Este de așteptat ca Internetul lucrurilor (IoT) să ofere soluții promițătoare la problemele de transformare a funcționării și rolului multor sisteme industriale. De exemplu, IoT este deja folosit pentru a crea sisteme de transport inteligente, care fac posibilă urmărirea locației fiecărui vehicul, monitorizarea mișcării acestuia și, de asemenea, prezicerea locației sale viitoare și a traficului rutier probabil.

Termenul „Internet of Things” a fost propus inițial pentru a se referi la identificarea unică a obiectelor conectate prin tehnologia de identificare prin radiofrecvență RFID. Mai târziu a început să acopere mult mai multe tehnologii, precum senzori, actuatoare, GPS și dispozitive mobile. Astăzi, definiția general acceptată a „Internetul lucrurilor” este următoarea: o infrastructură de rețea globală dinamică, cu capabilități de auto-configurare bazate pe protocoale de comunicare standard și compatibile, unde „lucrurile” fizice și virtuale au identificatori, atribute fizice și personalități virtuale. , folosesc interfețe inteligente și sunt ușor de integrat în rețeaua de informații.

În special, integrarea senzorilor/actuatorilor, a etichetelor RFID și a tehnologiilor de comunicare servește drept bază pentru Internetul lucrurilor și explică modul în care diferite obiecte și dispozitive fizice din jurul nostru pot fi conectate la Internet și, de asemenea, permite acestor obiecte și dispozitive să comunice unul cu altul pentru atingerea unor obiective comune.

Există un interes din ce în ce mai mare pentru utilizarea tehnologiei IoT în diverse industrii. Proiecte de implementare a Internetului Lucrurilor industriale au fost deja implementate în domenii precum agricultura, industria alimentară, monitorizarea mediului, supravegherea video etc. Între timp, numărul publicațiilor despre Internetul Lucrurilor crește și el rapid. Autorii au efectuat o analiză extinsă a literaturii, examinând articole relevante din cinci baze de date academice majore (IEEE Xplore, Web of Knowledge, biblioteca digitală ACM, INSPEC și ScienceDirect) pentru a ajuta cercetătorii să înțeleagă starea actuală a Internetului obiectelor în industrie și perspectivele de cercetare. . cu privire la utilizarea acestuia.

Context și cercetare curentă IoT

Internetul lucrurilor poate fi gândit ca o infrastructură de rețea globală constând din multe dispozitive conectate care utilizează senzori, comunicații, rețele și tehnologii informaționale. Tehnologia fundamentală pentru Internetul lucrurilor este tehnologia RFID, care permite microcipurilor să existe comunicații fără fir transmite informații de identificare către cititori. Cu ajutorul cititoarelor RFID, oamenii pot identifica, urmări și controla orice obiect conectat automat folosind etichete RFID. Tehnologia RFID a fost utilizată pe scară largă în logistică, producție farmaceutică, retail și managementul lanțului de aprovizionare încă din anii 1980. . O altă tehnologie de bază pentru IoT sunt rețelele de senzori fără fir (WSN), care folosesc în principal senzori inteligenți interoperabili pentru colaborare și monitorizare. Domeniile lor de aplicare includ monitorizarea mediului, monitorizarea medicală, controlul industrial, monitorizarea traficului etc.

Progresele înregistrate în ambele tehnologii (RFID și WSN) au contribuit semnificativ la dezvoltarea Internetului obiectelor. În plus, o varietate de alte tehnologii și dispozitive, cum ar fi codurile de bare, smartphone-urile, rețelele sociale și cloud computing, sunt acum utilizate pentru a forma o rețea largă de suport IoT (Figura 1).

Orez. 1. Tehnologii legate de IoT

Astăzi, IoT câștigă popularitate și în logistică, diverse industrii, retail și produse farmaceutice. Odată cu dezvoltarea comunicațiilor fără fir, a smartphone-urilor și a tehnologiilor de rețea cu senzori, tot mai multe „lucruri” sau obiecte „inteligente” în rețea participă la IoT. Drept urmare, toate aceste tehnologii IoT au un impact semnificativ asupra noilor tehnologii ale informației și comunicațiilor (TIC) și asupra tehnologiilor sistemelor de întreprindere (Figura 2).

Orez. 2. Tehnologii legate de IoT și impactul acestora asupra noilor tehnologii ale informației și comunicațiilor (TIC) și asupra sistemelor întreprinderilor

Pentru a asigura servicii de înaltă calitate pentru utilizatorii finali, Internetul Lucrurilor trebuie să dezvolte standarde tehnice, specificații care definesc schimbul și prelucrarea informațiilor, precum și conexiunile între lucruri. Succesul utilizării IoT depinde de standardizare pentru a asigura interoperabilitatea, compatibilitatea, fiabilitatea și funcționarea eficientă la scară globală. Multe țări și organizații sunt interesate în dezvoltarea standardelor pentru IoT, deoarece acest lucru ar putea aduce enorm beneficiu economic in viitor. Astăzi, Uniunea Internațională de Telecomunicații, Comisia Electrotehnică Internațională, Organizația Internațională de Standardizare, Institutul de Ingineri Electrici și Electronici, Comitetul European pentru Standardizare Electrotehnică, Institutul de Standarde Electronice din China și Institutul Național de Standarde American dezvoltă diverse standarde pentru Internetul lucrurilor. În același timp, este necesară coordonarea standardizării diferitelor organizații cu standarde internaționale, precum și a organizațiilor de standardizare naționale și regionale. Prin crearea unor standarde comune, dezvoltatorii și consumatorii vor putea folosi aplicațiile și serviciile IoT la scară, menținând în același timp costurile de dezvoltare și (întreținere) pe termen lung. Standardizarea tehnologiilor IoT va accelera, de asemenea, adoptarea acestora.

Astăzi, multe țări investesc masiv în inițiative IoT. De exemplu, guvernul Regatului Unit a lansat un proiect de dezvoltare IoT de 5 milioane de lire sterline. În UE, Clusterul european de cercetare IoT (IERC) FP7 (http://www.rfid-in-action.eu/cerp/) a propus o serie de proiecte pentru Internetul obiectelor și a creat, de asemenea, un IoT internațional. Forum pentru a dezvolta o strategie comună și o viziune tehnică pentru utilizarea IoT în Europa. La rândul său, China intenționează să joace un rol principal în stabilirea standardelor internaționale pentru tehnologiile Internet of Things. În SUA, IBM și Fundația pentru Tehnologia Informației și Inovarea (ITIF) au raportat încă din 2009 că IoT ar putea fi o modalitate eficientă de îmbunătățire a infrastructurii fizice și tehnologice tradiționale și ar avea, de asemenea, un impact pozitiv major asupra productivității și inovației. Japonia a lansat strategiile u-Japan și i-Japan în 2008 și 2009. în consecință, pentru a utiliza Internetul lucrurilor în viața de zi cu zi.

Arhitectură orientată pe servicii (SOA) pentru Internetul lucrurilor (IoT)

Ca tehnologie cheie pentru integrarea sistemelor sau dispozitivelor eterogene, SOA poate fi aplicat pentru a susține Internetul lucrurilor. SOA a fost utilizat cu succes în domenii de cercetare, cum ar fi cloud computing, rețelele de senzori fără fir (WSN) și rețelele de vehicule. Au fost propuse multe idei pentru a crea arhitecturi SOA multistrat pentru Internetul obiectelor în conformitate cu tehnologia aleasă, nevoile de afaceri și cerințele tehnice. De exemplu, arhitectura IoT recomandată de Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor constă din cinci straturi (sau straturi) diferite: descoperire, acces, conectivitate la rețea, middleware, strat de aplicație. Jia și colab. și Domingo propun împărțirea arhitecturii sistemului IoT în trei straturi principale: stratul de percepție, stratul de rețea și stratul de serviciu (sau aplicație). Atzori și colab. au dezvoltat un model de arhitectură cu trei straturi pentru Internetul lucrurilor, care constă dintr-un strat de aplicație, stratul de rețeași stratul de detectare. Liu și colab. au propus un cadru de aplicație IoT care conține un strat fizic, un strat de transport, un strat de middleware și un strat de aplicație. Funcționalitatea unui SOA IoT cu patru straturi este rezumată în Tabelul 1. Tabelul 2 ilustrează proiectarea unei arhitecturi de aplicație Industrial Internet of Things. În fig. Figura 3 prezintă un SOA în care cele patru straturi interacționează între ele.

Tabelul 1. Arhitectură cu patru straturi pentru Internetul lucrurilor

Nivel	Descriere
Nivel de detectare	Stratul este integrat cu hardware-ul existent (RFID, senzori, actuatori etc.) pentru a detecta/monitoriza lumea fizică și pentru a colecta date relevante.
Stratul de rețea	Stratul oferă suport de bază pentru rețea și transmisie de date printr-o rețea fără fir sau cu fir.
Nivel de servicii	La acest nivel, serviciile sunt create și gestionate.
Stratul de interfață	Stratul oferă interacțiune între utilizatori și cu aplicații terțe.

Tabelul 2. Proiectarea aplicațiilor industriale pentru Internetul obiectelor (adaptat din)

Scopul dezvoltării	Descriere
Energie	Cât timp pot funcționa dispozitivele IoT cu putere limitată?
Timp de asteptare	Cât timp durează transmiterea și procesarea unui mesaj?
Performanţă	Care sunt datele maxime care pot fi transmise prin rețea?
Scalabilitate	Câte dispozitive sunt acceptate?
Topologie	Cine ar trebui să interacționeze cu cine?
Fiabilitate și siguranță	Cât de fiabilă și sigură este aplicația?

Arhitectura Internetului obiectelor acoperă rețele și comunicații, obiecte inteligente, servicii și aplicații web, modele de afaceri și procese aferente, colaborarea datelor, securitatea etc. Din punct de vedere tehnologic, atunci când se dezvoltă o arhitectură Internet of Things, este este necesar să ia în considerare extensibilitatea, scalabilitatea, modularitatea și capacitatea de a interopera dispozitive eterogene. Deoarece „lucrurile” se pot mișca sau trebuie să interacționeze cu mediul în timp real, este necesară arhitectura adaptivă. De asemenea, natura descentralizată și eterogenă a Internetului obiectelor necesită ca arhitectura sa să ofere o varietate de capabilități eficiente pentru evenimente. Astfel, SOA este o metodă bună pentru realizarea interoperabilității între dispozitive eterogene în multe moduri diferite.

Orez. 3. Arhitectură orientată spre servicii pentru IoT

Nivel de detectare

Internetul lucrurilor poate fi gândit ca o rețea fizică la nivel mondial în care totul poate fi conectat și controlat de la distanță. Din ce în ce mai mult mai multe dispozitive echipat cu RFID sau senzori inteligenți, conectarea „lucrurilor” devine din ce în ce mai ușoară. La nivel de detectare, sistemele inteligente fără fir cu etichete sau senzori pot fi acum recunoscute automat și pot comunica cu diverse dispozitive. Unele industrii au implementat deja scheme de servicii inteligente, cu identificatori unici universal (UUID) alocați fiecărui serviciu sau dispozitiv necesar. Un dispozitiv cu un UUID poate fi ușor descoperit și identificat, astfel încât UUID-urile sunt esențiale pentru implementarea cu succes a serviciilor într-o rețea vastă precum Internetul obiectelor.

Stratul de rețea

Rolul stratului de rețea este de a conecta toate „lucrurile” împreună și de a permite dispozitivelor să partajeze informații cu alte „lucruri” conectate. În plus, stratul de rețea este capabil de a agrega informații din infrastructurile IT existente (de exemplu, sisteme de afaceri, sisteme de transport, rețele electrice, sisteme de sănătate, sisteme de informare și comunicații etc.). Într-un Internet al Lucrurilor orientat spre servicii, serviciile furnizate de „lucruri” sunt de obicei implementate într-o rețea eterogenă, iar toate „lucrurile” conectate sunt incluse în serviciile de internet. Acest proces poate include servicii de management și control al calității serviciului (QoS) în funcție de cerințele utilizatorului sau ale aplicației. Pe de altă parte, detectarea și maparea automată a hărții „lucrurilor” din rețea este importantă pentru o rețea în schimbare dinamică. Dispozitivelor ar trebui să li se atribuie automat roluri pentru implementare, gestionare și planificare a comportamentului, astfel încât să poată trece la orice alt rol în orice moment, după cum este necesar. Aceste capabilități permit dispozitivelor să efectueze sarcini împreună. Atunci când proiectează stratul de rețea al Internetului lucrurilor, dezvoltatorii trebuie să ia în considerare alegerea tehnologiei de gestionare a rețelei pentru rețele eterogene (de exemplu, fixe, wireless, mobile etc.), eficiența energetică în rețele, cerințele QoS (calitatea serviciului), servicii de descoperire și extracție de date și procesare a semnalului, precum și securitate și confidențialitate.

Nivel de servicii

Nivelul de serviciu se bazează pe tehnologia middleware, care oferă funcţionalitate pentru integrarea serviciilor și aplicațiilor în domeniul IoT. Tehnologia middleware oferă Internetului obiectelor o platformă rentabilă în care platformele hardware și software pot fi reutilizate. Diverse organizații dezvoltă în prezent specificații de servicii pentru middleware. Un nivel de servicii proiectat corespunzător va fi capabil să definească cerințele generale și să ofere interfețe de programare a aplicațiilor (API) și protocoale pentru a sprijini serviciile, aplicațiile și nevoile utilizatorilor necesare. Acest nivel se ocupă, de asemenea, de toate problemele orientate spre servicii, inclusiv schimbul de informații și stocarea datelor, gestionarea datelor, motoarele de căutare și comunicațiile. De asemenea, include următoarele componente:

• Descoperirea serviciilor: Găsirea de facilități care pot oferi serviciile și informațiile necesare în cel mai eficient mod.
• Compoziția serviciului: permite interacțiunea și comunicarea între „lucruri” (dispozitive) asociate. Folosind relațiile dintre diferite dispozitive stabilite în timpul fazei de descoperire, această componentă găsește serviciul necesar și componentele de serviciu pentru a programa sau re-creare cele mai potrivite servicii pentru a satisface cererea.
• Managementul fiabilității: definește mecanismele de direcționare și reputație care vă vor permite să evaluați și să utilizați informațiile furnizate de alte servicii pentru a crea cel mai fiabil sistem.
• Servicii API (Application Programming Interface): suport pentru interacțiunea între serviciile necesare în IoT, .

Stratul de interfață

Majoritatea dispozitivelor IoT sunt dezvoltate de diferiți producători/furnizători și nu respectă întotdeauna aceleași standarde și protocoale. Din cauza acestei eterogenități, apar probleme de interoperabilitate legate de schimbul de informații, stabilirea comunicării între dispozitive și procesarea în comun a evenimentelor de către diferite „lucruri”. În plus, evoluția constantă a dispozitivelor care participă la Internetul lucrurilor face mai dificilă conectarea, interacțiunea, controlul și deconectarea lor dinamic. Un profil de interfață (IFP) poate fi considerat ca un subset de standarde de servicii care sprijină interoperabilitatea cu aplicațiile implementate într-o rețea.

Un profil bun de interfață se bazează pe implementarea auto-configurarii universale (UPnP, Universal Priză și Play), care definește un protocol pentru a simplifica interacțiunea cu serviciile furnizate de diverse dispozitive. Serviciile din nivelul de servicii rulează direct pe infrastructura limitată de rețea pentru a descoperi eficient noi servicii pentru aplicații pe măsură ce acestea intră online. Recent, a fost propusă arhitectura de integrare SOCRADES (SIA, din proiectul european de cercetare SOCRADES) pentru o interacțiune eficientă între aplicații și servicii. În mod tradițional, stratul de servicii este furnizat de un API universal pentru aplicații. Cu toate acestea, cercetările recente privind Internetul lucrurilor orientat către servicii sugerează că procesul de furnizare a serviciilor (SPP) poate, de asemenea, să permită în mod eficient interoperabilitatea între aplicații și servicii. SPP efectuează mai întâi o „cerere de model” care solicită un serviciu utilizând un format generic WSDL (Web Services Description Language) și apoi utilizează un mecanism de „căutare a candidatului” pentru a descoperi un serviciu potențial. Pe baza informațiilor despre „contextul aplicației” și „calitatea serviciului” (QoS), toate instanțele de serviciu sunt clasificate și furnizarea de servicii la cerere poate fi utilizată pentru a identifica instanța de serviciu care satisface cerințele aplicației. În cele din urmă, Evaluarea Procesului este utilizată pentru a determina calitatea procesului.

Tehnologii cheie

Tehnologii de identificare și urmărire

Tehnologiile de identificare și urmărire utilizate în IoT includ sisteme RFID, coduri de bare și senzori inteligenți. Un sistem RFID simplu constă dintr-un cititor RFID și o etichetă RFID. Datorită capacității sistemului de a identifica și urmări dispozitive și obiecte fizice, acesta este din ce în ce mai utilizat în sectoare industriale, cum ar fi logistica, managementul lanțului de aprovizionare și serviciile de monitorizare a sănătății. Un alt avantaj al unui sistem RFID este că oferă informații precise, în timp real despre dispozitivele conectate, reducând astfel costurile cu forța de muncă, simplificând procesele de afaceri, sporind acuratețea informațiilor despre echipamente și, în cele din urmă, îmbunătățind eficiența generală a costurilor.

În prezent, dezvoltarea tehnologiilor RFID se concentrează pe următoarele aspecte: 1) sisteme RFID active cu spectru de transmisie extins; 2) Tehnologia de gestionare a aplicațiilor RFID.

Există, de asemenea, multe oportunități de dezvoltare a aplicațiilor RFID. De exemplu, tehnologia RFID poate fi integrată cu WSN pentru a identifica mai bine „lucrurile” și a le urmări în timp real. Inteligență wireless în evoluție tehnologii cu senzori cum ar fi senzori electromagnetici, biosenzori, senzori încorporați, senzori de etichete, etichete independente și dispozitive tactile, va facilita în continuare adoptarea și implementarea serviciilor și aplicațiilor de producție. Prin integrarea datelor obținute de senzori inteligenți folosind RFID, pot fi create aplicații IoT mai puternice, potrivite pentru mediile industriale.

Tehnologii de comunicare în IoT

O implementare a Internetului obiectelor poate conține multe dispozitive electronice, dispozitive mobile și echipamente industriale. Diferitele „lucruri” care pot fi conectate la tehnologiile de rețea și comunicații corespund diferitelor moduri de comunicare, de conectare printr-o rețea, de procesare și stocare a datelor și de transmitere a energiei electrice. De exemplu, multe smartphone-uri au deja comunicare de înaltă calitate, capabilități bogate de rețea și metode de procesare și stocare a datelor, precum și capacități limitate de comunicare și de calcul sunt observate în monitoarele de ritm cardiac.

Internetul Lucrurilor include o serie de rețele eterogene, cum ar fi WSN, rețelele wireless, WLAN etc. Acestea ajută „lucrurile” din IoT să facă schimb de informații. Un gateway de rețea este capabil să faciliteze comunicarea sau interacțiunea diferitelor dispozitive prin Internet și poate folosi, de asemenea, „rețeaua de cunoștințe” pentru a executa la nivel local algoritmi de optimizare, ceea ce îi permite să fie utilizat pentru a gestiona multe aspecte complexe ale comunicării în rețea.

„Lucrurile” pot avea cerințe diferite pentru calitatea serviciului (cerințe QoS, calitatea serviciului în limba engleză - calitatea serviciului, calitatea serviciului) în ceea ce privește performanța, eficiența energetică și securitatea. De exemplu, multe dispozitive necesită baterii pentru a funcționa și, prin urmare, reducerea consumului de energie este una dintre principalele probleme pentru ele. În schimb, pentru dispozitivele alimentate în mod constant, îmbunătățirea eficienței energetice nu este adesea o prioritate maximă. IoT va beneficia, de asemenea, foarte mult de pe urma utilizării protocoalelor de Internet existente, cum ar fi IPv6, deoarece acest lucru va permite accesul direct prin Internet a oricărui număr de „lucruri” necesare. Protocoalele și standardele majore de comunicare includ RFID (de exemplu, ISO 18000 6c EPC Class 1 Gen 2), NFC, IEEE 802.11 (WLAN), IEEE 802.15.4 (ZigBee), IEEE 802.15.1 (Bluetooth), senzori fără fir multihop și rețele mesh, Rețele personale wireless de putere redusă IETF (6LoWPAN), machine-to-machine (M2M) și tehnologii IP tradiționale (IP, IPv6 etc.).

Rețele pentru IoT

Pentru rețelele fără fir, există destul de multe straturi de protocoale care se suprapun, cum ar fi rețelele de senzori și de acționare fără fir (WSAN) sau rețelele ad-hoc (AHN). Cu toate acestea, ele trebuie reproiectate înainte de a fi adecvate pentru utilizare în Internetul lucrurilor. Motivul este că „lucrurile” din IoT au adesea capacități de comunicare și de calcul foarte diverse, precum și cerințe diferite la calitatea serviciului (QoS). Nodurile dintr-un WSN au de obicei cerințe similare de hardware și de rețea de comunicații. În plus, o rețea IoT folosește Internetul pentru a sprijini schimbul de informații, dar spre deosebire de WSN și AHN, internetul nu trebuie să fie „pornit” pentru a activa conexiunea.

Managementul serviciilor în IoT

Managementul serviciilor în Internetul lucrurilor se preocupă de implementarea și calitatea serviciilor care răspund nevoilor utilizatorilor și aplicațiilor. Arhitectura orientată pe servicii (SOA) poate fi utilizată pentru a încapsula serviciile, ascunzând în același timp detaliile de implementare a acestora, cum ar fi protocoalele utilizate. Acest lucru face posibilă separarea componentelor din sistem și, prin urmare, ascunderea eterogenității de utilizatorii finali. Arhitectura orientată spre servicii a Internetului Lucrurilor permite aplicațiilor să utilizeze obiecte eterogene, cum ar fi serviciile interoperabile.

În plus, natura dinamică a aplicațiilor IoT îi impune să ofere în mod constant servicii de încredere. O arhitectură eficientă orientată spre servicii poate minimiza impactul negativ cauzat de mișcarea dispozitivului sau de defecțiunea bateriei. Un bun exemplu este platforma Open Services Gateway Initiative (OSGi), care folosește o arhitectură SOA dinamică pentru a implementa servicii inteligente. În acest scop, OSGi este utilizat în diverse contexte - de exemplu, pentru aplicații mobile, plugin-uri, servere de aplicații etc. În Internet of Things, compoziția serviciilor bazată pe platforma OSGi poate fi implementată folosind Apache Felix iPoJo.

Serviciul reprezintă colectarea de date, precum și moduri care sunt necesare pentru a îndeplini o anumită funcție, a întreține dispozitivul sau piesele acestuia. Serviciul poate fi furnizat căi diferite: Astfel, se poate referi la alte servicii primare sau secundare și/sau la un set de caracteristici ale serviciului. Serviciile pot fi împărțite în două tipuri: primare și secundare. Primele îndeplinesc funcții primare într-un nod IoT și pot fi considerate componente de bază ale unui serviciu care pot fi incluse într-un alt serviciu. Acesta din urmă poate furniza funcții auxiliare pentru serviciul principal sau alte servicii suplimentare. Un serviciu poate avea unul sau mai multe atribute care definesc structurile de date, permisiunile, descriptorii și alte atribute ale serviciului. Într-un IoT orientat spre servicii, serviciile pot fi create și implementate în etape: 1) dezvoltarea unei platforme structurale de servicii; 2) rezumarea capabilităților funcționale și de comunicare ale dispozitivelor; 3) furnizarea unui set unificat de servicii. Serviciul de gestionare a identității include contextul de management și clasificarea obiectelor. Internetul lucrurilor face, de asemenea, posibilă crearea unei oglinzi pentru fiecare obiect real din IoT. În plus, IoT are o arhitectură conectată și orientată spre servicii, în care obiectele virtuale și fizice pot interacționa între ele. IoT orientat spre servicii permite fiecărei componente să-și ofere propriile sale caracteristici functionale ca servicii standard, ceea ce crește semnificativ eficiența atât a tuturor dispozitivelor, cât și a rețelelor care participă la Internet of Things.

Aplicații cheie IoT în industrie

Aplicațiile IoT sunt încă într-un stadiu relativ incipient de dezvoltare. Cu toate acestea, Internetul lucrurilor este folosit din ce în ce mai des. Un număr destul de mare de aplicații IoT sunt în curs de dezvoltare și/sau sunt deja utilizate pentru monitorizarea mediului, servicii de îngrijire a sănătății, gestionarea inventarului și a produselor, precum și în domeniile alimentației, transportului, asistență la locul de muncă și acasă, securitate și supraveghere video. Lucrările oferă o imagine de ansamblu asupra aplicării Internetului lucrurilor în diverse domenii. În discuția noastră, ne concentrăm în mod special pe aplicațiile industriale IoT, a căror dezvoltare necesită rezolvarea mai multor probleme. În funcție de aplicația vizată, designerii trebuie să găsească un compromis pentru a obține un echilibru între costuri și beneficii. Mai jos sunt câteva aplicații ale IoT în industrie.

Utilizarea IoT în minerit

Siguranța minelor este o preocupare majoră pentru multe țări din cauza condițiilor de lucru din minele subterane. Pentru prevenirea și reducerea numărului de accidente este necesară utilizarea tehnologiilor IoT care pot primi semnale de urgență din mină. Folosind RFID, Wi-Fi și alte tehnologii și dispozitive fără fir care permit comunicarea perfectă între suprafața și sub pământ, companiile miniere vor putea urmări locația minerilor și vor analiza datele critice de siguranță colectate de la senzori. O altă aplicație utilă sunt senzorii chimici și biologici utilizați pentru diagnosticarea și detectarea precoce a bolilor la mineri, ceea ce este deosebit de important deoarece aceștia funcționează în condiții periculoase. Acești senzori pot fi folosiți pentru a obține informații biologice despre starea corpului uman și a organelor, pentru a detecta praful periculoase, gazele nocive și alți factori de mediu care pot provoca accidente. Problema cu utilizarea tuturor acestor tehnologii este că dispozitive fără fir este nevoie de energie, care ar putea provoca o explozie de gaz în mină. Prin urmare, sunt necesare mai multe cercetări privind caracteristicile de securitate ale dispozitivelor IoT utilizate în industria minieră.

Utilizarea IoT în asistența medicală

Internetul lucrurilor oferă noi oportunități de îmbunătățire a asistenței medicale. Cu suportul larg răspândit al capacităților de identificare, detectare și comunicare ale Internetului obiectelor, toate obiectele sistemului de sănătate (oameni, echipamente, medicamente etc.) pot fi monitorizate și controlate în mod constant. Conexiunea globală a Internetului Lucrurilor permite ca toate informațiile medicale (furnizare, diagnostic, terapie, recuperare, medicamente, management, finanțe și chiar activitatea zilnică) să fie colectate, procesate și utilizate în mod eficient. De exemplu, ritmul cardiac al unui pacient poate fi măsurat cu ajutorul senzorilor și apoi trimis la cabinetul medicului. Odată cu utilizarea dispozitivelor de calcul personale (laptop, telefon mobil, tabletă etc.) și a accesului mobil la Internet (Wi-Fi, 3G, LTE etc.), serviciile de asistență medicală bazate pe IoT devin mobile și personale. Adoptarea pe scară largă a serviciilor de internet mobil accelerează dezvoltarea serviciilor de sănătate bazate pe Internetul lucrurilor la domiciliu. Dar până acum acest lucru a fost îngreunat de preocupările privind securitatea și confidențialitatea.

Utilizarea IoT în lanțurile de aprovizionare cu alimente

Astăzi, lanțurile de aprovizionare cu alimente (FSC) sunt larg răspândite. Au fluxuri de lucru complexe, sfere geografice și de timp mari și pot implica număr mare participanții. Complexitatea lor a ridicat multe întrebări privind managementul calității, eficiența operațională și siguranța alimentară publică. Tehnologiile IoT oferă un potențial mare pentru rezolvarea problemelor de trasabilitate, transparență și control. Ele pot proteja rețelele FSC în așa-numitele lanțuri de la fermă la farfurie: de la agricultura de precizie la producția de alimente, procesare, depozitare, distribuție și consum. În viitor, ne putem aștepta la FSC mai sigure, mai eficiente și mai durabile. Soluție tipică Internetul lucrurilor pentru FSC (aka Food IoT) constă din trei părți: a) dispozitive de teren, cum ar fi noduri de rețea de senzori fără fir (WSN), cititoare RFID, terminale de interfață cu utilizatorul etc.; b) un sistem backbone, inclusiv baze de date, servere și terminale de mai multe tipuri, conectate la rețele de calculatoare distribuite etc.; c) Infrastructuri de comunicații, cum ar fi rețeaua locală wireless (WLAN), celulară, satelit, linii electrice, Ethernet etc. În afară de aceasta, IoT oferă și funcții de detectare eficiente pentru monitorizarea și controlul proceselor de producție alimentară.

Utilizarea IoT în transport și logistică

Rolul internetului obiectelor în industriile transporturilor și logisticii devine din ce în ce mai important. Pe măsură ce tot mai multe obiecte fizice sunt echipate cu coduri de bare, etichete RFID sau senzori, companiile de transport și logistică pot urmări în timp real mișcarea obiectelor fizice de la origine la destinație de-a lungul lanțului de aprovizionare, monitorizând producția, livrarea, distribuția etc. În plus, se așteaptă ca IoT să ofere soluții promițătoare pentru transformarea sistemelor de transport și a serviciilor auto. Deoarece vehiculele au capacități din ce în ce mai puternice de rețea, comunicare, detectare și procesare a datelor, Internetul obiectelor poate fi folosit atât pentru a le îmbunătăți, cât și pentru a partaja resursele subutilizate cu alte vehicule dintr-o parcare sau de pe drum.

De exemplu, sistemul de informații inteligent (iDrive), dezvoltat recent de BMW, folosește diverși senzoriși etichete pentru monitorizarea situației, în special urmărirea locației vehiculului și furnizarea de indicații. Echipa autorului a dezvoltat un sistem inteligent de monitorizare pentru a controla temperatura și umiditatea din interiorul camioanelor frigorifice folosind etichete RFID, senzori și tehnologii de comunicare fără fir. În viitorul apropiat vom vedea dezvoltarea unui pilot automat pentru mașini care va fi capabil să detecteze pietonii sau alte vehicule, și, de asemenea, manevrați astfel încât să evitați o coliziune. De asemenea, pentru utilizarea pe scară largă a Internetului obiectelor în domeniul transportului și al logisticii, securitatea și protecția vieții private sunt importante, deoarece mulți șoferi se tem de scurgerea de informații și de invazia vieții private. Vor fi necesare eforturi rezonabile prin tehnologie, legi și reglementări pentru a preveni accesul neautorizat sau dezvăluirea datelor confidențiale.

Utilizarea IoT pentru stingerea incendiilor

Internetul lucrurilor este deja folosit în domeniul siguranței la incendiu pentru a detecta incendiile și pentru a oferi avertizare timpurie cu privire la posibile dezastre legate de incendiu. În China, etichetele RFID și/sau codurile de bare sunt legate de echipamentele de stingere a incendiilor pentru a stabili o bază de date și sisteme de management la nivel național cu informații despre stingerea incendiilor. Prin utilizarea etichetelor RFID, cititoare mobile RFID, precum și camere video inteligente, senzori și rețele wireless, departamentele de pompieri și organizațiile asociate pot efectua diagnostice automate pentru a oferi monitorizare a mediului în timp real pentru avertizare timpurie a incendiilor și răspunsul de urgență necesar. măsuri de salvare. Cercetătorii din China folosesc, de asemenea, tehnologii IoT pentru a duce sistemele automate de avertizare împotriva incendiilor la următorul nivel pentru a îmbunătăți gestionarea incendiilor și a altor situații de urgență. Ji și Qi au demonstrat recent că infrastructura aplicațiilor IoT este utilizată pentru gestionarea situațiilor de urgență în China. Infrastructura acestor aplicații IoT conține niveluri de detectare, transmisie, suport, platformă și aplicație. Infrastructura IoT este concepută pentru a integra sisteme locale și specifice industriei. În prezent, problema creării standardelor pentru siguranța la incendiu „Internet of Things” este relevantă în acest domeniu.

Probleme de cercetare și tendințe viitoare

Este larg acceptat faptul că tehnologiile și aplicațiile Internet of Things sunt încă la început. Există încă multe provocări științifice în implementarea IoT în industrie cu privire la tehnologie, standardizare, securitate și confidențialitate. În viitor, este necesar să ne străduim să le rezolvăm prin studierea caracteristicilor diverselor industrii pentru a asigura implementarea optimă a dispozitivelor IoT în medii industriale. Specificul industriei și cerințele pentru factori precum costul, securitatea, confidențialitatea și riscul trebuie înțelese înainte ca Internetul obiectelor să înceapă să fie utilizat pe scară largă în industrie.

Probleme tehnice

Deși s-au făcut deja multe cercetări privind tehnologiile IoT, mai rămân destul de multe provocări tehnice.

1. Proiectarea unei arhitecturi orientate pe servicii (SOA) pentru IoT prezintă provocări, deoarece „lucrurile” orientate către servicii pot suferi suprasolicitare de performanță și costuri. De asemenea, pe măsură ce tot mai multe obiecte fizice sunt conectate la rețea, problemele de scalabilitate apar adesea la diferite niveluri, inclusiv transferul de date și conectarea în rețea, procesarea și gestionarea datelor și furnizarea de servicii.
2. Internetul lucrurilor este o rețea eterogenă extrem de complexă, care include conexiuni între diferite tipuri de rețele folosind diferite tehnologii de comunicare. În prezent, nu există o platformă unică general acceptată care să ascundă eterogenitatea tehnologiilor de rețea/comunicații dedicate și să ofere vizibilitate asupra serviciilor numite în diferite aplicații. Transferul de cantități mari de date prin rețea în același timp poate provoca, de asemenea, întârzieri frecvente, conflicte și probleme de comunicare. Această problemă poate fi rezolvată prin colectarea datelor folosind un număr mare de dispozitive. Gestionarea „lucrurilor” conectate din punctul de vedere al facilitării interacțiunii subiecților și al administrării dispozitivelor de adresare, identificare și optimizare la nivel de arhitectură și protocol este una dintre problemele importante de cercetare.
3. Lipsa unui limbaj de descriere general acceptat face dificilă dezvoltarea serviciilor și complică integrarea resurselor obiectului fizic în servicii care generează venituri suplimentare (servicii VAS). Serviciile dezvoltate pot fi incompatibile cu diferite medii de comunicare și implementare. În plus, trebuie dezvoltate tehnici puternice de descoperire a serviciilor și servicii de denumire a obiectelor pentru proliferarea tehnologiei IoT.
4. Deoarece Internetul lucrurilor se dezvoltă adesea pe baza mediilor TIC tradiționale și este influențat de tot ceea ce este conectat la rețea, va fi nevoie de multă muncă pentru a integra IoT cu sistemele IT existente, inclusiv cele vechi, într-o singură infrastructură informațională. În plus, un număr mare de „lucruri” conectate conectate la Internet vor produce automat în timp real un flux imens de date care nu va fi de mare folos decât dacă oamenii vor găsi o modalitate eficientă de a le analiza și înțelege. Analiza sau înțelegerea volumelor mari de date generate atât de aplicațiile IoT, cât și de sistemele IT existente va necesita abilități semnificative și poate fi o provocare pentru mulți utilizatori finali. În plus, integrarea dispozitivelor IoT cu resurse externe, cum ar fi sistemele software existente și serviciile web, necesită dezvoltarea diferitelor middleware, deoarece aplicațiile variază mult de la o industrie. Construirea de aplicații practice care combină date eterogene și dependente de IoT cu date convenționale poate fi o provocare pentru o varietate de industrii.

Standardizare

Dezvoltarea rapidă a Internetului lucrurilor complică standardizarea. Cu toate acestea, joacă un rol important în dezvoltarea și răspândirea ulterioară a Internetului lucrurilor. Standardizarea în IoT este concepută pentru a reduce barierele de intrare pentru noi furnizori de servicii și utilizatori, îmbunătățește interoperabilitatea diferitelor aplicații și servicii și asigură produse sau servicii de mai bună calitate în timp. nivel inalt. O coordonare suficientă a eforturilor în procesul de standardizare va asigura că dispozitivele și aplicațiile din diferite țări pot face schimb de informații. Diferitele standarde utilizate în IoT (de exemplu, standarde de securitate, comunicare și identitate) se pot dovedi a fi factori cheie pentru difuzarea și dezvoltarea tehnologiilor IoT. Problemele specifice în domeniul standardizării Internet of Things includ probleme de interoperabilitate, nivelul de acces radio, interoperabilitatea semantică, precum și securitatea și confidențialitatea. În plus, se recomandă dezvoltarea standardelor din industrie sau a instrucțiunilor pentru a simplifica integrarea diverselor servicii atunci când se introduce Internetul lucrurilor în industrie.

Securitatea informațiilor și protecția vieții private

Adopția pe scară largă a noilor tehnologii și servicii Internet of Things se va baza în mare parte pe securitatea informatieiși protejarea confidențialității datelor, care devine problematică în IoT datorită naturii implementării, mobilității și complexității sale. Multe dintre tehnologiile disponibile astăzi sunt disponibile pentru uz casnic, dar nu sunt potrivite pentru aplicații industriale care au cerințe ridicate de siguranță. Tehnologiile de criptare existente, derivate din WSN (rețea de senzori fără fir) sau din alte rețele, trebuie testate temeinic înainte de a fi utilizate pentru a proteja informațiile în implementarea Internetului obiectelor. Deoarece IoT permite urmărirea, monitorizarea și conectarea multor lucruri de zi cu zi, o cantitate semnificativă de informații personale și private poate fi colectată automat. Protecția vieții private în mediul Internet of Things va deveni mai serioasă decât în ​​mediul tradițional TIC, deoarece numărul vectorilor de atac împotriva „lucrurilor” IoT va fi probabil mult mai mare. De exemplu, un monitor de sănătate ar colecta date despre pacient, cum ar fi ritmul cardiac și nivelul zahărului din sânge, apoi ar trimite informațiile direct la cabinetul medicului prin intermediul rețelei. Cu toate acestea, poate fi furat sau spart. Un alt exemplu este un biosenzor utilizat în industria alimentară. Poate fi folosit pentru a monitoriza temperatura și compoziția bacteriană a alimentelor depozitate într-un frigider. Când ceva merge prost, datele despre acesta sunt trimise companiei prin intermediul rețelei. Cu toate acestea, astfel de informații trebuie păstrate strict confidențiale pentru a proteja reputația companiei alimentare. Trebuie remarcat faptul că unele aspecte, cum ar fi definiția vieții private în IoT și interpretarea sa juridică, nu sunt încă clar definite. Chiar dacă există deja tehnologii de rețea securitate, mai este mult de lucru pentru a asigura elementele fundamentale ale confidențialității și securității în IoT. În primul rând, este necesar să se studieze următoarele aspecte: 1) definirea securității și vieții private din punct de vedere social, juridic și cultural; 2) mecanism de încredere și reputație; 3) securitatea comunicațiilor - în special, criptare end-to-end; 4) confidențialitatea corespondenței și a datelor utilizatorului; 5) protecția serviciilor și aplicațiilor.

Domenii de cercetare

Abordarea dezvoltării infrastructurii internetului obiectelor va fi treptată, inclusiv extinderea metodelor de identificare existente, cum ar fi RFID. În același timp, cooperarea internațională și un nivel înalt de perspectivă a sistemelor sunt necesare pentru a rezolva multe dintre problemele descrise mai sus. În acest sens, am identificat, pe lângă cele deja indicate, câteva domenii de cercetare.

1. Integrarea rețelelor sociale cu soluții IoT. ÎN În ultima vreme A existat mult interes în utilizarea rețelelor sociale pentru a îmbunătăți comunicațiile între diverse „lucruri IoT”. Recent, un grup de oameni de știință a propus o nouă paradigmă - Internetul social al obiectelor (SIoT). Există, de asemenea, o tendință de tranziție de la Internetul lucrurilor către o nouă direcție numită Web of Things, care va permite obiectelor IoT să devină actori și participanți egali la procesele de pe World Wide Web.
2. Dezvoltarea tehnologiilor IoT „verzi”. Deoarece Internetul obiectelor include miliarde de senzori de comunicații conectați fără fir, consumul lor de energie este de mare îngrijorare și limitează utilizarea Internetului obiectelor. Îmbunătățirea eficienței energetice ar trebui să fie un obiectiv principal pentru dezvoltatorii de dispozitive IoT, în special senzori fără fir.
3. Dezvoltați soluții middleware IoT conștiente de context. Atunci când miliarde de senzori sunt conectați la Internet, devine imposibil pentru o persoană să proceseze toate datele colectate de acești senzori. Tehnici de calcul sensibile la context, cum ar fi bridge-ul software IoT sunt concepute pentru a înțelege mai bine datele senzorilor și pentru a ajuta la selectarea informațiilor pentru procesare. În prezent, majoritatea middleware-ului IoT nu au capabilități de conștientizare a contextului. Uniunea Europeană a identificat conștientizarea contextului ca un domeniu important al cercetării IoT și a specificat un interval de timp (2015–2020) pentru cercetarea și dezvoltarea în calcul a unui „Internet al obiectelor” conștient de context.
4. Aplicarea metodelor de inteligență artificială pentru a crea „lucruri” inteligente. Unii cercetători propun crearea unui „Internet al lucrurilor inteligente” prin aducerea inteligenței artificiale „lucrurilor” și rețelelor de comunicare. Potrivit acestora, viitoarele sisteme IoT ar trebui să aibă caracteristici precum „auto-configurare, auto-optimizare, auto-protecție și auto-vindecare”. În viitor, lucrurile inteligente vor deveni și mai inteligente, conștiente de context, cu memorii mari și capacități de procesare, precum și cu capacitatea de a raționa.
5. Combinând Internetul lucrurilor și cloud computing. Norii sunt o modalitate bună de a conecta „lucruri”, ne pot oferi acces la diverse „lucruri” prin Internet. Cercetările viitoare se vor concentra pe introducerea de noi modele și platforme care vor permite „sensing as a service” în cloud.

Concluzie

Fiind un sistem ciber-fizic complex, Internetul lucrurilor combină diverse dispozitive echipate cu capabilități de detectare, identificare, procesare a datelor, comunicare și rețea. În special, senzorii și actuatoarele devin din ce în ce mai puternice, mai ieftine și mai mici, ceea ce duce la utilizarea lor pe scară largă. Industria are un interes puternic în implementarea dispozitivelor IoT pentru a dezvolta aplicații industriale, cum ar fi monitorizarea automată, controlul, managementul, operarea și întreținerea. Datorită dezvoltării rapide a tehnologiei și a infrastructurii industriale, internetul obiectelor este de așteptat să fie utilizat pe scară largă în industrie. De exemplu, în industria alimentară, integrarea rețelelor de senzori fără fir (WSN) și identificarea prin radiofrecvență (RFID) servește la construirea de sisteme automate pentru controlul, monitorizarea și urmărirea calității alimentelor de-a lungul lanțului de aprovizionare.

In contact cu

Literatură

1. Van Kranenburg R. Internetul lucrurilor: o critică a tehnologiei ambientale și a rețelei RFID care văd totul. Țările de Jos, Amsterdam: Institute of Network Cultures, 2007.
2. Van Kranenburg R., Anzelmo E., Bassi A., Caprio D., Dodson S., Ratto M. Internetul lucrurilor // Proc. Primul Simpozion de la Berlin. Internet Soc. Germania, Berlin, 2011.
3. Li Y., Hou M., Liu H., Liu Y. Către un cadru teoretic de decizie strategică, susținând capacitatea și schimbul de informații în contextul Internet of Things // Inf. Tehnol. Administra. 2012. Vol. 13, nr. 4.
4. Tan L., Wang N. Internetul viitor: Internetul lucrurilor // Proc. al 3-lea int. Conf. Adv. Calculator. Teorie ing. (ICACTE). China, Chengdu, 2010.
5. Jia X., Feng O., Fan T., Lei Q. Tehnologia RFID și aplicațiile sale în internetul lucrurilor (IoT) // Proc. Al doilea IEEE Int. Conf. Consum. Electron., Comun. Netw. (CECNet). China, Yichang, 2012.
6. Sun C. Aplicarea tehnologiei RFID pentru logistică pe internetul lucrurilor // AASRI Procedia. 2012. Vol. 1.
7. Ngai E. W. T., Moon K. K., Riggins F. J., Yi C. Y. Cercetare RFID: O revizuire a literaturii academice (1995–2005) și direcții de cercetare viitoare // Int. J.Prod. Eco. 2008. Vol. 112, nr. 2.
8. Li S., Xu L., Wang X. Semnal de detectare comprimat și achiziție de date în rețelele de senzori fără fir și internetul lucrurilor // IEEE Trans. Ind. informație 2013. Vol. 9, nr. 4.
9. He W., Xu L. Integrarea aplicațiilor distribuite pentru întreprinderi: un sondaj // IEEE Trans. Ind. informație 2014. Vol. 10, nr. 1.
10. Uckelmann D., Harrison M., Michahelles F. O abordare arhitecturală către viitorul internet al lucrurilor // Uckelmann D., Harrison M., Michahelles F. Architecting the Internet of Things. SUA, NY: Springer, 2011.
11. Li S., Xu L., Wang X., Wang J. Integrarea rețelelor wireless hibride în sistemele de informare pentru întreprinderi orientate spre servicii cloud // Enterp. Inf. Syst. 2012. Vol. 6, nr. 2.
12. Wang L., Xu L., Bi Z., Xu Y. Filtrarea datelor pentru integrarea RFID și WSN // IEEE Trans. Ind. informație 2014. Vol. 10, nr. 1.
13. Ren L., Zhang L., Tao F., Zhang X., Luo Y., Zhang Y. Metodologie către platforma de simulare de înaltă performanță bazată pe virtualizare care susține proiectarea multidisciplinară a produselor complexe // Enterp. Inf. Syst. 2012. Vol. 6, nr. 3.
14. Tao F., Laili Y., Xu L., Zhang L. FC-PACO-RM: A parallel method for service composition optimal-selection in cloud manufacturing system // IEEE Trans. Ind. informație 2013. Vol. 9, nr. 4.
15. Li Q., ​​​​Wang Z., Li W., Li J., Wang C., Du R. Integrarea aplicațiilor într-un mediu de cloud computing hibrid: modelare și platformă // Enterp. Inf. Syst. 2013. Vol. 7, nr. 3.
16. Bandyopadhyay D., Sen J. Internetul lucrurilor: Aplicații și provocări în tehnologie și standardizare // Wireless Pers. comun. 2011. Vol. 58, nr. 1.
17. Grupul de raportori ITU NGN-GSI. Cerințe pentru suportul aplicațiilor și serviciilor USN în mediul NGN. Elveția, Geneva: Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (ITU), 2010.
18. Atzori, A. Iera și G. Morabito, „Internetul lucrurilor: un sondaj”, Comput. Netw., voi. 54, nr. 15, pp. 2787–2805, 2010.
19. Miorandi D., Sicari S., De Pellegrini F., Chlamtac I. Internet of things: Vision, applications and research challenges // Ad Hoc Netw. 2012. Vol. 10, nr. 7.
20. Vermesan O., Friess P., Guillemin P. Foaia de parcurs de cercetare strategică a Internetului lucrurilor. Clusterul proiectelor europene de cercetare.
21. Sundmaeker H., Guillemin P., Friess P. Viziunea și provocările pentru realizarea internetului obiectelor. Belgia, Bruxelles: Comisia Europeană, 2010.
22. Zhang H., Zhu L. Internetul lucrurilor: tehnologie cheie, arhitectură și probleme provocatoare // Proc. 2011 IEEE Int. Conf. Calculator. Sci. Autom. ing. (CSAE). China, Shanghai.
23. Wang S., Li L., Wang K., Jones J. Integrarea sistemelor de afaceri electronice: o perspectivă a sistemelor // ​​Inf. Tehnol. Manag. 2012. Vol. 13, nr. 4.
24. Tao F., Guo H., Zhang L., Cheng Y. Modelarea rețelei de servicii de compoziție bazată pe relații combinabile și dovada teoretică a caracteristicilor sale fără scară // Enterp. Inf. Syst. 2012. Vol. 6, nr. 4.
25. Xu L., Viriyasitavat W., Ruchikachorn P., Martin A. Utilizarea logicii propoziționale pentru verificarea cerințelor fluxului de lucru al serviciului // IEEE Trans. Ind. informație 2012. Vol. 8, nr. 3.
26. Paulraj D., Swamynathan S., Madhaiyan M. Descoperirea serviciilor atomice bazate pe modele de proces și compoziția serviciilor web semantice compozite folosind limbajul de ontologie web pentru servicii // Enterp. Inf. Syst. 2012. Vol. 6, nr. 4.
27. Panetto H., Cecil J. Sisteme informaționale pentru integrarea întreprinderilor, interoperabilitate și rețele: Teorie și aplicații // Enterp. Inf. Syst. 2013. Vol. 7, nr. 1.
28. Viriyasitavat W., Xu L., Martin A. SWSpec, limbajul de specificare a cerințelor fluxului de lucru al serviciului: specificația cerințelor formale în mediile fluxului de lucru al serviciului // IEEE Trans. Ind. informație 2012. Vol. 8, nr. 3.
29. Hachani S., Gzara L., Verjus H. O abordare orientată spre servicii pentru suportul flexibil al proceselor în cadrul întreprinderilor: O aplicație pe sisteme PLM // Enterp. Inf. Syst. 2013. Vol. 7, nr. 1.
30. Xu L. Enterprise Systems: ultimă generație și tendințe viitoare // IEEE Trans. Ind. informație 2011. Vol. 7, nr. 4.
31. Domingo M. C. O privire de ansamblu asupra internetului lucrurilor pentru persoanele cu dizabilități // J. Netw. Calculator. Appl. 2012. Vol. 35, nr. 2.
32. Liu C. H., Yang B., Liu T. Servicii eficiente de denumire, adresare și profilare în mediile senzoriale Internet-of-Things // Ad Hoc Netw. A fi publicat.
33. Wu Y., Sheng Q. Z., Zeadally S. RFID: Oportunități și provocări // Tehnologii fără fir de generație următoare. SUA, NY: Springer, 2013.
34. Ilie-Zudor E., Kemeny Z., van Blommestein F., Monostori L., van der Meulen A. A survey of applications and requirements of unic identification systems and RFID techniques // Comput. Ind. 2011. Vol. 62, nr. 3.
35. Han C., Jornet J. M., Fadel E., Akyildiz I. F. Un modul de comunicare încrucișat pentru internetul lucrurilor // Comput. Netw. 2013. Vol. 57, nr. 3.
36. Guinard D., Trifa V., Karnouskos S., Spiess P., Savio D. Interacționând cu Internetul lucrurilor bazat pe SOA: descoperire, interogare, selecție și furnizare la cerere a serviciilor web // IEEE Trans. Serv. Calculator. 2010. Vol. 3, nr. 3.
37. Gama K., Touseau L., Donsez D. Combining heterogeneous service technologies for building an internet of things middleware // Comput. comun. 2012. Vol. 35, nr. 4.
38. Romero D., Hermosillo G., Taherkordi A., Nzekwa R., Rouvoy R., Eliassen F. RESTful integration of heterogeneous devices in pervasive environments // Aplicații distribuite și sisteme interoperabile. Germania, Berlin: Springer-Verlag, 2010.
39. Zhou H. Internetul lucrurilor în cloud: o perspectivă middleware. SUA, FL, Boca Raton: CRC Press, 2012.
40. Atzori L., Iera A., Morabito G., Nitti M. Internetul social al lucrurilor (SIoT) - când rețelele sociale se întâlnesc cu internetul lucrurilor: Concept, arhitectură și caracterizare a rețelei // Comput. Netw. 2012. Vol. 56, nr. 16.
41. Lim M. K., Bahr W., Leung S. RFID în depozit: O analiză a literaturii (1995–2010) a aplicațiilor sale, beneficiilor, provocărilor și tendințelor viitoare // Int. J.Prod. Eco. 2013. Vol. 145, nr. 1.
42. Zhu Q., Wang R., Chen Q., Liu Y., Qin W. Gateway IoT: Conectarea rețelelor de senzori wireless în internetul lucrurilor // Proc. IEEE/IFIP 8th Int. Conf. Calculator omniprezent încorporat. (EUC). China, Hong Kong, 2010.
43. Liu Y., Zhou G. Tehnologii și aplicații cheie ale internetului lucrurilor // Proc. 2012, a 5-a Int. Conf. Intel. Calculator. Tehnol. Autom. (ICICTA). China, Zhangjiajie.
44. Cervantes H., Hall R. S. Automatizarea managementului dependenței de servicii într-un model de componentă orientat către servicii // Proc. Al 6-lea Workshop Comp.- Bazat Softw. ing. SUA, Oregon, Portland, 2003.
45. Vazquez J. I., Almeida A., Doamo I., Laiseca X., Ordu?a P. Flexeo: An architecture for integrating wireless sensor networks into internet of things // Proc. 2008, al 3-lea Symp. Calculator omniprezent. Intel ambiental. Spania, Salamanca, 2009.
46. Fl?gel C., Gehrmann V. Atelier ştiinţific 4: Obiecte inteligente pentru internetul lucrurilor: Internetul lucrurilor-aplicarea reţelelor de senzori în logistică // Comun. Calculator. Inf. Sci. 2009. Vol. 32.
47. Pang Z., Chen Q., Tian J., Zheng L., Dubrova E. Analiza ecosistemului în proiectarea terminalelor de asistență medicală la domiciliu bazate pe platforme deschise către internetul lucrurilor // Proc. 2013, 15 Int. Conf. Adv. comun. Tehnol. (ICACT). Coreea, Pyeongchang.
48. Alemdar H., Ersoy C. Wireless sensor networks for healthcare: A survey // Comput. Netw. 2010. Vol. 54, nr. 15.
49. Plaza I., Martin L., Martin S., Medrano C. Mobile applications in an aging society: Status and trends // J. Syst. Softw. 2011. Vol. 84, nr. unsprezece.
50. Pang Z., Chen Q., Han W., Zheng L. Design centrat pe valoare a soluției de internet a lucrurilor pentru lanțul de aprovizionare cu alimente: crearea de valoare, portofoliul de senzori și fuziunea informațiilor // Inf. Syst. Față. A fi publicat.
51. Wei Q., ​​​​Zhu S., Du C. Studiu privind tehnologiile cheie ale internetului lucrurilor care îl percep pe mine // Procedia Eng. 2011. Vol. 26.
52. Karakostas B. O arhitectură DNS pentru internetul lucrurilor: un studiu de caz în logistica transporturilor // Procedia Comput. Sci. 2013. Vol. 19.
53. Zhou H., Liu B., Wang D. Proiectarea și cercetarea unui sistem urban inteligent de transport bazat pe internetul lucrurilor // Commun. Calculator. Inf. Sci. 2012. Vol. 312.
54. Qin E., Long Y., Zhang C., Huang L. Cloud computing and the internet of things: Technology innovation in automobile service // LNCS 8017. SUA, NY, 2013.
55. Zhang Y., Chen B., Lu X. Sistem inteligent de monitorizare a camioanelor frigorifice bazat pe internetul lucrurilor // Wireless Commun. Appl. 2012. Vol. 72.
56. Keller C. G., Dang T., Fritz H., Joos A., Rabe C., Gavrila D. M. Siguranța activă a pietonilor prin frânare automată și direcție evazivă // IEEE Trans. Intel. Transp. Syst. 2011. Vol. 12, nr. 4.
57. Zhang Y. C., Yu J. Un studiu asupra strategiei de dezvoltare a IOT de foc // Procedia Eng. 2013. Vol. 52.
58. Ji Z., Qi A. Aplicarea internetului lucrurilor (IOT) în sistemul de management al urgențelor din China // Proc. 2010 IEEE Int. Conf. Tehnol. Securitatea Internă (HST).
59. Wang S., Zhang Z., Ye Z., Wang X., Lin X., Chen A. Aplicarea internetului de mediu al lucrurilor asupra managementului calității apei a râului pitoresc urban // Int. J. Susţine. Dezvolta. Ecol. 2013. Vol. 20, nr. 3.
60. Perera C., Zaslavsky A., Christen P., Georgakopoulos D. Context aware computing pentru internetul lucrurilor: un sondaj // IEEE Commun. Sondaj Tuts. A fi publicat.
61. Wang F., Ge B., Zhang L., Chen Y., Xin Y., Li X. A system framework of security management in enterprise systems // Syst. Res. Comportament. Sci. 2013. Vol. 30, nr. 3.
62. Li J., Yang J., Zhao Y., Liu B. O abordare de sus în jos pentru anonimizarea datelor aproximative // ​​Enterp. Inf. Syst. 2013. Vol. 7, nr. 3.
63. Xing Y., Li L., Bi Z., Wilamowska-Korsak M., Zhang L. Cercetare operațională (OR) în industriile de servicii: o revizuire cuprinzătoare // Syst. Res. Comportament. Sci. 2013. Vol. 30, nr. 3.
64. Wan J., Jones J. Gestionarea complexității implementării managementului serviciilor IT din perspectiva versiunii Warfield a științei sistemelor // Enterp. Inf. Syst. 2013. Vol. 7, nr. 4.
65. Roman R., Najera P., Lopez J. Securizarea internetului lucrurilor // Computer. 2011. Vol. 44, nr. 9.
66. Li L. Tehnologie concepută pentru a combate falsurile în lanțul global de aprovizionare // Autobuz. Orizonturi. 2013. Vol. 56, nr. 2.
67. Ting S. L., Ip W. H. Combaterea contrafacerilor cu tehnologia portalului web. Inf. Syst. A fi publicat.
68. Clarke J., Castro R., Sharma A., Lopez J., Suri N. Trust & security RTD in internet of things: Opportunities for international cooperation // Proc. 1 int. Conf. Securitatea internetului obiectelor. India, Kollam, 2012.
69. Xu L. Introducere: Știința sistemelor în sectoarele industriale // Syst. Res. Comportament. Sci. 2013. Vol. 30, nr. 3.
70. Li F., Jin C., Jing Y., Wilamowska-Korsak M., Bi Z. Un model de programare brut bazat pe cele mai mari clase compatibile și efect de sinteză // Syst. Res. Comportament. Sci. 2013. Vol. 30, nr. 3.
71. Lin Y., Duan X., Zhao C., Xu L. Systems Science Methodological Approaches. SUA, FL: CRC Press, 2013.
72. Atzori L., Carboni D., Iera A. Smart things in the social loop: Paradigms, technologies, and potentials. Rețeaua Ad Hoc A fi publicat.
73. Xu L. Arhitectura informațională pentru managementul calității lanțului de aprovizionare // Int. J.Prod. Res. 2011. Vol. 49, nr. 1.
74. Sun J. Z. Towards web of things: Open research issues and the BASAMI use case // Lect. Note Electr. ing. 2012. Vol. 144.
75. Guinard D., Trifa V., Mattern F., Wilde E. De la internetul lucrurilor la rețeaua lucrurilor: arhitectură orientată către resurse și bune practici // Architecting the Internet of Things. SUA, NY: Springer, 2011.
76. Xia F. Tehnologii și aplicații ale senzorilor fără fir // Senzori. 2009. Vol. 9, nr. unsprezece.
77. Yaacoub E., Kadri A., Abu-Dayya A. Cooperative wireless sensor networks for green internet of things // Proc. Al 8-lea ACMSymp. QoS Security Wireless Mobile Network Cipru, Paphos, 2012.
78. Ars?nio A., Serra H., Francisco R., Nabais F., Andrade J., Serrano E. Internet of Intelligent Things: Bringing artificial intelligence into things and communication networks // Stud. Calculator. Intel. 2014. Vol. 495.
79. Kephart J. O., Chess D. M. The vision of autonomic computing // IEEE Computer. 2003. Vol. 36, nr. 1.
80. Kortuem G., Kawsar F., Fitton D., Sundramoorthy V. Smart objects as building blocks for the internet of things // IEEE Internet Comput. 2010. Vol. 14, nr. 1.
81. Ding Y., Jin Y., Ren L., Hao K. O schemă inteligentă de auto-organizare pentru internetul lucrurilor // IEEE Comput. Intel. Mag. 2013. Vol. 8, nr. 3.
82. Rao B. P., Saluia P., Sharma N., Mittal A., Sharma S. V. Cloud computing for internet of things & sensing based applications // Proc. 2012 al 6-lea Int. Conf. Sens. Tehnol. (ICST). India, Kolkata, West Bangal.
83. Fang S., Xu L., Pei H., Liu Y. O abordare integrată a prognozării inundațiilor la topirea zăpezii în managementul resurselor de apă // IEEE Trans. informație 2014. Vol. 10, nr.1.
84. Gubbi J., Buyya R., Marusic S., Palaniswami M. Internet of Things (IoT): O viziune, elemente arhitecturale și direcții viitoare // Future Gen. Calculator. Syst. 2013. Vol. 29, nr. 7.

Serviciul cloud primește date despre viteza a mii de mașini și construiește o hartă a congestionării traficului în oraș, ajutând șoferii să găsească cea mai rapidă rută. O brățară pe glezna unui tânăr fotbalist urmărește activitatea acestuia în timpul antrenamentului și încarcă datele într-o aplicație care selectează cei mai de succes juniori pentru echipa națională de fotbal. Contoarele „inteligente” transmit citirile online, raportează scurgerile, ajută la economisirea resurselor și la reducerea facturilor la utilități. Și transportoarele cu umplere inteligentă avertizează operatorul despre simptomele uzurii iminente a unității, previn opririle de producție și reduc costurile de reparație.

Toate acestea sunt „Internetul lucrurilor” sau Internetul lucrurilor (IoT).

Cum a apărut internetul lucrurilor

Conceptul de Internet al Lucrurilor a fost prezis la începutul secolului al XX-lea de Nikola Tesla - fizicianul a profețit că undele radio vor juca rolul neuronilor în „creierul mare” care controlează toate obiectele. Iar instrumentele pentru controlul acestuia vor trebui să încapă ușor în buzunar. Marele inventator nu a fost un scriitor de science fiction, pur și simplu a înțeles ceva pe care contemporanii săi nici nu și-l puteau imagina.

O sută de ani mai târziu, termenul „Internet of Things” a fost inventat de Kevin Ashton, angajat al unei agenții de cercetare de la Massachusetts Institute of Technology. El a propus creșterea eficienței proceselor logistice fără intervenția umană: utilizarea senzorilor radio pentru a colecta informații despre disponibilitatea mărfurilor în depozitele întreprinderii și a urmări deplasarea acestora către punctele de vânzare cu amănuntul. Fiecare etichetă a trimis date despre locația sa actuală în rețea. Utilizarea etichetelor RFID a accelerat răspunsul furnizorilor și comercianților cu amănuntul la schimbările în cerere și ofertă: mărfurile nu sunt păstrate în depozite, ci trimise acolo unde sunt cu adevărat necesare. Efectul introducerii etichetării a fost apreciat, iar din ianuarie 2007, toți furnizorii celui mai mare lanț de retail american produc mărfuri doar cu etichete radio.

Conceptul de Internet al lucrurilor se bazează pe principiul comunicării de la mașină la mașină: fără intervenția umană, dispozitivele electronice „comună” între ele. Internetul lucrurilor este automatizare, dar la un nivel superior. Spre deosebire de casele „inteligente”, nodurile de sistem folosesc protocoale TCP/IP pentru a face schimb de date prin canalele globale de internet.

Această metodă de comunicare oferă un avantaj serios - capacitatea de a conecta sisteme între ele, de a construi o „rețea de rețele”. Acest lucru vă permite să schimbați modelele de afaceri ale industriilor și chiar economiile unor țări întregi.

Internetul lucrurilor nu numai că schimbă regulile existente, ci creează și noi reguli pentru economia partajată, eliminând intermediarii din modelul de afaceri.

În mai puțin de 20 de ani, Internetul Lucrurilor a devenit o tendință pe piața tehnologiei informației. Analiștii prevăd un număr colosal de dispozitive IoT în câțiva ani - peste 50 de miliarde. Dezvoltarea producției de componente electronice face posibilă „producerea” a milioane de cipuri ieftine pentru toate tipurile de dispozitive. De la cipuri radio aplicate la cutiile de depozit, IoT s-a transformat într-o „internetizare” globală a obiectelor din jurul nostru, percepută de oameni ca o „digitizare” globală a realității.

Internetul lucrurilor la îndemână

Pentru publicul larg, Internetul lucrurilor este un frigider care postează fotografii ale produselor tale pe Instagram sau mașină de spălat, care postează pe Facebook: „Azi am spălat rufe nebunești”. Din cele 28 de miliarde de conexiuni preconizate, mai puțin de jumătate vor proveni de la gadgeturi de consum care alcătuiesc „client IoT”: smartphone-uri și tablete, senzori purtabili pentru fitness și medicină ambulatorie.

Peste 15 miliarde de dispozitive vor funcționa în afaceri și industrie: o varietate de senzori pentru echipamente, terminale de la punctul de vânzare, senzori pe unitățile de producție și transportul public.

Internetul lucrurilor va deveni un instrument care poate fi folosit pentru a rezolva probleme specifice de afaceri din industrii specifice, ieftin, rapid și pe scară largă.

Industrial IoT (Industrial IoT, IIoT) combină conceptul de comunicare de la mașină la mașină, utilizarea BigData și tehnologiile dovedite de automatizare a producției. Ideea cheie a IIoT este superioritatea unei mașini „inteligente” față de o persoană în colectarea de informații precisă, constantă și fără erori. Internetul lucrurilor va crește nivelul de control al calității produselor, va construi un proces de producție slab și ecologic, va asigura aprovizionarea fiabilă cu materii prime și va optimiza funcționarea transportorului fabricii.

Internetul Oamenilor este World Wide Web, care ne „suge” nu numai banii, ci și timpul. Petrecem câteva ore pe săptămână pe rețelele de socializare, jocuri online sau site-uri web. Cumpărăm lucruri din magazinele online de care adesea nu avem nevoie, pur și simplu pentru că este ușor și accesibil - în două clicuri.

Spre deosebire de internetul „uman” tradițional, IoT este aplicat într-o manieră rațională și practică. Sarcina sa cheie este automatizarea, optimizarea, reducerea costurilor de materiale și de timp.

Utilizarea IoT în industria industrială și transporturi reduce costurile prin reducerea ratei accidentelor, reducerea pierderilor de materii prime și a cantității de resurse utilizate. În sectorul energetic, crește eficiența producerii și distribuției de energie electrică.

Internetul lucrurilor economisește nu numai bani, ci și timp: mașinile au înlocuit oamenii în munca de rutină și i-au eliberat de îndeplinirea sarcinilor riscante sau standard. Sistemele inteligente monitorizează transportorul industrial, numără mărfurile din depozite și reglează mișcarea în locul oamenilor. Pe orice vreme, 24 de ore pe zi, șapte zile pe săptămână.

Suntem înconjurați de o varietate de dispozitive „conectate”: sistemele de securitate și monitorizarea mediului funcționează pe stradă. Internetul lucrurilor începe să fie folosit în viața de zi cu zi, în locuințe și servicii comunale și în sectorul industrial, transport, agricultură și medicină.

Exemplul 1. Yandex.Navigator este și IoT

Un exemplu familiar pentru toată lumea este Yandex.Navigator. Șoferii din Rusia și CSI folosesc acest serviciu. Smartphone-urile și tabletele transmit coordonatele, direcția de mișcare și viteza către serviciul Yandex, iar informațiile primite de la utilizatori sunt analizate pe serverul companiei. După ce a primit informații despre un ambuteiaj, aplicația oferă automat șoferului opțiuni de ocolire și afișează traseul pe ecranul telefonului sau tabletei. Dispozitivele mobile, centrele de date și aplicația Yandex fac schimb de date fără intervenție umană, oferind un exemplu excelent al Internetului lucrurilor.

Drept urmare, șoferii petrec mai puțin timp în ambuteiaje, alegând rute de ocolire optime.

Mai mult și inteligența artificială Yandex va începe să redistribuie încărcătura pe drumurile orașului. Ținând cont de statisticile acumulate, va oferi rute care vor încărca optim autostrăzile și vor minimiza ambuteiajele.

Exemplul 2: Sport IoT

În sport, Internetul lucrurilor este folosit pentru a acumula statistici și pentru a analiza date. Utilizarea soluțiilor IoT este variată: de la aplicații mobile pentru joggeri de dimineață care monitorizează consumul de calorii, până la sisteme de informare productivă și de calcul în sportul profesionist.

Soluția IoT de echipă monitorizează starea sportivilor individuali și a întregii echipe. Informațiile despre mișcare și ritm cardiac sunt citite de senzorii încorporați în vesta purtată de jucător. Coordonatele și telemetria medicală sunt trimise către platforma cloud, oferind informații operaționale managementului și serviciilor de asistență ale echipei. Antrenorul construiește tactici de joc fără a aștepta un time-out pentru a evalua starea echipei și depășește adversarii reacționând rapid la situația din jur.

Anterior, personalul de antrenor și analiștii sportivi nu aveau de ales decât să revizuiască notele de după meci și zeci de ore de filmări video pentru a evalua comportamentul și performanța unui jucător pe teren. Acum informațiile sunt furnizate online și șansa de marcare a unui meci poate fi întotdeauna „trasă” din stocare și analizată. Internetul lucrurilor a câștigat popularitate nu numai în rândul formatorilor, ci și în rândul medicilor - echipele de prim ajutor răspund instantaneu la citirile critice de sănătate ale clienților lor.

Exemplul 3. Contoare inteligente

În sectorul locuințelor și serviciilor comunale, tehnologiile IoT și-au găsit aplicație în sistemele inteligente de dispecerare - dispozitive „inteligente” de contorizare a resurselor. Contoarele conectate la internet transmit citiri către „nor”, ​​iar dispecerul vede consumul de apă, electricitate sau gaz într-o casă individuală, bloc sau întreg oraș. Acest lucru face posibil, fără a căuta în apartamentele proprietarilor, în timp real, să aveți o imagine completă a consumului de resurse, să controlați de la distanță dispozitivele de contorizare și să emitați prompt facturi către rezidenți. Fără crawlere, fără procesoare și fără pierderi temporare.

Această abordare ne va permite să schimbăm mecanismul de contabilitate a resurselor. Astăzi, companiile de management colectează citiri de la dispozitivele de contorizare, procesează date, emit facturi și colectează plăți pentru locuințe și servicii comunale. În cazul introducerii contoarelor „inteligente” la scară de oraș, structurile care deservesc clădirile rezidențiale se transformă în intermediari inutile și „iese din joc”. Aceasta este ceea ce vedem astăzi în unele regiuni din Rusia, unde utilitățile de apă trec la contracte directe cu rezidenții. Companiile de rețea electrică, de altfel, folosesc această schemă de calcul de mult timp, dar din inerție angajează montatori sau cer date de la rezidenți.

Dialogul direct între contoarele din locuințe și „gestionarii de resurse” a devenit posibil datorită soluțiilor IoT - dispecerare automată fără fir. Acesta este un exemplu grozav al modului în care Internetul lucrurilor schimbă modelul de afaceri al unei industrii.

În mod similar, UBER, care, datorită conceptului de Internet of Things, a exclus companiile de taxi din modelul de afaceri cu taxiul privat. Pur și simplu nu mai sunt necesare structuri mari și acum clientul comunică direct cu șoferul.

Datorită contabilității exacte, notificările despre suprautilizarea resurselor sau accidente, dispozitivele de contorizare a locuințelor și serviciilor comunale conectate la Internet economisesc până la 30% din resurse în fiecare bloc de locuințe. Și pe lângă comoditate, un avantaj suplimentar pentru consumatorul final este economisirea de bani pentru întreținerea unui „strat” inutil.

Trimiterea apometrelor și a citirilor de la distanță este unul dintre cele mai de succes exemple de utilizare a tehnologiei Internet of Things în sectorul locuințelor și serviciilor comunale.

Organizațiile care au implementat soluții IoT pentru gestionarea clădirilor rezidențiale cu mai multe apartamente au primit un instrument eficient de monitorizare și contabilizare a resurselor. Un astfel de sistem automatizează operațiunile de colectare și procesare a citirilor care necesită multă muncă, care anterior necesitau participarea a jumătate din personal. Având date transparente la îndemână, compania de management identifică pierderile și minimizează cheltuielile pentru nevoile generale ale gospodăriei (GDN).

Exemplul 4: Agricultura

Mai mult de jumătate dintre cultivatorii de tomate din Israel și o treime dintre cultivatorii de bumbac folosesc sistemul pentru a monitoriza umiditatea, temperatura solului și alte caracteristici ale solului. Un senzor „atașat” unei plante individuale sau unei zone cu culturi trimite informații către un server cloud, de unde datele sunt trimise operatorului, afișând starea răsadului și recomandări pentru îmbunătățirea proprietăților sale de fructificare.

În SUA, s-a format o simbioză interesantă într-un domeniu atât de „mirosat” al tehnologiei agricole precum fertilizarea câmpului și IoT. Fermierul a dotat tractoarele-pulverizatoare care deservesc terenul pe o rază de 121 de kilometri de stație cu o soluție bazată pe tehnologie wireless. Șoferul-operator al unității de pompare monitorizează și distribuie de la distanță aprovizionarea câmpurilor cu îngrășăminte organice, iar proprietarul controlează consumul de pe ecranul smartphone-ului său.

Exemplul 5. Fabrici inteligente

Proprietarii de fabrici străini au realizat deja beneficiile IoT în reducerea costurilor și creșterea profitabilității afacerilor industriale. Există interes pentru utilizarea Internetului obiectelor în industria energetică și industria ușoară. Folosind tehnologii IoT, operatorii generatoarelor eoliene offshore monitorizează de la distanță uzura rotoarelor și turbinelor și monitorizează performanța acestora. Datorită întreținerii la timp, riscul de oprire a turbinelor eoliene este minimizat și nu este nevoie să trimiteți echipaje pe platforme offshore îndepărtate.

O companie elvețiană de mașini-unelte și motoare și-a realizat visul inginerilor de producție - întreținerea predictivă (PM).

Peste 5.000 de echipamente de la locurile de producție au fost conectate la platforma IoT a producătorului, semnalând nevoia de întreținere pentru a preveni eventualele defecțiuni. Cu câțiva ani în urmă, compania a trimis echipe mobile de tehnicieni pentru diagnosticare la fața locului.

Acum, operatorul unei mașini sau al unui motor electric monitorizează starea echipamentului online și află în timp despre posibilele accidente. Această monitorizare „proactivă” a redus costurile prin reducerea costurilor și eliminarea timpilor de nefuncționare. În mod tradițional, întreținerea preventivă (PMP) necesita opriri ale liniilor de producție și erau programate, indiferent dacă erau necesare sau nu.

Introducerea tehnologiei IoT a făcut posibilă întreținerea proactivă atunci când este cu adevărat nevoie și repararea mașinilor înainte ca acestea să se defecteze. Internetul lucrurilor a asigurat nu numai continuitatea producției, ci și a economisit în planificarea lucrărilor preventive - costurile de planificare se ridică la 30-40% din fondul de reparații al întreprinderii.

În viitorul apropiat, afacerile vor deveni primul și principalul consumator de tehnologii IoT. Managerii corporativi de top văd Internetul lucrurilor în primul rând ca pe un instrument de reducere a costurilor și de creștere a productivității. Antreprenorii doresc să folosească concepte inovatoare pentru a pătrunde pe noi piețe și pentru a-și extinde ofertele prin utilizarea dispozitivelor conectate.

Industriașii înțeleg: noile tehnologii vor optimiza procesul de producție și vor elimina factorul uman din acesta și, odată cu acesta, riscurile inutile.

Exemplul 6: IoT purtabil

Marile companii IT au început să investească în dezvoltarea internetului medical al obiectelor. Una dintre aceste soluții monitorizează dinamica bolii și recuperarea pacienților 24/7 folosind un senzor purtat de corp. Monitorizarea are loc în timp real, pornind de la colectarea citirilor în spital și la domiciliu, terminând cu transmiterea datelor către medicul curant și către laborator pentru analiză și luare a deciziilor.

În medicină, există proiecte desfășurate în cadrul unei instituții medicale care avertizează personalul când se epuizează aprovizionarea cu medicamente sau instrumente.

În asigurarea securității fizice, utilizarea conceptului IoT este mai mult exotică decât familiară. În octombrie 2016, tehnologia Internetului Lucrurilor a fost literalmente „adoptată” de industria de apărare - pentru a proteja baza navală din Crimeea, Ministerul Rus al Apărării a achiziționat complexul de securitate Sentinel-1.

Complexul, care include brățări vibratoare, garantează siguranța soldaților care păzesc obiecte și verifică vehiculele la „blocuri”. Fiecare brățară este echipată cu un senzor de „imobilitate”. De îndată ce santinelul încetează să se miște mai mult de 30 de secunde, sistemul trimite un semnal de vibrație brățării sale. Dacă în 15 secunde de la avertisment luptătorul nu „prinde viață”, se declară o alarmă în corpul de pază.

IoT este noua etapa dezvoltarea Internetului, care pătrunde în zone până atunci inaccesibile, aducând schimbări calitative, ușurând viața oamenilor și eficientizarea muncii companiilor.

Internetul lucrurilor viitorului

IoT a devenit o tendință la nivel mondial și în curând va deveni posibilitatea de „internetizare”. cerinta obligatorie pentru produse și servicii de consum. Dispozitivele vor ieși de pe linia de producție cu inteligență încorporată și capabilități de comunicare.

Prin creșterea scarei de producție și reducerea costului bazei de componente, costul dispozitive inteligente va scădea la minimum. IoT va pătrunde în mașini, sol, mare și râuri și în corpul uman. Senzorii vor deveni atât de miniaturali încât vor fi plasați în articole de uz casnic sau produse alimentare mici.

În consecință, dispozitivele vor avea și bateriile reduse în dimensiune, iar apoi vor dispărea cu totul - senzorii „inteligenti” vor învăța să primească energie din mediu: din vibrații, lumină sau curenți de aer și vor deveni complet autonomi.

Internetul Lucrurilor va deveni un mediu eterogen care va exista ca un organism viu separat. Va veni vremea mașinilor.

Dificultățile cu baza de componente sunt de domeniul trecutului, a apărut o nouă provocare: este necesar să combinați miliarde de dispozitive „inteligente” într-o singură rețea.

O mașină inteligentă, un senzor de temperatură a uleiului pe o unitate industrială, un frigider inteligent - toate aceste dispozitive au nevoie de un mediu pentru comunicare. În caz contrar, ei vor rămâne „muți”: un contor sau senzor obișnuit, care diferă de omologii lor doar prin designul „spațial”.

Privind dincolo de predicțiile „numărul de dispozitive IoT până în 2020”, este clar că industria IoT este în creștere. Inginerii nu mai sunt interesați dacă vor exista 50 de miliarde de senzori și smartphone-uri în rețea sau 100 de miliarde. Ordinul este deja clar, la fel ca și obiectivul - conectarea unei „armate” de dispozitive la internet.

Multe protocoale au fost dezvoltate pentru transmisia de date, dar fiecare dintre ele a fost „personalizat” pentru o sarcină specifică: GSM pentru comunicații vocale, GPRS pentru schimbul de date cu telefoane mobile, ZigBee - crearea unei rețele locale și gestionarea caselor inteligente și Wi-Fi pentru wireless rețele locale cu viteză mare de transfer de date.

Aceste tehnologii pot fi aplicate problemelor care nu sunt vizate și le pot rezolva în moduri diferite.

De exemplu, Yandex.Navigator va putea funcționa prin GPRS/3G/4G și nicio altă conexiune nu va fi potrivită pentru o astfel de aplicație. Desigur, putem conecta un smartphone la Wi-Fi și lansăm Navigator, dar de îndată ce mașina se mișcă la 100 de metri de punctul de acces, aplicația se „termină”. Și senzorii GPRS autonomi nu vor „prinde rădăcini” într-o casă „inteligentă” - după două zile bateriile lor se vor epuiza. Prin urmare, într-o casă inteligentă, ZigBee eficient din punct de vedere energetic este cel mai potrivit.

Câștigând impuls, Internetul Lucrurilor își propune propriile cerințe:

1. Cantitate mică de date: Senzorii nu trebuie să transfere mega și gigaocteți, de regulă, aceștia sunt biți și octeți.
2. Eficienta energetica: Marea majoritate a senzorilor sunt autonomi și vor trebui să funcționeze ani de zile.
3. Scalabilitate: Milioane de dispozitive diferite trebuie să coexiste în rețea, iar adăugarea unuia sau două milioane nu ar trebui să fie dificilă.
4. Globalitate: avem nevoie de o acoperire teritorială largă și, în consecință, de transfer de informații pe distanțe mari.
5. Capacitate de penetrare: dispozitivele din subsoluri și minele trebuie să transmită semnalul spre exterior.
6. Costul dispozitivului: dispozitivele trebuie să fie ieftine și accesibile utilizatorului, iar soluțiile gata făcute trebuie să fie profitabile pentru afaceri.
7. Simplitate: principiul „setează-l și uită-l”: utilizatorul va alege dispozitive ușor de înțeles și prietenos.

S-ar părea că, rețelele celulare- candidați evidenti pentru construirea unui mediu IoT wireless implementat pe zeci de kilometri. Cu toate acestea, nici standardul GSM și nici infrastructura operatorilor de telefonie mobilă nu au fost create inițial pentru dialogul M2M. Protocoalele de comunicare celulară sunt concepute pentru comunicarea umană: volume mari de trafic și rate mari de schimb de date în zonele dens populate.

Dezvoltatorii nu au imaginat inițial posibilitatea de a face schimb de cantități mici de date între senzori „inteligenti” la distanță mare. Un senzor WiFi necesită energie constantă, iar elementul unui dispozitiv GSM inteligent va dura 2-3 săptămâni. Nu suntem pregătiți să schimbăm bateriile în zeci de dispozitive în fiecare lună sau să le instalăm un sistem de alimentare cu fir.

Conectarea a tot felul de dispozitive la rețelele mobile poate fi încă imaginată în zonele populate, dar în afara autostrăzilor și a zonelor urbane aglomerate, protocoalele GSM, 3G, LTE nu permit crearea de proiecte IoT la scară largă - este prea costisitor de implementat și menține infrastructura rețelei celulare.

In oras celular limitat de penetrarea scăzută a semnalului. Iar senzorii sau contoarele „inteligente” vor fi adesea amplasate în spatele mai multor pereți, în puțuri tehnice sau la parter, unde GSM nu mai primește.

Fundamentul proiectelor de anvergură va fi o rețea eficientă din punct de vedere energetic, care va satisface nevoile industriașilor, producătorilor agricoli și companiilor de stat în ceea ce privește amploarea și costurile reduse de operare. Internetul obiectelor necesită un standard de comunicații cu o acoperire largă, eficiență energetică ridicată, infrastructură cu costuri reduse și costuri de operare reduse.

LPWAN - viitorul conceptului IoT

Ținând cont de cerințele și limitările enumerate, soluția problemei a fost utilizarea tehnologiei la intersecția dintre intervalul înalt și consumul redus de energie. Se numește rețea cu arie largă de putere redusă (abreviată ca LPWAN) sau rețea cu rază lungă de acțiune eficientă din punct de vedere energetic.

LPWAN a fost dezvoltat special pentru comunicarea de la mașină la mașină și a devenit motorul internetului obiectelor pe distanță lungă.

Absența cerințe ridicate la volumul de informații transmise ne-a permis să ne concentrăm asupra altor parametri, mai importanți ai tehnologiei și să asigurăm o distanță de interacțiune de 50 de kilometri între dispozitive separate, eficiență energetică ridicată, penetrare și scalabilitate.

Cu rază lungă de acțiune și eficient din punct de vedere energetic, LPWAN este foarte potrivit pentru IoT atât în ​​sectoarele rezidențiale, cât și în cele industriale, unde este nevoie de transmisie autonomă de telemetrie pe distanțe lungi.

LPWAN satisface nevoile rețelelor M2M mult mai bine decât comunicațiile celulare - mii de kilometri pătrați pot fi acoperiți cu un singur stație de bază. Construirea unei astfel de rețele este mai simplă, iar întreținerea este mai ieftină. Această abordare devine singura alternativă atunci când senzorii sunt răspândiți pe o zonă mare. Cum ar fi, de exemplu, apometre într-un singur bloc sau senzori de umiditate a solului plasați în mai multe câmpuri simultan.

rezumat

IoT schimbă deja regulile jocului în anumite industrii: pătrunde în zone anterior inaccesibile și imposibile, îmbunătățind calitatea vieții și sporind eficiența afacerii. Tehnologiile Internet of Things și-au găsit aplicații acolo unde sunt benefice pentru afaceri și convenabile pentru oameni.

LPWAN - motorul IoT wireless pe rază lungă

Avantajele tehnologiei LPWAN se potrivesc bine cu nevoile implementării pe scară largă a IoT în industrie, transport, securitate și zeci de alte industrii. O gamă largă de operare, autonomie ridicată a dispozitivelor finale, ușurință în implementare a unei rețele LPWA și costul redus al infrastructurii vor da impuls proiectelor de anvergură și dezvoltării Internetului obiectelor.

Se estimează că volumul global de date va crește la 163 zettabytes în 2025. Acesta este de 10 ori mai mult decât întreaga gamă globală de informații generată în 2016. Peste 95% din date, potrivit analiștilor, vor fi transmise în timp real de dispozitive conectate la o rețea - Internetul lucrurilor (IoT).

O sută de ani de istorie

Acumularea unei game critice de date, miliarde de senzori și mașini conectate, dezvoltarea tehnologiilor cloud și platforme software- toate acestea creează un interes sporit pentru tema Internet of Things. Informația devine principalul „sânge vital” al economiei și industriei.

Internetul lucrurilor în sine nu este o invenție revoluționară. Telemecanica există de mai bine de 100 de ani: sistemele de telemetrie au fost folosite la începutul secolului trecut pentru a monitoriza nivelurile apei, temperaturile și încărcăturile rețelei electrice. Internetul modern al lucrurilor este rezultatul evoluției acestor tehnologii, precum și al sistemelor lean manufacturing, al organizării științifice a muncii, al teoriei rezolvării problemelor inventive și al „ACS” (sistem de control automat al proceselor), care este bine cunoscut de către inginerii noștri.

Dacă toate aceste soluții sunt cunoscute de mult timp, de ce vorbesc acum despre un nou pas de descoperire? Doar că acum toate aceste decizii au început să se dezvolte în modele de afaceri fundamental noi.

Salt calitativ

Echiparea unui echipament cu un senzor nu este știință rachetă. Dar crearea unui nou model de afaceri bazat pe acesta este deja o nouă etapă de evoluție. Cantitatea se transforma in calitate. Termenul „uberizare” nu înseamnă, de asemenea, apariția de noi tehnologii inovatoare, ci o schimbare a modelelor de afaceri.

Unul dintre primele segmente în care componentele Internet of Things au început să fie implementate activ a fost, din motive evidente, energia. Analiza inteligentă este necesară în special acolo unde instalațiile industriale funcționează autonom, sunt distribuite pe diferite teritorii și sunt vulnerabile la diferite amenințări externe. Astăzi, dezvoltarea aproape tuturor ramurilor ingineriei mecanice, în primul rând a infrastructurii, depinde în mare măsură de gradul de implementare a Internetului obiectelor.

Piața IoT din Rusia se formează prin dezvoltarea și dezvoltarea de produse software specifice pentru a rezolva probleme specifice. Deja acum, acest lucru face posibilă, de exemplu, conectarea echipamentelor cu turbine cu gaz la centralele electrice situate în diferite orașe rusești - Perm, Izhevsk, Kirov, Vladimir - la un sistem unificat de prognoză și monitorizare de la distanță, construind modele digitale ale funcționării energiei. plantelor.

Trecerea la un model de servicii

Următoarea etapă este comercializarea acestui tip de soluții. Și astăzi, companiile serioase creează deja echipe separate a căror sarcină este să dezvolte și să implementeze nu produse inovatoare, ci modele de afaceri inovatoare ca principal avantaj competitiv al întreprinderilor pe termen lung.

Industria tradițională, greoaie, care produce doar hardware, nu are viitor. Industria modernă vorbește în alți termeni - cum ar fi „aplicații” și „servicii” (aplicații și servicii). Și pentru o carieră de succes în noile întreprinderi, ceea ce este necesar în primul rând nu sunt abilitățile de artizanat ale abilităților dure, ci mai degrabă competențe supra-profesionale, flexibile, ale abilităților soft. Internetul lucrurilor este o poveste despre noile comunicații industriale.

În viitor, tehnologiile de „agricultura de precizie” vor putea oferi omenirii volume de recoltă fără precedent. Dezvoltarea în continuare a formelor de plată contactless va duce comerțul cu amănuntul la un nou nivel. Monitorizarea de la distanță a sănătății umane și controlul echipamentelor critice - nivelul medicamentului.

Ca și în cazul, în domeniul IoT, importanța cheie nu este produsul în sine sau chiar serviciul, ci utilizarea produsului în cadrul unui model de serviciu pentru a rezolva o problemă specifică.

Internet pentru mașini

Companiile industriale caută nișe relevante promițătoare împreună cu companii IT și producători de software. Și aceasta este o tendință globală. De exemplu, oaspeții expoziției industriale internaționale „Innoprom-2017” din Ekaterinburg au putut observa că printre participanții săi s-au numărat aproape mai mulți reprezentanți ai sectorului IT decât producători directi de fier industrial clasic.

La expoziția internațională de echipamente pentru prelucrarea metalelor JIMTOF, organizată anual în Japonia, mașinile de la diferiți producători sunt prezentate într-un singur spațiu, mai degrabă decât pe standuri separate. Acest lucru se datorează faptului că toate sunt unite printr-un singur software și toate elementele de producție sunt interconectate.

Echiparea unei vechi fabrici sovietice cu senzori de capacitate nu înseamnă că Industria 4.0 a sosit. Informatizarea echipamentelor și a locurilor de muncă ar trebui să fie urmată de crearea unui mediu informațional unificat, atunci când procesele de producție sunt integrate cu alte soluții informatice, nu doar de producție, ci și financiare.

În plus, dezvoltarea Internetului Lucrurilor reprezintă și o provocare pentru administrația publică. De exemplu, în cadrul programului de subvenții pentru cercetare și dezvoltare, Ministerul Rusiei Industriei și Comerțului primește din ce în ce mai multe aplicații pentru dezvoltarea de noi sisteme care nu pot fi clasificate clar ca hardware sau software. Atunci când rezultatul dezvoltărilor este un produs situat la joncțiunea a două direcții fundamental diferite, aceasta este și o provocare pentru sistemul de stat, care nu are încă experiența adecvată în gestionarea unor astfel de structuri.

Intrebari de securitate

Tehnologiile Internet of Things prezintă, de asemenea, riscuri asociate cu amenințările de securitate: scurgeri de informații, acces neautorizat la managementul instalațiilor, dezactivarea deliberată a echipamentelor, atacuri asupra infrastructurii critice.

Dar companiile care anterior s-au concentrat pe protejarea parolelor clienților, a informațiilor personale și a conturilor bancare își oferă acum soluțiile pentru protejarea infrastructurii industriale - fabrici, centrale electrice, conducte de petrol. Astfel, noi piețe competitive adiacente se formează treptat în „clearing” IoT.

Industria este cea care este astăzi principalul interes pentru tehnologiile Internet of Things. IDC, în raportul său „Russia Internet of Things Market 2017–2021”, se aștepta la cea mai mare investiție în Internetul obiectelor în 2017 de la întreprinderile industriale - 183 de miliarde de dolari. Urmează sectoarele de transport (85 de miliarde de dolari) și utilități (66 de dolari miliard). Experții au estimat investițiile transindustriale în internetul obiectelor la aproximativ 86 de miliarde de dolari.

Investițiile în hardware, software și servicii pentru tehnologiile IoT sunt de așteptat să crească în Rusia cu o rată anuală de peste 20% în următorii patru ani. Regândirea însoțitoare a modelelor de afaceri ne va permite să vorbim despre efectul multiplicator real al acestor investiții.

25 ianuarie 2018 ora 10:00

Cinci tendințe principale în dezvoltarea Internetului lucrurilor în 2018

• Blog Gemalto Rusia,
• Cercetări și previziuni în IT,
• Sală de lectură

• Mod de recuperare

2017 a fost un alt an important pentru Internetul lucrurilor (IoT). Consumatorii au continuat să cumpere mai multe dispozitive conectate și, drept urmare, unul dintre cele mai populare cadouri de Anul Nou în multe țări a fost asistenții digitali virtuali cu recunoaștere a vorbirii. În plus, anul trecut a avut loc prima lansare oficială a serviciilor și produselor Narrow Band IoT (NB-IoT), iar în sfârșit, conform statisticilor, astăzi există mai multe dispozitive IoT în lume decât smartphone-uri sau PC-uri.

Ce aduce noul an 2018 pentru internetul obiectelor? Iată cinci tendințe majore care credem că vor modela anul care vine.

1. Chiar mai multe dispozitive conectate și chiar mai multe opțiuni de conectivitate

În 2017, am observat o creștere a numărului de dispozitive diferite și a modalităților de conectare a acestora, iar această tendință va continua și în 2018. În special, vom vedea dezvoltarea ulterioară a rețelelor bazate pe rețele de zonă largă de putere redusă (LPWAN), cum ar fi NB-IoT, Sigfox și LoRaWAN. Aceste tehnologii pot crește durata de viață a bateriei dispozitivelor care trebuie să funcționeze fără reîncărcare până la câțiva ani, oferind în același timp conexiuni fiabile pe distanțe lungi.

Ne așteptăm ca adoptarea pe scară largă a unor astfel de dispozitive să ducă la schimbări sociale reale, cum ar fi o monitorizare îmbunătățită a mediului pentru a aborda schimbările climatice globale. Dezvoltarea serviciilor de automatizare a locuinței ne va face viața mult mai comodă și mai simplă. În plus, se apropie era producției inteligente. Cu un val de proiecte pilot și o serie de lansări experimentale în 2017, ne așteptăm să vedem o serie de inițiative importante în această direcție în anul viitor. Conform previziunilor IDC, 189 de miliarde de dolari vor fi cheltuiți pentru proiecte de producție inteligentă numai în 2018.

Din ce în ce mai multe companii își vor începe propriile proiecte IoT și vor avea nevoie de îndrumări cu privire la conectivitate, stocarea datelor, monitorizarea de la distanță și multe altele.

2. Dezvoltarea edge computing cu capabilități de monitorizare în timp real

Odată cu creșterea proiectelor IoT, în special în sectorul industrial, unde dispozitivele pot fi instalate în facilități separate geografic, la distanțe semnificative unele de altele, vom observa o utilizare sporită a datelor în timp real la margine (adică pe dispozitivele conectate). înșiși). Pe lângă reducerea costurilor de transmitere și stocare a datelor, această abordare va permite analiza instantanee a datelor, oferind posibilitatea de a lua decizii mai rapide și mai informate.

IDC estimează că până în 2019, 40% din toate datele generate de Internetul lucrurilor vor fi stocate și analizate la marginea rețelei.

3. Dezvoltarea inteligenței artificiale (AI) și a tehnologiilor de învățare automată

Vom vedea o dezvoltare continuă a tehnologiilor de învățare automată pentru a ajuta dispozitivele IoT și mai eficiente, trecând de la o abordare bazată pe reguli la o abordare mai proactivă și proactivă. În special, dispozitivele vor putea identifica mai eficient atacurile potențiale înainte ca aceste atacuri să înceapă să provoace daune.

Furnizorii de servicii și dispozitive IoT vor putea oferi noi servicii de potrivire, care se vor baza pe o analiză profundă a specificului sarcinilor utilizatorului - un dispozitiv IoT va putea studia în mod independent modul în care utilizatorii finali interacționează cu un serviciu sau produs. În implementările la scară largă, când vorbim despre sute sau mii de dispozitive IoT, tehnologiile de inteligență artificială vor juca un rol special - fără ele, conectarea dispozitivelor în rețele și colectarea datelor va fi o sarcină foarte dificilă.

Astăzi vedem discuții active conform cărora inteligența artificială va înlocui oamenii la locul de muncă, dar credem că există de fapt puține temei pentru aceste temeri. Tehnologiile vor îndeplini sarcinile pentru care este concepută inteligența artificială, permițând oamenilor să se concentreze pe sarcini fundamental noi, mai creative.

4. Extinderea cadrului de reglementare, apariția unor noi standarde de siguranță

Va fi o nevoie tot mai mare de tehnologii de securitate mai mature și mai robuste pentru Internetul obiectelor. Pe măsură ce continuăm să vedem mai multe atacuri, vom discuta din ce în ce mai mult despre problemele de securitate pentru Internetul obiectelor, precum și despre eventualele daune cauzate de astfel de atacuri. Conform sondajului nostru de anul trecut, majoritatea organizațiilor și consumatorilor cred că este nevoie de un nou cadru de reglementare pentru securitatea Internetului obiectelor și ar dori să vadă implicarea guvernului în stabilirea acestor standarde.

Pe măsură ce companiile lucrează pentru a îmbunătăți securitatea serviciilor și produselor lor, va deveni din ce în ce mai obișnuit să partenerele cu experți externi IoT. Aceasta include lucrul cu hackeri cu pălărie albă, experți în securitate IoT și stabilirea recompenselor de vulnerabilitate pentru a testa infrastructura existentă, a identifica potențialele vulnerabilități și a face îmbunătățirile necesare.

5. Dezvoltarea de platforme cuprinzătoare, universale pentru Internetul Lucrurilor

Platformele pentru internetul obiectelor, care ar oferi simultan întreaga gamă de tehnologii necesare, vor fi o cerere deosebită în rândul producătorilor. Iar cele mai bune platforme de aici vor fi cele care sunt capabile să satisfacă toate nevoile unui producător sau furnizor de servicii – inclusiv din punct de vedere al organizării conexiunilor, al suportării tuturor protocoalelor de conectare, al asigurării securității, scalabilității, monitorizării de la distanță, capabilităților de stocare sigură a datelor. , și care ar oferi, de asemenea, suport API pentru cei mai mari furnizori de servicii cloud (AWS, IBM, Microsoft etc.).

Aceste platforme competitive IoT vor permite furnizorilor de servicii IoT să-și dezvolte produsele mai rapid și mai ușor, oferind în același timp nivelul necesar de securitate.

Bineînțeles, vom vedea și alte evenimente majore și surprize neașteptate înainte de sfârșitul anului, dar oricare ar fi acestea, ne aflăm, fără îndoială, pentru un alt an interesant.

Întrebări „Ce să faci și cine este de vină?” Aproape întotdeauna relevant.

Nu este încă foarte clar cine este de vină în acest caz. Și iată răspunsul la întrebarea „Ce să faci?” aici este aproape evident - să folosiți TOATE componentele conceptului Internet of Things atunci când creați sisteme de monitorizare a mediului. În plus, mediul care înconjoară nu numai orașele și orașele, ci și întreprinderile care sunt potențiali poluatori ai atmosferei, apei și solului...

M-aș îndrăzni să sugerez că investițiile în aceste proiecte IoT se vor plăti rapid din cauza amenzilor de la poluatorii de mediu. Și sănătatea cetățenilor este importantă... Unii chiar susțin că nu are preț.

Cu toate acestea, mai aproape de subiect. Pe 5 ianuarie, mesaje precum cel pe care îl vedeți mai jos au apărut într-o serie de instituții media (cu referire la datele Mosekomonitoring).

Este interesant de menționat că pe site-ul Mosekomonitoring nu a existat niciun mesaj imediat despre apariția unei situații de urgență în oraș. Cel mai recent mesaj de știri, care a fost postat pe site-ul departamentului în perioada sărbătorilor de iarnă, poate fi văzut mai jos. Este datat 19 decembrie anul trecut și spune că autorizațiile pentru emisiile de substanțe nocive (poluante) pot fi acum eliberate electronic.

Aș îndrăzni să sugerez că acest mesaj nu este de interes pentru toți cetățenii, ci doar pentru cei care gestionează întreprinderi poluante și pentru cei care monitorizează știrile legate de implementarea sistemelor electronice de management al documentelor (EDMS) în agențiile guvernamentale.

Misiunea principală a Mosekomonitoring nu este deloc eliberarea de autorizații pentru emisia de substanțe nocive în atmosfera orașului. Permiteți-mi să vă reamintesc că această GPBU (instituție bugetară de stat de mediu) a fost creată în iunie 2001 prin hotărâre a Guvernului de la Moscova și este subordonată Departamentului pentru Resurse Naturale și Protecția Mediului al orașului Moscova.

Activitatea principală a acestei instituții a bugetului de stat este implementarea monitorizării de stat a mediului în capitală. În același timp, informațiile sunt pregătite pe baza datelor de la stațiile automate de monitorizare a poluării aerului (ASPC) și pe baza rezultatelor raidurilor laboratoarelor mobile de mediu. Dacă sunt detectate excese ale standardelor stabilite, informațiile sunt trimise autorităților executive federale sau regionale pentru a lua măsuri de răspuns. Cu toate acestea, dacă se dorește, informații despre depășirea standardelor stabilite pot fi găsite și pe site-ul Mosekomonitoring. Dar, din păcate, acest lucru nu este atât de ușor de făcut pe cât ne-am dori...

Totodată, reprezentanții Mosekomonitoring susțin că prin intermediul site-ului acestei instituții bugetare de stat puteți afla:

Cum se efectuează monitorizarea mediului pe teritoriul orașului Moscova, unde sunt situate punctele de observare a stării diferitelor medii naturale, prin ce indicatori și cu ce frecvență se efectuează observațiile;

Informații detaliate despre starea aerului atmosferic, corpurile de apă de suprafață, solurile, spațiile verzi, nivelurile de zgomot din oraș;

Informații despre măsurătorile curente ale temperaturii și presiunii atmosferice în diferite zone ale orașului.

Informații detaliate despre poluanții prezenți în aerul atmosferic, corpurile de apă de suprafață, solurile orașului Moscova, sursele acestora și impactul asupra sănătății umane.

Vă rugăm să rețineți: „poți afla” și „poți afla cu ușurință” sunt lucruri diferite. Uneori foarte diferit.

Pentru a completa imaginea, este necesar să adăugăm că sistemul de monitorizare a aerului atmosferic al capitalei a început să fie creat (prin decizia Guvernului de la Moscova) încă din 1996. Desigur, este modificat și îmbunătățit continuu. Judecând după site-ul departamentului, în prezent informații despre nivelul de poluare a aerului sunt furnizate acestui sistem de la 56 de stații automate de monitorizare a poluării aerului (inclusiv ASKZA mobil). ASKZA sunt situate în toate cartierele Moscovei, la distanțe diferite de centrul orașului și acoperă diverse zone funcționale. Printre altele, stațiile de monitorizare sunt amplasate în zonele din apropierea autostrăzilor, inclusiv pe cea de-a treia centură. Monitorizarea aerului atmosferic a fost organizată și pe teritoriul Noii Moscove.

La ASKZA non-stop (în modul Non-Stop), concentrații medii de douăzeci de minute a 26 de substanțe chimice și parametri meteorologici care determină condițiile de dispersie a impurităților în atmosferă (viteza și direcția vântului, temperatură, presiune, umiditate, verticală). componenta vitezei vântului) sunt măsurate.

Sunteți de acord că informațiile colectate de la acești senzori nu sunt atât de mari încât ar putea fi prelucrare operaționalăși prezentarea într-un mod convenabil grafic au fost o sarcină tehnică imposibilă. Dificultățile de aici sunt mai probabil nu tehnice, ci organizatorice.

În articolul Wikipedia "Monitorizarea mediului" noi citim: „De obicei, o zonă are deja o serie de rețele de observare care îi aparțin diverse servicii, și care sunt separate pe departamente, necoordonate din punct de vedere cronologic, parametric și alte aspecte. Prin urmare, sarcina de a pregăti evaluări, prognoze și criterii pentru alternativele de alegere a deciziilor de management pe baza datelor departamentale disponibile în regiune devine, în cazul general, incertă. În acest sens, problemele centrale ale organizării monitorizării mediului sunt zonarea ecologică și economică și selectarea „indicatorilor informativi” ai stării ecologice a teritoriilor cu verificarea suficienței lor sistemice”..

Cuvinte de aur. Se pare că se aplică situației pe care o luăm în considerare. Vă rugăm să rețineți: nu angajații Mosekomonitoring au reacționat la publicațiile media despre nivelul de poluare a aerului capitală în zona Maryino care depășește de 28 de ori, ci specialiștii Rospotrebnadzor, care se pare că au și mijloace de control al mediului la dispoziție.

Sursa: site-ul web Rospotrebnadzor, ianuarie 2017.

În același timp, unele mass-media au relatat că procurorii capitalei au început o anchetă din cauza cantităților excesive de hidrogen sulfurat în sud-estul Moscovei. Ei vor trebui să determine sursa poluării și consecințele acesteia.

Acum uitați-vă: pe site-ul Mosekomonitoring se atrage o atenție deosebită asupra faptului că această Instituție a Bugetului de Stat „nu este un organ executiv autorizat să efectueze supravegherea de stat a mediului. În cazul detectării unor excese ale standardelor stabilite, informațiile sunt transmise în competența autorităților executive federale sau regionale pentru a lua măsuri de răspuns.”

Și ce se întâmplă ca rezultat în practică? Cetățenii miros mirosuri nu prea plăcute cu nasul lor și încep să contacteze diverse autorități. Rospotrebnadzor și parchetul, în ciuda sărbătorilor de iarnă, răspund la reclamațiile muncitorilor și încep să clarifice situația pentru a-i identifica și, eventual, a pedepsi pe cei responsabili.

O situație în care populația întreabă autoritățile ce a provocat condiții de mediu neobișnuite nu poate fi numită normală!

Dacă chestiunea este corect pusă la punct, autoritățile (prin mass-media sau în alt mod) trebuie să transmită rapid populației informații că într-o regiune, concentrația în aer a unei substanțe este de atâtea ori mai mare. decât norma!

Să revenim la site-ul Mosekomonitoring. M-aș aventura să sugerez că oaspeții și locuitorii capitalei sunt interesați nu atât de locațiile stațiilor de monitorizare, cât de valorile parametrilor de mediu înregistrate de aceste stații.

Și nici măcar valorile în sine, ci dacă trec sau nu dincolo de normă.

În opinia mea, site-ul Mosekomonitoring trebuie echipat cu o hartă interactivă a diviziunii administrativ-teritoriale a Moscovei (ca cea pe care o vedeți mai jos), pe care fiecare dintre districte să fie colorat prompt (la fiecare 20 de minute) într-unul din trei culori: „verde” (toți cei 26 de parametri înregistrați sunt normali); „roșu” (cel puțin unul dintre cei 26 de parametri înregistrați este peste normal), „galben” (situația este aproape de critică). În plus, ar trebui să existe un instrument care să permită oricui să vadă aspectul acestei hărți în oricare dintre zilele și orele de interes și, dacă este necesar, să afle ce parametri într-un anumit interval de timp au depășit nivelul maxim admisibil și cu cât ori.

Harta diviziunii administrativ-teritoriale a Moscovei