Нас ждет глобальная оптимизация реальности! Скоро пространство вокруг станет инструментом, эффективно дополняющим жизнь, многократно увеличивающим возможности, оптимизирующим время и ресурсы. Из "человека разумного" мы превращаемся в "человека технологичного". Мечта лентяя эффективного человека – все делает Интернет вещей!
Интернет вещей – это одна из частей технологический революции, известной как Индустрия 4-ого поколения. Возникновение IoT – закономерное и необратимое явление, постепенно привлекающее новых специалистов для реализации его огромного потенциала. Тренд растет лавинообразно, проникая в повседневную жизнь через технополисы с инвестиционным потенциалом. Он помогает получать максимум от всего, что нас окружает, и готовится продемонстрировать синергетический эффект во всей красе!
Говоря об Интернете вещей, одно известно точно: назад дороги нет! Удобный и ёмкий тренд предлагает беспрецедентную степень эффективности, которую хочет использовать любая отрасль. Главный технолог Cisco, Дейв Эванс, тоже так считает и говорит следующее:
«Мы вступаем в эпоху, когда Интернет может радикально улучшить жизнь каждого жителя Земли – излечить тяжелые болезни, помочь решению климатических проблем, усовершенствовать процессы ведения бизнеса и сделать каждый день нашей жизни более счастливым».
Дэйв Эванс
Щепотка рестроспективы:
Интернет вещей проник в нашу жизнь незаметно, но предпосылки к нему появились уже очень давно. Павда, так сразу и не скажешь, когда именно родился IoT. Мы приведем несколько фактов из истории, а выбирать из них – вам.
• В 1926 году, давая интервью журналу «Collier’s», Никола Тесла предположил, что радио когда-нибудь «станет большим мозгом и будет помещаться в кармане»;
• В 1990 году Джон Ромки подключил к сети тостер;
• В 1999 Кевин Эштон впервые предложил термин «интернет вещей»;
• В 2009 году количество устройств, подключенных к сети, превысило количество людей на планете.
Вот что про Интернет вещей говорит основатель Европейского совета по IoT:
IoT — концепция пространства, в котором все из аналогового и цифрового миров может быть совмещено – это переопределит наши отношения с объектами, а также свойства и суть самих объектов.
Роб Ван Краненбург
Бэкенд IoT
Умные вещи – это лишь фронтэнд технологии. Все устройства должны «договариваться» о своих действиях – синхронизироваться. Что в таком случае «варится» в бэкенде? Технологии для миграции, хранения и обработки «больших данных», генерируемых Интернетом вещей, требуют высокой вычислительной мощности, распределенных сред обработки и хранения, а также высокоскоростных сетей, развернутых в ЦОДах или облачных инфраструктурах.
ИТ-система для Интернета вещей должна состоять из нескольких частей – каждая со своим функционалом: датчики (устройства сбора информации), системы хранения информации, которые аккумулируют и структурируют данные, аналитическая система, синхронизаторы и устройства вывода информации – дисплеи, проекторы, громкоговорители...
Облака принимают и «переваривают» поток данных от устройств и датчиков. В отчете Gartner прогнозируется, что количество подключенных устройств по всем технологиям достигнет 20,6 миллиарда в 2020 году. Согласно исследованиямHP, это число может достичь 1 триллиона к 2025 году. Каждое устройство потенциально будет иметь возможность «общаться» с каждым другим, представьте потенциальное число транзакций! А еще не забывайте про метаданные - это данные о данных, которые фиксируют свойства и признаки объектов - любое действие с данными порождает целую россыпь метаданных. Иногда они даже тяжелее, чем исходные данные, но зато позволяют эффективно управлять и структурировать информацию. Вопрос: куда девать информацию и где строить дата-центры? Опускать их на дно океанов, как это делает Майкрософт? Или запускать в космос, как собирается делать Amazon?.. Чтобы успевать за постоянно растущим спросом, современные дата-центры должны делать всё больше, используя при этом всё меньше рабочих площадей, энергии, а в идеале – и человеческих ресурсов.
Интернет вещей – это больше, чем «умный дом»
Появившись на свет вместе с умными вещами, технология IoT дала надежду на автоматизацию множества процессов. Но затем выяснилось, что автоматизация – это не все на что способен Интернет вещей, а у процесса его эволюции есть несколько этапов.
Этап первый – уже обыденность для нас – умные вещи и самостоятельные гаджеты. Сначала повышаем личную технологичность – начинаем с нательных компьютеров – смартфонов, смарт-браслетов, наушников и очков. А шлифуем это все более статичными – модернизированными бытовыми приборами и объектами – кофемашинами, холодильниками, smart-телевизорами, зеркалами, пылесосами, погодными станциями, голосовыми ассистентами и беспилотниками. Согласитесь, наделение виртуальных помощников некоторой самостоятельностью значительно упрощает жизнь.
Рынок изобилует примерами разработок умных устройств и приборов:
• Беспилотные автомобили помогают лучше управлять скоростью на основе собранных и моментально обработанных данных об окружающей обстановке. Отдельный вопрос, достойный внимания – электроэнергия как альтернатива дизельному топливу, на котором сейчас держится цепочка из экономик многих стран… Однако это тема отдельных обсуждений... Концепция умного автомобиля началась с Европы. Главная идея – объединить системы управления каждой из функций транспортного средства в единый функциональный узел. Этим занимается не только Nissan, Ford и General motors, но и BMW. Немцы реализуют возможность проецировать данные приборной панели на лобовое стекло и управлять транспортным средством при помощи жестов. Несмотря на высокий и быстрорастущий технологический потенциал автомобильной отрасли, новые решения еще не скоро станут общедоступными и распространенными. Инновации в автомобилестроении обгоняют рынок спроса, и, между прочим, имеют такую возможность – все из-за высокой маржинальности бизнеса.
• Следующая умная технология – виртуальные примерочные! Такие технологии есть, например, у компании Lamoda. Само слово "примерочные" уже не несет прямого значения, суть технологии - интеллектуальное зеркало, оснащенное панелью планшетного типа работы. На деле это ЖК-экран с дополненной реальностью. Вы можете, не переодеваясь и не отходя от зеркала, примерить виртуальный наряд и рассмотреть его с различных ракурсов. Понравилось — можно тут же купить двумя касаниями экрана. Брендов, которые экспериментируют с дополненной реальностью все больше. К примеру, у IKEA есть возможность через приложение на устройстве «примерить» виртуальную модель понравившейся детали интерьера на реальных размерах квартиры.
• Популярность набирают Smart-браслеты Xiaomi, Samsung, Apple. С ними интернет вещей стал развиваться быстрее. Сейчас каждый второй носит на запястье электронное устройство, которое непрерывно «общается» с другими гаджетами, передавая актуальную информацию о нашем здоровье, сне и активности в облака и на персональные компьютеры.
• Аудиоустройства наступают на пятки «умным гаджетам на запястье». Вы слышали про смарт-наушники с голосовым ассистентом, гарнитурой-полиглотом и с алгоритмом избирательного шумоподавления? Такие уже существуют! - Как и модели со встроенными пульсомерами и GPS-датчиками, сенсорными панелями и акселерометрами… Вы что, какие еще смарт-часы? Это прошлый век!.. Тем не менее, наушники будут лишь переходным этапом, их жизненный цикл на рынке обречен.
• Smart-glasses смогут заменить нам не только наушники и часы, но и смартфоны. IT-гиганты уже работают над модернизацией нашего восприятия мира в будущем. Правда, такие устройства пока больше напоминают не привычные нам стеклышки в тонкой оправе, а скорее массивные VR-очки. Цена вопроса – вообще заоблачная. Однако очки будут управляться жестами, микромимикой, движениями головы и голосовым управлением. В них вшивают не только акселерометр, но и технологию компьютерного зрения последнего поколения. С их помощью уже возможно распознавание лиц. – Эту технологию протестировали и собираются применить в полиции Сингапура. Такие очки запоминают биометрию и отправляют информацию в блокчейн. Звук во многих моделях смарт-окуляров может передаваться сразу на черепную кость. Ранее костная проводимость использовалась только в решениях для слабослышащих. Но теперь она приобретает популярность и на широком потребительском рынке – особенно после презентации модели Google Glass.
Тони Старк, возможно, даже завидовал бы :)
Этап второй – умные дома и локальные сети из умных вещей, которые самостоятельно общаются между собой. Дома шпигуют датчиками различного функционала, которые фиксируют движение, свет, звук, температуру, влажность, давление и другие параметры всего вокруг. Системы автоматизации должны уметь самостоятельно управлять естественным и искусственным освещением, энергопотреблением, микроклиматом в помещении, мультимедийными устройствами и обеспечивать безопасность дома. Представьте себе электронного ассистента-дворецкого, который умеет управлять вашим домом и всеми устройствами, расположенными в нем. Чем вам не Джарвис? – Любители вселенной Marvel могут запасаться попкорном :)
• Один подросток, поклонник кино-технологий, создал у себя в квартире виртуального помощника на основе технологии Kinect (датчики движения) и назвал его, как ни удивительно, Джарвисом. Система выключает будильник по утрам при определенном положении тела в пространстве, регулирует свет, открываьет двери, выключает утюг, когда никого нет дома через удаленный доступ на сайте и наверняка научилась уже чему-нибудь новому. А самое интересное, – умный дом подростка в несколько раз бюджетнее существующих рыночных предложений, инвесторы уже выстраиваются в очередь к мальчику.
• Японцы не теряют времени. Более дорогим – но все еще доступным предложением рынка – является Умный дом от Xiaomi. Но вот «умным» набор гаджетов и датчиков назвать пока что сложно. Система максимально автоматизирована и не представляет из себя конструктор-головоломку для заурядных пользователей. Но приставка «умный» в данном случае - это лишь маркетинговый ход, который выгодно и современно описывает коробочное решение. Более точное определение этому продукту – система автоматизации для дома.
• На наш взгляд специального внимания заслуживает технология радиочастотной идентификации (RFID), - именно она наиболее приближена по смыслу к Интернету вещей. Кстати, помните, мы упоминали, что в 1999 Кевин Эштон впервые предложил термин «интернет вещей». В том же году он вместе с двумя партнерами основал Центр автоматической идентификации, занимающийся технологией RFID. Основное предназначение радиочастотных меток - идентифицировать предметы и их перемещение в пространстве. Сейчас технология широко используются в торговле в основном для быстрой инвентаризации товаров и предотвращения краж.
Признайтесь, угадали дату? :)
На третьем этапе вся «умная» инфраструктура объединяется в одну большую сеть и возникает умный город, цифровой регион или «инфраструктура 5G». Ведь для столь мощной сети вещей необходимо высокоскоростное Интернет-подключение. Датчики различного функционала выходят на первый план. В умном городе будет множество приборов определения уровня загрязнения, трафика, климата. Такие системы помогают решить множество актуальных проблем –исчезнут пробки, движение городского транспорта будет регулироваться автоматически, рекламные объявления станут полностью персонализированными. Благодаря умным городам уже скоро нас ждет непривычная экономия электроэнергии и чистые улицы.
Представьте, как вы идете по улице в очках с дополненной реальностью. Через прозрачные или голографические дисплеи очков вы видите здание и хотите получить информацию о нем, но не всю сразу, а только полезную и актуальную, да еще и адаптированную под ваши особенности восприятия. Для этого инженерия интересующего вас объекта должна быть оснащена датчиками, аналитическими системами и серверами, которые собирают, обрабатывают и выдают полезный контент по беспроводному сверхбыстрому Интернет-соединению.
• Очень нужным решением в реалиях московского трафика могла бы стать "облачная" парковка. Но такое решение тестируется в Америке одном из городов штата Калифорния. Система определяет наличие свободных мест на парковке и через облако отправляет данные в приложение, которое пользователи заранее скачивают на мобильное устройство.
• Microsoft организовали гигантский проект с огромной встроенной системой датчиков – smart campus. Датчики производят около 500 миллионов транзакций ежедневно, и каждый датчик пытается помочь оптимизировать работу кампуса. Проект окупился за полтора года, потому что мгновенно началась капитальная экономия электроэнергии.
• В Китае систему распознавания лиц решили использовать на улицах города для создания механизма управления. Видеонаблюдение ведется из облака. Система собирает статистику действий частных лиц и формирует их кредитный и социальный рейтинг, который в дальнейшем влияет на их возможности в обществе. В 2018 году системами было зафиксировано сотни тысяч случаев, когда людям с низким социальным рейтингом было запрещено занимать руководящие должности в компаниях. А при фиксации фактов нестабильности по финансовому поведению система понижает кредитный рейтинг, который влияет на ставку кредита или возможность его получения. Если «подружиться» с системой, можно довольствоваться скидками и льготами, заграничными поездками на качественном транспорте и отдыхом в лучших отелях, доступностью к обучению, социальным услугам и хорошими "джоб офферами", повышается возможность брать вещи в аренду без залога и получать пониженный процент в банке.
• Компания Google использует технологии искусственного интеллекта Deep Mind для управления потреблением электроэнергии в сети своих дата-центров. Современные ИБП также могут коммуницировать и интегрироваться с «умными» электросетями, что позволяет бережно хранить, интеллектуально расходовать и управлять спросом на электроэнергию. ИИ смог рассчитать эффективные способы охлаждения оборудования дата-центров и снизить потребность в общем энергопотреблении – а в результате сэкономить сотни миллионов долларов. «Умные» машины, подключаемые к дата-центрам, позволяют получать мгновенную реакцию в режиме реального времени.
Умные школы, умные больницы, магазины, аэропорты и вокзалы – и все это интегрируется в одну общую систему. Потенциал умного города – колоссальный, это непаханое поле для изобретательности, дизайнерских и интерфейсовых идей. Есть несколько направлений развития умных городов – городская среда, цифровая мобильность, экономика города, безопасность, экология и экономия – которые раскрываются на следующем этапе…
Этап четвертый – от "Интернета вещей" – к "Интернету всего". Главный футуролог Cisco Дэйв Эванс еще в 2012 году дал точку отсчета этому этапу IoT.
Устраивайтесь поудобнее перед экранами ваших устройств, дальше – самое захватывающее!
С "Интернетом всего" умные города объединяются в одну большую сеть и появляется… нет, не умная страна, а сенсорная планета! Датчики в воде, в воздухе, на животных и людях, с их помощью можно опережать эффект бабочки – предугадывать пожары, наводнения, землетрясения, катаклизмы и апокалипсисы.
• Порект Cisco, «Planetary Skin», – это непрерывное слежение за состоянием экологии, это максимальная интеграция технологий в экосистему и городскую инфраструктуру, это предиктивная модель мира. Неодушевленные предметы научатся учитывать контекст. Появятся новые сенсорные возможности: миллиарды датчиков, которые фиксируют параметры, - такие как температура, давление, влажность. IoE – это сложная многоуровневая архитектура из устройств. По мнению Cisco, Интернет всего – это объединение людей, процессов, данных и вещей, «повышающее ценность сетевых соединений до небывалого уровня».
IoT в конечном итоге сможет использовать даркнет в качестве канала передачи информации. Ведь основной протокол, который использует интернет вещей, это «машина-машина». Для поддержания и дальнейшего развития на смену облачным вычислениям придут переферийные (еще их называют «туманными»). Хранение и обработка данных будет осуществляться децентрализовано. А вместо современных компьютеров будут квантовые, молекулярные, оптические и нанокомпьютеры – со сказочной производительностью и скоростью. С помощью большого числа датчиков, мы сможем точнее осуществлять мониторинг состояния планеты.
Наша жизнь локально распределена по всем четырем эволюционным этапам. Уже кое-где в мегаполисах существуют целые инфраструктурные единицы (умные магазины, кампусы, транспортные сети, дата-центры с искусственным интеллектом) которые комплексно решают проблемы людей. В то же время, нельзя с достоверностью утверждать, что у каждого из нас есть система из нескольких умных вещей, не говоря уже об умных домах… хотя тренд мелькает в заголовках СМИ уже довольно давно, а новые статьи выходят ежедневно пачками.
Две стороны Интернета вещей
Идея интернета вещей и пугает, и радует. Пугает – потому что людям свойственно бояться и отрицать все то, что они еще не пробовали и не видели, будь то умный пылесос или планета. А радует – потому что таким образом человечество делает огромный шаг вперед. И чем он обернется для нас – зависит от нас самих. Возможно, мы не остановимся на умных вещах, двинемся дальше и превратимся в «человека технологичного». Такие примеры тоже уже есть – кибернетические конечности, органы, чипы и дополнительные приборы, вживленные в тело и совершенствующие его возможности. Это накладывает дополнительную нагрузку на систему безопасности. Чем ближе мы подходим к технологическому развитию, тем острее стоит вопрос информационной безопасности, и тут никуда не денешься. В некотором роде ИБ и IoT стоят друг у друга на пути, в связи с этим и возникают новые препятствия, которые нельзя игнорировать.
Проблемы-спутники дальнейшего развития IoT:
1. Безопасность. По идее кто угодно сможет совершить попытку взлома ваших умных устройств или нарушить собираемую ими статистику (сбить с толку систему) – только это самое безобидное. – Представьте, если недоброжелатель получит доступ ко всем инфраструктурным системам города. Можно будет взломать банки, агентства, медицинскую систему…
2. Конфиденциальность. У некоторых устройств IoT есть доступ к вашему точному местоположению. Однако если записи наших перемещений или отсутствия в доме попадут в чужие руки, технология приобретает дополнительные факторы риска. Такой навязчивый мониторинг может привести к нежелательным социальным последствиям и изменениям в моделях поведения.
3. Масштабируемость. Если надо собирать данные из нескольких источников, возникает проблема масштабирования ИТ-ресурсов. Пока что облачные технологии со своими мощностями – это хорошее подспорье для Интернета вещей, они обладают достаточными мощностями для хранения и обработки больших объемов неструктурированных данных.
Облако как отрасль, поддерживающая ИВ, решает многие вопросы. Если провайдеры смогут последовательно продемонстрировать безопасное использование ИВ и свою компетентность во всех вопросах, касающихся этой технологии, откроются новые возможности для более безопасной, лучшей и продуктивной жизни.
Эластичность рынка IoT
Увеличение числа умных устройств, скажем, до 10 на человека, в будущем откроет множество новых возможностей для стартапов и поможет создать благоприятный инвестиционный климат вокруг Интернета вещей. Получат новый толчок вспомогательные отрасли, такие как производство интеллектуальных устройств, систем мониторинга, коммутации, датчиков и приборов. Но пока затраты на производство умных вещей еще слишком высоки, поэтому тренды спроса и предложения на этом рынке еще не нащупали свою точку соприкосновения в оптимальной для широких сегментов цене.
Когда экономическая выгода Интернета вещей будет очевидна, появятся новые продукты, услуги и бизнес-модели, которые будут привлекать инвестиции и, следовательно, создавать рабочие места в сфере, которая, кажется, пока застыла в своем развитии. IoT увеличит импорт и экспорт программных продуктов и технических решений, что, в свою очередь, приведет к скачку в экономике, а возможно и буму в нашей истории.
