Проблемы и перспективы Интернета вещей
Рассмотрим, что скрывается за термином «Интернет вещи», какие выполняет задачи и в чем разница между просто IoT и IIoT. Изначально в интернет умели выходить только компьютеры и мобильные телефоны. Сейчас выход в сеть есть у разных устройств, таких как: холодильники, чайники, автомобили, станки на заводе. Эти устройства — часть интернета вещей.
Интернет вещей (IoT, Internet of Things) — объединение разных устройств в общую сеть, в которой они могут собирать информацию, обрабатывать ее и обмениваться данными между собой, с человеком и серверами в дата-центре или облаке. Классический пример:
- умный дом, в котором можно управлять устройствами удаленно, а сами устройства могут взаимодействовать друг с другом.
- завод, в котором на каждом станке установлены датчики.
Виды IoT-технологий: обычный и индустриальный интернет вещей
Бытовой интернет вещей (IoT) — это бытовые приборы, объединенные друг с другом:
- Умные бытовые приборы — чайники, холодильники, пылесосы, розетки и лампочки.
- Системы безопасности дома — электронные замки, камеры наблюдения, которые оповещают при приближении к дому постороннего.
- Системы умного дома — они контролируют расход воды и электроэнергии, включают и отключают отопление, следят за утечками воды и газа.
- Колонки и док-станции — объединяют другие умные IoT-устройства и позволяют управлять ими голосом.
- Медицинское оборудование — например, браслеты, которые следят за пульсом и отправляют данные врачу.
Промышленный интернет вещей (IIoT, Industrial Internet of Things) — применяют на производстве, складах, заводах и в лабораториях. Его задача — автоматизировать и упростить производственные процессы, снизить затраты на производстве и избежать убытков:
- Датчики на оборудовании и станках, которые собирают данные об их работе и помогают предотвращать поломки.
- Системы климат-контроля, которые анализируют температуру и влажность, автоматически регулируют микроклимат в цехе или на складе.
- Датчики на продукции и деталях, которые помогают в инвентаризации и выявлении брака.
- Системы удаленного управления производственным оборудованием, например, дистанционного запуска станков.
- Датчики загрязнения, которые анализируют выбросы предприятия и следят за соблюдением экологических норм.
- «Маячки» на транспорте, которые позволяют отслеживать груз в реальном времени.
- Датчики на системах автомобиля, помогающие отслеживать потребление бензина, износ двигателя, температуру в рефрижераторе и другие параметры.
При всем многообразии систем Интернета вещей у всех них есть общие составляющие.
Во-первых, это вещи IoT, прежде всего устройства – сенсоры, контроллеры, актуаторы, а также физические объекты, которые изначально не предназначены для подключения к сети. Каждая вещь должна быть идентифицирована. Устройства идентифицируются программно-аппаратными средствами, предусмотренными разработчиками устройств, традиционный идентификатор – MAC-адрес сетевого адаптера. Диапазон доступных адресов конечен, но более широкие возможности предоставляет протокол IPv6 (новая версия протокола IP с длиной адреса 128 бит вместо 32 в IPv4). А физические объекты могут быть идентифицированы с помощью RFID-меток, радио-маяков, оптически распознаваемых идентификаторов (например, штрих-кодов) и др.
Во-вторых, это сети Интернета вещей. Проводные и беспроводные, в составе которых хабы и шлюзы, с многочисленными протоколами. Для беспроводных сетей важную роль играют — эффективность в условиях низких скоростей, отказоустойчивость, адаптивность, возможность самоорганизации, низкое энергопотребление.
В-третьих, это центры обработки данных (ЦОД), как правило, в облаке (cloud computing). В этих центрах осуществляется сбор, хранение, обработка, анализ и визуализация данных. А также вырабатываются прогнозы, рекомендации и команды устройствам для умного взаимодействия между собой и между устройствами и внешней средой в соответствии с заданными алгоритмами.
Уже все крупные ИТ-компании открыли свои публичные облака. Но самыми популярными являются облачные сервисы Amazon, Google и Microsoft.
В настоящее время для экономии вычислительных ресурсов ЦОД и трафика в сетях внедряются решения, переносящие часть вычислений (например, предварительную обработку данных) на границу сети. Такие вычисления в противовес облачным называют туманными (fog computing), продвижением этой концепции занимается в том числе корпорация Cisco.
Что тормозит развитие IoT?
Все слишком сложно. Среди всего многообразия устройств нет единых стандартов, и каждый изобретает что-то свое. У Apple есть HomeKit, у Google — Brillo и Weave, у Amazon — Echo. Но все они никак не взаимодействуют между собой. Да и приложения для управления устройствами не кажутся привлекательными и удобными. Условно — чтобы выключить свет в спальне, нужно взять смартфон, разблокировать его, запустить приложение и выбрать нужную функцию. Проще встать и нажать на выключатель.
Маленькие, большие проблемы. Если ломается компьютер и телефон, то мы отключаемся на время от работы и связи. Но если перестает работать отопление или освещение, то это уже совсем другая история. Недавно некоторые пользователи из США жаловались, что термостат Nest выключился безо всякой причины. Люди заметили это, только когда дома стало холодно. Оказалось, что в Nest произошел сбой из-за новой прошивки ПО. Починить систему удалось не сразу. А ведь речь идет не о камере или телевизоре, а о предмете первой необходимости. Даже крошечные поломки в умных устройствах приводят к большим проблемам.
Безопасность. Большинство экспертов по кибербезопасности скептически относятся к интернету вещей. Пока что технологии умного дома не подвергались направленным атакам, а для настоящего взлома мошенникам нужен физическим доступ к жилищу. И все-таки многие устройства не оснащены достаточно надежной системой безопасности. Например, холодильник от Samsung делает ваш пароль от почты Gmail уязвимым. Невольно приходится задумываться, так ли необходимо подключать каждую вещь к интернету, если это может принести столько проблем.
Александр Григорьев ЦСО "Крокус"
