ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 279
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В целом распространение цифровых технологий в мире пока находится на ранней
стадии. По данным компании Cisco инновационные производители признают
потенциал Интернета вещей и цифровых технологий, однако большинство компаний
пока не рискуют инвестировать в эти сферы. Вместе с тем Cisco прогнозирует, что
«цифровые технологии подорвут многие отрасли и в ближайшие годы сместят с верхних позиций около 40% компаний в промышленности. В 2017 году Министерство коммуникаций и связи РФ подготовило программу «Цифровая экономика», призванную сократить отставание России в этой сфере высоких технологий. В программе обозначены 8 направлений развития:
1. Государственное регулирование; 2. Информационная инфраструктура;
3. Исследования и разработки; 4. Образование и кадры;
5. Информационная безопасность; 6. Государственное управление;
7. Умный город; 8. Цифровое здравоохранение.
17 Датчики для передачи информации
В основе концепции IoT лежит широкое применение технологий M2M – передачи информации от машины (устройства) к другой машине (устройству). Интернет – это физический уровень сетей (коммутаторы, маршрутизаторы и другое оборудование), предназначенных для быстрой, надежной и безопасной передачи информации. Технологии М2М, которые до появления Интернета были основаны на проводной связи (например, банкоматы), обеспечили качественный скачок в развитии Интернета и, собственно, самого рынка М2М. Получили широкое распространение разнообразные датчики (температуры, давления, вибрации, влажности, освещения, задымленности, физических нагрузок, состояния дорог, движения и местонахождения и пр.) и другие подключаемые к беспроводным и мобильным сетям устройства, которые передают информацию и помогают человеку упреждать различные проблемы. Датчики, подключенные к беспроводным сетям, может носить человек, их можно закреплять на растениях, животных, зданиях и сооружениях, на полках магазинов, на объектах, доставляемых в космос.
18 Цифровые и физические объекты
С помощью датчиков и алгоритмов обработки и передачи физические объекты наделяются «интеллектом» и взаимодействуют друг с другом и с цифровыми устройствами. При этом каждый объект получает уникальный идентификационный номер и свой IP-адрес, что позволяет ему подключаться к другим устройствам. По сути, сегодня IP-адрес – это стандартный канал информационного обмена, развлечений, покупок, коммерческих операций и других видов деятельности.
В настоящее время в Интернете вещей существует 2 типа подключаемых устройств: физические и цифровые. Физические объекты и процессы сами по себе не генерируют и не передают цифровые данные, если не выполнены определенные манипуляции: установлены датчики, метки радиочастотной идентификации как основной инструмент подключения физических устройств к цифровому миру. Тогда как цифровые устройства способны генерировать данные и передавать их для дальнейшего использования. В результате любой объект, способный передавать потоковые данные в облако в реальном масштабе времени, становится частью Интернета вещей.
19 Понятие интернета вещей
Интернет вещей – это сеть физических и виртуальных объектов, способных собирать информацию и передавать её на другие устройства, а также изменять собственные параметры и параметры внешней среды. Т.е. это глобальная сетевая инфраструктура с самостоятельной настройкой возможностей на основе стандартных и совместимых протоколов связи, где физические и виртуальные «вещи» (подключенные устройства) имеют идентификаторы, физические атрибуты и виртуальные персоналии, используют интеллектуальные интерфейсы и легко интегрируются в информационную сеть. При этом подключенные устройства Интернета вещей используют сенсорные, сетевые и информационно-коммуникационные технологии.
20 Ограничения развития IoT
По данным Forrester, нехватка микросхем будет препятствовать общему росту рынка
Интернета вещей на 10-15%. Проблема нехватки микросхем не будет решена до середины 2023 года, и устройства Интернета вещей пострадают еще больше. Поскольку многие «умные» продукты, основанные на IoT, такие как бытовая техника и автомобили доступны не всем или имеют слишком высокую цену, спрос на «менее
умные» эквиваленты будет расти.
21 Сеть сетей или взаимосвязанная экосистема
Хотя интернет вещей ещё находится в самом начале пути, но в его экосистему наряду
с оборудованием и промышленными системами уже входят потребительские устройства, которые активно развиваются в рамках таких web-технологий, как умные дома, умные машины, умные города и пр., а также носимые устройства (умные часы, фитнес-браслеты и пр.). По сути, Интернет вещей позволяет создать у любого
устройства модуль подключения к Интернету с возможностью взаимодействия с компьютером или смартфоном владельца или потребителя. Кроме того, в рамках Интернета вещей происходит подключение разрозненных сетей (спутников, мобильной связи, широкополосных сетей малой мощности и др.) друг к другу, поэтому IoT можно рассматривать как сеть сетей, или взаимосвязанную экосистему, которая открывает новые возможности развития экономики, бизнеса и потребительских рынков с позиций организации, аналитики и управления.
22 Мировой конгресс по проблемам Интернета вещей и Альянс
В сентябре 2015 года в Барселоне прошел Первый мировой конгресс по проблемам
Интернета вещей – IoT Solutions World Congress. Было отмечено, что проблемы развития Интернета вещей связаны 1) с отсутствием единых стандартов и технологий, способных обеспечить совместимость различной электроники и упростить её использование; 2) с обеспечением информационной безопасности; 3) с решением проблемы «питания» многочисленных датчиков и встраиваемых устройств.
В 2017 году там же состоится третий конгресс по проблемам Интернета вещей. Для создания стандартов в сфере Интернета вещей формулируются различные альянсы, например, создан М2М Альянс в составе сотовых операторов из разных регионов мира, таких как Telefonica, KPN, Rogers, NTTDoCoMo, Singtel, Telstra и VimpelCom. Основная цель Альянса – «создание глобального и единого платформенного решения по управлению сим-картами и их соединениями для обеспечения связи в любой точке мира через единый интерфейс с единой ценой и контрактом. Потенциальные сферы применения таких решений – автомобили, бытовая электроника и пр.
23 Сферы распространения Интернета вещей
В настоящее время Интернет вещей получил наибольшее развитие в сфере производства, способствуя развитию концепции Индустрии 4.0, в сфере жилищнокоммунального хозяйства (умный дом), на транспорте и в логистике, большие перспективы ожидаются в сфере энергетики, медицины, и здоровья, в производстве продуктов питания (даже возник термин «пищевой IoT»), на потребительских рынках, в сфере мониторинга окружающей среды, в сельском хозяйстве.
24 Раскрытие потенциала IoT: обеспечение безопасности
IoT-безопасность. Интернет вещей формирует широкий спектр новых рисков и вызовов
в части безопасности устройств, платформ, операционных систем и систем связи, а также систем, к которым подключены устройства (от оборудования до бытовой техники
и медицинских носимых устройств), защиты их от информационных атак и физического
вмешательства. Решение проблемы безопасности в сфере Интернета вещей осложняется тем, что широко распространены простые процессоры и системы, которые могут не поддерживать сложные процедуры обеспечения безопасности. Пока решения в этой сфере фрагментарны.
25 Раскрытие потенциала IoT: аналитика и управление девайсами
IoT-аналитика. Развитие методов традиционной аналитики потребуется в связи с
нарастанием потока данных, генерируемых устройствами в мире Интернета вещей, а
также в связи с появлением нового круга задач.
IoT-управление девайсами (вещами). Долгоживущие устройства требуют контроля и
управления ими, включая мониторинг и диагностику, анализ отчётности и отклонений,
обновление ПО, физическое управление и управление безопасностью. Нужны инструменты, способные мониторить и управлять тысячами и даже миллионами устройств.
? 26 Раскрытие потенциала IoT: специальные сети
Сети с низким энергопотреблением и малым радиусом действия (Low-Power, ShortRange IoT Networks) будут доминировать в сфере IoT до 2025 года, намного превышая количество подключений к глобальным сетям Интернета вещей. Формирование беспроводной сети для сферы IoT связано с выполнением множества противоречивых требований: срок службы батареи был менее 10 лет; необходимо обеспечение высокой пропускной способности и плотности сети; нужна низкая стоимость оборудования в конечной точке минимальные эксплуатационные расходы. Технические и коммерческие компромиссы в этой сфере означают, что будут сосуществовать разные решения и кластеры, формирующиеся вокруг определенных технологий, приложений и экосистем поставщика (вендора).
27 Раскрытие потенциала IoT: операционные системы и обработка потока данных
IoT-операционные системы. Традиционные ОС, такие как Windows или iOS, не были предназначены для приложений IoT. Их параметры (потребляемая мощность, объем памяти и др.) не соответствуют возможностям и потребностям небольших устройств Интернета вещей. Следовательно, возможно появление ряда специфических ориентированных на приложения IoT-операционных систем.
Обработка потока данных. Некоторые приложения IoT будут с чрезвычайно высокой
скоростью (от десятков тысяч до миллиона событий в секунду) генерировать потоки
данных, которые должны быть проанализированы в реальном времени.
28 Развитие интернета вещей в России
Интернет вещей начал быстро развиваться в России. Российский Фонд развития интернет-инициатив (ФРИИ) разработал технологический стек по Интернету Вещей, в
котором отражены направления развития отечественных технологий в области IoT и
индустриального Интернета. В России созданы Комитет по стандартизации Интернета
вещей, Ассоциация развития систем индустриального Интернета и Ассоциация разработчиков и производителей электроники. Москва стараниями Департамента информационных технологий входит в топ мировых столиц по использованию IoT в жизни города. Транспорт, производство, коммунальные услуги и потребительские решения останутся ключевыми сегментами этого рынка.
29 История промышленных революций
30 Проблемы и угрозы индустрии 4.0
По мнению Клауса Шваба, председателя Всемирного экономического форума, Индустрии 4.0 характеризуется конвергенцией технологий и размыванием границ между физическими, цифровыми и биологическими сферами. Но неуправляемое развитие технологий может стать угрозой для экономики. Клаус Шваб выделяет 4 основных направления влияния промышленной революции на бизнес: 1) Рост ожиданий заказчиков; 2) Улучшение качества продукции; 3) Совместные инновации; 4) Новые формы организации бизнеса.
31 Драйверы развития Индустрии 4.0
Основные компоненты и драйверы развития Индустрии 4.0:
• Умные сенсоры, которые позволяют собирать данные прямо в процессе производства и последующей эксплуатации товаров;