IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Промышленный сектор информационно-коммуникационных технологий, включающий в себя обычно телекоммуникационные услуги, производство электронного оборудования, вычислительной техники и программного обеспечения, играет важную и все возрастающую роль в глобальной экономике. На него приходится примерно 5,5% мирового ВВП, а к 2020 г. этот показатель, по прогнозам достигнет 9% [1].

Однако доля сектора в ВВП не вполне отражает то колоссальное влияние, которое ИКТ благодаря характеру продукта оказывает на экономический рост и все стороны человеческой деятельности, включая доступность различных социальных услуг, здравоохранения и образования. Расширение использования современных информационных технологий (высокоскоростной Интернет, мобильная широкополосная связь и компьютерные услуги) само по себе способствует экономическому росту, а тот факт, что такие технологии облегчают и ускоряют процесс взаимодействия между людьми и повышают производительность труда, создает дополнительный социально-экономический эффект.

Инвестиции в ИКТ сегодня – важнейший стимул экономики как развитых, так и развивающихся стран. Существует тесная связь между так называемой ИКТ-готовностью и уровнем конкурентоспособности. Страны с наиболее развитым сектором ИКТ обладают и наиболее высоким уровнем конкурентоспособности, поскольку технологии повышают эффективность экономики в долгосрочной перспективе.

Рассмотреть и оценить все стороны создания и внедрения интеллектуальных информационных систем проблема достаточно сложная. В данной работе сделана попытка рассмотреть лишь несколько направлений развития информационных технологий, таких как умный дом и интернет вещей.

Если посмотреть назад, на три- пять десятилетий, то можно отметить что у многих не было телевизора или даже холодильника. Сегодня во многих современных квартирах есть телевизоры, охранная система, кондиционер, Интернет, обвешанный аппаратурой и др. Многие хозяева управляют всей этой техникой со встроенных выносных пультов. Дом в этом случае называют «умным».

Самые первые «умные дома» (smart home) появились у состоятельных американцев в 1950-х годах. Изначально подобные системы предназначались для загородных домов. Само понятие smart home было сформулировано в 1970-х годах. «Умный дом» - совокупность архитектурных и дизайнерских решений, взаимоувязанных с автоматизированными инженерными и информационными системами, а также системами безопасности, обеспечивающую комфортную и безопасную среду для обитателей дома.

Smart-системы изначально создавались ради экономии коммунальных ресурсов, которые на Западе очень дороги. Например, уже 30 лет освещение практически во всех подъездах развитых стран Европы включается и выключается автоматически, реагируя на присутствие человека.

Наверное, самый известный (и дорогой) «умный дом» - это вилла Билла Гейтса, строительство которой завершилось в 1997 году. Первое же автоматизированное жилище, построенное в 1980 году, принадлежит японцу Кену Сакамуру (так называемый «Дом трона»).

Общий принцип работы «умного дома» заключается в следующем: информация от сенсорных датчиков поступает в центральный компьютер, который обрабатывает полученную информацию и генерирует команды для управляющих устройств. [2]

Условно все функции «умного дома» можно разделить на основные (базовые) и дополнительные. Базовые функции включают управление освещением в помещениях, контроль над водоснабжением, канализацией и другими инженерными системами дома, а также защиту от аварийных ситуаций (то есть автоматическое срабатывание защитных и предохранительных механизмов).

«Интеллектуальное» здание от автоматизированного отличается, главным образом, возможностью программировать управляющие системы таким образом, чтобы реакция на события внутри периметра здания происходила по заранее определенному сценарию.

Сценарий умного дома - это заранее запрограммированное поведение системы умного дома на то или иное событие. Событием может быть: определённое нажатие на клавишу, сигнал с датчика (например, движение, температура, уровень яркости света), команда с пульта управления или компьютера, срабатывание по таймеру времени или расписанию и др.

Содержание сценариев в первую очередь определяется образом жизни и фантазии хозяев и зависит от конфигурации системы и задания. Например, в «библиотеку сценариев» могут входить следующие сценарии:

• никого нет (повсюду выключается свет, перекрывается вода, климат-контроль устанавливается на экономичный режим);

• пришел взрослый (включается освещение в прихожей, кофеварка на кухне, музыкальный центр и кондиционер в гостиной и др.);

• пришел ребенок (блокируется включение электроплиты, кухонного комбайна, домашнего кинотеатра, и воспроизводится аудио-видео сообщение родителей и др.);

• режим долгого отсутствия (отпуск). Полное отключение большинства систем. Остаются работать система охраны, видеонаблюдения и регистрации, поддержания инженерных сетей в исправном состоянии;

• режим Утро - уровень света в мягком для глаз режиме, включается обогрев полов, кондиционеры обеспечивают теплый климат, по будильнику включается музыка, телевизор включается на любую программу в нужное время.

Любая из подсистем «умного» здания либо функционирует полностью автономно, фиксируя свои действия в журнале событий, либо оперативно взаимодействует с оператором, запрашивая у него подтверждение действий. Например, при возникновении возгорания в здании, в зависимости от конфигурации, система может автоматически инициировать вызов пожарной команды или выдать сообщение о пожаре на пульт ответственного оператора. Решение о вызове пожарных во втором случае будет принято оператором.

Компоненты «умного дома» производит огромное количество компаний. В последнее время на рынок выходят smart-системы российских производителей, стоимость которых намного дешевле импортных. Впрочем, и качество их пока несколько уступает зарубежным аналогам.

В последнее время на рынок технологий «умных» домов» выходят такие гиганты IT, как Hewlett Packard, Philips, Siemens, AT&T. Готовые решения по умным домам предлагает Samsung Electronics. Организация каждого конкретного «умного дома» определяется: потребностями заказчика, выделенным бюджетом, площадью объекта автоматизации.

Например, имея типовую квартиру площадью 100–120 м2 и следуя условному бюджету в $5000, заказчик может установить датчики утечки воды, охранную и противопожарную сигнализацию с функцией дозвона.

Бюджетная планка $25 тыс. в квартире, плюс к предыдущим системам, будет создана система управления освещением с использованием интеллектуальных клавишных сенсоров и беспроводных пультов и встроены датчики движения и освещенности.

При бюджете в $70 тыс. специалисты установят практически «полный пакет» — сенсорные панели управления, «умный свет», шторы с электроприводами, многозонный климат-контроль, многозонную аудиосистему (аудиомультирум), охранную и противопожарную сигнализацию с дозвоном, датчики утечки воды.

Оборудование типового коттеджа площадью 400 м2 внутренней охранной и противопожарной сигнализацией, датчиками утечки воды в санузлах и кухнях, в техпомещении бассейна и в котельной обойдется заказчику примерно в $10 тыс.

При уровне бюджета в $50 тыс. добавится, к примеру, охрана периметра дома, полноценная система управления светом, въездными и гаражными воротами, видеонаблюдение с доступом через интернет.

Затратив $100 тыс., заказчик получит полный пакет решений по безопасности, одну-две сенсорные панели управления, управление светом внутри дома и на участке, многозонный климат-контроль, многозонную аудиосистему (аудиомультирум), управление шторами и воротами, домашним кинотеатром.

В современном доме электронные инженерные системы с учетом оптимальной автоматизации составляют до 10% от совокупной стоимости жилья.

Совокупная стоимость владения «интеллектуальным домом» уменьшается на 30-50% по сравнению с обычным за счет оптимизации энергоресурсов. Кроме этого, в России еще не принято учитывать в стоимости владения такие параметры как снижение рисков возникновения аварийных ситуаций, потери от которых могут превышать затраты по их предотвращению в сотни и тысячи раз.

В России «умные» дома – это, прежде всего, подмосковные коттеджи или квартиры в Москве и Санкт-Петербурге. Российские девелоперы не спешат встраивать в жилые комплексы умные технологии, за исключением необходимых систем централизованного климат-контроля, сигнализации, пожарной безопасности. У нас умные дома по-прежнему рассматриваются как причуда для богатых - в отличие от Запада, где не только строительные компании, но и потребители давно поняли: интеллектуальный дом - это крупное одноразовое вложение денег, которое снижает стоимость эксплуатации жилья.

Со временем здания обретут «искусственный интеллект». Тогда с полным основанием можно будет называть их интеллектуальными. Системы смогут отслеживать работу и состояние всей «начинки» здания, включая ограждающие конструкции, и самостоятельно принимать решения в изменяющихся обстоятельствах [4].

Интернет вещей

Тема интернет-инноваций сохраняет актуальность благодаря все более тесной интеграции технологий не только в бизнес-среду, но и в повседневную жизнь. Важность оценки скорости распространения (диффузии) инноваций подчеркиваются многими специалистами, что приводит к повышенному вниманию к информации о рисках технологии. Компания «Гартнер» (Gartner) с 2011года учитывает развитие Интернета вещей в своем Hype cycle, прогнозируя его высокую динамику. Авторы заинтересованы проследить внедрение данной технологии, находящейся на этапе внедрения на рынок, в такую группу пользователей, как новаторы.

Новый этап развития цифровых технологий разворачивается далеко за пределами стационарного персонального компьютера. Большинство предметов, окружающих нас, может быть связано с помощью беспроводной сети. Парадигма Интернета вещей предполагает, что информационные системы и системы коммуникации станут частью окружающей среды. «Интернет людей» заменяется «Интернетом вещей». Сегодня дефиниция интернета вещей описывает развитие Интернета до такой степени, что повседневные предметы имеют связь с сетью, позволяющую им отправлять и получать данные между собой.

Развитие технологий только усиливает значение сетевого общения и вовлеченность в него людей. Технологии, коммутирующие с Интернетом, представляют открытое и глобальное пространство для развития личных и профессиональных отношений, коммерческих проектов, государственных программ. Большинство производителей (не только мобильных устройств, а также бытовой техники, медицинского оборудования, финансовых услуг и т.д.) стараются разработать специальные мобильные приложения для облегчения работы потребителей со своими продуктами и услугами. Это создает условия всеобщей универсальной «подключенности». Пока это фрагментарные соединения (для работы, для общения), так как мир существующих устройств, начиная от персональных компьютеров и заканчивая смартфонами, представляет собой в большинстве случаев изолированные микропроцессоры, а потребители этих устройств вручную передают информацию. В настоящее время по открытым данным только компания «Apple» начала разработки в направлении соединения «phone-to-phone».

Термин «Интернет вещей» впервые появился в 1999 году, он был разработан Кевином Аштоном, работавшим в то время в компании «Procter&Gamble». Появилась идея о том, что в повседневные вещи можно встроить беспроводные датчики, связанные друг с другом. Концепция имела разные названия: «вездесущая компьютеризация», «компьютеризация, проникающая повсюду». Но наибольшей новизной обладала концепция того, что обычные предметы, которыми потребители пользуются ежедневно – холодильник, автомобиль, одежда, могут быть связаны с Интернетом, активно передавая данные об окружающей среде друг другу.

В настоящее время эволюция компьютерных коммуникаций заметна, поскольку потребители активно используют Wi-Fi и 3G для работы онлайн, обмена информации и общения в социальных сетях. Тем не менее это касается только пользователей-людей (а не вещей), кроме того, данные беспроводные сети доступны не повсеместно и зачастую отличаются высокой стоимостью пользования. Интернет вещей требует высокой степени использования различных приложений потребителями, специальной программной архитектуры и всеобъемлющих коммуникационных сетей, а также аналитических инструментов, позволяющих автоматизировать процесс обработки данных и обеспечить их простую интерпретацию. Таким образом, Интернет вещей активно развивается с помощью нескольких факторов: мощные технологии, развитие облачных технологий и мобильных устройств, способность анализировать большие объемы данных и превращать их в удобную для использования информацию, а также способность комбинировать технологии (как программное обеспечение, так и аппаратная часть). Сочетание этих трех фундаментальных факторов позволяет достичь всеобщей «подключенности» (smartconnectivity). [3]

С развитием Интернета вещей изменится характер социальных сетей, предоставляющих в режиме реального времени информацию о погоде, трафике, общественном транспорте и т.д. Также появятся особенности использования твиттера, поскольку отдельные предметы смогут делать твиты, которые другие пользователи и предметы смогут «репостить», что сделает информацию еще более доступной.

Этапы развития Интернета вещей можно отразить с помощью так называемого HypeCycle (кривая Гартнера), брендового графического инструмента, разработанного и используемого компанией по ИТ исследованиям и консалтингу «Gartner» для представления зрелости, усвоения и социального применения высоких технологий. На рис.1 показано положение Интернета вещей на данной кривой по Гартнеру. [6]

Рисунок 1 – Положение Интернета вещей на кривой по Гартнеру (кривая Гартнера) (Hype cycle for emerging technologies 2013)

В данном цикле существуют 5 основных фаз.

Innovation trigger – начало инновации. Происходит открытие/инициация новой технологии. Появляются истории, подтверждающие данную концепцию и вызывающие широкий интерес общественности. Часто на этом этапе возникают бесполезные продукты, коммерческая жизнеспособность которых не доказана.

Peak of Inflated Expectations – пик «раздутых» ожиданий. В медиа появляются многочисленные истории успеха, часто сопровождающиеся историями о провалах. Некоторые компании принимают какие-то меры по внедрению этих технологий, многие – нет.

Trough of Disillusionment – спад, разочарование. Интерес падает вследствие сложностей и провалов внедрения технологий и неудачных экспериментов. Производители инноваций вносят 91 изменения в технологии или уходят. Инвестиции продолжаются только в случае, если выжившие производители модифицируют свой продукт для удовлетворения ранних последователей.

Slope of Enlightenment – наклон/угол просвещенности. Появляется большее число примеров того, как можно получить пользу от применения данной технологии. Предприятия лучше и глубже понимают данную технологию. Производители выпускают продукты второго и третьего поколений. Многие предприятия запускают пилотные проекты, но консервативные компании остаются осторожными.

Plateau of Productivity – стабильность продуктивности. Начинается использование большинством, т.е. инновация становится мейнстримом. Критерии оценки жизнеспособности производителя становятся более четкими.

Интернет вещей недавно прошел стадию начала и сейчас находится на стадии пика «раздутых» ожиданий. Стабильность продуктивности данной технологии будет достигнута более чем через 10 лет.

Потенциальные потребители Интернета вещей.

Пока большинству пользователей трудно представить себе, что же это «Интернет вещей», как он выглядит и как применяется. Это разнообразные гаджеты и девайсы, направленные на повышение качества жизни. При этом вопрос – благо это или основа новых глобальных проблем – уже обсуждается специалистами.

Поскольку Интернет вещей привлекателен к использованию производственными компаниями для улучшения бизнес-процессов (Survey Report Cisco), его можно внедрять следующим образом:

– эксплуатация основных средств ($2,5 трлн) – Интернет вещей снижает основные, административные издержки, а также издержки на продажу и себестоимость продукции путем совершенствования бизнес-процессов и эффективности капитальных вложений;

– производительность персонала ($2,5 трлн) – делает работу персонала более результативной, что приводит к более продуктивным человеко-часам;

– логистика и поставки ($2,7 трлн) – Интернет вещей устраняет потери и улучшает результативность бизнес-процессов;

– потребительский опыт ($3,7 трлн) – Интернет вещей повышает жизненную ценность потребителя и позволяет нарастить долю рынка путем привлечения новых потребителей;

– инновация, в том числе снижающие время разработки и вывода на рынок ($3,0 трлн) – Интернет вещей увеличивает оборачиваемость инвестиций в НИОКР (R&D), снижает время вывода нового продукта на рынок и создает дополнительные потоки дохода от новых бизнес- моделей и возможностей.

На данный момент «Cisco» оценивает, что 99,4 % всех физических объектов в мире до сих пор не связаны. С другой стороны, это значит, что только 10 млрд из 1,5 трлн вещей по всему миру связаны друг с другом (SurveyReportCisco). Если измерять человеческими кате- гориями, то сейчас в мире на одного человека приходится около 200 вещей, которые могут быть подсоединены к Интернету.

В настоящее время в России активно используется Foursquare – социальная сеть с функцией геопозиционирования, предназначенная в основном для работы с мобильными устройствами. Данный сервис доступен пользователям не только с устройствами, которые оборудованы GPS-навигацией, например пользователям смартфонов, но и просто для работы с любым сотовым телефоном

В США существует компания «PeoplePower», которая разработала специальное приложение для «iOS» и «Android», позволяющее управлять индивидуальным потреблением электроэнергии и экономить деньги. Таким образом, пользователи данного приложения получают полезную информацию о своем энергопотреблении, где бы они ни находились. Также программа формулирует советы и рекомендации по энергопотреблению. Интернет вещей активно используется сферой здравоохранения (healthcare). Примером может быть компания «Fitbit», выпускающая браслеты, которые помогают следить за физической активностью пользователя, потреблением еды, весом и сном с использованием мобильного приложения. Кроме того, что является одним из важнейших аспектов Интернета вещей, «Fitbit» формирует комьюнити, т.е. сообщество пользователей, которые следят за успехами друг друга и помогают их достигать.

Ричард Флорида описывает развитие человечества через появление новой ступени эволюции homo creativius. По определению Д. Белла, креативный класс – это совокупность ученых, инженеров, менеджеров и администраторов, формирующих переход к постиндустриальному обществу. Флорида в своей книге конкретизирует это определение, базируясь на роде занятости людей, подразделяя креативный класс на две группы.

В первую группу – суперкреативное ядро – входят ученые, инженеры, профессора университетов, поэты и писатели, художники, актеры, дизайнеры, архитекторы.

Вторую составляют представители наиболее современной части общества: писатели-документалисты, редакторы, деятели культуры, аналитики и иные opinion makers (генераторы мнений).

Креативность этих людей заключается в том, что они создают новые формы или проекты, которые впоследствии приобретают широкое применение в обществе. Объединяет ядро креативного класса одно – этим людям платят за то, что они что-то создают, что-то творчески созидают, используя лишь свой прошлый опыт, накопленные знания и свои идеи.

Появление креативного класса оказало существенное влияние на экономику, произведя сдвиг в ценностях, социальных нормах и отношениях. Представители креативного класса ценят признание (быть признанными за свои заслуги). Они предпочитают усердно работать, ставить цели и достигать их. Третий тренд в рамках исследования Флориды – это предпочтение креативного класса разнообразия и открытость ко всему новому. Они мобильны, предпочитают часто перемещаться и путешествовать, встречать новых людей.

Еще одной особенностью жизненного стиля креативного класса Флорида считает увеличение темпа жизни и, как следствие, недостаток времени, постоянный цейтнот. В результате, чтобы справиться с высоким темпом, представители креативного класса смешивают работу и личную жизнь определенным образом, подходящим именно их индивидуальному темпу и стилю жизни. Представители креативного класса часто и много используют ноутбуки и мобильные устройства в кафе и на улице, причем они и работают, и общаются. Таким образом, эти люди готовы быстро переключиться с одного вида деятельности на другой, для чего им необходимы гибкость, мобильность и постоянная «подключенность».

Исследуя данные тренды, можно выделить четыре основных элемента, характеризующих восприятие времени:

– ускорение всех видов деятельности;

– представители креативного класса предпочитают выбирать те виды отдыха и развлечений, которые занимают меньше времени;

– многозадачность, т.е. представители креативного класса выполняют одновременно несколько дел, касающихся как работы, так и отдыха, и личной жизни;

– детальное планирование времени и бюджета.

В настоящий момент достаточно сложно предполагать или утверждать, какое именное устройство или приложение поможет решить представителям креативного класса как потенциальным потребителям ту или иную задачу и удовлетворить потребность. Опираясь на основные характеристики Интернета вещей и уже существующие его проявления можно подытожить, что он будет удовлетворять именно перечисленные выше потребности креативного класса.

Потребность в получении/потреблении нового опыта, а также возможность поделиться им с другими людьми тоже могут быть удовлетворены с помощью Интернета вещей. Как было отмечено на конференции по трендам Интернета, в настоящее время потребители активно используют мобильные устройства для передачи в Интернет свои новые впечатления. Этот эффект мобильности и социальной включенности может стать новым триггером для продвижения инноваций по кривой Роджерса (переход от одного типа пользователя к другому). Поэтому авторы ставят перед собой задачу исследования не только характеристик первой группы потребителей Интернета вещей – новаторов, но и условий, при которых данная технология будет иметь дальнейшее продвижение [5].

Список литературы

1. Кондратьев В.Б. Сектор информационных технологий правит миром [Электронный ресурс]. Код доступа. http://iee.org.ua/ru/prog_info/18113/. Дата обращения 1.12.2016

2. Волошин О. Home Smart Home. http://www.redov.ru/ kompyutery_i_internet/zhurnal_kompyuterra_n734/p25.php. Дата обращения 1.12.2016

1. Сафронов А. Интернет вещей // Постнаука. – 31.07.2014. –[Электронный ресурс]. Код доступа. http://postnauka.ru/video/30026, http://postnauka.ru/talks/30032.

2. Серебряник, И.Я., Дружинина Т.Я. Интеллектуальные системы в российских домах («Умный дом»): роскошь или возможность экономии//Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. -М.: Научно-информационный издательский центр и редакция журнала «Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук», 2010. -№11. -с. 109-111. 444

3. Кастельс М. Информационная эпоха: экономика, общество и культура. – М.: Изд. дом ГУ-ВШЭ, 2000. – [Электронный ресурс]. Код доступа: http://www.gumer.info/ bibliotek_Buks/ Polit/kastel/index.php Дата обращения 1.12.2016 5555

4. Gartner Hype cycle for emerging technologies 2013, 2014. – [Электронный ресурс]. Код доступа: http://www.gartner.com/ newsroom/id/2575515. Дата обращения 1.12.201

 

Код для цитирования: Скопировать