Интернет вещей, или IoT, представляет собой систему взаимосвязанных вычислительных устройств, механических и цифровых машин, объектов, животных или людей, которые снабжены уникальными идентификаторами (UID) и возможностью передавать данные по сети без необходимости взаимодействия человека с человеком. взаимодействия человека или человека с компьютером.

Вещью в Интернете вещей может быть человек с имплантированным кардиомонитором, сельскохозяйственное животное с биочипом-транспондером, автомобиль со встроенными датчиками для оповещения водителя о низком давлении в шинах или любой другой природный или искусственный объект, которому может быть назначен адрес интернет-протокола (IP) и который может передавать данные по сети.

Все чаще организации в различных отраслях используют Интернет вещей для более эффективной работы, лучшего понимания клиентов, повышения качества обслуживания клиентов, улучшения процесса принятия решений и повышения ценности бизнеса.

Как работает Интернет вещей?

Экосистема IoT состоит из интеллектуальных устройств с доступом в Интернет, которые используют встроенные системы, такие как процессоры, датчики и коммуникационное оборудование, для сбора, отправки и обработки данных, которые они получают из своей среды. Устройства IoT обмениваются данными датчиков, которые они собирают, подключаясь к шлюзу IoT или другому пограничному устройству, где данные либо отправляются в облако для анализа, либо анализируются локально. Иногда эти устройства взаимодействуют с другими связанными устройствами и действуют на основе информации, которую они получают друг от друга. Устройства выполняют большую часть работы без вмешательства человека, хотя люди могут взаимодействовать с устройствами, например, настраивать их, давать инструкции или получать доступ к данным.

Протоколы подключения, сети и связи, используемые с этими веб-устройствами, во многом зависят от конкретных развернутых приложений IoT.

Интернет вещей также может использовать искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение, чтобы упростить и сделать процессы сбора данных более динамичными.

Пример работы системы IoT от сбора данных до реализации действий.

Почему Интернет вещей важен?

Интернет вещей помогает людям жить и работать разумнее, а также получить полный контроль над своей жизнью. Интернет вещей не только предлагает интеллектуальные устройства для автоматизации домов, но и необходим для бизнеса. Интернет вещей позволяет компаниям в режиме реального времени следить за тем, как на самом деле работают их системы, предоставляя информацию обо всем, начиная от производительности машин и заканчивая цепочками поставок и логистическими операциями.

Интернет вещей позволяет компаниям автоматизировать процессы и снизить трудозатраты. Он также сокращает количество отходов и улучшает предоставление услуг, удешевляя производство и доставку товаров, а также обеспечивая прозрачность транзакций клиентов.

Таким образом, Интернет вещей является одной из наиболее важных технологий повседневной жизни, и он будет продолжать набирать обороты по мере того, как все больше компаний осознают потенциал подключенных устройств для поддержания своей конкурентоспособности.

Каковы преимущества IoT для организаций?

Интернет вещей предлагает организациям несколько преимуществ. Некоторые преимущества зависят от отрасли, а некоторые применимы во многих отраслях. Некоторые из общих преимуществ IoT позволяют предприятиям:

• контролировать их основные бизнес-процессы;
• улучшить качество обслуживания клиентов (CX);
• сэкономить время и деньги;
• повысить производительность труда сотрудников;
• интегрировать и адаптировать бизнес-модели;
• принимать лучшие деловые решения;
• приносить больше дохода.

Интернет вещей побуждает компании переосмысливать подходы к своему бизнесу и дает им инструменты для улучшения своих бизнес-стратегий.

Как правило, IoT наиболее распространен в производственных, транспортных и коммунальных организациях, где используются датчики и другие устройства IoT; однако он также нашел варианты использования для организаций в сфере сельского хозяйства, инфраструктуры и домашней автоматизации, что привело некоторые организации к цифровой трансформации.

Интернет вещей может принести пользу фермерам в сельском хозяйстве, облегчив их работу. Датчики могут собирать данные об осадках, влажности, температуре и составе почвы, а также о других факторах, которые помогут автоматизировать методы ведения сельского хозяйства.

Возможность мониторинга операций, связанных с инфраструктурой, также является фактором, с которым может помочь IoT. Датчики, например, можно использовать для отслеживания событий или изменений в конструкциях зданий, мостов и другой инфраструктуре. Это дает преимущества, такие как экономия затрат, экономия времени, изменение рабочего процесса, повышающее качество жизни, и безбумажный рабочий процесс.

Бизнес по автоматизации дома может использовать IoT для мониторинга и управления механическими и электрическими системами в здании. В более широком масштабе умные города могут помочь горожанам сократить количество отходов и потребление энергии.

Интернет вещей затрагивает все отрасли, включая здравоохранение, финансы, розничную торговлю и производство.

Каковы плюсы и минусы IoT?

Некоторые из преимуществ IoT включают следующее:

• возможность доступа к информации из любого места в любое время на любом устройстве;
• улучшенная связь между подключенными электронными устройствами;
• передача пакетов данных по подключенной сети экономит время и деньги;
• автоматизация задач, помогающая повысить качество бизнес-услуг и снижающая потребность в человеческом вмешательстве.

Некоторые недостатки IoT включают следующее:

• по мере увеличения количества подключенных устройств и передачи большего объема информации между устройствами возрастает вероятность того, что хакер может украсть конфиденциальную информацию.
• со временем предприятиям, возможно, придется иметь дело с огромным количеством — может быть, даже с миллионами — устройств IoT, и сбор и управление данными со всех этих устройств будет сложной задачей.
• если в системе есть ошибка, вполне вероятно, что каждое подключенное устройство будет повреждено.
• поскольку не существует международного стандарта совместимости для IoT, устройствам разных производителей сложно взаимодействовать друг с другом.

Стандарты и фреймворки IoT

Существует несколько новых стандартов IoT, в том числе следующие:

IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN) — это открытый стандарт, определенный Инженерной группой Интернета (IETF). Стандарт 6LoWPAN позволяет любому радиомодулю с низким энергопотреблением подключаться к Интернету, включая 804.15.4, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE) и Z-Wave (для домашней автоматизации).

ZigBee — это маломощная беспроводная сеть с низкой скоростью передачи данных, используемая в основном в промышленных условиях. ZigBee основан на стандарте Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.15.4. Альянс ZigBee создал Dotdot, универсальный язык для Интернета вещей, позволяющий смарт-объектам безопасно работать в любой сети и понимать друг друга.

LiteOS — это Unix-подобная операционная система (ОС) для беспроводных сенсорных сетей. LiteOS поддерживает смартфоны, носимые устройства, интеллектуальные производственные приложения, умные дома и Интернет транспортных средств (IoV). ОС также служит платформой для разработки интеллектуальных устройств.

OneM2M — это межмашинный сервисный уровень, который может быть встроен в программное и аппаратное обеспечение для подключения устройств. Глобальный орган по стандартизации OneM2M был создан для разработки многократно используемых стандартов, позволяющих приложениям IoT в разных вертикалях взаимодействовать.

Служба распределения данных (Data Distribution Service, (DDS)) была разработана Object Management Group (OMG) и является стандартом IoT для масштабируемой и высокопроизводительной M2M-коммуникации в реальном времени.

Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) — это опубликованный стандарт с открытым исходным кодом для асинхронного обмена сообщениями по сети. AMQP обеспечивает зашифрованный и совместимый обмен сообщениями между организациями и приложениями. Протокол используется для обмена сообщениями между клиентом и сервером и для управления устройствами IoT.

Протокол ограниченных приложений (Constrained Application Protocol (CoAP)) — это протокол, разработанный IETF, который определяет, как маломощные устройства с ограниченными вычислительными возможностями могут работать в Интернете вещей.

Глобальная сеть дальнего действия (Long Range Wide Area Network (LoRaWAN)) — это протокол для глобальных сетей, предназначенный для поддержки огромных сетей, таких как умные города, с миллионами маломощных устройств.

Платформы IoT включают следующее:

Amazon Web Services (AWS) IoT — это платформа облачных вычислений для IoT, выпущенная Amazon. Эта платформа предназначена для того, чтобы интеллектуальные устройства могли легко подключаться и безопасно взаимодействовать с облаком AWS и другими подключенными устройствами.

Arm Mbed IoT — это платформа для разработки приложений для IoT на основе микроконтроллеров Arm. Цель платформы Arm Mbed IoT — предоставить масштабируемую, подключенную и безопасную среду для устройств IoT за счет интеграции инструментов и сервисов Mbed.

Microsoft Azure IoT Suite — это платформа, состоящая из набора служб, которые позволяют пользователям взаимодействовать со своими устройствами IoT и получать данные от них, а также выполнять различные операции над данными, такие как многомерный анализ, преобразование и агрегирование, а также визуализировать эти операции. способом, подходящим для бизнеса.

Google Brillo/Weave — это платформа для быстрого внедрения приложений IoT. Платформа состоит из двух основных опор: Brillo, ОС на базе Android для разработки встроенных маломощных устройств, и Weave, коммуникационного протокола, ориентированного на Интернет вещей, который служит языком связи между устройством и облаком.

Calvin — это платформа IoT с открытым исходным кодом, выпущенная Ericsson и предназначенная для создания и управления распределенными приложениями, позволяющими устройствам взаимодействовать друг с другом. Calvin включает в себя среду разработки для разработчиков приложений, а также среду выполнения для обработки запущенного приложения.

Потребительские и корпоративные приложения IoT

Существует множество реальных приложений Интернета вещей, начиная от потребительского и корпоративного Интернета вещей и заканчивая производственным и промышленным Интернетом вещей (IIoT). Приложения IoT охватывают множество вертикальных рынков, включая автомобилестроение, телекоммуникации и энергетику.

В потребительском сегменте, например, умные дома, оснащенные умными термостатами, умными приборами и системами отопления, освещения и электронными устройствами, могут управляться удаленно через компьютеры и смартфоны.

Носимые устройства с датчиками и программным обеспечением могут собирать и анализировать пользовательские данные, отправляя сообщения другим системам о пользователях с целью сделать жизнь проще и комфортнее. Носимые устройства также используются для обеспечения общественной безопасности — например, для сокращения времени реагирования экстренных служб в чрезвычайных ситуациях за счет предоставления оптимизированных маршрутов к месту или отслеживания показателей жизнедеятельности строителей или пожарных на опасных для жизни объектах.

В здравоохранении IoT предлагает множество преимуществ, в том числе возможность более тщательного наблюдения за пациентами с помощью анализа генерируемых данных. Больницы часто используют системы IoT для выполнения таких задач, как управление запасами фармацевтических препаратов и медицинских инструментов.

Умные здания могут, например, снизить затраты на электроэнергию с помощью датчиков, которые определяют, сколько людей находится в комнате. Температура может регулироваться автоматически — например, включать кондиционер, если датчики обнаруживают, что конференц-зал полон, или выключать отопление, если все в офисе разошлись по домам.

В сельском хозяйстве интеллектуальные сельскохозяйственные системы на основе IoT могут помочь контролировать, например, свет, температуру, влажность и влажность почвы на полях с помощью подключенных датчиков. Интернет вещей также играет важную роль в автоматизации ирригационных систем.

В умном городе датчики и развертывание IoT, такие как интеллектуальные уличные фонари и интеллектуальные счетчики, могут помочь уменьшить трафик, экономить энергию, отслеживать и решать экологические проблемы, а также улучшать санитарию.

Вопросы безопасности и конфиденциальности IoT

Интернет вещей объдиняет миллиарды устройств с Интернетом и включает в себя использование миллиардов точек данных, и все они должны быть защищены. Из-за расширенной поверхности атаки безопасность IoT и конфиденциальность IoT вызывают серьезные опасения.

В 2016 году одной из самых громких атак IoT был Mirai, ботнет, который проник в провайдера серверов доменных имен Dyn и отключил многие веб-сайты на длительный период времени в одной из крупнейших распределенных атак типа «отказ в обслуживании» (DDoS). видимый. Злоумышленники получили доступ к сети, используя плохо защищенные IoT-устройства.

Поскольку устройства IoT тесно связаны между собой, все, что нужно сделать хакеру, — это воспользоваться одной уязвимостью, чтобы манипулировать всеми данными, сделав их непригодными для использования. Производители, которые не обновляют свои устройства регулярно или вообще не обновляют их, делают их уязвимыми для киберпреступников.

Кроме того, подключенные устройства часто просят пользователей ввести их личную информацию, включая имена, возраст, адреса, номера телефонов и даже учетные записи в социальных сетях — информацию, которая бесценна для хакеров.

Хакеры — не единственная угроза интернету вещей; конфиденциальность — еще одна серьезная проблема для пользователей IoT. Например, компании, которые производят и распространяют потребительские устройства IoT, могут использовать эти устройства для получения и продажи личных данных пользователей.

Помимо утечки личных данных, IoT представляет риск для критической инфраструктуры, включая электросети, транспорт и финансовые услуги.

Какова история Интернета вещей?

Кевин Эштон, соучредитель центра Auto-ID в Массачусетском технологическом институте (MIT), впервые упомянул Интернет вещей в презентации, которую он сделал для Procter & Gamble (P&G) в 1999 году. Желая обратить внимание высшего руководства на систему радиочастотной идентификации (RFID) P&G Эштон назвал свою презентацию «Интернет вещей», чтобы отразить новую крутую тенденцию 1999 года: Интернет. Книга профессора Массачусетского технологического института Нила Гершенфельда «Когда все начинает думать» также вышла в 1999 году. В ней не используется точный термин, но дается четкое представление о том, куда движется IoT.

Интернет вещей возник в результате слияния беспроводных технологий, микроэлектромеханических систем (МЭМС), микросервисов и Интернета. Конвергенция помогла устранить разрозненность между операционными технологиями (ОТ) и информационными технологиями (ИТ), позволив анализировать неструктурированные данные, сгенерированные машинами, для получения информации, необходимой для улучшения.

Хотя Эштон был первым, кто упомянул об Интернете вещей, идея подключенных устройств существует с 1970-х годов под прозвищами «встроенный интернет» и «повсеместные вычисления».

Например, первым интернет-устройством была машина для приготовления кока-колы в Университете Карнеги-Меллона в начале 1980-х годов. Используя Интернет, программисты могли проверить состояние автомата и определить, будет ли их ждать холодный напиток, если они решат пойти к автомату.

IoT развился из связи M2M, т. е. машин, соединяющихся друг с другом через сеть без взаимодействия с человеком. M2M означает подключение устройства к облаку, управление им и сбор данных.

Выводя M2M на новый уровень, IoT представляет собой сенсорную сеть из миллиардов интеллектуальных устройств, которые соединяют людей, системы и другие приложения для сбора и обмена данными. В качестве основы M2M предлагает возможность подключения, которая обеспечивает IoT.

Интернет вещей также является естественным продолжением диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), категории прикладных программ для управления технологическими процессами, сбора данных в режиме реального времени из удаленных мест для управления оборудованием и условиями. Системы SCADA включают аппаратные и программные компоненты. Аппаратное обеспечение собирает данные и передает их на компьютер с установленным программным обеспечением SCADA, где они затем своевременно обрабатываются и представляются. Эволюция SCADA такова, что системы SCADA последнего поколения превратились в системы IoT первого поколения.

Однако концепция экосистемы Интернета вещей не была реализована до середины 2010 года, когда, в частности, правительство Китая заявило, что сделает Интернет вещей стратегическим приоритетом в своем пятилетнем плане.

Источник: https://www.techtarget.com/iotagenda/definition/Internet-of-Things-IoT