciziilor poate rămâne cu el - dar i se va oferi suport de înaltă calitate pentru această decizie, iar decizia va fi complet transparentă și flexibilă.
Principiul centrat pe rețea
Desigur, toate sferele noastre de viață (în care, sunt sigur, va exista Internetul Lucrurilor) se vor intersecta îndeaproape. Este imperativ ca intersecția unor astfel de zone să fie viabilă și utilă utilizatorului. La urma urmei, dacă în aceste interneturi ale noastre fiecare zonă își folosește propriile standarde de interacțiune, atunci acest lucru nu va duce la nimic bun.În anii '80 ai secolului trecut, Mareșalul Uniunii Sovietice N.V. Ogarkov a formulat o abordare centrată pe rețea a operațiunilor de luptă (și în SUA aceste idei au fost dezvoltate datorită viceamiralului Arthur Sebrowski și profesorului John Gartska). Conform acestei abordări, toate resursele care sunt capabile să îndeplinească o sarcină trebuie să facă parte din aceeași rețea de informații și să poată face schimb de informații pentru a finaliza această sarcină. Nu-ți aduce aminte de nimic? Internetul lucrurilor este o aplicație extrem de logică a abordării centrate pe rețea, deoarece folosește modern tehnologia de informație să integreze elemente distribuite într-un sistem global capabil să se adapteze la condițiile în schimbare ale lumii exterioare.
