Što je Internet stvari i usluga. Što je IoT? Što je Internet stvari

Internet stvari je dio koncepta da Internet više nije samo globalna mreža za međusobno komuniciranje putem računala, već je Internet sada i platforma za komunikaciju uređaja u elektroničkom obliku s okolnim svijetom.
Rezultat je svijet koji živi dok informacije i podaci teku s jednog uređaja na drugi, dijele se i mogu ponovno koristiti kanale za različite svrhe.
Iskorištavanje potencijala interneta stvari za gospodarsko i društveno dobro bit će veliki izazov u nadolazećim desetljećima, uključujući izazove i prilike koje proizlaze iz ovog fenomena.

Kombinacija tehnologija, uključujući jeftine senzore, procesore male snage, kontinuirano skaliranje usluga u oblaku i široku primjenu bežična veza omogućio početak ove revolucije.

Tvrtke sve više koriste ove tehnologije za implementaciju analitike performansi i otkrivanje novih mogućnosti proizvoda koje omogućuju svakodnevnim predmetima da postanu pametniji, uče iz iskustva i bolje komuniciraju s okolinom.

Neki od tih uređaja provode komunikaciju stroj-stroj. Na primjer, senzori na cesti upozoravaju automobile na potencijalne opasnosti, pametne mreže šalju dinamičke podatke o cijeni električne energije kućanskim uređajima kako bi optimizirali potrošnju energije.

Drugi uređaji koriste komunikaciju između stroja i čovjeka, bilo izravno putem samog proizvoda ili neizravno putem web preglednika na računalu ili mobilnom uređaju. Na primjer, sustavi podrške upravljanju na farmama mogu kombinirati podatke o stanju tla iz ekoloških senzora s povijesnim podacima o cijenama i vremenu te prognozama kako bi poljoprivrednicima pružili smjernice o tome kako saditi i gnojiti određeno zemljište.
Ove će transformacije, unatoč svom značaju, biti uglavnom nevidljive laicima, jer će promjene u fizičkom okruženju biti nevidljive ili vrlo neprimjetne. „Pametna“ kuća ili „pametni“ most izgleda baš kao i običan – sva inteligencija ugrađena je u infrastrukturu. Potrošački proizvodi s ugrađenom inteligencijom (kao što su sušilice rublja ili termostati) neće izgledati mnogo drugačije od onoga što imamo danas.

Međutim, unatoč nedostatku većih vanjskih promjena, utjecaj Interneta stvari bit će vrlo dubok i stvorit će nove prilike za rješavanje mnogih hitnih problema. socijalni problemi danas.

Mogućnosti interneta stvari predstavljene su novim proizvodima i uslugama koje će pomoći u zaštiti okoliša, uštedi energije, povećati poljoprivrednu produktivnost, učiniti prijevoz bržim i sigurnijim, poboljšati javnu sigurnost te zdravstvenu skrb učiniti boljom i pristupačnijom. Osim toga, neki predmeti, pružajući pravodobne informacije, mogu jednostavno pomoći svojim zaposlenim vlasnicima u svakodnevnom životu: na primjer, "pametni" hladnjak može podsjetiti svog vlasnika da je vrijeme za kupnju mlijeka kada je gotovo.
Velike promjene sastoje se od mnogo malih i povlače nove, a Internet stvari može donijeti milijune dodatne promjene u narednim godinama. Ovaj članak pokazuje raznolikost uređaja koji danas čine internet stvari. Potencijalno se ovi uređaji mogu primijeniti na razne praktične probleme, velike i male, kao i za otvaranje novih tehnoloških strateških načela koja će pomoći državnim čelnicima da maksimiziraju koristi.

Okoliš

Uz stalno rastuću populaciju ljudi na planetu (sada više od 7 milijardi), održivo korištenje prirodni resursi Zemlje postaje sve više izazovan zadatak, ali to je pitanje koje se mora riješiti kako bi se ponajprije postigao održivi gospodarski razvoj.

Zaštita okoliša zahtijeva višestruko rješenje, ali Internet stvari već nudi jedinstvene mogućnosti za rješavanje problema kao što su onečišćenje vode i zraka, odlagališta otpada i krčenje šuma.

Umreženi senzorski uređaji sada pomno prate utjecaj naših gradova na okoliš, prikupljajući informacije o kanalizaciji, kvaliteti zraka i otpadu. Izvan grada, iste mreže senzorskih uređaja neprestano prate naše šume, rijeke, jezera i oceane.

Mnogi ekološki trendovi toliko su složeni da ih je teško razumjeti, ali prikupljanje podataka prvi je korak prema razumijevanju i konačnom razvoju rješenja za smanjenje negativnog utjecaja ljudskih aktivnosti na okoliš.

Atmosfera

Air Quality Egg je uređaj koji koristi senzore za prikupljanje i dijeljenje podataka o kvaliteti zraka izvan nečijeg doma ili ureda. Dok državne institucije, poput Agencije za zaštitu okoliša SAD-a, prate kvalitetu zraka i razine onečišćenja u središtima metropolitanskih područja, "jaje" prikuplja podatke o neposrednom okruženju korisnika u stvarnom vremenu. Bazna stanica prenosi podatke o kvaliteti zraka putem interneta, gdje se na namjenskoj web stranici prikupljaju i prikazuju informacije koje prikupljaju sva "jaja" koja su u upotrebi. Podaci u stvarnom vremenu mogu se koristiti za procjenu utjecaja urbanih politika i promjena u razinama onečišćenja, kao i za razvoj i donošenje novih programa i odluka u tom području. Također, ova usluga omogućava stanovnicima grada da saznaju više o svom mjestu stanovanja i svom osobnom i izravnom utjecaju na svoj dom. Jaje kvalitete zraka može se pronaći diljem Sjeverne Amerike, Zapadne Europe i Istočne Azije i moglo bi igrati važnu ulogu u budućnosti u zemljama u razvoju s najbržim rastom urbanog stanovništva i visokim stopama onečišćenja.

Kontejneri (kante) za smeće

BigBelly uređaj je kanta na solarni pogon koja zbija smeće i upozorava sanitarne službe (domare i čistače) kada je puna. Zajednička mreža analizira prikupljene podatke primljene iz svake BigBelly kante, što vam omogućuje planiranje aktivnosti prikupljanja i brze prilagodbe, poput učestalosti odvoza smeća i veličine same kante. BigBelly sustavi nalaze se posvuda: u gradovima, velikim poslovnim centrima, na sveučilišnim kampusima, u parkovima i na plažama.
Sveučilište u Bostonu smanjilo je učestalost odvoza smeća sa 14 na 1,6 puta tjedno. Sveučilište nije samo uštedjelo vrijeme, već i energiju jer sada koristi manje vreća za smeće i proizvodi manje ugljičnog dioksida tijekom odvoza smeća.

Uz predviđanje da će se količine otpada iz kućanstava povećati s 1,3 tone koja se trenutno stvara na 2,2 milijarde tona do 2025., bit će prijeko potrebni dodatni alati za rješavanje velikih količina otpada.

Šuma

Invisible Track mali je uređaj koji se diskretno postavlja na stabla u zaštićenim šumskim područjima kako bi pomogao u borbi protiv ilegalne sječe. Uređaji manji od špila karata obavještavaju vlasti kada nezakonito posječeno drveće uđe u domet mobilne komunikacije. Službenici za provođenje zakona tada mogu pronaći proizvodna mjesta i zaustaviti tu aktivnost u većem obimu od kazni za bespravnu sječu.

Mreže nevidljivih kamiona trenutačno su raspoređene u amazonskim šumama u Brazilu, koji je izgubio prosječno 3.460.000 hektara prašuma svake godine između 2000. i 2005. godine. Mnoge nezakonite aktivnosti krčenja šuma ostale su nezapažene jer su satelitske i radio frekvencije često preslabe udaljena područja. Invisible Truck sada osigurava da se šume mogu čuvati i zaštititi čak iu najranjivijim i najudaljenijim područjima Brazila.

vodeni putovi

Australski integrirani sustav za promatranje mora mreža je senzora duž Velikog koraljnog grebena koji prikuplja podatke za istraživače koji proučavaju utjecaj oceanskih uvjeta na morske ekosustave i klimatske promjene. Plutače opremljene senzorima prikupljaju biološke, fizikalne i kemijske podatke. Podaci se prenose do bazne stanice na obali korištenjem raznih bežičnih tehnologija, uključujući mikrovalove, TV i 3G mobilne mreže, ovisno o udaljenosti do obale. Sustav je postavljen 2010. na sedam različitih lokacija duž Velikog koraljnog grebena i prikupljao je podatke za proučavanje kretanja riba, bioraznolikosti i oštećenja koraljnih grebena.

Otkrivamo što je Internet stvari, gdje ga početi proučavati, koji su konstruktori prikladni za to i koja se natjecanja već održavaju danas.

Što je Internet stvari (Internet of Things, IoT)

Nitko se neće iznenaditi činjenicom da bilo koji predmet, bilo Uređaji ili odjeće, može se spojiti na internet. Pametni hladnjak, kuhalo za vodu, konstruktori za podučavanje djece... Dok jedni na svjetsku mrežu povezuju aparat za kavu, satove i druge stvari, drugi se čude zašto komplicirati stvari i opremu jednostavnu za korištenje. Što je zapravo Internet of Things?

Koncept interneta stvari

Internet stvari (Internet of Things, IoT)- koncept računalne mreže fizičkih objekata ("stvari") opremljenih ugrađenim tehnologijama za međusobnu interakciju ili s vanjsko okruženje, smatrajući organizaciju takvih mreža fenomenom koji je sposoban restrukturirati ekonomske i društvene procese, isključujući potrebu za ljudskim sudjelovanjem u nekim radnjama i operacijama (Wikipedia) .

Ideja interneta stvari nije povezati sve oko sebe s internetom. Zadatak je automatizirati procese i naučiti objekte spojene na mrežu razmjenjivati ​​informacije. Kako? Kroz razne senzore ugrađene ili povezane s objektima. Za što? Tako da objekti sami "donose odluke" i djeluju bez ljudske intervencije.

Početkom 2015. predsjednik upravnog odbora Googlea Eric Schmidt :

Odgovorit ću vrlo jednostavno da će Internet nestati. Bit će toliko IP adresa, toliko uređaja, senzora, nosivih uređaja, stvari koje komuniciraju s vama, ali vi to nećete ni osjetiti. Oni će vas uvijek pratiti. Zamislite da ulazite u sobu, a soba je dinamična i možete komunicirati s onim što se u njoj događa. Nastaje vrlo personaliziran, vrlo interaktivan i vrlo, vrlo zanimljiv svijet.

Gotovo klasičan, već funkcionalan primjer implementacije interneta stvari je Yandex.Traffic. Mnogi automobili opremljeni Yandex.Navigatorom šalju svoje koordinate, brzinu i smjer u sustav. Informacije se obrađuju i karta prikazuje ne samo ceste, već i njihove gužve u “stvarnom vremenu”. Zahvaljujući tome, navigatori mogu iscrtati rutu, uzimajući u obzir ne samo udaljenosti, već i prometne gužve.

Ako još uvijek ne znate zašto spojiti kuhalo za vodu na Internet, pokušajte sanjati. Nekoć je većina vlasnika telefona mislila da je potreban samo za razgovore. Danas su mnogi ljudi koji su izgubili svoj pametni telefon spojen na internet na jedan dan šokirani.

Nitko sa sigurnošću ne zna koje će karakteristike imati kuhalo za vodu sutrašnjice. Možda će raditi zajedno s pametnom narukvicom na ruci, prikupljajući podatke o količini popijene vode, njezinim karakteristikama, otkucajima srca i drugim pokazateljima. Sve će to biti poslano virtualnom kardiologu, a vi ćete dobiti preporuke i upozorenja.

Povijest IoT-a

Još prije pojave samog interneta, 1926.g Nikola Tesla u intervjuu za časopis Collier's rekao je da će se radio u budućnosti transformirati u "veliki mozak", sve će stvari postati dio jedinstvene cjeline, a alati koji to omogućuju lako će stati u vaš džep.

Godine 1990. jedan od tvoraca TCP/IP protokola John Romkey spojio toster na mrežu, tj. zapravo stvorio prvu internetsku stvar na svijetu.

1999. godine predložen je termin Internet of Things Kevin Ashton, tada pomoćnik brand managera za Procter & Gamble. Iste su godine David Brock i Sanjay Sarma osnovao je Auto-ID centar koji se fokusira na radiofrekvencijsku identifikaciju (RFID) i senzorske tehnologije, zahvaljujući kojima je koncept Interneta stvari postao široko rasprostranjen.

Cisco je 2008.-2009. izvijestio da je broj uređaja spojenih na internet premašio broj ljudi na planetu.

Od 2010. Internet of Things se kontinuirano razvija zahvaljujući sveprisutnosti bežičnih mreža i cloud tehnologija, smanjenju troškova procesora i senzora te razvoju energetski učinkovitih tehnologija prijenosa podataka. Tehnologija interneta stvari, poput robotike, prepoznata je kao iskorak, tj. mijenja naše živote i ekonomski procesi. Svijet se nastavlja mijenjati pred našim očima.

IoT natjecanja

Internet stvari uvršten je na popis zanimanja (kompetencija) Državnog prvenstva radničkih zanimanja WorldSkills i slična natjecanja za školarce JuniorSkills. U 2016. godini prvenstvo JuniorSkills u kompetenciji "Internet of Things" održava se u sklopu VIII Sveruskog festivala robotike "Robofest-2016". Natjecanja će se održati u dvije kategorije JuniorSkillsa: Smart City za sudionike starije od 10 godina i Smart Agriculture za djecu stariju od 14 godina.

U 2016. Internet of Things također je izdvojen kao zasebna kreativna kategorija Sveruske olimpijade robotike. Ovogodišnja tema je zdravlje.

IoT setovi

Odlučili ste ići u korak s vremenom, ovladati tehnologijom Interneta stvari i postati tehnički čarobnjak? Jeste li spremni mijenjati svijet oko sebe, razbijajući sve što vam se nađe na putu, povezujući okolne stvari s internetom i obdarujući ih "umom"? Otkrivamo koje su komponente ili konstruktori prikladni za proučavanje Interneta stvari.

Pametni uređaji iz svijeta IoT-a moraju prikupljati podatke iz okoline, prenositi informacije putem interneta (ili lokalnom vezom) na druge uređaje, ali i primati informacije od njih. Da bi uređaji imali "inteligenciju", primljene podatke mora analizirati program koji donosi zaključke i donosi odluke. Objekti iz svijeta interneta stvari u mnogome su slični robotima i za njihovu izradu potrebni su kontroleri, senzori, a po potrebi i aktuatori.

Važna komponenta je obrada podataka. Možemo reći da objekti spojeni na mreže za obradu podataka stječu "inteligenciju". Postoje različite hardverske i softverske platforme za razvoj IoT aplikacija.

Od softverskih rješenja popularan je ThingWorx.

Uobičajen u robotici, Arduino je ono što vam je potrebno za stvaranje obrazovnih projekata u području IoT-a. Za spajanje na mrežu koristi se Ethernet Shield. Sve potrebne ploče i senzore moguće je kupiti zasebno. Postoje i specijalizirani gotovi setovi temeljeni na Arduinu. Njihova prednost nije samo promišljen sastav, već i primjeri programskih kodova.

IoT Smart Agriculture Basic Training Kit

U nekim slučajevima, natjecanja reguliraju opremu koja se koristi. Tako je WorldSkills Smart Agriculture kit, kreiran za proučavanje Interneta stvari na temu Smart Agriculture, ove sezone primljen u JuniorSkills prvenstvo.

Sastav kompleta za trening:

• Arduino Uno R3 ploča;
• Ethernet W5100 Shield;
• modul senzora temperature i vlage DHT11;
• Ethernet kabel;
• digitalni termometar DS18B20;
• modul senzora svjetla;
• modul senzora vlažnosti tla/rasutih tvari (senzor vlage);
• štitnik IO senzora;
• spojne žice;
• jastučići;
• AC adapter (5V, 1A, 5W);
• kutija.

Pogodno je koristiti takve setove za brzu izradu prototipova uređaja, što je važno za organizaciju procesa učenja.

Za sastavljanje modela za obuku Interneta stvari prikladno je koristiti ploče za proširenje (štitove) koje imaju brojne senzore koji se često koriste. - univerzalna ploča na koju se ugrađuju:

• digitalni senzor temperature i vlage DHT11,
• analogni senzor temperature LM35,
• analogni svjetlosni senzor,
• prijemnik IR signala s daljinskog upravljača,
• zvučnik za generiranje jednostavnih zvučnih signala,
• dva gumba i potenciometar,
• tri LED diode.

Poljoprivredni model može biti bilo koja sobna biljka. Zaboravili zaliti? Zamislite da cvijet sam može najaviti da je vrijeme za brigu o njemu. Da biste to učinili, morate postaviti senzore temperature i vlažnosti u tlo i pratiti njihovu izvedbu, kao i kontrolirati osvjetljenje okolo.

IoT Smart Agriculture Basic Training Kit. Model sa sobnim biljkama

Video upute koje pokazuju jednostavnost sastavljanja kompleta:

Kako bi takav model postao Internet of Things potrebno je kreirati analitički cloud internetski servis koji samostalno na temelju prikupljenih podataka donosi odluku o uključivanju sustava za navodnjavanje.

Juniorskills Smart Agriculture Advanced Equipment Kit uključuje potopnu pumpu. Tko zna čemu biste je još željeli naučiti osim zalijevanja lončanica? Možda odlučite da vaša pametna pumpa treba "komunicirati" ne samo s loncima sobnih biljaka, već i s kuhalom za vodu, koja javlja da je razina vode preniska, a pametni telefon vlasnika "čuvara pametne tehnologije" hitno treba prokuhati vodu.

Nadam se da nakon čitanja ovog članka nećete polomiti sve kućne aparate, da će vam se u srcu useliti duh inovacija i promjena koje sa sobom donosi internet stvari te da ćete poželjeti postati dio tehničke čarolije.

IoT - Internet stvari

Internet of Things (IoT) - suvremene telekomunikacijske tehnologije
(Internet stvari - suvremene telekomunikacijske tehnologije)

29/08/16

Što je Internet stvari? Što je Internet stvari, IoT? Internet stvari (IoT) nova je paradigma interneta. Što se podrazumijeva pod pojmom "Stvari" u Internetu stvari. Pojam "stvar" u Internetu stvari (IoT) znači inteligentan, tj. „pametnih“ objekata ili objekata (Smart Objects ili SmartThings, odnosno Smart Devices).

Kako se internet stvari (IoT) razlikuje od tradicionalnog interneta? Internet stvari (IoT) je tradicionalna ili postojeća internetska mreža, proširena računalnim mrežama fizičkih uređaja ili stvari povezanih s njom, koja može samostalno organizirati različite komunikacijske obrasce ili modele povezivanja (Stvar - Stvar, Stvar - Korisnik i Stvar - Web Objekt).

Treba napomenuti da su pametni objekti senzori ili aktuatori opremljeni mikrokontrolerom s operativnim sustavom u stvarnom vremenu sa skupom protokola, memorijom i komunikacijskim uređajem, ugrađeni u različite objekte, na primjer, u brojila električne energije ili plina, senzore tlaka, vibracije ili temperature, prekidači itd. "Pametni" objekti ili Smart Objects mogu se organizirati u računalnu mrežu fizičkih objekata koji se mogu povezati putem pristupnika (čvorišta ili specijaliziranih IoT platformi) na tradicionalni Internet.

Trenutno postoji mnogo definicija koncepta Interneta stvari (IoT). No, nažalost, one su kontradiktorne, ne postoji jasna i nedvosmislena definicija Interneta stvari (IoT).

Da bismo razumjeli bit Interneta stvari (IoT), preporučljivo je prvo razmotriti infrastrukturu Interneta i WWW (World Wide Web) ili Web (web) usluge. Internet je mreža mreža, tj. mreža koja objedinjuje različite mreže i pojedinačne čvorove udaljenih korisnika pomoću usmjerivača i mrežnog (internetskog) protokola IP. Drugim riječima, pojam Internet odnosi se na infrastrukturu globalna mreža, koji se sastoji od skupa računalne mreže te pojedinačni čvorovi povezani komunikacijskim kanalima.

Globalni Internet fizička je osnova web usluge. Web je World Wide Web ili distribuirani sustav izvori informacija, koji omogućuje pristup hipertekstualnim dokumentima (web dokumentima) koji se nalaze na internetskim stranicama. Pristup i prijenos web dokumenata u HTML formatu putem interneta provodi se korištenjem aplikacijskog protokola HTTP/HTTPS web servisa koji se temelji na TCP/IP protokolu internetskog protokola.

Na temelju navedenog može se zaključiti da IoT karakteriziraju velike promjene u infrastrukturi globalnog interneta i novi modeli komunikacije odnosno povezivanja: "stvar - stvar", "stvar - korisnik (User)" i "stvar - web objekt (Web objekt)".

Internet stvari (IoT) treba razmatrati na tehnološkoj, ekonomskoj i društvenoj razini.

Na tehnološkoj razini, Internet of Things je koncept razvoja mrežne infrastrukture (fizičke osnove) Interneta, u kojoj se "pametne" stvari bez ljudske intervencije mogu spojiti na mrežu radi daljinske interakcije s drugim uređajima ( Thing - Thing) ili interakcija s autonomnim ili podatkovnim centrima u oblaku ili DATA-centrima (Thing - Web Objects) za prijenos podataka za pohranu, obradu, analitiku i upravljačke odluke usmjerene na promjenu okoline ili za interakciju s korisničkim terminalima (Thing - Korisnik ) za kontrolu i upravljanje ovim uređajima.

Internet stvari (IoT) dovest će do promjena u ekonomskim i društvenim modelima razvoja društva. Postoje različite klasifikacije Interneta stvari (IoT) (primjerice, Industrijski internet stvari - IIoT, Internet usluga - IoS itd.) i područja njegove uporabe (u energetici, prometu, medicini, poljoprivredi, stanovanju i komunalnom sektoru). usluge, Smart City, Smart Home itd.).

Cisco je predstavio novi koncept - Internet of Everything, IoE ("Internet of Everything" ili "All-inclusive Internet"), a Internet of Things početna je faza razvoja "All-inclusive Interneta"

Razvoj Interneta stvari ili Interneta stvari (IoT) ovisi o:

• bežične mrežne tehnologije male snage (LPWAN, WLAN, WPAN);
• tempo implementacije mobilnih mreža za Internet stvari (IoT): EC-GSM, LTE-M, NB-IoT i univerzalne 5G mreže;
• brzina prelaska Interneta na verziju IPv6 protokola;
• Smart Objects tehnologije (senzori i aktuatori opremljeni mikrokontrolerom, memorijom i komunikacijskim uređajem);
• specijalizirani operativni sustavi sa hrpom protokola za mikrokontrolere senzora i aktuatora;
• široka primjena skupa protokola 6LoWPAN/IPv6 u operativnim sustavima mikrokontrolera senzora i aktuatora;
• učinkovito korištenje računalstva u oblaku za platforme interneta stvari (IoT);
• razvoj M2M (machine-to-machine) tehnologija;
• aplikacije moderne tehnologije Softverski definirane mreže, smanjujući opterećenje komunikacijskih kanala.

Arhitektura globalne mreže interneta stvari (IoT).

Kao fragment arhitekture Interneta stvari (IoT) razmotrimo mrežu (slika 1) koja se sastoji od nekoliko računalnih mreža fizičkih objekata povezanih na Internet pomoću jednog od uređaja: Gateway, Border router, Router.

Kao što proizlazi iz IoT arhitekture, Internet of Things mreža se sastoji od računalnih mreža fizičkih objekata, tradicionalne IP Internet mreže i raznih uređaja (Gateway, Border router, itd.) koji povezuju te mreže.

Računalne mreže fizičke predmete sastoje se od "pametnih" senzora i aktuatora (aktuatora), objedinjenih u računalnu mrežu (osobnu, lokalnu i globalnu) i kontroliranih od strane središnjeg kontrolera (gateway ili IoT Habs, odnosno IoT platforma).

Internet stvari (IoT) koristi bežične računalne mreže male snage fizičkih objekata, koje uključuju male, srednje i mreže velikog dometa (WPAN, WLAN, LPWAN).

Bežične tehnologije LPWAN mreža (Low-power Wide-area Network) interneta stvari IoT

Uobičajenim tehnologijama mreža dugog dometa LPWAN, koje su prikazane na sl. 1 uključuju: LoRaWAN, SIGFOX, Strizh i Cellular Internet of Things ili skraćeno CIoT (EC-GSM, LTE-M, NB-IoT). LPWAN mreže također uključuju druge tehnologije, kao što su ISA-100.11.a, Wireless, DASH7, Symphony Link, RPMA i tako dalje, koje nisu prikazane na slici 1. Opsežan popis tehnologija dostupan je na link-labs.

Jedna od široko korištenih tehnologija je LoRa, koja je dizajnirana za mreže velikog dometa, kako bi se telemetrijski podaci iz raznih mjernih uređaja (senzori vode, plina itd.) prenosili na velike udaljenosti.

LoRa je metoda modulacije koja definira protokol fizičkog sloja OSI modela. Tehnologija modulacije LoRa može se primijeniti u mrežama s različitim topologijama i različitim protokolima sloja veze. Učinkovite LPWAN mreže su LoRaWAN mreže koje koriste LoRaWAN protokol sloja veze (MAC protokol sloja veze) i LoRa modulaciju kao protokol fizičkog sloja.

LoRaWAN mreža (slika 2.) sastoji se od krajnjih čvorova (primopredajnika ili LoRa modula) povezanih bežičnim mrežama s čvorištima/pristupnicima ili baznim stanicama, mrežnog poslužitelja (mrežni poslužitelj operatera) i aplikacijskog poslužitelja (aplikacijski poslužitelj pružatelja usluga). Mrežna arhitektura LoRaWAN-a je "klijent-poslužitelj". LoRaWAN radi na sloju 2 OSI modela.

Između komponenti mreže "end nodes - server" koristi se dvosmjerna komunikacija. Interakcija krajnjih čvorova LoRaWAN lokalne mreže s poslužiteljem temelji se na protokolima sloja veze. Adresa koristi jedinstvene identifikatore uređaja (krajnjih čvorova) i jedinstvene identifikatore aplikacije na aplikacijskom poslužitelju.

Fizički sloj skupa protokola LoRaMAC mrežnog segmenta end-nodes-gateway, koji radi na drugom sloju OSI modela, je LoRa bežična modulacija, a MAC protokol sloja veze je LoRaWAN. LoRa gatewayi povezani su s mrežnim poslužiteljem pružatelja ili operatera korištenjem standardnih Wi-Fi / Ethernet / 3G tehnologija, koje pripadaju razini IP mrežnih sučelja (fizički i kanalski slojevi TCP / IP steka).

LoRa Gateway omogućuje međusobno povezivanje mreža temeljenih na heterogenim LoRa/LoRaWAN i Wi-Fi, Ethernet ili 3G tehnologijama. Na sl. Na slici 1 prikazana je LoRa mreža s jednim pristupnikom, izrađena prema topologiji zvijezda, ali LoRa mreža može biti i s više pristupnika (struktura stanične mreže). U LoRa mreži s mnogo pristupnika, "krajnji čvorovi - pristupnik" izgrađeni su prema topologiji "zvijezda", zauzvrat, "pristupnici - poslužitelj" također su povezani prema topologiji "zvijezda".

Podaci primljeni od krajnjih čvorova pohranjuju se, prikazuju i obrađuju na aplikacijskom poslužitelju (na samostalnom web mjestu ili u "oblaku"). Big Data metode mogu se koristiti za analizu IoT podataka. Korisnici pomoću klijentskih aplikacija instaliranih na pametnom telefonu ili računalu imaju mogućnost pristupa informacijama na aplikacijskom poslužitelju.

Tehnologije SIGFOX (sigfox.com) i Strizh (strij.net) slične su LoRaWAN tehnologijama (www.semtech.com), ali imaju neke razlike. Glavna razlika leži u metodama modulacije koje definiraju protokole fizičkog sloja ovih mreža. SIGFOX, LoRaWAN i Strizh tehnologije su konkurenti na tržištu LPWAN mreže.

Konkurenti na tržištu LPWAN mreže su i CIoT tehnologije (EC-GSM, LTE-M, NB-IoT), kao i G5. Dizajnirani su za izgradnju bežičnih LPWAN mobilnih mreža na temelju postojeće infrastrukture mobilnih operatera. Korištenje tradicionalnih mobilnih mreža u IoT-u je neprofitabilno, stoga trenutno nišu LPWAN mreža zauzimaju LoRaWAN, SIGFOX itd. Ali ako mobilni operateri na vrijeme implementiraju EC-GSM (GCM s proširenom pokrivenošću), LTE-M (LTE za M2M komunikacije) tehnologije temeljene na evoluciji GSM-a i razvoju LTE-a, istisnut će LoRaWAN, SIGFOX i druge tehnologije iz LPWAN-a. tržište.

Područja koja najviše obećavaju za izgradnju LPWAN bežičnih mreža uključuju NB-IoT (Narrow Band IoT) uskopojasni Internet stvari temeljen na LTE-u, koji se može postaviti preko postojećih LTE mreža mobilnih operatera. Ali strateški smjer u CIoT-u su mobilne mreže sljedeće generacije 5G koje će podržavati IoT.

5G tehnologija, dizajnirana za rad s heterogenim prometom, povezivat će na internet razne uređaje s različitim parametrima (potrošnja energije, brzine prijenosa podataka itd.), kako mobilne uređaje (pametne telefone, telefone, tablete itd.) tako i pametne objekte (senzori ili aktuatori).

Gdje se primjenjuju LPWAN-ovi? Na primjer, u Nizozemskoj i Južna Korea za Internet stvari, nacionalna LoRa mreža već je postavljena. SigFox mreže za IoT postavljene u Španjolskoj i Francuskoj. U Rusiji se stvara nacionalna mreža "Strizh" za Internet stvari (IoT) itd. Trenutno se standardi LoRaWAN i NB-IoT smatraju standardom za računalne mreže fizičkih objekata LPWAN Interneta stvari IoT.

Treba napomenuti da se u Internetu stvari (IoT), uz korištenje cloud tehnologija, koriste i fog computing tehnologije. To je zbog činjenice da je u modelu oblaka koji se koristi u IoT-u slaba točka propusnost kanala telekom operatera putem kojih se razmjenjuju podaci između „oblaka“ i „pametnih“ uređaja računalnih mreža fizičkih objekata.

Koncept „fog computinga“ podrazumijeva decentralizaciju obrade podataka prijenosom dijela obrade podataka i upravljačkog odlučivanja iz „oblaka“ izravno na uređaje računalnih mreža fizičkih objekata.

Povećanje propusnosti komunikacijskih kanala Cloud computing može pružiti novi pristup njihovu konstrukciju temeljenu na tehnologiji softverski definiranih mreža (SDN). Stoga će uvođenje SDN-a poboljšati učinkovitost Cloud computinga i komunikacijskih kanala Internet of Things (IoT).

Bežične osobne mreže male snage kratkog dometa (WPAN) - komponente Interneta stvari (IoT)

WPAN mreže (slika 1) uključuju bežične senzorske mreže temeljene na tehnologijama: 6LoWPAN, Thread, ZigBee IP, Z-Wave, ZigBee, BLE 4.2 (Bluetooth Mesh). Ove mreže su mesh-mreže (self-organizing and self-healing networks with routing), koje imaju mesh topologiju, komponente su (komponente) Internet of Things (IoT) mreže.

Mreže osobnih računala bazirane na 6LoWPAN, Thread, ZigBee IP tehnologijama odnose se na IP mreže sa 6LoWPAN stogom protokola ili IPv6 stogom za 802.15.4 mreže (slika 3). Oni koriste mrežni protokol 6LoWPAN (IPv6 preko bežičnih osobnih mreža male snage), što je IEEE 802.15.4 verzija IPv6 za bežične osobne mreže senzora male snage. RPL (Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks) koristi se kao protokol za usmjeravanje.

Riža. 3. 6LoWPAN Protocol Stack za IoT

IEEE 802.15.4 (standards.ieee.org) je standard koji opisuje IEEE 802.15.4 PHY fizičke slojeve i slojeve veze OSI mrežnog modela. Sloj podatkovne veze sastoji se od IEEE 802.15.4 MAC (Media Access Control) MAC podsloja i LLC (Logical Link Control) podsloja kontrole logičke veze. Na temelju standarda IEEE 802.15.4 izgrađeno je nekoliko tehnologija, na primjer, kao što su ZigBee IP, Thread, 6LoWPAN.

6LoWPAN stog protokola. Suština rada računalnih mreža fizičkih objekata u IoT baziranih na 6LoWPAN protokolnom steku je sljedeća. Na primjer, podaci sa senzora dovode se na ulaz mikrokontrolera (MC). MC obrađuje podatke koji dolaze sa senzora na temelju aplikativnog programa (End Nodes Applications), koji je izradio mrežni programer na temelju API-ja specijaliziranog OS-a mikrokontrolera.

Za prijenos obrađenih podataka u mrežu, aplikacija End Nodes Applications pristupa protokolu aplikacijskog sloja (Application - IoT protokoli) steka protokola OS mikrokontrolera i prenosi podatke kroz stog do fizičkog sloja senzora. Zatim se binarni podaci šalju na ulaz graničnih usmjerivača (rubnih usmjerivača). Za prijenos podataka s krajnjeg čvora preko graničnih usmjerivača na web poslužitelj (web aplikacija) pomoću CoAP aplikacijskog protokola, potrebno je pregovarati mreže na aplikacijskom sloju CoAP-to-HTTP protokola stog, za to je proxy poslužitelj koristi se.

Skup protokola 6LoWPAN omogućuje pametnim uređajima niske potrošnje da se povežu na Internet putem usmjerivača umjesto specijaliziranih IP pristupnika. Budući da mreže niske brzine sa skupom protokola 6LoWPAN za uređaje s invaliditetom nisu tranzitne mreže za tradicionalni internetski IP mrežni promet, one su krajnje mreže u Internetu stvari (IoT) i povezane su s internetom preko graničnih usmjerivača ili rubnih usmjerivača . Rubni usmjerivač osigurava interakciju 6LoWPAN mreže s IPv6 mrežom pretvaranjem IPv6 zaglavlja i fragmentiranjem poruka u adaptacijskom sloju hrpe protokola (Adapcija 6LoWPAN).

Z-Wave (z-wave.me)- jedna od popularnih tehnologija bežične mreže Internet of Things (IoT) (standard: Z-Wave i Z-Wave Plus). Z-Wave mreža (slika 1) s mesh topologijom (mesh - mreža) i niskom potrošnjom energije, dizajnirana za Smart Home organizaciju. Z-Wave mrežni protokol Z-Wave skupa komunikacijskih protokola implementirao je Sigma Designs u zatvorenom kodu i patentiran je. Niži slojevi MAC i PHY uključeni su u standard ITU-T G.9959.

Z-Wave ima razne kompatibilne uređaje (senzore i aktuatore) za stvaranje Smart Home mreže. Kućnom mrežom Z-Wave može se upravljati daljinski pomoću daljinskog upravljača putem Home Controllera, mrežom se može upravljati s računala i interneta putem pametnog telefona. Z-Wave mreža povezana je s internetom preko specijaliziranog Gatewaya "Z-Wave for IP" IP gatewaya.

ZigBee (zigbee.org) je jedna od najčešćih tehnologija za izgradnju Internet of Things (IoT) bežičnih mreža (ZigBee otvoreni standard). ZigBee mreža s mesh topologijom (mesh) ima vlastiti IEEE 802.15.4/Zigbee komunikacijski protokol stack, koji ne podržava IP internetski protokol. Računalna mreža objekata bazirana na ZigBee stacku, za interakciju s vanjskim uređajima koji se nalaze u IP mreži, povezana je na Internet putem specijaliziranog Gateway ZigBee IP gatewaya. Sada je stvoren novi ZigBee IPv6 standard.

Mreže temeljene na novom Zigbee IPv6 standardu mogu se spojiti na IP mrežu putem usmjerivača, a ne namjenskog pristupnika. Gateway ZigBee gateway prepakira podatke iz jednog formata u drugi i omogućuje međusobno povezivanje između mreža na temelju heterogenih MQTT/ZigBee - HTTP/TCP/IP tehnologija. ZigBee tehnologija se standardno koristi za automatsko prikupljanje očitanja pretplatničkih brojila električne energije i njihovo slanje na poslužitelje telekom operatera (samostalne stranice) ili u Internet of Things (IoT) Habs Cloud.

WiFi (www.wi-fi.org) je skup IEEE 802.11 bežičnih komunikacijskih standarda koji se mogu koristiti za izgradnju bežične lokalne mreže (WLAN) temeljene na TCP/IP stogu. Skup protokola IEEE 802.11 sastoji se od fizičkog sloja PHY i sloja podatkovne veze s MAC kontrolom pristupa medijima i LLC podslojeva logičkog prijenosa podataka. Protokoli IEEE 802.11 (WiFi) pripadaju sloju mrežnog sučelja u TCP/IP stogu.

Bežična lokalna mreža objekata WiFi povezana je s internetom pomoću usmjerivača (slika 1). Treba napomenuti da je u svrhu izgradnje lokalnih bežičnih računalnih mreža subjekata Wi-Fi Alliance stvorio novu specifikaciju IEEE 802.11s, koja pruža tehnologiju za izgradnju mesh mreža. Osim toga, novi Wi-Fi HaLow standard (IEEE 802.11ah specifikacija) s niskom potrošnjom energije kreiran je za Internet stvari (IoT).

BLE 4.2 (bluetooth.com) je nova verzija Bluetooth niske energije (Bluetooth LE) standarda, koji je dizajniran za izgradnju bežičnih mreža kao što je Smart Home. Novi Bluetooth Mesh standard bit će implementiran do kraja 2016. godine. Skup komunikacijskih protokola BLE 4.2 podržava IPv6 preko BLUETOOTH(R) Low Energy ili 6LoWPAN mrežnog protokola, protokola sloja prijenosa (UDP, TCP) i aplikacije (COAP i MQTT).

Inačica BLE 4.2 osigurava minimalnu potrošnju energije opreme i izlaz u IP mreži. Niži slojevi MAC-a i PHY-a Bluetooth LE skupa su Bluetooth LE sloj veze i Bluetooth LE fizički. Kako bi se osigurala interoperabilnost mreža (BLE 4.2 i Internet) na razini mreže (6LoWPAN s IPv6) i aplikacijskog sloja skupa protokola (CoAP s HTTP), BLE 4.2 mreža se može spojiti na Internet (slika 1) preko graničnih usmjerivača odnosno CoAP-na -HTTP proxyja.

Protokoli aplikacijskog sloja Interneta stvari (IoT).

Za prijenos podataka u Internetu stvari (IoT) koriste se mnogi protokoli na razini aplikacije, od kojih su najčešći: DDS, MQTT, XMPP, AMQP, JMS, CoAP, REST/HTTP. DDS je usluga distribucije podataka za sustave u stvarnom vremenu i OMG standard za međuprogram. DDS je temeljna tehnologija za implementaciju IoT-a temeljena na DCPS komunikacijskom modelu razmjene poruka bez posredničkog posrednika (poslužitelja).

MQTT, XMPP, AMQP, JMS su protokoli za razmjenu poruka koji se temelje na posredniku za objavljivanje/pretplatu. Broker (poslužitelj) može se postaviti na platformu u oblaku ili na lokalni poslužitelj. Klijentski programi moraju biti instalirani na aplikacije pametnog uređaja.

CoAP (Constrained Application Protocol) je ograničeni IoT protokol za prijenos podataka sličan HTTP-u, ali prilagođen za rad s pametnim uređajima niskih performansi. CoAP se temelji na stilu REST arhitekture. Poslužiteljima se pristupa putem URL-a aplikacije pametnog uređaja. Klijentski programi koriste metode kao što su GET, PUT, POST i DELETE za pristup resursima.

REST/HTTP - sastoji se od dvije tehnologije REST i HTTP. REST je stil softverske arhitekture za distribuirane sustave. REST opisuje principe interakcije između aplikacija pametnih uređaja i REST API-ja (web usluga). Putem REST API-ja aplikacije međusobno komuniciraju koristeći četiri HTTP metode: GET, POST, PUT, DELETE. HTTP, Hypertext Transfer Protocol, je protokol aplikacijskog sloja za prijenos podataka. HTTP se koristi za komunikaciju između uređaja i korisnika. REST/HTTP temelji se na komunikacijskom modelu razmjene poruka req/res.

Za pristup iz mreža fizičkih objekata koji ne podržavaju IP protokol u IP mreže i obrnuto koriste se čvorišta ili pristupnici, odnosno IoT platforme koje omogućuju pregovaranje protokola na različitim razinama steka komunikacijskih protokola. Za pristup s mreža fizičkih entiteta koji podržavaju IP protokol na IP mreže i obrnuto, proxy se koriste za pregovaranje protokola sloja aplikacije (na primjer, za pregovaranje CoAP i HTTP protokola).

„Internet of things“, Internet of things (IoT) – ova moderna fraza danas je jedan od najcitiranijih termina u IT publikacijama. Analitičari govore o brzorastućem IoT tržištu, utjecaju društvenih, cloud i, naravno, mobilnih tehnologija na njega, dok nije sasvim jasno na što se ovo IoT tržište odnosi. S tumačenjem samog pojma također nije sve jasno. Od dobavljača do dobavljača, od autora do autora, definicije se prilično razlikuju. Štoviše, ovisno o tumačenju, sam se fenomen pojavljuje ili kao budućnost ili kao svršen čin. Autor ovog članka pokušao je napraviti komparativnu analizu publikacija o ova tema, kako bismo razumjeli što se odnosi na koncept "IoT tržišta" i zašto mu se u posljednje vrijeme posvećuje povećana pozornost.

IoT koncept i tehnologija

Prije nego što govorimo o tržištu, potrebno je saznati što je IoT i razumjeti postoji li definicija ovaj pojam. No, problem nije nedostatak definicija, već, naprotiv, njihovo obilje. Nakon pregleda nekoliko desetaka članaka i izvješća na temu interneta stvari, autor se uvjerio da postoje ozbiljne razlike u tumačenju ovog pojma. Doista, ovdje su definicije iz najcjenjenijih izvora. Analitička tvrtka Gartner tumači koncept "Interneta stvari" (Internet of Things) kao mrežu fizičkih objekata koji sadrže ugrađenu tehnologiju koja tim objektima omogućuje mjerenje parametara vlastitog stanja ili stanja okoliša, korištenje i prijenos tih informacija . Imajte na umu da u ovoj definiciji, usput, najčešće citiranoj, riječ "Internet" uopće nema. Odnosno, kada govorimo o mreži Interneta stvari, ne tvrdi se da je ona dio Interneta. Štoviše, prema stručnjaku za IoT tehnologiju Mattu Turcku, generalnom direktoru FirstMark Capitala, “ironično, unatoč nazivu “Internet of Things”, same stvari su često povezane pomoću M2M protokola, a ne samog interneta. Međutim, prisutnost ili odsutnost internetske veze nije jedina razlika u definicijama. Prema tumačenju stručnjaka iz Cisco Business Solutions Group (CBSG), IoT je stanje interneta od trenutka kada je broj “stvari ili predmeta” povezanih na World Wide Web premašio populaciju planeta. CBSG podupire svoje nalaze izračunima. Prema tvrtki, eksplozivan rast pametnih telefona i tablet računala doveo je broj uređaja spojenih na internet na 12,5 milijardi u 2010. godini, dok je broj ljudi koji žive na Zemlji porastao na 6,8 milijardi; tako je broj priključenih uređaja iznosio 1,84 jedinice po osobi. Na temelju ove jednostavne aritmetike Cisco Business Solutions Group zapravo je odredio samu točku početka ere Interneta stvari (slika 1). Negdje između 2003. i 2010. broj povezanih uređaja premašio je populaciju planeta, što je označilo prijelaz u stanje "Interneta stvari". Istodobno, autori studije smatraju da je broj povezanih uređaja po osobi među korisnicima interneta u 2010. iznosio 6,25 komada.

Riža. 1. Povećanje broja povezanih uređaja po osobi
(Izvor: Cisco Business Solutions Group)

Ako Cisco u vezi s pojmom IoT spominje eksplozivan rast pametnih telefona povezanih s webom, onda IDC, primjerice, jasno kaže da uređaji u IoT konceptu moraju biti autonomno spojeni na internet i odašiljati signale bez ljudske intervencije. Stoga se pametni telefon kojim upravlja korisnik ne može klasificirati kao IoT uređaj.

Prema IDC-u, Internet of Things (IoT) je žična ili bežična mreža koja povezuje uređaje koji su samodostatni, kojima upravljaju inteligentni sustavi opremljeni visokom razinom operacijski sustav, autonomno povezani s internetom, mogu pokretati vlastite aplikacije ili aplikacije temeljene na oblaku i analizirati podatke koje prikupljaju. Osim toga, imaju mogućnost snimanja, analize i prijenosa (primanja podataka) iz drugih sustava.

Očito, ako analitičari operiraju s konceptom "volumena tržišta IoT-a", onda je nemoguće osloniti se na tako nejasnu definiciju kao što je "neko novo stanje interneta". Istodobno, ne samo stručnjaci iz CBSG-a govore o IoT-u, kao svojevrsnom prijelazu Interneta na novu kvalitetu. Obratimo pozornost na sl. 2 preuzeto iz izvješća Internet of Things (IoT) & Machine-to-Machine Communication Market By Technologies & Platforms (marketsandmarkets.com). On također karakterizira IoT kao fazu u razvoju Interneta, "kada ne samo ljudi, već i stvari počinju međusobno komunicirati, inicirati transakcije i utjecati jedna na drugu."

Riža. 2. Faze razvoja Web 1.0, Web 2.0, Web 3.0
(izvor: Internet of Things (IoT) & Machine-to-Machine (M2M) komunikacijsko tržište
Prema tehnologijama i platformama (marketsandmarkets.com))

U tom smislu indikativna je još jedna shema: ilustracija iz članka korejske autorice Sunsig Kim, objavljene 2012. godine na web stranici i-bada.blogspot.ru/. Ovdje je stanje IoT-a predstavljeno kao prijelazna točka - ovo je sljedeći korak u usporedbi s M2M tehnologijom (slika 3). Naprotiv, u publikacijama brojnih autora, pa tako i IDC-a, može se pročitati da je M2M tehnologija koja je, kao prethodnica IoT tehnologije, trenutno njezin sastavni dio.

Riža. 3. Prijelaz s M2M tehnologija na IoT tehnologije (izvor: Sunsig Kim, 8. kolovoza 2012. i-bada.blogspot.ru/)

Ako definicije koje smo opisali govore o pojavi koja se događa, onda, na primjer, u formulaciji Kaivana Karimija, Izvršni direktor Prema globalnoj strategiji i poslovnom razvoju tvrtke Freescale Semiconductor, IoT je više vizija: milijarde pametnih, povezanih "stvari" koje tvore neku vrstu univerzalne globalne neuronske mreže koja će uključivati ​​svaki aspekt naših života. IoT se sastoji od pametnih strojeva u interakciji i komunikaciji s drugim strojevima, objektima, okoliš i infrastrukture. Takav bi sustav generirao goleme količine podataka čijom bi se obradom moglo upravljati i kontrolirati stvari, učiniti naše živote ugodnijima i sigurnijima te smanjiti naš utjecaj na okoliš.

Zašto postoji toliko mnogo definicija, a sve su različite?

Prvo, tehnologije se toliko brzo razvijaju da se stalno pojavljuju novi sadržaji pojma koji se ne uklapaju uvijek u dosadašnja tumačenja. Ovo je rječito ilustrirano na Sl. 4, gdje se evolucija IoT-a identificira s nekoliko faza i zapravo s različitim tehnologijama.

Riža. 4. Evolucija tehnologije "Internet stvari"

Drugo, vrlo često nova tehnologija definira se kao skup čimbenika koji je razlikuju od prethodne, a zatim se ta prethodna tehnologija uključuje u novi koncept. Vođeni marketinškim težnjama, prodavači stare tehnologije žele nazvati novim imenima. I analitičari, prateći modu i nastojeći dokazati značaj opisanog tržišta, koriste jedan tzv. krovni pojam, spajajući u njemu nekoliko pojmova.

Slična je situacija i s drugim novim terminima. Uzmimo, na primjer, pojam SaaS, koji se pojavio kako bi označio sljedeću fazu u razvoju ASP tehnologije. Danas su u nizu publikacija ASP projekti uključeni u SaaS tržište, što je, strogo govoreći, netočno.

Otprilike isto se događa s pojmom IoT: s jedne strane, ovo je sljedeća faza u razvoju M2M tehnologija, s druge strane, mnogi izvori govore da je tržište M2M rješenja podskup IoT-a, a neki izvori koriste skraćenica IoT/M2M.

Drugi razlog višeznačnosti pojma je taj što se različite klase zadataka rješavaju na temelju IoT-a. Konkretno, Kaivan Karimi govori o prisutnosti najmanje dvije klase zadataka koje objedinjuje termin IoT. Prvi zadatak je daljinski nadzor i upravljanje skupom međusobno povezanih mrežnih uređaja, od kojih svaki može komunicirati s objektima infrastrukture i fizičkog okruženja. Na primjer, senzor temperature i vlage nadzire mrežu uređaja koji upravljaju klimatskim sustavom pametne zgrade (prozori, rolete, klima uređaji itd.). Egzotičniji primjer - senzor na ruci vlasnika pametne kuće šalje signal o psihofizičkom stanju vlasnika svim pametnim uređajima na mreži; svaki od njih reagira na određeni način, što rezultira promjenama u rasvjeti, pozadinskoj glazbi, klimatizaciji. Ovdje glavna funkcija nije analitička, naime kontrola. Drugi zadatak je korištenje podataka iz krajnjih čvorova (pametnih uređaja s povezivanjem i senzorima) za inteligentnu analizu kako bi se identificirali trendovi i odnosi koji mogu generirati korisna informacija za pružanje dodatnih poslovnih pogodnosti. Na primjer, praćenje ponašanja posjetitelja u trgovini pomoću oznaka na robi: koliko dugo i blizu koje robe se posjetitelji zaustavljaju, koju robu preuzimaju itd. Na temelju ovih informacija možete promijeniti položaj robe u hali i povećati prodaju. Drugi primjer je iz industrije auto osiguranja. Postavljanje uređaja opremljenih akcelerometrom u automobile omogućit će osiguravajućem društvu prikupljanje podataka o stupnju točnosti vožnje klijenta. Ne samo da se sudari mogu popraviti, već i, na primjer, oštar sudar s objektom ili rubnikom. Što klijent opreznije vozi, osiguranje je jeftinije, a nesavjesni vozač plaća više. U posljednjim primjerima nema zadaće upravljanja - podaci se prikupljaju i obrađuju modernim analitičkim metodama. Statistički podaci o svim kupcima omogućit će tvrtki da ispravno predvidi svoje rizike.

U knjizi What the Internet of Things (IoT) Needs to Become a Reality, Kaivan Karimi pokušava predstaviti generalizirani dijagram IoT rješenja (Slika 5). Prema ovoj shemi, ovo je skup koji uključuje šest slojeva: senzorske uređaje i/ili pametne uređaje, čvorove veze, sloj ugrađenih čvorova za obradu, sloj udaljene obrade podataka u oblaku; šesti sloj može obavljati dvije funkcije. Prvi, s oznakom "aplikacija/akcija", znači da se rješenje koristi za daljinsko upravljanje uređajem ili automatsko upravljanje procesom na temelju sondirajućih uređaja. Druga opcija - "analitika / veliki podaci" podrazumijeva da je zadatak usmjeren na korištenje podataka dobivenih s sondirajućih uređaja za analizu i prepoznavanje trendova i odnosa koji mogu generirati korisne poslovne informacije.

Riža. 5. Tipična arhitektura IoT rješenja (Izvor: Freescale Semiconductor)

Sličnu tipičnu arhitekturu za IoT rješenje nudi Microsoft (slika 6).

Riža. 6. Generička IoT aplikacijska arhitektura (Izvor: Microsoft)

U svom radu, Kaivan Karimi predstavlja ne samo prikaz tipične arhitekture, već i grafičku interpretaciju cijelog IoT ekosustava (slika 7).

Riža. 7. Ekosustav "Internet stvari"

Riža. 8. IoT kao "mreža mreža" (Izvor: CBSG)

IoT tržište i njegovi sudionici

Što je IoT tržište? Kako to izračunati? Tko se može ubrojiti među njegove sudionike? Ako računamo sve projekte koji spadaju u shemu prikazanu na Sl. 5, tržište će biti vrlo malo. Ako izračunamo promet tvrtki uključenih u stvaranje elemenata koji se potencijalno mogu implementirati u ovu shemu, dobivamo potpuno drugačiju brojku. Na temelju publikacija vidljivo je da analitičari biraju drugi pristup: tržište predstavljaju kao skup poslovanja svih igrača koji stvaraju povezane pametne uređaje i senzore, pripremaju platforme za izgradnju IoT rješenja, razvijaju tehnologije za povezivanje interneta Stvari na mrežu i pružanje pomoćnih usluga. Odnosno, analitičari ne razmatraju toliko tržište IoT rješenja (u užem smislu), koliko poslovanje svih sudionika u ekosustavu pružatelja usluga i tehnologije oko izgradnje IoT rješenja.

Čini se da je to put kojim idu tvrtke koje operiraju s pojmom „IoT tržište“. Konkretno, IDC identificira čak pet segmenata IoT tržišta i odgovarajuće igrače.

Prvi ("Uređaji / Inteligentni sustavi") uključuje proizvođače pametnih uređaja i senzora koji imaju mogućnost povezivanja na žične/bežične mreže, mogu snimati i prenositi podatke, pokretati vlastite aplikacije ili aplikacije u oblaku i komunicirati s inteligentnim sustavom u automatskom načinu rada.

Drugi segment zove se "IoT usluga povezivanja i alati za podršku". Ovo je potencijalni posao za pružatelje telekomunikacijskih usluga koji mogu pružati komunikacijske usluge temeljene na različitim tehnologijama, uključujući žičane, mobilna komunikacija(2G, 3G, 4G), Wi-Fi i dodatne usluge poput upravljanja naplatom.

U trećem segmentu pod nazivom "Platforme", ​​IDC ističe platforme za pokretanje uređaja, mreža i aplikacija.

Platforme za omogućavanje uređaja predstavljaju softver odgovoran za osiguravanje protoka podataka do i od krajnjih uređaja, uključujući funkcije aktivacije, upravljanja i dijagnostike.

Mrežne platforme korisnicima pružaju softver za povezivanje IoT/M2M uređaja u svrhu prikupljanja i analize informacija. Platforma omogućuje upravljanje pretplatom, kontrolu tarifni planovi i upravljati njima. Ovaj sloj korisnicima pruža ugovor o razini usluge s ciljem poboljšanja kvalitete i osiguravanja sigurnosti rješenja.

Platforme za omogućavanje aplikacija vodoravno su orijentirana rješenja za integraciju poslovnih aplikacija i specifičnih IoT aplikacija.

Četvrti segment, „Analitika“ – predstavlja rješenja koja vam omogućuju povećanje poslovne učinkovitosti temeljeno na usvajanju više učinkovita rješenja na temelju podataka prikupljenih korištenjem IoT tehnologije, uključujući korištenje Big Data tehnologije. Sektor također uključuje nova analitička rješenja koja će omogućiti integraciju podataka dobivenih praćenjem IoT-a i društvenih mreža.

I konačno, peti segment - aplikacije za podršku vertikalnim rješenjima koja implementiraju funkcije specifične za različite industrije.

Autor mape “Internet of Things Ecosystem” Matt Turck, direktor FirstMark Capitala, prikazuje ne samo segmentaciju tržišta, već daje i konkretna imena najznačajnijih igrača u svakom od segmenata (slika 9). Ovaj rad prevodi razgovor o sudionicima na IoT tržištu u praktičniji plan.

Riža. 9. “Ekosustav interneta stvari” (Izvor: Matt Turck, Sutian Dong & First Mark Capital)

Mat Truck odgovara i na pitanje zašto IoT tržište posebno privlači pozornost posljednjih godina. Napominje da je rast interesa za tržište i sam njegov razvoj rezultat stjecaja nekoliko ključnih čimbenika. Prvo, postalo je lakše i jeftinije proizvoditi pametne uređaje, postoje distributeri i tvrtke zainteresirane za financiranje takvih projekata. Drugo, tijekom posljednjih nekoliko godina bežične komunikacijske tehnologije dramatično su napredovale u svom razvoju. Danas svaki korisnik ima mobitel ili tablet koji se može koristiti kao univerzalni daljinski upravljač za Internet of Things. Povezivost postaje stvarnost (Wi-Fi, Bluetooth, 4G). Treće, "Internet stvari" je u mogućnosti koristiti cjelokupnu infrastrukturu koja se pojavila u srodnim područjima. Cloud computing omogućuje stvaranje pojednostavljenih i jeftinih krajnjih uređaja, budući da se inteligencija može prenijeti s krajnjih uređaja u oblak. Big Data alati, uključujući programe otvorenog koda kao što je Hadoop, omogućuju analizu golemih količina podataka snimljenih IoT uređajima.

U ekosustavu (vidi sliku 9) autor identificira gotovo iste tržišne elemente kao i IDC, ali su oni drugačije segmentirani. Mat Truck identificira tri glavna dijela: vodoravne platforme, okomite aplikacije i građevne blokove. Autor ekosustava ističe da, unatoč aktivnom poslovanju na području kreiranja vertikalnih rješenja, ambiciozni tržišni igrači imaju za cilj postati horizontalna platforma na kojoj će se graditi sva vertikalna rješenja iz Interneta stvari. Na primjer, nekoliko igrača iz sektora kućne automatizacije (SmartThings, Ninja Blocks itd.) razvijaju horizontalne softverske platforme. Velike korporacije, kao što su GE i IBM, aktivno razvijaju svoje platforme. Telekom tvrtke kao što su AT&T i Verizon također imaju dobre izglede i nalaze se u utrci. Ostaje pitanje koliko se lako horizontalna platforma, izgrađena za jednu klasu vertikalnih rješenja, može prilagoditi za vertikalna rješenja druge klase. Također još nije jasno koje platforme - zatvorene ili otvorene - imaju izglede zauzeti vodeću poziciju u ovom području.

Vertikalna rješenja na sl. 9, dosta je zabilježeno, grupirani su u manje blokove. Nije ih moguće sve komentirati u okviru preglednog članka pa ćemo se zadržati samo na nekima.

Na primjer, u odjeljku nosivih uređaja, Google Glass je novi uređaj koji je prvi put najavljen u veljači 2012. Uređaj temeljen na Androidu (Sl. 10) ima transparentni zaslon smješten iznad desnog oka, koji može snimati visokokvalitetni video, proširenu stvarnost, mobilnu komunikaciju, pristup internetu i video dnevnik.

Riža. 10 Google Glass

Nedavno su na popularnosti stekli nosivi fitness uređaji, kao što su Fitbit, Nike + Fuelband, Jawbone, uz pomoć kojih korisnici mogu pratiti stupanj svoje tjelesne aktivnosti i brojati potrošene kalorije (na sl. 9 stavljeni su u zasebnu kategoriju ).

Tipičan predstavnik ove skupine je UP Jawbone uređaj (slika 11), koji je sportska narukvica koja može raditi s iPhone i Android platformom. Uređaj omogućuje praćenje spavanja, prehrane, broja koraka i potrošene kalorije. Narukvica ima vibracijski motor koji može poslužiti kao alarm ili podsjetiti korisnika da predugo sjedi. Narukvica je u stanju pratiti faze sna i probuditi vlasnika u fazi laganog sna, kada je buđenje puno lakše.

Riža. 11. UP Jawbone vam omogućuje vodstvo
praćenje vježbanja

Uređaj uključuje društvenu aplikaciju koja pomaže dodati dodatnu razinu motivacije za vježbanje. Korisnici mogu vidjeti podatke svojih prijatelja, dijeliti sportske rezultate i natjecati se.

Takvi nosivi uređaji mogu se koristiti u medicinske svrhe, kao što je daljinsko praćenje stanja pacijenta (krvnog tlaka, otkucaja srca itd.) Kako bi se obavijestili voljeni ili medicinsko osoblje u slučaju povećanja pokazatelja. IoT tehnologije široko se koriste u medicini općenito – od najjednostavnijih sustava podsjetnika na lijekove do sondi koje se uvode u tijelo kako bi se pratio rad organa za postavljanje složene dijagnoze.

IoT se najaktivnije koristi u tehnologijama pametnog doma: daljinsko upravljanje kućnim uređajima putem interneta, daljinski nadzor i upravljanje sustavima grijanja, rasvjete, medijskih uređaja, elektronički sustavi sigurnost, dojava protiv upada, protupožarni sustavi itd.

Od igrača označenih u odjeljku kućne automatizacije na sl. 9, zanimljivo je spomenuti Nest Labs, koji dizajnira i proizvodi programabilne termostate i detektore dima s omogućenom Wi-Fi mrežom sa značajkama samoučenja. Startup koji su 2010. godine osnovala dva Appleova alumnija u nekoliko je godina izrastao u tvrtku s više od 130 zaposlenih.

Tvrtka je svoj prvi proizvod, termostat (Sl. 12), predstavila 2011. godine. U listopadu 2013. Nest Labs najavio je puštanje uređaja za kontrolu dima i ugljični monoksid. Termostat Nest omogućuje interakciju s uređajem ne samo putem sučelja zaslona osjetljivog na dodir, već i na daljinu, budući da je termostat povezan s internetom. Tvrtka može distribuirati ažuriranja za ispravljanje grešaka, poboljšanje performansi i dodavanje dodatnih značajki. Za ažuriranje, termostat mora biti povezan s Wi-Fi mrežom i baterijom od 3,7 V za preuzimanje i instaliranje ažuriranja.

Riža. 12. Nest Labs termostat

IoT tehnologija ima široku primjenu u energetskom sektoru (pametna brojila, sustavi za detekciju gubitaka ili krađa u električnoj mreži). Sektor nafte i plina, primjerice, koristi daljinski nadzor cjevovoda.

Razvijaju se mnoga rješenja za sigurniji rad vozila. Tehnologija povezanih automobila omogućuje vam korištenje sustava hitni poziv hitne pomoći s ugrađene SIM kartice. U autoosiguranju počinje se prakticirati obračun osiguranja na temelju daljinskog praćenja vožnje korisnika. U transportu se široko koriste sustavi za praćenje rute automobila, praćenje prijevoza tereta, kontrolu otpreme i skladištenja. uvježban automatizirani sustav kontrola zračnog prometa. Općinske vlasti mogu koristiti IoT rješenja za pokretanje, rad i kontrolu sustava javnog prijevoza kako bi optimizirali potrošnju goriva, kontrolirali i upravljali prometom vlakova. U maloprodaji se razvijaju automatizacija logističkih zadataka, daljinski nadzor i računovodstvo robe opremljene RFID oznakama, inventura u stvarnom vremenu te rješenja za bežično plaćanje. U sustavima javne sigurnosti - nadzor i kontrola stanja industrijski objekti, mostovi, tuneli itd. NA industrijska proizvodnja- kontrola proizvodnog procesa, daljinska dijagnostika, kontrola robotskih kompleksa. NA poljoprivreda- daljinsko upravljanje sustavima za navodnjavanje, praćenje stanja i ponašanja životinja, praćenje razine vode u akumulacijama i dr.

Dakle, što je "Internet stvari" - stvarnost ili perspektiva? Na temelju provedene analize može se ustvrditi da je to perspektiva koja postupno postaje stvarnost.

Sada mnogi ljudi govore o Internetu stvari, ali ne razumiju svi što je to.

Prema Wikipediji, ovo je koncept računalne mreže fizičkih objekata ("stvari") opremljenih ugrađenim tehnologijama za međusobnu interakciju ili interakciju s vanjskim okruženjem, smatrajući organizaciju takvih mreža fenomenom koji može ponovno izgraditi gospodarsko i društveno procesi, isključujući akcije i operacije zahtijevaju ljudsku intervenciju.

razgovarajući prostim jezikom Internet stvari je vrsta mreže u kojoj su stvari ujedinjene. A pod stvarima mislim na sve: auto, peglu, namještaj, papuče. Sve će to moći "komunicirati" jedno s drugim bez ljudske intervencije koristeći prenesene podatke.

Pojava ovakvog sustava bila je očekivana, jer lijenost je motor napretka. Ne morate ujutro ići do aparata za kavu kako biste skuhali kavu. Ona već zna kada se obično budite, a do tada će sama skuhati aromatičnu kavu. Sjajno? Možda, ali koliko je to realno i kada će se pojaviti?

Kako radi

picjumbo.com

Na početku smo puta i prerano je govoriti o Internetu stvari. Uzmimo za primjer aparat za kavu, o kojem sam pisao gore. Sada osoba mora samostalno unijeti vrijeme svog buđenja, kako bi mu ona ujutro skuhala kavu. Ali što se događa ako u to vrijeme osoba nije kod kuće ili želi čaj? Da, sve je po starom, jer nije promijenio program i bezdušni komad željeza mu je opet skuhao kavu. Takav scenarij je zanimljiv, ali više je automatizacija procesa nego internet stvari.

Uvijek je netko na čelu, on je centar. Svake godine ima sve više pametnih gadgeta, ali oni ne rade bez ljudske naredbe. Ovaj nesretni aparat za kavu morat će stalno pratiti, mijenjati program, što je nezgodno.

Kako bi trebalo raditi

picjumbo.com

Internet stvari podrazumijeva da osoba definira cilj, a ne postavlja program za postizanje tog cilja. Još je bolje ako sustav sam analizira podatke i predviđa želje osobe.

Vozite se kući s posla, umorni i gladni. U to vrijeme auto je već obavijestio kuću da će vas dovesti za pola sata: kažu, pripremite se. Svjetla upaljena, termostat se podešava ugodna temperatura, večera se sprema u pećnici. Ušli smo u kuću - upalio se TV sa snimkom utakmice vašeg omiljenog tima, večera je spremna, dobrodošli kući.

Evo glavnih značajki Interneta stvari:

• To je stalni pratilac svakodnevnih ljudskih aktivnosti.
• Sve se odvija transparentno, nenametljivo, s fokusom na rezultate.
• Osoba određuje što bi se trebalo dogoditi, a ne kako to učiniti.

Recimo fantazija? Ne, ovo je bliska budućnost, ali za postizanje ovakvih rezultata potrebno je učiniti puno više.

Kako to postići

picjumbo.com

1. Jedno središte

Logično je da u središtu svega toga ne bude osoba, već neka vrsta uređaja koji će odašiljati program za postizanje cilja. Nadzirat će druge uređaje i zadatke te prikupljati podatke. Takav bi uređaj trebao biti u svakom domu, uredu i drugim mjestima. Oni će biti ujedinjeni jedinstvena mreža, putem koje će razmjenjivati ​​podatke i pomoći osobi bilo gdje.

Već se vide začeci takvog centra. Amazon Echo, Google Home, a čini se da i oni rade na nečem sličnom. Takvi sustavi već sada mogu poslužiti kao centar pametne kuće, iako su njihove mogućnosti još uvijek ograničene.

2. Jedinstveni standardi

To će možda biti glavna prepreka na putu prema globalnom Internetu stvari. Za veliki rad sustava potreban je jedan jezik. Apple, Google, Microsoft trenutno rade na svom ekosustavu. Ali svi se kreću zasebno, u različitim smjerovima, što znači da ćemo u najboljem slučaju dobiti lokalne sustave koje je teško objediniti čak i na razini grada.

Možda će neki od sustava postati standard ili će svaka mreža ostati lokalna i neće prerasti u nešto globalno.

3. Sigurnost

Naravno, pri razvoju ovakvog sustava potrebno je voditi računa o zaštiti podataka. Ako mrežu hakira haker, on će znati za vas sve. Pametne stvari prodat će vas napadačima s iznutrica, tako da se na enkripciji podataka isplati ozbiljno poraditi. Naravno, već rade na tome, ali skandali koji se povremeno pojavljuju sugeriraju da je savršena sigurnost još daleko.

Što nas čeka u bliskoj budućnosti

Mitch Nielsen/unsplash.com

U bliskoj budućnosti čekaju nas pametne kuće koje će vlasnicima otvarati vrata kad im priđu, održavati ugodnu mikroklimu, same puniti hladnjak i naručivati ​​potrebne lijekove ako se čovjek razboli. A prije toga kuća će dobiti indikatore s pametne narukvice i poslati ih liječniku. Cestama će voziti bespilotna vozila, a na samim cestama više neće biti gužvi. Internet stvari omogućit će razvoj naprednijeg sustava kontrole prometa koji može spriječiti prometne gužve i gužve.

Već sada mnogi gadgeti rade zajedno s raznih sustava, međutim, u sljedećih 5-10 godina očekuje nas pravi procvat u razvoju interneta stvari. Ali u budućnosti je moguć scenarij, kao u crtiću WALL-E, gdje se čovječanstvo pretvorilo u bespomoćne debele muškarce koje služe roboti. Tako-tako perspektiva. Što misliš?