Интернет вещей (в примерах) — что это такое и как он работает

Посредством интернета стало возможным управлять многими вещами. Объединенные сети из компьютеров, планшетов и смартфонов уже никого не удивляют. Промышленное оборудование, управляющееся из единого центра, также давно не новинка.

А в скором будущем планируется объединить в единую концепцию бытовые приборы умного дома, которые будут угадывать желания владельцев и выполнять возложенные на них функции при помощи запрограммированного девайса.

Перечисленные возможности – это мир интернет вещей, который проникает во все новые области жизни человека. Уже сейчас количество подключенных приборов к интернету перевалило за 20 млрд, а к 2020 году их число превысит отметку в 50 млрд.

Давайте рассмотрим, что такое Интернет вещей, какие примеры его использования уже существуют сегодня и что ждать в ближайшем будущем.

Что такое Интернет вещей

Прежде чем вы окунетесь во все тонкости интернета вещей, посмотрите интересное видео о том, что это такое:

Интернет вещей – это взаимодействие устройств между собой и окружающим миром, которое исключает участие человека, благодаря чему способно изменить некоторые экономические и социальные нормы.

В настоящее время пределом фантазии о развитии технологий можно считать Интернет вещей – концептуально иной подход во взаимодействии человека с «умной» электроникой.

Если век тому назад о таком можно было только мечтать, то сегодня это – лишь очередная ступень разработок, относящаяся к не столь отдаленному будущему.

Если углубиться немного в историю, то первым человеком, упоминавшим об Интернете вещей, стал великий Тесла. Он предсказывал радиоволнам роль нейронов, которые будут управлять всеми предметами. Это было просто предсказание, которое в силу многих причин не могло получить практическое применение в то время.

Но уже менее чем через сто лет Кевин Эштен впервые применил Internet of Things (IoT) в логистике – на каждый товар была закреплена радиометка, при помощи которой отслеживалось перемещение товара по торговой цепочке, начиная от склада и заканчивая покупкой. Вся информация о движении продукции передавалась в сеть, и когда требовалось пополнение запасов, товар не лежал на складе, а отправлялся в магазин.

Интернет вещей – это не просто автоматизация, с которой мы сталкиваемся в повседневной жизни, а нечто большее. Чтобы почувствовать отличия автоматизации процесса и концепции Internet of Things, рассмотрим пример с приготовлением кофе. Для того чтобы попить кофе в определенный момент, вы засыпаете зерна в аппарат и устанавливаете время, когда кофемашина должна включиться. В строго обозначенный час аппарат начнет свою работу.

В то же время у вас могли измениться предпочтения, и вместо кофе вам вдруг захотелось чай или молочный коктейль. При автоматизации процесса, несмотря ни на что вы все равно получите именно кофе. То есть, в данном случае командным центром является человек, и если он не перепрограммирует кофемашину на другое время или не выключит ее, то уже ненужный кофе все-таки будет сварено. Используя концепцию интернет вещей, вы просто меняете команду через умный гаджет, который дает сигнал на отключение кофемашины и включение чайника. Таким образом, вы получаете тот напиток, который подходит на данный момент.

Internet of Things дает возможность не задавать программу для достижения цели, а позволяет человеку только сформировать цель, которая будет выполнена в результате взаимодействия основного девайса, выполняющего роль единого центра, и бытового прибора, который произведет работу.

Как работает интернет вещей

Есть много сфер, где может работать интернет вещей, но прежде чем погрузиться в них, посмотрите видео о том, как он работает и какие здесь есть проблемы:

Разберемся, как функционирует интернет вещей. Чтобы это происходило, необходимо выполнение трех условий – создание единого центра, использование единого стандарта и обеспечение безопасности передачи данных.

Создание единого центра IoT исключает использование человека в передаче программ для достижения цели. Его место должно занять умное устройство, которое и будет распределять команды внутри сети между приборами.

Обмен данными должен производиться на едином языке, с которым у создателей концепции Internet of Things пока существуют серьезные проблемы.

Каждая компания, будь то Apple, Google или Microsoft, разрабатывает алгоритм отдельно. Поэтому в ближайшем будущем мы можем рассчитывать только на изобретение какой-то локальной сети, которую сложно будет объединить даже в пределах одного городского района. В будущем наиболее удачная сеть, возможно, будет принята за стандарт и станет глобальной сетью.

Естественно, что передача данных должна происходить в полностью безопасном режиме и защищать сеть от взлома хакерами. В противном случае взломщик получит полные данные о владельце, которые сможет использовать в преступных целях.

Реальные примеры использования IoT

Если вы думаете, что концепция Интернет вещей – дело далекого будущего, то глубоко ошибаетесь. Уже сейчас мы можем представить несколько примеров, которые изменят ваше мнение. В отличие интернета для людей, IoT используется для получения практической выгоды.

Интернет вещей выполняет ряд полезных задач — максимально автоматизирует процессы, снижает временные и уменьшает материальные затраты, оптимизирует производство.

Первым реальным шагом к достижению цели стало подключение тостера к компьютеру, произошедшее в 1990 году посредством доработки его конструкции специальным чипом.

Джон Ромки, осуществивший эту процедуру, смог добиться работы тостера посредством управления им с помощью компьютера. Возможно, это имя более известно благодаря созданному позже протоколу сетевого соединения компьютер-компьютер TCP/IP, но и в истории развития технологий IoT этот человек оставил немаловажный вклад.

Отдельными примерами приближения очередного технологического прорыва на бытовом уровне является появление большого количества «умных» приборов, выполняющих свою функцию без участия человека. К ним можно отнести:

• Высокотехнологичные мусорные баки, оборудованные солнечными батареями, функцией мусорного пресса и системой подачи сигнала работникам коммунальных служб при необходимости освобождения пространства.
• Геолокационные и биометрические чипы, используемые для контроля популяций животных, а также – для контроля преступников, заключенных под домашний арест.
• Сенсоры и водные счетчики, используемые для снижения расходов воды и нагрузок на водоканалы крупных городов (используется, в частности, в Сан-Паулу и Пекине).
• Интерактивные миски для собак, открывающие доступ к корму только при выполнении определенных условий или заданий.

Перечень «умных» приборов растет день ото дня, их разработкой занимаются десятки компаний по всему миру. Преимущественно рассматриваемые приборы предназначаются для обустройства бытовых нужд, но у Интернета вещей все еще впереди.

Использование Internet of Things позволило:

• Снизить аварийность и сырьевые потери на транспорте и в производстве.
• Эффективно распределять электричество в сфере энергетики.
• Заменить человека при управлении оборудованием в промышленности.
• Контролировать безопасность на улице.

Чтобы не быть голословными, приведем несколько реальных примеров.

Яндекс. Навигатор

Известная в России и в странах ближнего зарубежья система, есть не что иное, как использование IoT в управлении транспортом. Принцип действия следующий – гаджеты (планшеты, смартфоны) передают в компанию Яндекс направление движения автомобиля, координаты и скорость перемещения.

Вся информация анализируется на сервере и в обработанном виде передается на смартфон водителю, показывая заторы и пути их объезда.

То есть, обмен данными между сервером, приложениями и смартфонами происходит без участия человека и представляет собой пример использования интернет вещей.

Уже сейчас водители сокращают время в дорогах, объезжая пробки по оптимальному маршруту, а в дальнейшем сервис позволит разгружать магистрали и максимально минимизировать пробки.

Internet of Things в спорте

В спорте IoT используется для анализа физических кондиций спортсменов. На участника соревнований устанавливаются датчики, которые анализируют пульс, данные о перемещениях.

Медицинская телеметрия, другие значения отправляются на облако, откуда тренерская бригада команды получает всю информацию о состоянии спортсменов, не дожидаясь перерыва в состязаниях, и уже по полученным данным вносит изменения в игру.

Вся необходимая информация также поступает в онлайн режиме медицинским работникам, которые своевременно могут оказать помощь травмированному или потерявшему кондиции участнику матча.

IoT в системе ЖКХ

Установка умных счетчиков на воду, газ и электроэнергию позволяет передавать данные по расходу ресурсов с каждого домовладения на облачные технологии.

Диспетчер в режиме онлайн видит информацию по отдельно взятой квартире, микрорайону или в масштабе города, что позволяет без использования труда обходчиков получать данные по счетчикам, на основании которых выставлять счета.

Из цепочки потребитель-поставщик услуг выпадают посредники, обслуживающие дома, что дает возможность выигрывать в материальном и временном плане.

Механизм учета ресурсов с использованием IoT технологий позволяет максимально автоматизировать диспетчерские функции и улучшить качество обслуживания.

Сельское хозяйство

Во многих странах Интернет вещей используется при выращивании сельскохозяйственной продукции. Для этого применяются датчики, которые закрепляются за определенным участком или конкретным растением.

Устройство регистрирует данные по состоянию грунта (влажность, температура, другие параметры), которые отправляются на облачную платформу.

С нее данные поступают на сервер, после чего выдаются на монитор, транслируя информацию по состоянию саженца, делаются выводы по улучшению его плодоносных свойств.

К примеру, в Израиле половина всех производителей томатов и более 30% фермерских хозяйств по выращиванию хлопка уже используют IoT технологии при мониторинге почв. Активное внедрение происходит и в других развитых странах.

Промышленность

Одно из швейцарских предприятий, занимающееся производством оборудования, разработало промышленный интернет вещей – IoT платформу по проведению технического обслуживания своей техники на различных производственных площадках.

Концепция Internet of Things объединила более 5 тыс. единиц оборудования. Теперь, если в технике наблюдается износ какого-либо узла, в главный центр поступает сигнал о необходимости профилактики, и ремонтники выезжают на место.

Введение технологии IoT позволило прибывать на участок обслуживания только по мере необходимости. Раньше плановые обходы часто проводились вхолостую, а финансовые затраты за обслуживание бригадами обходчиков были существенными. Кроме того, во время проведения планово-предупредительного ремонта приходилось останавливать, часто без надобности, целые производственные линии, что несло дополнительные убытки.

Вообще, промышленность более других ждет повсеместное внедрение интернет вещей, так как это поможет максимально минимизировать в производственном процессе человеческий фактор и снизить дополнительные риски.

Медицина и безопасность

Интернет вещей в медицине позволяет круглосуточно контролировать состояние пациента. Для этого на него устанавливают один или несколько датчиков, данные с которых поступают в медицинский центр.

В режиме онлайн отслеживается работа больных органов и общая физическая форма больного. Информация передается лечащим врачам и в лаборатории, где проводится ее мониторинг, и в случае необходимости выполняется корректировка лечебного процесса, принимаются дополнительные решения.

Кроме того, специальные радиочипы, установленные на лекарства, в реальном времени позволяют отслеживать количество лекарственных препаратов в медучреждении и своевременно пополнять их запасы.

Внедряются технологии Internet of Things и в обеспечение безопасности объектов. На одной из военных баз РФ на часовых надели специальные электронные браслеты, которые контролируют их состояние и своевременно отсылают данные о проблемах в центр управления.

Если военный в течение полуминуты не двигается, то датчик отправляет сигнал на центральный компьютер, который возвращает его солдату в виде звукового сигнала. Если в течение 15 сек. человек так и не совершил движения, объявляется тревога, на проблемное место отправляется караул.

Internet of Things: реальность и ожидания

Ожидаемым эффектом появления системы Internet of Things является унификация всех «умных» приборов под единые стандарты. В реальности все выглядит несколько сложнее – каждый разработчик пытается найти собственное решение, ввиду чего объединить приборы разных производителей в единую сеть будет трудновыполнимой задачей.

С помощью постепенного внедрения Интернета вещей в теории можно было бы создать целые автономные предприятия, не зависящие от человека и не требующие постоянного присутствия работников. Эта система могла бы объединить собой целые города и страны, а возможно – и всю планету (по крайней мере, обжитую часть суши).

Но в настоящее время прогресс направлен на нужды потребителя, готового заплатить за покупку новых технологичных помощников немалые деньги. У некоторых ученых возникают вполне резонные опасения, что мощный проект, в теории способный объединить и облагодетельствовать все человечество, будет похоронен коммерцией и жаждой прибыли еще до получения достойного развития.

Интернет вещей в своем идеальном формате должен превратить каждый подключенный прибор если не в личность, то в индивидуума, способного накапливать «опыт» и самостоятельно принимать решения, основываясь как на своей базовой функциональности, так и в соответствии с другими факторами.

В современных реалиях это кажется весьма трудновыполнимым, поскольку для хранения общей для всех приборов базы данных потребуется по-настоящему мощный сверхкомпьютер с титаническим объемом памяти.

Проблемы реализации системы IoT

Отличие ожидаемого результата от действительности объясняется наличием многочисленных проблем в реализации Интернета вещей. В чем они выражаются?

Необходимость поиска альтернативных методов программирования – это один из основных сложных моментов, и об него программисты всего мира спотыкаются до сих пор.

Современная «умная» техника действует с помощью запрограммированных алгоритмов, зиждущихся на базовых логических командах и блоках. Весь «ум» прибора кроется в коде программы, которая имеет один огромный минус, заключающийся в отсутствии возможности развития. Поэтому прибор просто выполняет заданный алгоритм и имеет некоторое количество сценариев действия при получении различных ответов в процессе исполнения.

При возникновении конфликта между алгоритмом действия и возникшими обстоятельствами, не предусмотренными программой, программа или даст сбой, или предоставит не тот результат, которой от нее ждали. И, что самое важное – не научится на этом опыте: потребуется программист, который придумает, как заставить программу выйти из подобной ситуации.

Раздробленность разработок – вторая по значимости проблема. Собравшись в единый кулак, корпорации-гиганты Apple, Windows, Google и многие другие смогли бы достичь куда болееконкретных результатов. Однако они не кооперируются, а создают друг другу конкуренцию, поэтому в итоге по нескольку раз разрабатывают один и тот же проект.

Третьей проблемой является вопрос энергоснабжения. Для корректной работы Интернета вещей даже в рамках отдельно взятого жилого помещения питание всех подключенных приборов должно быть бесперебойным.

Подключение всех приборов в единую сеть Internet of Things вызовет резкий дефицит энергетических ресурсов, который требуется восполнить заранее – либо обнаружить альтернативные, более дешевые и надежные источники энергии.

Кроме того, далеко не все смогут позволить себе оборудовать свой быт вещами из мира высоких технологий.

Переход к этапам «умного города», «умной страны» и «умной планеты» от «умного дома» без этого будет невозможен. Вывод напрашивается сам собой: интеграция Интернета вещей не должна зависеть от доходов обывателей, но найти того, кто возьмется оплачивать такую инициативу, будет крайне затруднительно.

Слабые места и уязвимости интернета вещей

Увы, идея Интернета вещей имеет слабые места и уязвимости. Некоторые из них могут показаться смешными, другие же – вполне серьезны. Над их решением пытаются работать, но современный уровень технологий не позволяет решить все и сразу.

• Зависимость элементов системы друг от друга. Сбой или поломка одного элемента вызовет цепную реакцию, из-за чего Интернет вещей будет решать поставленные задачи нетривиальными способами, провоцировать сбой других устройств или попросту отключаться. К примеру, на «умном» термометре даст сбой температурный датчик – и «умный» гардероб, основываясь на его показаниях, посоветует хозяину одежду не по погоде.
• Страх перед хакерскими атаками. Разумеется, страшных компьютерных гениев, которых любят показывать в кино, в природе не существует, однако способы взломать любой запрограммированный прибор имеются (хоть они и не так зрелищны). Получив доступ к информации одного «умного» прибора в «умном» доме, взломщик сможет буквально держать руку на пульсе его владельца, зная о нем практически все.
• Возможное восстание машин. Если дать машинам искусственный интеллект и машинное обучение вместе с центральным компьютером, выполняющим функции энциклопедического мозга, они со временем могут «понять», что достойны большего, чем услужение людям. Скорее всего, это завершится грандиозным сбоем во всей системе, но исключать варианты с агрессивным поведением «умных» приборов тоже не стоит.
• Тотальная зависимость системы от энергетических ресурсов. Даже если человечество перейдет на фактически неисчерпаемые ресурсы в виде альтернативных источников бесплатной энергии (солнечный свет, геотермальные ТЭС и т.д.), для полного вывода системы из строя на определенном участке потребуется просто вывести из строя источник энергии. По этой причине данная разработка вряд ли будет применяться в военных целях, оставив войну людям: управляемое электромагнитное поле, доступное уже сейчас, сжигает любую электронику, какой бы «умной» она ни была.
• Возможная деградация человечества вследствие критического упрощения жизни. Пример можно наблюдать в мультфильме «Валли», где находящиеся на попечении роботов люди не имеют сил даже на то, чтобы выбраться из кресел.

Некоторые из этих уязвимостей можно считать фантастическими и невозможными, однако не стоит забывать, что до недавнего прошлого и сам Интернет вещей был невозможен. С уровнем роста технологий изменяются и границы возможностей.

Необходимое послесловие

Возможно, полное подключение к нему избавит человечество от лишних амбиций и откроет ему путь в золотой век, эпоху торжества науки. Возможно, в результате нас ждет всеобъемлющий пост-апокалипсис в духе братьев Вачовски по трилогии «Матрица».

Быть может, люди в результате очередного скачка технического прогресса утратят физическую активность вместе с потребностью к ней – либо будут вынуждены как-то выживать, когда привычный им «умный» мир будет уничтожен террористами, радикальными противниками машин или непредвиденным компьютерным вирусом.

Более вероятно, что эта разработка еще долго будет оставаться очередным коммерческим средством, благодаря которому отдельные обыватели смогут позволить себе приобретать умные гаджеты, и настоящий прорыв увидят лишь успевшие повзрослеть правнуки читателя.

Что в итоге станет с этой идеей, сейчас не сможет сказать никто, но именно сейчас человечество имеет шанс определить дальнейший ход своей истории.

Обеспечение энергией устройств является пока достаточной серьезной проблемой, но использование энергии ветра, света и вибрации решает этот вопрос уже сейчас, и в недалеком будущем применение IoT технологий станет полностью автономным процессом. Время машин не за горами и использование интернета позволяет объединить их в единую гетерогенную среду, которая будет существовать как отдельный живой организм.

Частые вопросы

Что такое IoT простыми словами?

Интернет вещей (IoT) включает физические объекты (или группы объектов) с датчиками, предусмотренными возможностями обработки, установленным программным обеспечением и другими технологиями, которые соединяют и обмениваются информацией с другими устройствами через Интернет.

Что является примером Интернета вещей?

В современной жизни таких примеров немало. Например, устройства IoT являются расширенной концепцией «умного дома». Они включают освещение, отопление и кондиционирование воздуха, мультимедийные системы и системы безопасности. Одним из ключевых сфер применения Интернета вещей является оказание помощи пожилым людям и лицам с ограниченными возможностями. В данном случае используются вспомогательные технологии, чтобы улучшить качество жизни их владельца.

Что такое IoT, где применяется?

На потребительском рынке технология IoT наиболее синонимична продуктам, относящимся к концепции «умного дома». Она включает устройства и приборы (например, осветительные приспособления, системы домашней безопасности, камеры наблюдения), которые поддерживают одну или несколько общих экосистем и управляются с помощью гаджетов, связанных с этой экосистемой, например, смартфонов.

Какие направления имеют отрасли Интернета вещей?

Отрасли Интернета вещей обширны. Мониторинг и контроль работы государственных инфраструктур, таких как мосты, железнодорожные пути, ветряные электростанции, является ключевым применением Интернета вещей в данной сфере. Также есть приложения мониторинга окружающей среды IoT, которые используют датчики для контроля качества воздуха, воды, почвы. Развивается интернет военных вещей (IoMT), подразумевающий применение технологий IoT в военной сфере для разведки, наблюдения и других вопросов, связанных с боевыми действиями.

Какие преграды существуют на пути развития Интернета вещей?

IoT страдает от раздробленности платформы, отсутствия функциональной совместимости устройств и общих технических стандартов к программному обеспечению. То есть преграда в том, что разнообразие устройств IoT (как вариации аппаратного обеспечения, так и различия в программном обеспечении) усложняет задачу разработки приложений, которые смогли бы последовательно функционировать в разных технологических системах.

Какие факты и понятия показывают уязвимость Интернета вещей?

Аморфная природа вычислений IoT является проблемой для безопасности и создает значительные неудобства. Например, исправления ошибок, выявленных в основной операционной системе, часто не доходят до пользователей устаревших, недорогих гаджетов.

В чем опасность Интернета вещей?

Уязвимость Интернета вещей в том, что инфраструктуры, включающие большой объем данных, по своей сути несовместимы с конфиденциальностью. В этой сфере угрозы кибербезопасности огромны, равно как высока вероятность социального контроля и политического манипулирования. Многие устройства, подключенные к Интернету, уже могут «шпионить за людьми в их собственных домах». Управляемые компьютером устройства в автомобилях, такие как тормозная система, двигатель, приборная панель, оказались уязвимыми для злоумышленников.

Где можно использовать Интернет вещей?

В разных сферах, например, в медицине. Интернет медицинских вещей (IoMT) – приложение IoT для медицинских работников и нужд, связанных со здоровьем. Технология позволяет проводить сбор и анализ данных для исследований и мониторинга. Устройства IoT для мониторинга здоровья варьируются от контролеров артериального давления и пульса до продвинутых гаджетов, способных контролировать специализированные имплантаты, такие как кардиостимуляторы, электронные браслеты, слуховые аппараты.

Полезные инструменты

Используй сразу

Факт

Счет

ПАММ счета

Инвестиции в трейдеров

696 286% прибыли

696 286% прибыли

От $50 +1000 управляющих

Детали

ПАММ счета

Инвестиции в трейдеров

696 286% прибыли

Подробнее

AMarkets

550 активов

6 классов активов

6 классов активов

От $100 Бонусы до 100%

Детали

AMarkets

550 активов

6 классов активов

Спреды

от 0.2

Валюты счета

EUR, USD, RUB, BTC

Кредитное плечо

до 1:3000

Скорость ордеров

от 0.03 секунды

Защита от

The Financial Commission

Аудит сделок

VerifyMyTrade

Активы:

550

Подробнее

Just2Trade

Высокоскоростная инфраструктура

Прямые доступы к биржам

Прямые доступы к биржам

От $1 Бонусы до $2000

Детали

Just2Trade

Высокоскоростная инфраструктура

Прямые доступы к биржам

Подробнее

RoboForex

Более 12 тысяч активов

Страхование счетов до €2500000

Страхование счетов до €2500000

От $10 Бонус до 120%

Детали

RoboForex

Более 12 тысяч активов

Страхование счетов до €2500000

Спреды

От 0 пунктов

Скорость ордеров

от 0,1 секунды

Рынки

9 типов активов

Бонусы

до 120%

Кредитное плечо

до 1:2000

Активы:

12000+

Подробнее

Копитрейдинг

Автоматическое копирование сделок

+100% годовых

+100% годовых

От $30 Тысячи трейдеров

Детали

Копитрейдинг

Автоматическое копирование сделок

+100% годовых

Подробнее

Альпари

Выплачено более $20 млн кэшбэка

24 года на рынке

24 года на рынке

От $20 Постоянный кэшбэк

Детали

Альпари

Выплачено более $20 млн кэшбэка

24 года на рынке

Работает

более 24 лет

Кредитное плечо

до 1:3000

Оборот в сутки

Более $1 млрд

Компенсация спреда

25%

Признание:

Best Forex Broker

Спреды

от 0 пунктов

Подробнее

InstaForex

Профессиональный брокер

7 млн клиентов

7 млн клиентов

От $1 Бонус до 100%

Детали

InstaForex

Профессиональный брокер

7 млн клиентов

Активы:

более 300

Торговое плечо

от 1:1 до 1:1000

P2P торговля:

есть

Сегрегированные счета:

есть

VPS сервера:

есть

Торговля на IPO:

есть

Подробнее

Binance

Объем - $38 млрд за сутки

Более 350 криптовалют

Более 350 криптовалют

От $1 Бонус 100 USDT

Детали

Binance

Объем - $38 млрд за сутки

Более 350 криптовалют

Подробнее

TradingView

Котировки всех активов в мире

1,357,880 активов

1,357,880 активов

От $12.95 в мес. Полный доступ

Детали

TradingView

Котировки всех активов в мире

1,357,880 активов

100+

фондовых бирж

50+

криптобирж

Исторические данные

за 187 лет

Котировки

1,357,880 активов

Подробнее

FxPro

105+ международных наград

Более 15 лет работы

Более 15 лет работы

От $100 2100+ активов

Детали

FxPro

105+ международных наград

Более 15 лет работы

Капитал компании

€100000000

В секунду выполняется

до 7000 ордеров

Активы:

6 классов

Торговые платформы:

4

Спреды

от 0 пунктов

Среднее время исполнения

< 13 мс

Награды

105+

Подробнее

Смотреть все

(21 оценок, среднее: 4,90). Пожалуйста, оцените пост! Мы очень старались!

Загрузка...