Интернет вещей (IoT): что это такое простыми словами

Что такое интернет вещей 

Интернет вещей — это система, в которой разные виды устройств объединены в единую сеть для сбора, обработки и передачи данных. Аббревиатура IoT расшифровывается как Internet of Things. Девайсы в такой сети оснащены специальным программным обеспечением, сенсорами и сетевыми модулями, которые позволяют им эффективно взаимодействовать друг с другом.

Пользователи могут открывать этим устройствам доступ к информации и в дальнейшем настраивать их работу. Так можно создавать автономные умные системы, которые будут выполнять необходимые задачи.

По данным Fortune Business Insights, объем рынка интернета вещей в 2024 году составил $714,48 млрд. К 2026 году прогнозируется его увеличение до $1,1 трлн. Аналитики объясняют такой стремительный рост развитием ИИ, а также увеличением спроса на «умные» гаджеты и системы сохранения энергии.

Как работают IoT-технологии

IoT-системы работают в режиме реального времени, что означает мгновенное реагирование на изменение окружающих условий. Архитектура этого процесса включает три уровня.

Смарт-устройства

Это любая техника, у которой есть средства для обмена данными. Например, Wi-Fi, Bluetooth, 4G- или 5G-модемы, а также протоколы с низким потреблением энергии. Главное условие — возможность подключения к интернету.

Приложения IoT

Это программное обеспечение, которое собирает данные или дистанционно управляет устройствами. Его можно разделить на следующие типы:

1. Централизованные. Все данные собираются для обработки на центральном сервере или в облачной платформе: умные дома, где электроника управляется через основной модуль;
2. Децентрализованные. Устройства могут работать напрямую друг с другом без необходимости отправлять данные на центральный сервер: сети датчиков, использующие специальные протоколы, такие как Zigbee.
3. Гибридные. Сочетают элементы двух указанных выше систем, что поддерживает их гибкость и способность к расширению: умные города, где часть данных обрабатывается локально, а часть отправляется в облако для дальнейшего анализа.
4. Периферийные вычисления — Edge Computing. Обработка выполняется на устройствах, находящихся ближе к источнику данных, например, на маршрутизаторах или локальных узлах, что значит уменьшение задержек и повышение продуктивности, например автономный транспорт.

Графический интерфейс

Некоторые устройства IoT имеют дисплей с визуальным интерфейсом. Например, смарт-часы позволяют увидеть автора сообщения, даже если смартфон в другой комнате, или узнать температуру воздуха за окном. Такая информация поступает из хаба.

Из чего состоит интернет вещей

Айот-системы работают на основе больших данных — Big Data, аналитики, соединения, устройств и потребительского опыта.

Чтобы объяснить принцип их работы можно использовать модель ABCDE:

• Analytics — аналитика. Это основа для принятия решений. Она поддерживает точность алгоритмов и улучшает их работу на основе собранной информации.
• Big Data — большие данные. Информация, полученная от устройств, хранится в облаке. Анализ этих данных позволяет совершенствовать существующие процессы или создавать новые.
• Connection — соединение. Это каналы связи, которые нужны для приема и передачи данных между устройствами или облачной платформой.
• Devices — устройства. Все аппараты, подключенные к системе, должны соответствовать определенным стандартам для корректной работы с бесперебойной передачей данных.
• Experience — опыт. Работа IoT улучшается за счет опыта решения проблем пользователей. Анализ этого опыта позволяет оптимизировать существующие процессы и создавать новые способы взаимодействия.

Эти элементы обеспечивают эффективную работу системы IoT, а также помогают оптимизировать различные процессы взаимодействия человека и технологии.

Классификация интернета вещей

Всю lot-технику можно разделить на две большие группы:

• бытовая техника;
• промышленная техника.

Каждая из них включает несколько категорий.

Бытовая

К этой группе относится аппаратура, которая предназначена для автоматизации рутинных задач или удаленного управления бытовыми устройствами:

• умные домашние приборы — чайники, холодильники, стиральные машины, пылесосы, розетки, светильники и мультиварки;
• системы безопасности — электронные замки, камеры наблюдения и большинство сигнализаций;
• умный дом — механизмы контроля воды, электроэнергии, температуры и отопления;
• медицинская аппаратура, которая при необходимости передает данные доктору — приборы, контролирующие пульс, уровень сахара в крови и прочие показатели.

Промышленная

Эта группа включает технику, которую можно применять на складах, заводах, в лабораториях или других рабочих помещениях:

• датчики на оборудовании — контролируют техническое состояние и предотвращают неисправности путем раннего их обнаружения;
• климат-контроль в помещениях — регулирует уровень влажности и температуры для оптимальных условий работы или хранения материалов;
• GPS-контроль движения транспорта — датчики, которые отслеживают местоположение техники, расход топлива, износ двигателя и другие показатели;
• датчики обнаружения дефектов — выявляют брак продукции на ранних этапах производства.

Такие системы позволяют снизить стоимость обслуживания рабочих пространств и одновременно повышают их продуктивность. История развития подобных промышленных систем насчитывает уже несколько десятилетий.

Где и зачем используют интернет вещей

Если говорить о повседневной жизни человека, то можно привести следующие примеры использования интернета вещей:

• технологии от Google, Яндекс, Amazon, Apple, Xiaomi и других компаний. Они могут бесконтактно оплачивать товары, регулировать температуру в квартире, включать свет или будильник по команде голосового помощника и прочее;
• системы «Умный дом». Позволяют программировать отложенный запуск приготовления еды, уборки помещений и стирки;
• умная камера на двери. Может распознавать лица и направлять сигнал в полицию, если изображение совпадает с базой данных преступников;
• голосовые помощники. Могут включать музыку или свет, напомнить о важных событиях, найти информацию в интернете, вести диалог на разные темы и управлять другой техникой в доме.

Подобных примеров можно привести еще очень много. Согласно исследованию компании IoT Analytics, технология интернета вещей активно внедряется в ритейл, транспортную и энергетическую отрасль, системы безопасности и здравоохранения​​.

Это демонстрирует их важность и потенциал для дальнейшего развития в:

• энергетике. Дистанционный мониторинг данных позволяет улучшить контроль подстанций и линий электропередач, чтобы заранее обнаруживать и устранять неполадки;
• здравоохранении. Внедрение новых методов диагностики заболеваний, роботов-ассистентов и систем для постоянного контроля состояния здоровья;
• сельском хозяйстве. Создание «умных» ферм с механизмами автоматического полива, регулирования температуры, трекерами для животных и прочим оборудованием;
• автомобильной сфере. Применение систем для контроля за движением автомобилей, дистанционного определения их технического состояния и выявления неполадок;
• умных городах. Повышение эффективности управления инфраструктурой. Например, автоматизация освещения дает возможность экономить до 30% электроэнергии, а передача информации о неработающих лифтах обеспечивает безопасность жителей;
• логистике. Разработка маршрутов по заданным точкам или мониторинг их эффективности. В грузоперевозках — загрузка фур сборными грузами, контроль их движения с целью оптимизации логистических операций;
• промышленности. Улучшение контроля загрязнения воздуха помогает соблюдать экологические нормы на производстве. В горнодобывающей или нефтяной отраслях аналитика по буровым скважинам позволяет увеличить объем добычи и обеспечить безопасность нефтяников;
• ритейле. Внедрение электронных ценников, анализ клиентского опыта, управление товарными запасами, поддержка оплаты посредством биометрии и прочее.

Технология IoT активно проникает во все сферы, оказывая значительное влияние на личную и деловую жизнь.

Преимущества и недостатки интернета вещей

Внедрение таких технологий имеет множество плюсов.

1. Комфорт и удобство. Умные дома или офисы обеспечивают комфорт за счет автоматического управления освещением, климатом и безопасностью.
2. Эффективность и продуктивность. Умные вещи позволяют оптимизировать деятельность, снизить затраты или передать часть обязанностей роботам.
3. Безопасность и мониторинг. Системы видеонаблюдения, датчики движения и другая аппаратура повышает уровень безопасности помещений. Они могут уведомлять владельца о подозрительной активности и автоматически принимать меры.
4. Удаленный мониторинг или управление. Существуют инструменты, которые помогают отслеживать, либо управлять состоянием систем и объектов на расстоянии.
5. Повышение общественных стандартов. IoT улучшает здравоохранение, управление городскими системами и безопасностью.

IoT также имеет ряд недостатков, которые мешают его развитию:

• безопасность. Злоумышленники все чаще пытаются взламывать умные системы, причем атаки постоянно усиливаются. Это приводит к диверсиям на предприятиях, что требует постоянного мониторинга и усиления безопасности;
• несовместимость программного обеспечения. Аппаратура от различных производителей может иметь разные стандарты или частоты сигнала, что затрудняет создание единой умной сети;
• безработица. Развитие автоматизации ведет к сокращению рабочих мест. Умные роботы выполняют все больше рутинных задач, что приводит к увольнениям сотрудников;
• приватность данных. Пользователи часто обеспокоены тем, как собираются, хранятся и обрабатываются их личные данные. Это требует строгих мер по защите информации и прозрачности политики приватности;
• зависимость от интернета. Для работы IoT-систем необходимо стабильное онлайн-соединение. В случае перебоев или отсутствия подключения их возможности станут ограничены;
• высокие затраты на внедрение. Первоначальная интеграция интернета вещей часто требует значительных инвестиций, особенно для небольших предприятий.

Развитие интернета вещей несет множество преимуществ, но также имеет значительные проблемы, для решения которых необходим комплексный подход. Важно продолжать улучшать технологии безопасности, повышать совместимость устройств и разрабатывать стратегии для уменьшения негативных последствий внедрения IoT.

Внедрение IoT

Процесс внедрения интернета вещей сопровождается множеством задач, которые можно разделить на две группы:

• кадровые ограничения. Многие исполнители не умеют применять или эффективно управлять новыми технологиями, поэтому они продолжают собирать или обрабатывать данные вручную, что снижает эффективность и точность их работы. Важный минус заключается в длительном времени обучения персонала;
• технологические сложности. Возникают из-за особенностей различных сфер и бизнес-процессов, где внедрение новых инструментов для сбора данных может быть затруднено или невозможно.

Многие владельцы бизнеса полагают, что Big Data автоматически соберет информацию и предложит готовые решения. На самом деле для успешной цифровизации требуется глубокий анализ и реинжениринг бизнес-процессов с последующим определением эффективных инструментов для автоматизации. Только после проведения бизнес-анализа можно определить оптимальную аппаратуру, которая нужна для достижения намеченных целей в конкретной компании.

Следующим уровнем развития интернета вещей стала «прогностика». Эта технология помогает предсказывать будущие события либо состояния устройств, подключенных к сети IoT. Основная цель сводится к тому, чтобы заранее выявить потенциальные проблемы или отклонения в работе и предпринять превентивные меры для их предотвращения.

По прогнозам, к 2030 году количество устройств с подключением к сети составит 24 млрд единиц. Революция в этой сфере свидетельствует о готовности людей и бизнеса к новым достижениям и вызовам. А также о наличии достаточных ресурсов для осуществления любых идей в личной или деловой сфере.

Но внедрение интернета вещей требует комплексного подхода с учетом многих факторов: от подготовки кадров до анализа бизнес-процессов и технических возможностей. Несмотря на существующие трудности, потенциал IoT огромен, а его развитие продолжает открывать новые возможности для инноваций.