Интернет вещей представляет собой компьютерную сеть, которая соединяет между собой окружающие нас объекты. Эта сеть физических объектов может изменить свои данные или параметры внешней среды, а также передавать полученную информацию от одного объекта к другому. Формирование интернета вещей будет революционным прорывом в ближайшие двадцать лет.

Рассмотрим, как появление интернета повлияло на нашу жизнь. Он выступает не только как средство для обмена информацией, но и метод коммуникации и развлечения. За одну минуту в интернете Google обрабатывает два миллиона запросов, Youtoobe показывает 1,3 миллиона записей, в Amazon совершается продажа на 83000 доллара, отправляется 200 миллионов электронных писем, в Википедию добавляется шесть новых статей, пользователи Facebook посещают 6 миллионов страниц. Интернет заменил многим и работу, и развлечения, и общение.

Интернет вещей оживит все окружающие нас объекты, они станут умными, смогут общаться с людьми, будут действовать самостоятельно, они смогут отвечать также как настоящий собеседник, и даже передавать эмоции.

Понятие «вещь»

Определение вещи интересовало еще Аристотеля, немало работ посвящены данному вопросу. Кроме, бытового термина «вещь», существует и юридическое толкование понятия. Вещи могут быть материальными и нематериальными, одушевленными и неодушевленными. В контексте интернета вещей слово «вещь» может стать чем-то реальным или виртуальным, но в обязательном порядке объединенным с цифровым миром с помощью беспроводных коммуникаций. Вещь можно будет идентифицировать во времени и в пространстве.

История возникновения интернета вещей

Концепция интернета вещей была использована футурологом Кэвином Эштором в 1999 году. Он предсказал, что скоро начнется эра высокоинтеллектуальных гаджетов, участие же человека в данном процессе не будет необходимым.

Первая вещь, которая сама смогла подсоединиться к интернету, был не телефон, а простой тостер, сформированный в 1990 году в Массачусетском технологическом институте. В 2010 году количество подобных устройств превысило количество людей планеты.

На сегодняшний день уже имеется 15 млрд различных конструкций и механизмов, подключенных к интернету, к 2020 году это количество будет близким к 50-ти миллиардам. Каждый из них будет обладать своими функциональными способностями и дизайном. Возрастет количество гаджетов, все привычные для нас предметы будут изобретены заново и оснащены новыми техническими возможностями. Технология будет работать с большим объемом информации, при этом человеческая жизнь станет более облегченной, структурированной и организованной.

Использование интернета вещей сегодня

«Умные» механизмы сегодня используются очень активно во всех сферах. К примеру, GeneralElectricпредупреждает возникающие скачки электрической энергии, Stryker способствует предотвращению скачков напряжения в больничных препаратах, nFarm определяет с помощью специальных конструкций погоду, состояние грунта и т.д. Гаджеты используются и в образовании, и в бизнесе, и в медицине. Все эти изменения могут привести к лучшему. Подключив триллион сенсоров с разным программным обеспечением, с вычислительными процессами человечество сможет услышать пульс планеты. Как отмечает Питер Хартуэлла, главный исследователь в лаборатории HP, произойдет глобальная революция в сфере коммуникаций, также как она произошла и на прошлом этапе развития интернета.

Уже представлено много сервисов и продуктов, которые соответствуют концепциям интернета вещей:

- китайским брендом Huawei устройство, которое может работать без подзарядки коло семичасов. Его основной целью является отслеживание физической активности пользователя, сохранение всех данных, начиная от количества шагов и заканчивая количеством сожженных калорий.

- производители французских планшетов Archos представили беспроводную систему Bluetooth, потребляющую мало энергии, при этом полностью контролирующую смарт-приборы в доме: камеры, сенсоры, датчики движения, метеостанции, включатели питаний.

- компания Samsung использует в новых моделях телефонов такую функцию, как наблюдение за частотой сердечных сокращений пользователя.

Огромная сеть «умных» устройств

В настоящее время интернет вещей включает в себя слабо соединенные сети. Каждая из этих сетей была произведена для определенных целей.  К одной из таких сетей можно отнести офисное здание или жилой дом, в котором система безопасности, мобильная связь, отопительная система, вентиляция существуют отдельно друг от друга. При формировании интернета вещей все воссоединится в единое целое, можно будет подсоединять одну сеть к другой, что даст возможность достичь больших результатов в развитии, в обеспечении защищенности, в управлении и аналитике. Человечеству откроются новые перспективы и возможности.

Основные плюсы интернета вещей

Согласно данным ученого П.Котлера, выгоды от революции будут следующие: возможность контроля, способность оптимизации, мониторинга и автономности. Мониторинг позволит контролировать все действия предметов и их состояние.Оптимизация поможет повысить производительность продукта за счет диагностики, постоянного обслуживания и возможного ремонта устройств. Автономность позволит самостоятельно увеличивать свою эффективность. Функция же контроль, говорит сама за себя, это контроль своих функций и своего пользователя.

Все это приведет к тому, что повысится производительность труда, снизятся издержки, улучшится распределение капитала, у людей появится больше свободного времени.

Интернет и Веб-технологии - стратегии и этапы развития

Для того чтобы более детально разобраться в интернете вещей и его значении, необходимо рассмотреть этапы становления интернета и веб-технологий. Понятие интернета и «Всемирной паутины» часто заменяют друг другом, однако,эти термины полностью разные.

Интернет можно считать сетью сетей. Им соединяются множество компьютеров, образуется сеть и каждый компьютер может выполнять необходимую ему функцию, осуществлять связь с другим планшетом, только в случае, если оба устройства подключены к интернету. Все информационные данные предоставляется на разных языках, которых называют протоколами.

Всемирная Паутина получает информацию только через интернет. Здесь употребляется только один протокол. Чтобы иметь доступ к разным Web – страницам используются браузеры, к примеру, Internet Exployer. Паутина  Web помогает распространить все сообщения и уведомления с помощью Интернета. Она является ее частью.

Развитие веб-технологий было осуществлено в 4 этапа:

- на первом этапе Web называли ARPANET и его использовали для осуществления различных исследований

- на втором этапе все компании стремились вывести сведения о своей работе в Интернет, проинформировать о товарах и услугах

- на третьем этапе были представлены статические данные, с помощью которых можно было осуществлять продажу и покупку услуги и товара

- на четвертом этапе доминировал процесс социализации. Расширились такие компании, как Facebook, Twitter. Они помогали в передаче нужных документов, фотографий, видеороликов. Люди нашли связь друг с другом.

За все это время Интернет не менялся в качественном отношении, изменения наблюдались только в количественном отношении. Возникновение интернета вещей станет скачком в развитии самого Интернета, произойдет созревание его физического уровня. Развитие разных приложений затронет образовательную, трудовую, развлекательную сферу человечества. На сегодняшний день благодаря интернету вещей появились датчики влажности и температуры, устройства для освещения и контроля физических нагрузок, что помогает нам быстрее разбираться с окружающими нас проблемами.

Микросхема как главное оружие

Основным «оружием» интернета вещей станут микросхемы, которыми оснастят всю окружающую нашу среду. Миллиарды предметов будут контактировать с помощью данных микросхем. Они будут везде: на мебели, на книгах, на посуде, на одежде. Дом будет подобием муравейника, где каждый предмет будет трудиться на человека.

Человеку удалось пережить две революции. В промышленной революции люди научились изготавливать товары на высоком уровне, в информационной революции человечество научилось передавать огромный объем информаций. Теперь настал черед революции, когда две предыдущие будут соединены и все предметы научатся обмениваться информацией.

 Начало данной революции стало инициатором появления таких микросхем, как радиочастотные идентификаторы. В их конструкцию входят маленькие антенны, способные принимать сигнал и транслировать свой код. Это является достаточным, чтобы хранилась информация об одном товаре, о его изготовителе, условиях хранения и сроков годности. Микросхемы могут быть оснащены датчиками влажности, сенсорами измерения температуры, навигацией. Батарее для них не требуется, активация происходит через электромагнитное поле.

На полках магазинов каждый товар будет оснащен датчиком, с помощью которого можно будет получить информацию о том, на каких виноградниках был собран урожай, при какой температуре хранился продукт, какие блюда больше подойдут для этого вида вина.

Именно это является основной целью интернета вещей, связь всех предметов в глобальной сети. Это поможет проследить за каждым предметом, узнать режим его работы и при необходимости можно будет поменять заданную программу.

Смысл системы интернет вещей

Интернет вещей является важнейшим трендом в развитии технологий и новой стадией развития Интернета. Он откроет множество возможностей перед человечеством, произойдет интеграция виртуального и реального мира. Радикально изменится качество жизни, экономика и польза от общественных институтов.

Бизнес

Предполагается, что к мировой сети будут подключены даже коровы.

В журнале «Экономист» была опубликована статья о том, что компания Sparked внедрила в ушные раковины коров микросхемы, которые следят за их передвижением и состоянием здоровья. Благодаря этому увеличивается производимый продукт, в данном случае это мясо.

Таким образом, интернет вещей в бизнесе поможет создать цепочку производителя, потребителя и поставщика. Все стадии производства будут отслеживаться и контролироваться. Модификация продукции будет осуществляться в зависимости от потребностей потребителя.

При производстве любой техники уже на ранней стадии будут выявляться предполагаемые дефекты. Каждый товар можно будет модифицировать под потребности определенного человека. Товар превратится в услугу.

«Умный дом»

Воплотится в жизнь часто используемое нынче понятие «умный дом». Домашняя среда человека полностью перевоплотится, повысится качество медицинского обслуживания, будут созданы новые способы проведения досуга и организации обучения.

«Умный город»

Будет наблюдаться существенное изменения в городской среде. Парковки будут отображать свободные места, можно будет заранее забронировать себе место. Ремонт зданий и памятников ремонтные работы проведут своевременно. Система позволит выявить самые загрязненные участки городов. За счет мониторинга трафика автомобилей не будет пробок. Будет анализироваться заполненность мусорных контейнеров. 

Государство

На государственном уровне повысится качество управления, снизятся издержки, будет возможность создать «умный город».

Контроль изменений в климате

Подключение миллиарда датчиков к системе даст возможность контролировать окружающую среду. Заранее будут фиксироваться глобальные катастрофы, такие как лесные пожары, оползни, наводнения, землетрясения.

Голод

С помощью интернета фермеры будут получать оповещения о погодных условиях в ближайшие месяцы, что поможет им лучше ухаживать за хозяйством и получить высокие показатели урожая. После уборки с помощью транспортных средств урожай будет перевозиться из мест изобилия продуктов, в места, где эти продукты в избытке.

Питьевая вода.

Генерирование такими данными, как загрязнение сточных вод, утечка воды в определенной области, отсталость сельскохозяйственных технологий позволит решить многие проблемы, которые лишают человечество воды.

Производство

Автоматическая диагностика аппаратов, приведет к тому, что сократится время на изучение возникшей проблемы и быстро ее устранить. Безопасность и производительность труда увеличатся за счет контроля воздуха в помещении. Снизить издержки позволит постоянный мониторинг состояния продуктов.

Здоровье

Датчики постоянно будут контролировать состояние человека, и анализировать его жизненные показатели. Будут фиксироваться падения, аппарат сразу даст сигнал тревоги, это хорошо поможет людям с ограниченными возможностями, а также пожилым людям.

Логистика и поставки

Автоматизация всех процессов приведет к тому, что информация будет доступна и малому бизнесу, что поможет в улучшении эффективности поставок на каждой цепочке. Анализ данных приведет к тому, что можно будет создать стратегию, по которой компания должна развиваться. Контроль условий хранения товаров, отслеживание отгрузки продуктов, изготовление товара – все эти процессы будут происходить на глазах директора компании.

Клиенты и их обслуживание

Получение информации в режиме реального времени поможет улучшить обслуживание клиентов. Узнав через сеть о своих клиентах, об использовании ими определенной продукции будет способствовать тому, что улучшиться уровень обслуживания клиентов. Будет возможность найти путь в уменьшении стоимости товара. Совершенствование передовых вариантов оплаты увеличат скорость и удобство всех платежей.

Технологии для развития всего «умного»

Создание «умных» приборов или «умного города» является куда более непростой задачей, чем это может показаться, на первый взгляд. Необходимо будет полностью пересмотреть все составляющие Интернета. Основным препятствием в данном вопросе станет пересмотр технологий по идентификации, средств измерения и передачи информационных данных.

При подключении в Интернет каждый предмет должен будет идентифицировать себя. Средствами для опознания объекта будут служить специальные штрих-кода. Важно чтобы каждый идентификатор был уникальным, это позволит создать определенные стандарты. Возникнет необходимость перехода к IPv6. В 2010 году в IPv4 не осталось свободных адресов. Новым микросхемам необходимо будет присвоить новые IP- адреса, из-за их недостатка замедлится развитие интернета вещей.

При получении данных о внешней среде, устройство должно будет преобразовать все сведения в такой формат, чтобы его смогли воспринять и другие аппараты. Измерительных приборов на сегодняшний день много: сенсоры, простые датчики температуры, приборы учета потребления и т. д. Все эти датчики должны достичь высокого уровня автономности. Питание сенсоров энергией должно происходить автономно, значит, аккумуляторы должны увеличить свою емкость и эффективность.

Данные смогут передаваться только через беспроводные сети. Сеть должна быть очень простой в установке и обслуживании.

Большие сложности возникнут в создании аппаратной части: это создание сложных микросхем, разводок высокоскоростных линий. Таким образом, чтобы создать сеть, в первую очередь, нужно собрать целую группу опытных разработчиков.

Проблемы в создании «умных вещей»

При выводе на рынок неважно какой новой технологии, возникают проблемы связанные с большими затратами, неготовностью инфраструктуры к изменениям, неинформированность пользователей о преимуществах технологии.

Безопасность

Важным вопросом является создание надежной системы безопасности. Аналитики Internet of Things отмечают, что многие производители не ставят эту проблему приоритетной, но зря. Объясняют они это тем, что даже самый простой смартфон или ноутбук имеет собственную защиту от вируса, хотя есть возможность, что устройство не имеет антивирусных программ. Именно в таком случае будут возникать проблемы. Это приведет к «сливу» личных данных, начиная от фотографий и заканчивая номерами кредитных карточек. Все предметы, подсоединенные к интернету, в один миг будут находиться под угрозой. Хакерский штурм затронет сферу финансов, может произойти взлом сети управления целого здания, что приведет к отключению отопления, сигнализации, лифта. Поэтому обеспечение безопасности необходимо вывести на самый первый план.

Готовность инфраструктуры

Возрастание количества устройств повлечет за собой увеличение напряжения на операторов связи и дата-центры. Им в реальном времени необходимо будет синтезировать, и впускать в анализ огромное количество информации. Для того чтобы выдержать всю эту нагрузку необходимо инвестировать разработку инфраструктуры для этой системы.

Отсутствие стандартов

Разработчики IoT выделяют еще одну проблему, это отсутствие стандартов и протоколов для работы. Из-за этого тормозится развитие всей технической области. В 2014 году был создан консилиум по решению данного вопроса. Работа над этим еще ведется, поэтому многим разработчикам доводится самим решать эту проблему.

Осведомленность населения

Малая осведомленность населения о существовании интернет вещей тоже станет препятствием на пути ее развития. Технологическая компания SOASTA в 2014 г провела опрос населения в США, и оказалось, что 73 процента населения не знают что такое интернет вещей, и только 6 процентов хорошо осведомлены. В других странах результаты наверняка будут более плачевными. Один плюс, что большее количество опрошенных людей относят эту сферу к наиболее развиваемой области в ближайшем будущем, поэтому есть высокие шансы, что информация скоро распространится во всех слоях населения.

Автономность

Основная проблема девайсов это их быстрые энергетические затраты. Поэтому технической сложностью станет создание питания, которое будут работать долго и автономно. Одним из вариантов, является создание путей, при которых датчики уйдут получать энергию от потоков воздуха, вибраций, солнечного света. В этом вопросе есть небольшой сдвиг вперед. В 2011 году в Американском химическом обществе был создан наногенератор, это своего рода чип, который способен преобразовывать человеческие движения тела в электрическую энергию. Это позволит не использовать батарейки и розетки для электрической сети.

Сохранение приватности

Мировая практика считает важным ужесточение контроля персональных данных. Эта тенденция должна быть использована и при создании интернет вещей. Датчики позволят собирать о человеке множество информации, поэтому все должно быть приватным. К примеру, одним из наглядных примеров является компания Acer, которая не позволяет сохранять данные компании в «облаке», все сохраняется на персональных смартфонах или ноутбуках пользователя.

Предложение Microsoft

Компания Microsoft объявила о своем желании в участии создания интернета вещей и предложила свою помощь. По их мнению, установка  Microsoft Azure поможет устранить препятствия, которые возникнут с управлением и установкой интернета вещей. Руководитель программы установил, что Microsoft Azur сможет решить 3 основные задачи: эффективное управление всеми активами, удаленный мониторинг и осуществление профилактических работ. Этот пакет будет способен обрабатывать огромный объем информации, есть возможность хранения и анализа многих данных.

Плату за использование системы обещает быть ожидаемой, однако, все детали еще не разглашены. Основная база пакета эта платформа, которую используют для подключения датчиков к облачным сервисам. Будет включен также компонент, способный к анализу большого потока данных и к быстрому нахождению необходимой информации.

Для создания собственного интернета вещей, компания использует датчики от фирмы Rockwell Automation. Фирма собирает данные о работе датчиков, смонтированных во всех средствах транспортировки. Данные анализируются в реальном времени, в зависимости от полученной информации фирмой проводится техническое обслуживание.

Для того чтобы способствовать раскручиванию интернета вещей, Microsoft собирает провести семинары, касающиеся данного открытия.

Один день с интернетом вещей

Как будет выглядеть день человека с использованием системы Интернета вещей? Как только человек проснулся, дом сможет человеку рассказать о новостях во всем мире, о его состоянии здоровья, завтрак будет приготовлен, будет представлен план  дел на день. Если будет обнаружено какое-то заболевание, системой будет собрано множество показателей и их отправит к лечащему врачу. После консультации врача из ближайшей аптеки больному будут доставлены лекарства. Сегодня это все кажется фантастикой, однако, в скором времени есть возможность, что это станет нашей реальностью.

Интернет вещей и человек

В роли «вещи» в системе IoT может выступить и сам человек, к которому будет подключена система контроля. Все физические объекты мира, к которым можно присвоить IP- адреса могут быть исследованы интернетом вещей. Положительное влияние на качество жизни интернета вещей неоспоримо, остается вопрос лишь о том, не затронет ли революция эмоциональную сферу человека и будет ли человеческая раса также полноценна.

Как нам известно, появление интернета привлекло за собой немало проблем в психологической сфере населения. Возникла психическая зависимость от азартных игр. Появилось также такое состояние, которое назвали «эмбриональным состоянием души», характеризующееся тем, что человек не может сделать окончательный выбор. Интернет нам дает обилие возможностей, поэтому люди пытаются пробовать все, но нигде не успевают. Это касается всех сфер: выбор профессии, собеседника, партнера, знакомство с новостями.

Многие считают, что технология является нейтральной, однако, ученый Дуглас Рашков так не считает. Он отмечает, что все новые открытия пристрастны, это коснется и новых открытий в сфере интернета вещей.

Интернет вещей будет выступать в роли робота, который выполнит все пожелания человека. Это приведет к появлению изоляции людей друг от друга. Многие лишатся необходимости в общении с живыми людьми.

Исследователи компании Google отмечают, что не все человеческие функции можно заменить механическими устройствами, значит, полностью облегчить жизнь людей невозможно. Это касается не только технической стороны, но и морально-этической стороны. Последствием может стать полный уход от реальности. Упрощение человеческой жизни может привести к появлению лени, отказу от желания мыслить, то есть к деградации.

Облегчение жизни с подключением устройств в одну сеть является хорошей идеей, только при этом не надо забывать, что мы живем в реальном мире, общаемся с реальными людьми. Появление новых технологий не должно заставлять нас отказываться от всего этого.

Наши действия

Перед человечеством стоит огромная задача, заключающаяся в увеличении финансовых ресурсов и в сохранении социального здоровья. Технологии будущего станут двигать всеми этими процессами. Стремительное развитие информационных и компьютерных технологий наталкивает даже самые маленькие проекты вовремя использовать свои возможности и обязательно смотреть в будущее.

Интернет вещей станет одним из самых больших открытий человечества, при котором все датчики и сети объединятся, и будут работать по единым правилам и стандартам. Для достижения этой цели все учреждения, организации и предприятия должны быть направлены в одно русло, должны иметь общие взгляды. Только так интернет вещей сможет обрести популярность среди граждан. Задачей же участников рынка является создание приложений, которые поднимут качество жизни на земле.

Новый этап эволюции позволит сырые данные превратить в нужную нам информацию, а также привести в нашу жизнь много позитивного и нового. Генерирование всей информацией, ее сбор и анализ позволит человеку достичь эффективности в получении интеллекта и способности быть мудрым, которые будут способствовать процветанию мира и сохранению жизни на протяжении многих лет и веков.