Интернет вещей и для вещей - Студенческий научный форум

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Интернет вещей и для вещей

Крылов А.А. 1
1БГУ им. И.Г. Петровского
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Технологии так называемого Интернета вещей прямо сейчас кардинально меняют мир, причем касаются эти перемены не только высокотехнологичных производств или инфраструктуры, но и повседневной жизни.

В наше время миллиарды устройств обмениваются информацией между собой, мир Интернета вещей растет, осваивает новые технологии, а продвинутые страны даже готовят правовую базу, которая будет регулировать новое информационное пространство.

Сегодня, когда Интернет вещей получил широкое распространение во всём мире, мы можем наблюдать его использование в самых разных и неожиданных отраслях.

Интернет вещей (Internet of Things, IoT) — это новая стадия развития интернета, когда к нему подключено больше вещей, чем людей. Переход к ней случился в 2008-2009 годах, когда количество устройств в сети обогнало численность населения Земли.

Название является калькой с английского Internet of Things (сокращенно IoT) и обозначает концепцию вычислительной сети физических предметов (вещей), которые взаимодействуют c другими устройствами или с внешней средой с помощью встроенных технологий. Интернет вещей – это полностью автоматизированный цикл работы приборов и систем за счет их подключения к беспроводной сети.

IoT соединяет окружающие нас объекты в компьютерную сеть. Они обмениваются информацией между собой и работают без вмешательства человека и в режиме реального времени. По сути, это интернет, захватывающий реальный мир.

Внедрение интернета вещей стало возможным за счет широкого распространения интернета, смартфонов, беспроводных сетей, удешевления электронных компонентов и обработки данных. На практике IoT-системы обычно состоят из сети умных устройств и облачной платформы, к которой они подключены. К ним примыкают системы хранения, обработки и защиты, собранных датчиками данных.

IoT — не одна, а целый стек технологий. Это и создание датчиков, и множество протоколов их взаимодействия. Объекты могут общаться между собой через wi-fi, Bluetooth, LPWAN, BLE, Ethernet, RFID, ZigBee и другие виды беспроводной связи. Частным случаем интернета вещей является межмашинное взаимодействие (M2M).

Первая «интернет-вещь» появилась в 1990 году. Это тостер, разработанный американцем Джоном Ромки, одним из создателей протокола TCP/IP. Подсоединив кухонного помощника к Всемирной паутине, инженер сумел включить и выключить его удаленно. Просто так, забавы ради, не подозревая, что его эксперимент станет спусковым механизмом, который вызовет «эффект лавины» и начнет формировать новую реальность.

Термин «интернет вещей» родился в 1999 году. Сотрудник Procter & Gamble Кевин Эштон предложил оптимизировать логистику корпорации с помощью радиочастотных меток (radio-frequency identification, RFID). Для изучения этой концепции при Массачусетском технологическом институте создали Центр автоматической идентификации (Auto-ID Center).

Интернет вещей зародился в Массачусетском технологическом институте. В 1999 году там был создан Центр автоматической идентификации (Auto-ID Center), занимавшийся радиочастотной идентификацией (RFID) и новыми сенсорными технологиями. Центр координировал работу семи университетов, расположенных на четырех континентах. Именно здесь была разработана архитектура Интернета вещей.

По мнению консалтингового подразделения американской корпорации Cisco IBSG (Internet Business Solutions Group), Интернет вещей — всего лишь момент времени, когда количество "вещей" или материальных объектов, подключенных к Интернету, превысило число людей, пользующихся "всемирной паутиной".

В 2003 году на нашей планете проживало около 6,3 млрд человек, а к Интернету было подключено 500 млн устройств. Разделив количество подключенных устройств на величину населения земного шара, мы увидим, что на каждого человека тогда приходилось по 0,08 такого устройства. Таким образом, в соответствии с определением Cisco IBSG, в 2003 году Интернета вещей еще не было. Смартфоны в то время только появились на рынке. Напомним, что главный исполнительный директор компании Apple Стив Джобс анонсировал iPhone лишь четыре года спустя — 9 января 2007 года.

В 2010 году в результате стремительного распространения смартфонов и планшетных компьютеров количество подключенных устройств выросло до 12,5 млрд, тогда как население Земли составило 6,8 млрд человек. Таким образом, впервые в истории на каждого человека стало приходиться более одного подключенного устройства (1,84 устройства на душу населения).

В январе 2009 года группа исследователей замерила объемы маршрутизируемых данных в Китае за период с декабря 2001 года по декабрь 2006 года с 6-месячными интервалами. Исследование показало, что, подобно закону Мура, объем трафика в Интернете удваивается каждые 5,32 года. На основе этого показателя, а также количества устройств, подключенных к Интернету в 2003 году (500 млн, по данным аналитической компании Forrester Research), и данных о населении земного шара (по информации Бюро переписи населения США), специалисты Cisco IBSG рассчитали количество подключенных устройств на душу населения.

Уточнив затем эти цифры, исследователи Cisco IBSG сделали заключение о том, что Интернет вещей «появился на свет» в промежутке между 2008 и 2009 годами. Сегодня Интернет вещей живет и здравствует, чему в немалой степени способствуют такие инициативы как Cisco Planetary Skin, Smart Grid и появление "умных" автомобилей.

Рассмотрим наиболее распространённые отрасли, в которых используется Интернет вещей:

"Умный" дом

Самая очевидная консьюмерская категория IoT - устройства для "умного" дома. Чаще всего о гаджетах в этом сегменте принято говорить с добавлением слова "смарт": лампочки, термостаты, кондиционеры, чайники, холодильники и многое другое, что люди повседневно используют в домах. Это одна из самых популярных и многообещающих сфер использования интернета вещей.

Носимые устройства

Носимые устройства - еще одна категория товаров, которая уже давно полюбилась потребителям. Сюда относятся устройства, которые носят на теле, а управляются гаджеты с помощью приложения на смартфоне. Устройства зачастую считывают биометрические показатели или следят за физической активностью носителя. К ключевым игрокам на этом рынке относятся Apple, Samsung и Motorola : они разрабатывают смарт-часы, фитнес-браслеты, GPS-ремни, "умные" имплантаты и прочие IoT-устройства.

Интернет вещей в промышленности

В этой области даже используется специальный термин — промышленный интернет вещей, или IIoT. Среди лучших примеров применения IoT в промышленности — всевозможные сенсоры, программные системы и анализ больших данных для разработки футуристических дизайнов и точных вычислений. "Умные" машины улучшают продуктивность и исправляют частые ошибки людей, особенно связанные с контролем качества и экологичностью.

"Умные" машины

В эту категорию входят самоуправляемые автомобили, роботы и дроны, которые используют ИИ для автоматизации функций, ранее выполнявшихся человеком. Эта автоматизация выходит за рамки той, что предоставляется жесткими моделями программирования, и использование ИИ позволяет обеспечить более "умное" поведение — более естественное взаимодействие с окружающей обстановкой и с людьми. По мере того как самоуправляемые устройства распространяются все шире, эксперты ожидают перехода от отдельных самоуправляемых устройств к целым группам взаимодействующих "умных" вещей, когда множество устройств будут работать вместе, будь то без участия человека или с таковым.

"Умный" город

"Умный" город – концепция города нового поколения, которая предусматривает эффективное управление и обеспечение высокого уровня жизни населения за счет применения инновационных технологий. Идея создания "умного" города вошла в нашу жизнь в 2008 г., когда компания IBM разработала схему построения новых городов в рамках инициативы "Умная планета", которые могли бы справиться с растущим количеством населения и обеспечить им высокий уровень жизни. Идея была мгновенно подхвачена ведущими IT-компаниями.

Интернет вещей в энергетике

Увеличивающееся с каждым днем количество подключенных к интернету датчиков и распространение беспроводных технологий и облачных сервисов существенно влияет на преобразование отрасли энергетики. Компании получили возможность с большой точностью собирать данные об объеме потребленных ресурсов и создавать на их основе новые клиентоориентированные сервисы.

Интернет вещей в медицине

В списке лучших сфер применения IoT здравоохранение заслуживает особого места. Интернет вещей позволяет использовать более персонализированный подход к анализу здоровья пациента и разработке методов лечения болезней.

Интернет вещей развивается очень быстрыми темпами. Умнеют не только квартиры и офисы, но и целые города. Сейчас этот процесс немного тормозит отсутствие правовой базы, но в ближайшие годы и эта проблема начнет решаться. Например, в Калифорнии уже подготовлен проект закона об IoT. Власти России обещали представить свои правовые разработки в 2019 году.

Сегодня практически в каждой отрасли можно наблюдать различную реализацию столь технологичной и современной концепции взаимодействующих между собой и внешней средой «вещей».

По мере развития этого направления, будут расти как возможности, так и доступность Интернета вещей для конечного пользователя. Так, уже в недалёком будущем каждый сможет себе позволить различные элементы умного дома, разнообразие носимой техники, а также пользоваться новыми способами аутентификации в повседневной жизни.

https://rb.ru/longread/iot-cards/

https://robo-sapiens.ru/stati/internet-veshhey/

http://www.tadviser.ru/index.php/Интернет_вещей_Internet_of_Things_(IoT)

https://www.vestifinance.ru/articles/114785

Просмотров работы: 11