Интернетом вещей (IoT – Internet of Things) называют сеть из миллиардов устройств по всему миру, которые собирают данные и обмениваются ими через интернет. Благодаря дешевым процессорам и беспроводным сетям в подключенное устройство можно превратить почти что угодно – от таблетки до самолета. Это позволяет наделить цифровым интеллектом устройства, которые в противном случае были бы бесполезно «глупы». В Интернете вещей они общаются между собой на пороге цифрового и физического миров – без участия человека.

K750 публикует адаптацию материала zdnet.com с ответами на основные вопросы об IoT.

Интернет вещей на примерах

Практически любой физический объект может стать частью IoT, если его можно подключить и контролировать через интернет. Лампочка, которую можно включать и выключать с помощью приложения для смартфона, датчик движения, термостат в офисе или уличный фонарь – все это устройства, принадлежащие к IoT.

Подключенный девайс может быть пушистым, как детская игрушка, мощным, как грузовик без водителя или сложным, как реактивный двигатель, который содержит тысячи датчиков, собирающих и передающих информацию. В еще более крупном масштабе «умными» могут становиться целые города или даже регионы, которые помогают нам изучать и контролировать окружающую среду.

Какова история Интернета вещей?

Идея установки сенсоров на обычные предметы обсуждалась еще в 1980-х, но помимо некоторых ранних проектов, в том числе торгового автомата, подключенного к сети, прогресс в этом направлении был крайне медленным из-за того, что необходимых технологий еще просто не существовало.

Для того, чтобы подключение миллиардов устройств стало экономически обоснованным, должны были появиться дешевые и энергоэффективные процессоры. Появление RFID-меток – маломощных чипов, которые могут поддерживать беспроводную связь, – разрешило часть этой проблемы, наряду с увеличением доступности широкополосного интернета, сотовых и беспроводных сетей. Кроме того, важным моментом стало появление новой версии протокола IP (IPv6), который, помимо прочего, должен обеспечивать достаточное количество IP-адресов для каждого устройства, которое когда-либо понадобится миру.

Название «Интернет вещей» было придумано Кевином Эштоном – одним из первых энтузиастов, увлекшихся RFID, а сейчас возглавляющим исследовательский центр Auto-ID Center в Массачусетском технологическом институте. Он предложил термин IoT еще в 1999 году, нго понадобилось еще целое десятилетие, прежде чем Интернет вещей стал реальностью.

«IoT углубляет взаимосвязь человеческой культуры – наши «вещи» – с взаимосвязанностью нашей цифровой информационной системы – «Интернетом». Это и есть IoT», – цитирует  Эштона ZDNet.

Добавление RFID-меток к дорогостоящим устройствам для отслеживания их местоположения было одной из первых функций IoT. Но с тех пор стоимость установки датчиков и подключения их к интернету значительно снизилась. Некоторые эксперты оценивают стоимость такой функциональности на уровне 10 центов за устройство. За такие деньги к интернету можно подключить практически все.

Первоначально IoT был наиболее интересен для бизнеса и производителей, где его иногда называют M2M, но теперь акцент сместился на заполнение подключенными устройствами наших офисов и домов.

Насколько велик Интернет вещей?

Он огромен и продолжает расти – уже сейчас в мире больше подключенных к сети устройств, чем людей. По информации исследовательской компании Gartner, в 2017 году в сети IoT было около 8,4 млрд активных устройств, что на 31% больше, чем в 2016 году. К 2020 году этот показатель, вероятно, достигнет 20,4 миллиарда. При этом две трети устройств расположены в Китае, Северной Америке и Западной Европе.

Из этих 8,4 млрд устройств более половины являются потребительскими товарами, такими как смарт-телевизоры и смарт-динамики. В это же время, по оценкам Gartner,  наиболее часто используемыми устройствами IoT для предприятий являются интеллектуальные электрические счетчики и камеры видеонаблюдения.

Фото: Gartner

По оценкам компании IDC, расходы на IoT к 2021 году перевалят за $1,1 трлн.

Зачем бизнесу IoT?

Преимущества IoT для бизнеса (IIioT – Industrial Internet of Things) зависят от применения, но главная задача – предоставление предприятиям доступа к большему количеству данных о своих продуктах и внутренних системах для быстрого внесения необходимых изменений в бизнес-процессы.

Производители устанавливают датчики на свои продукты, чтобы лучше понимать, как они работают. Это может помочь компаниям выявить возможную неисправность и заменить необходимый элемент системы прежде, чем он нанесет урон. Кроме того, данные используются для повышения эффективности. «Благодаря внедрению комплексного сбора и анализа данных в режиме реального времени производственные системы могут стать более гибкими», – говорят консультанты из McKinsey.

Использование IoT в бизнесе можно условно разделить на две сферы: узкоспециализированные датчики, а также датчики, которые могут использоваться в любой отрасли. Узкоспециализированные датчики для бизнеса пока преобладают, но, по расчетам Gartner, к 2020 году количество межотраслевых устройств достигнет 4,4 млрд единиц, в то время как количество узкоспециализированных составит всего 3,2 млрд единиц.

Интернет вещей по отраслям. Фото: IDC

По данным IDC, три отрасли, которые, как ожидается, потратят больше всего на IoT в 2018 году, – это производство ($189 млрд), транспорт ($85 млрд) и коммунальные услуги ($73 млрд). Производители будут, в основном, сосредоточены на повышении эффективности своих процессов и отслеживании активов, в то время как две трети расходов на IoT на транспорте будут направлены на мониторинг грузов и управление средствами доставки.

Расходы IoT в отрасли коммунальных услуг, в основном, будут касаться счетчиков электричества, газа и воды. На межотраслевое применение IoT (подключенные транспортные средства, смарт-здания и тому подобное) в 2018 году будет потрачено около $92 млрд, считают в IDC.

С бизнесом все ясно. Но зачем IoT обычному человеку?

IoT обещает сделать нашу окружающую среду – наши дома, офисы и транспортные средства – более «умными», более измеримыми и более разговорчивыми. Смарт-динамики вроде Echo Amazon и Google Home облегчают воспроизведение музыки, установку таймеров или получение информации. Системы домашней безопасности упрощают контроль за тем, что происходит внутри и снаружи наших жилищ.

Умные термостаты помогают нагревать или охлаждать наши дома к нашему возвращению с работы, а умные лампочки позволяют обманывать возможных воров. Автономные автомобили и умные города могут изменить, как мы строим и управляем  общественными местами.

Однако многие из этих нововведений могут и будут иметь серьезные последствия для нашей личной конфиденциальности.

Где люди будут использовать Интернет вещей?

Умный дом, это, вероятно, именно то место, где потребители чаще всего будут контактировать с Интернетом вещей. Не зря же, умный дом является одной из площадок, где уже сегодня конкурируют такие технологические гиганты, как Amazon, Google и Apple.

Витрина Amazon в Лондоне, 2017 год.
Фото: Стив Рейнджер / ZDNet

Наиболее очевидными примерами IoT в «умном» доме являются голосовые помощники – например, Amazon Echo. Но кроме этого существует много других «умных» гаджетов – смарт-разъемы, лампочки, камеры, термостаты, смарт-холодильники и другие. Смарт-приложения – это не только о желании обладать новыми модными гаджетами, а и о серьезных вещах.

«Умные» приложения позволяют пожилым людям дольше оставаться независимыми, позволяя их близкими общаться с ними и быть в курсе того, что с ними происходит. Еще один пример – это возможности для экономии. Понимание и возможность настраивать работу своих домов позволяет нам, к примеру, сокращать расходы на отопление.

Как насчет безопасности IoT?

Безопасность – один из главных вопросов, связанных с IoT. Ведь эти датчики во многих случаях собирают чрезвычайно важные данные о человеке – например, что он говорит и делает в его собственном доме. Защищенность этой информации имеет жизненно важное значение для поддержания доверия потребителей, но на сегодня показатели безопасности IoT все еще крайне низкие. Слишком мало девайсов предполагают защиту хранящееся информации или данных в процессе передачи.

Специалисты нередко обнаруживают ошибки в программном обеспечении, даже в старом и хорошо используемом коде. При этом для многих устройств нет возможности исправить эту ошибку, что говорит о возможных рисках для Интернета вещей. IoT- устройства вроде маршрутизаторов и веб-камер, которых делает уязвимыми нехватка систем безопасности, часто являются объектом внимания хакеров.

Просчеты в безопасности делают открытыми для хакеров интеллектуальные домашние устройства,  холодильники, печи и посудомоечные машины. Например, исследователи обнаружили 100 000 веб-камер, взломать которые не составляет проблем. В то же время, в некоторых подключенных к  интернету детских умных часах были пробелы в безопасности, позволяющие злоумышленникам отслеживать местоположение ребенка, подслушивать его разговоры или даже общаться с пользователем. Эти проблемы только усилятся, когда себестоимость умных девайсов станет незначительной.

Фото: treelineinteractive.com

IoT связывает цифровой и физический миры – другими словами, взлом устройств может иметь опасные последствия для реального мира. Взлом датчиков, контролирующих температуру на электростанции, может привести к тому, что операторы примут неправильное решение. Другой пример – доступ злоумышленников к автомобилю без водителя может закончиться катастрофой.

Самое страшное, что может случиться в результате взлома IoT

Вопрос безопасности IoT и последствий, к которым может привести ее отсутствие, учитывается разными странами во время планирования стратегий информационных войн. В прошлом году разведка Соединенных Штатов предупредила, что противники Америки уже имеют возможность угрожать важнейшим объектам инфраструктуры страны, а также «широкой экосистеме подключенных потребительских и промышленных устройств, известных как Интернет вещей».

Американская разведка также предупредила, что подключенные к интернету термостаты, камеры и плиты могут использоваться как для шпионажа за гражданами, так и для того, чтобы посеять хаос среди населения при взломе. Безопасность IoT становится жизненно важным вопросом, когда в экосистему интернета вещей присоединяются ключевые элементы национальной критической инфраструктуры (дамбы, мосты, элементы электрической сети и так далее).

IoT-устройства собирают много информации, не так ли?

IoT генерирует огромное количество данных: начиная от информации, полученной сенсорами, прикрепленными к машинам, заканчивая тем, что мы сообщаем голосовым ассистентам. Другими словами, IoT, позволяя компаниям анализировать большие объемы информации, становится драйвером развития проектов, связанных с большими данными. Так производители, получив данные о том, как их компоненты работают в реальной жизни, могут оперативно внести изменения в свой продукт, а планировщики, поучив информацию с датчиков в городе, могут поспособствовать эффективности потоков трафика.

IoT будет предоставлять большие объемы данных в режиме реального времени. По прогнозам американской корпорации Cisco, на долю межмашинных соединений, поддерживающих приложения IoT, к 2021 году придется более половины от общего числа всех устройств и соединений (27,1 млрд) и 5% мирового IP-трафика.

Огромные массивы данных, которые генерируют IoT-приложения, означают, что многие компании предпочтут не расширять до бесконечности свои внутренние ресурсы, а обрабатывать информацию в облаке. Гиганты из индустрии облачных вычислений уже обхаживают такие компании: например, Microsoft предлагает свой пакет Azure IoT, а подразделения Amazon и Google предоставляют множество IoT- услуг.

Как IoT используют в масштабах города?

Установка большого количества датчиков дает возможность планировщикам в режиме реального времени получить представление о том, что на самом деле происходит в больших и маленьких городах. Проекты смарт-городов – основная сфера применения IoT. Города уже сегодня генерируют большие объемы данных (с камер безопасности и датчиков окружающей среды) и уже сейчас содержат большие инфраструктурные сети (которые, например, контролирует светофоры). Проекты IoT направлены на объединение этих сетей, чтобы добавить дополнительный интеллект в систему.

Существует план покрытия испанских Балеарских островов полумиллионом датчиков и создания там лаборатории для проектов IoT. Одно из направлений этого проекта предполагает создание регионального отдела социальных услуг, который будет использовать данные датчиков для помощи пожилым людям. В то же время, другой отдел будет следить за тем, сколько людей собирается на пляже и в случае переполненности предлагать отдыхающим альтернативные варианты.

Другой пример – запуск американской телекоммуникационной компанией AT&T сервиса для мониторинга инфраструктуры, а именно мостов, автомагистралей и железных дорог с помощью датчиков, поддерживающих LTE. Эти датчики будут передавать информацию о структурных изменениях, трещинах и наклонах.

Фото: itpeernetwork.intel.com

Таким образом, Интернет вещей обеспечит лучшее понимание того, как функционирует город, позволит вовремя вносить изменения и наблюдать, насколько те или иные изменения улучшили жизнь граждан. Крупные технологические компании видят огромные возможности в смарт-городах, и многие компании, в том числе мобильные и сетевые операторы, уже становятся в очередь на участие в таких проектах.

Как же IoT-устройства соединены между собой?

IoT- устройства используют различные методы для подключения и распространения данных: дома и офисы используют стандартные Wi-Fi или Bluetooth Low Energy (или Ethernet); другие устройства используют стандарт LTE или даже спутниковые соединения для связи. Огромное количество вариантов привело к дискуссиям о том, что стандарты связи IoT должны быть такими же распространенными и совместимыми, как Wi-Fi.

Один из вероятных трендов состоит в том, что по мере развития IoT все меньше данных будет обрабатываться в облаке. Технология, известная как периферийные, или граничные вычисления (edge computing), предполагает, что  часть данных будет анализироваться на самых IoT-устройствах, и только полезные данные будут передаваться в  централизованную вычислительную среду. Такой механизм необходим для снижения затрат на обработку информации.

Что нам ожидать в будущем?

Даже если выгода от некоторых IoT-девайсов для потребителей не всегда очевидна, снижение цен на датчики и связь приводит к тому, что создание новых устройств становится экономически выгодным. По мере того, как количество подключенных устройств продолжает расти, наша офисы и наш дом будут наполняться «умными» продуктами. Все это возможно при одном условии – если мы готовы идти на компромиссы в отношении безопасности и конфиденциальности. Да, многие люди будут приветствовать новую эру «умных» вещей, остальным остается тосковать по временам, когда стул был просто стулом.