What is the internet of things (iot)?

Оглавление

Scenario #1: IoT in your home

Imagine you wake up at 7am every day to go to work. Your alarm clock does the job of waking you just fine. That is, until something goes wrong. Your train’s cancelled and you have to drive to work instead. The only problem is that it takes longer to drive, and you would have needed to get up at 6.45am to avoid being late. Oh, and it’s pouring with rain, so you’ll need to drive slower than usual. A connected or IoT-enabled alarm clock would reset itself based on all these factors, to ensure you got to work on time. It could recognize that your usual train is cancelled, calculate the driving distance and travel time for your alternative route to work, check the weather and factor in slower travelling speed because of heavy rain, and calculate when it needs to wake you up so you’re not late. If it’s super-smart, if might even sync with your IoT-enabled coffee maker, to ensure your morning caffeine’s ready to go when you get up.

Как интернет вещей собирает малые данные

Датчики и сенсоры измеряют необходимые параметры (температуру, давление, уровень, вибрацию и т.д.), регистрируя изменение окружающей среды, а не ее статическое состояние. Стоимость реализации и использования такого оборудования быстро падает, что позволяет собирать все больше данных при сокращении затрат. Раньше, подключая датчики к системам контроля и управления, можно было работать только с токами потребления в пределах 4–20 мА, протоколом HART или промышленными шинами, а также специализированным ПО. Сегодня возможно использовать самые разные типы проводных и беспроводных сетей для сбора данных, и поэтому даже в пределах одного производства используется сразу несколько типов сетевых подключений .

Выбор протоколов передачи данных зависит от следующих факторов:

  • скорость передачи информации – объем данных, передаваемых за единицу времени;
  • энергопотребление– сколько времени электроника конечных устройств может работать без подзарядки;
  • дальность– максимальное расстояние, на которое нужно передать данные;
  • частота передачи информации (измеряемая в Гц), доступная для использования.

Выделяют 2 категории датчиков:

  • активные – излучают сигналы сами и принимают их отражения, требуют больше энергии;
  • пассивные – лишь принимают сигналы, что снижает их энергопотребление.

Большинство датчиков основано на волновом принципе — приеме звуковых, ультразвуковых, световых и тепловых волн. Но существуют устройства, измеряющие физические характеристики (индуктивность, емкость, давление и пр.). Комбинируя различные типы датчиков, можно значительно повысить качество и «уровень интеллектуальности» IoT-системы .

Датчики и сенсоры – источники большого количества малых данных для IoT-систем

Виды и категории

«Вещи» в ИВ можно разделить на три категории, опираясь на их основной функционал:

  1. Вещи-идентификаторы;
  2. Вещи-сенсоры;
  3. Встраиваемые системы для обработки данных.

В Интернете Вещей выделяют 5 типов устройств:

Инструменты – позволяют легче выполнять привычные действия. Примеры – GPS, планшеты, чекауты;

Сенсоры – считывают входные данные и пересылают их. Примеры – беспроводная мышь, веб-камера, метеостанция;

Вещание – потоковые сервисы (данные, аудио, видео, свет). Примеры — Apple TV, Philips Hue (лампочка);

Кеширование – хранение и предоставление доступа к цифровым и физическим средствам. Примеры – сетевые хранилища данных, мультимедиа-киоски;

Роутеры – управляют трафиком и качеством сервиса. Термин роутер используется в широком смысле

Возможно это наиболее важное устройство в Интернете Вещей, при этом на сегодняшний день наименее развитое.

6 Use Cases of Internet of Things (IoT)

If you look around, you’ll find an ever-growing number of devices is getting smarter day after day and there is no industry that has remained untouched by the Internet of Things. Some real-world applications of IoT presently in use are:

  1. Smart Home

Smart Home, which is also the most searched IoT associated feature on Google, is definitely the best example of IoT use case. With a focus on providing you optimum security and convenience, smart home systems and devices are designed to save your precious time and energy. You can control everything from lighting to temperature of your house with just a few taps on your smartphone. Isn’t this really a cool thing?

2. Wearables

While wearables like Smart Watches and Fitness Tracking Bands have already flooded the market, many giant companies like Samsung and Intel are now investing heavily in building IoT-powered wearable devices. With the help of sensors and software installed, such devices can track and monitor crucial metrics like heart rate, blood pressure, sleeping and eating habits, caloric intake, etc, and share them with a third-party app or a healthcare service provider.

3. Smart Cities

Many countries like South Korea, Japan, Spain, and the UK are trying to colonize smart cities in order to provide their citizens with a better, safer and healthier living environment. Collecting the data from citizens, devices, and assets, a smart city promises to solve major problems of people living in a usual city, like water distribution, pollution, crime, traffic congestion, waste management, etc. To better understand how Smart Cities actually work, check out this amazing video.

4. Automotive and Transportation

With the Internet of Things, automotive companies like BMW, Ford, Tesla, and Volvo are looking forward to enhancing the in-car experience. Being equipped with technologies like sensors, maps, computer vision, sonar, and the Internet, these cars are driverless and can run with little or no human assistance. And, if combined with Machine Learning, the IoT also assists in various aspects of transportation systems like logistics and fleet management, smart traffic control and smart parking.

5. Medical and Healthcare

The Medical industry is also taking advantage of IoT-powered devices for remote health monitoring and emergency alerts. With the help of smart healthcare devices, the doctors can remotely monitor the health of patients outside of conventional clinical environments and give medicines on the basis of collected data. Likewise, in an emergency, doctors can keep themselves ready for the operation as they are already aware of the medical condition of the patient.

6. Industrial IoT

The Industrial Internet of Things (IIoT) is the industrial subset of the IoT which leverages this innovative technology to solve industrial concerns, automate processes and eliminate inefficiencies. While the term IIoT often denotes the use of IoT in manufacturing industries, other common applications of IIoT include futuristic farming, aerospace and defense, and energy management.

«Internet of things» — ожидания и реальность

За последние 50 лет произошел рост в области искусственного интеллекта. 

Гаджеты Интернет вещей начали коренным образом менять взаимодействие человека с миром. Развитие технологии приведет к глобальной телекоммуникационной инфраструктуре, которая наладит выполнение многих процессов в автоматическом режиме. Интернет вещей возьмет на себя бытовые проблемы человека, чтобы тот, в свою очередь, использовал время более эффективно. Использование технологий Интернета вещей помогут человечеству оптимально распоряжаться ресурсами – теплом, водой и электроэнергией.

Компании и современное общество продолжают проявлять интерес к Интернет вещей, они возлагают большую надежду на развитие IoT-технологии и процент от инвестиций в настоящих условиях.Технология Интернета вещей изменит мир благодаря сплоченному взаимодействию всех участников – от пользователя до правительства.

С развитием Iot-технологии все больше физических предметов будут подключаться к сети и взаимодействовать друг с другом. IoT превратится в особенную инфраструктуру современного человека, где каждое действие будет подчинено искусственному интеллекту. В ближайшие 5 лет Интернет вещей поспособствует повышению образа и качества жизни человечества.

Top six benefits of IIoT solutions

As part of an overall process of digital transformation, an IIoT network provides a powerful tool for building greater resilience and competitiveness.

  1. Improved agility: When IIoT devices share data in real-time, they contribute to an intelligence network that continually gathers, analyzes, and learns from data. This allows businesses to respond to opportunity – and risk – with speed and decisiveness. And those same devices not only send data but can also receive instructions based on data analysis to adapt and optimize their automated workflows.
  2. Healthier machines: Devices and machines in an IoT network are continually transmitting operational logs and performance data. AI and machine learning algorithms use this sensor data to gain valuable predictive maintenance insights. In fact, according to , “Predictive maintenance typically reduces machine downtime by 30% to 50% and increases machine life by 20% to 40%.”
  3. Greater efficiency: Unfortunately, “if it ain’t broke” is often the stance that businesses take when prioritizing their operational needs. This attitude can lead to inefficient legacy processes hanging on past their prime. When an operational network incorporates IoT devices, the data they gather and transmit is entirely objective. The application of advanced analytics to such data leads to ongoing recommendations and strategies for updating processes, streamlining tasks, and achieving increased efficiency.
  4. Smarter inventory management: At the start of 2020, U.S. businesses had already spent a few years weathering political and trade uncertainties. For many, the pandemic only served to drive home just how vulnerable and reactive their inventory management systems had become. When connected to an IoT network, devices, such as additive (3D) printers can reduce dependency upon external manufacturing partners and allow businesses to retain virtual inventories and manufacture the products they need – on demand. 
  5. Safer workers: In any industrial setting, there is always the danger of injury or strain. Today, many businesses are reducing this risk with the use of IoT workplace safety devices. These may deliver warnings via wearable units such as VR headsets or monitor ongoing workplace patterns to restructure factory and warehouse floors to be safer and more ergonomic.
  6. Improved customer service: IIoT networks connect more than just the devices and machines within a business – they also integrate the customer’s experience and input.  This integration results in more seamless shopping experiences, more transparent and personalized logistics, and greater ability to incorporate customer feedback and preferences into the manufacturing and development of new products.  Real-time and meaningful engagement with customers leads to a more competitive and resilient business model.

Using the Internet of Things, Endress+Hauser, a leading laboratory instrumentation and automation supplier, improved their workflow, maintenance, and business process to cut costs and reduce down time.

Connected Cars

Airbiquity

Airbiquity

Location: Seattle, Washington

How it’s using IoT: Airbiquity is a software and engineering company that provides over-the-air (OTA) updates and data management services for connected cars.

Industry impact: Airbiquity users can choose to have family or friends automatically and immediately notified in the event of a crash.

Dash

Dash

Location: New York, New York

How it’s using IoT: Dash’s free app for iOS and Android receives data from a variety of sensors to keep you informed about your car’s current status and immediate or future maintenance needs.

Zubie

Zubie

Location: Bloomington, Minnesota

How it’s using IoT: Zubie offers real-time GPS fleet tracking while monitoring vehicle health and driver performance.

Industry impact: If a driver is in the habit of braking hard or accelerating rapidly, that information can be used to have them avoid potential accidents and increase fuel efficiency.

Как работает Интернет вещей

В Интернете вещей каждое устройство имеет свое назначение. Многие из них используются для сбора данных. Например, носимое устройство отслеживает ваши шаги и пульс, помогая вам следить за своим здоровьем.

Есть три «уровня», если говорить про IoT-устройства: панели мониторинга, облако и сами ваши устройства.

Устройство отправляет свой сигнал в облако, куда другие устройства также отправляют свою информацию. Облако – это место, где взаимодействуют друг с другом все устройства. Оттуда эта информация отправляется на вашу панель мониторинга, которая расположена там, где вы контролируете ваше устройство.

Экосистема Интернета вещей

Экосистема Интернета вещей (IoT) относится ко всем компонентам, которые позволяют предприятиям, частным пользователям и правительственным органам связываться со своими IoT-устройствами. Она была названа «следующей промышленной революцией”, т.к. она уже начала менять способ жизни людей, их работу и путешествия. Business Insider отслеживает рост Интернета вещей более двух лет, создав исчерпывающий отчет по IoT-экосистеме. Ниже мы добавили некоторые ключевые выводы из отчета:

  • К 2020 году будет порядка 34 миллиардов устройств, подключенных к Интернету.
  • IoT может снижать операционные расходы, повышать производительность и помогать предприятиям выходить на новые рынки.
  • Примерно 6 триллионов долларов США будет потрачено на IoT-решения в ближайшее 5 лет.

Секторы экономики, затронутые Интернетом вещей

Хотя ожидается, что IoT поможет людям каждый день оставаться на связи и отслеживать их жизнь, существует ряд отраслей, которые также получат преимущества от IoT (включая, но не ограничиваясь этим списком):

  • Сельское хозяйство
  • Инфраструктура
  • Производство
  • Оборона
  • Розничная торговля
  • Банки
  • Нефтедобыча
  • Страхование
  • «Умные здания»
  • Коммунальные услуги
  • Смарт-города
  • Здравоохранение

Главные  IoT-компании

Сотни компаний создали устройства, которые связаны с Интернетом вещей, а их число будет продолжать расти в ближайшие годы. Ниже мы представляем список компаний, которые выделяются в IoT-революции:

  • DHL
  • Amazon
  • Magneto IT Solutions
  • Microsoft
  • HQSoftware
  • IBM
  • GE
  • Verizon
  • Fitbit
  • Jasper
  • Cisco
  • Honeywell

Будущее Интернета вещей

Отчет от Samsung показывает, что к 2020 году необходимость обеспечения безопасности каждого подключенного устройства станет критической. Брайан Солис из Altimeter Group, который работал над будущими исследованиями в IoT, утверждает, что компании будут заниматься цифровым дарвинизмом, где мы учимся быстро развиваться. Интернет вещей также начинает интегрировать свои данные в системы искусственного интеллекта, которые используют эти данные для прогнозирования. Например, Google использует искусственный интеллект в работе систем охлаждения в своих дата-центрах.

А как еще Интернет вещей может изменить будущее? Проекты «умных» городов стали ключевой особенностью Интернета вещей. Используя датчики сбора информации по всему городу, власти города могут получить точное представление о том, что происходит в городе в реальном времени. Это позволяет регулировать дорожное движение, обнаруживать утечки воды и находить объекты на огромных складах или в портах.

Многие города уже начали внедрять подобные проекты «умных» городов. Барселона внедрила сенсорную технологию в ирригационную систему для определения качества воды для растений. Стокгольм использует энергоэффективные здания, мониторинг дорожного движения и развитие электронных услуг (вместо бумажных).

Выбираем IoT-платформу

Из исследования IoT Developer Survey 2018 можно сделать еще несколько интересных выводов. Например, среди различных облачных сервисов IoT, Amazon Web Services (AWS) уверенно удерживает лидирующие позиции (см. рисунок ниже). Вторым по значению сервисом остается Microsoft Azure IoT.

Интересно, что Eclipse Foundation сравнивает с лидерами рынка решения от Kubernetes. По мнению исследователей, в 2018 году среди IoT-систем локального развертывания инфраструктуры и развертывания в облаке Kubernetes занял сразу пятое место, стартовав с нулевой позиции.

Copyright (c) 2018, Eclipse Foundation, Inc. | Made available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0).

Что делает эти сервисы такими популярными?

Amazon Web Services IoT

Платформа AWS IoT Core позволяет подключать устройства ко всем сервисам AWS и другим устройствам, помогая собирать, хранить и анализировать данные даже при отсутствии сети интернет. AWS IoT дает возможность работать со множеством компонентов: от периферийных устройств до облачных систем, расширяя возможности для создания IoT-решений.

Microsoft Azure IoT

IoT-решение от Microsoft — это набор облачных сервисов. Они интегрированы со средой Azure, организующей двунаправленный обмен данными между устройствами и облаком. Сервис разрешает подключить к облаку практически любые сетевые устройства, идентифицировать их и управлять ими. Microsoft Azure:

  • поддерживает все популярные протоколы,
  • предоставляет локальное хранилище и выделенную очередь сообщений для каждого подключенного устройства,
  • обеспечивает безопасность за счет шифрования и подписывания передаваемых данных.

Google Cloud IoT

Производитель сообщает, что: «Google Cloud IoT — это полностью управляемый сервис, который позволяет просто и безопасно подключаться, управлять данными и загружать их из миллионов, разбросанных по различным регионам устройств. В сочетании с другими сервисами на платформе Google Cloud IoT, Cloud IoT Core предлагает полнофункциональное решение для сбора, обработки, анализа и визуализации данных интернета вещей для поддержки и повышения эффективности работы в режиме реального времени».

IBM Watson IoT Platform

IBM Watson IoT Platform не входит в тройку лидеров, но также обеспечивает:

  • регистрацию устройств,
  • подключение,
  • контроль,
  • оперативную визуализацию,
  • хранение данных.

Ее особенность — в возможности быстро приступить к работе над IoT-проектами. Платформа поддерживает несколько языков программирования и множество сервисов, что позволяет запустить, развернуть и управлять приложением через облако буквально за несколько минут, даже если оно написано на уникальном (разработанном вами) языке программирования. Облачное хранилище IBM, а также некоторые сервисы стоят дешевле, чем у AWS и Microsoft Azure.

Лидеры рынка Microsoft и Amazon уделяют пристальное внимание развитию IoT-сервисов. AWS и Azure удобны и для разработчиков, и для пользователя, поэтому в Axmor мы отдаем предпочтение именно им

Для выбранной платформы определяются совместимые с ней средства сбора и анализа данных.

Часто при решении задач в области интернета вещей используется технологии, аналогичные созданию веб-приложений (языки программирования, СУБД, фреймворки и так далее). Одни из них лучше подходят для быстрого прототипирования и проверки гипотез, другие — для внедрения промышленных решений.

В следующей статье мы рассмотрим, какие технологии полезны при работе с IoT-системами и на что стоит обратить внимание при проектировании серверной части

Taloya Smart Ceiling Light

How about giving a fascinating appearance to the ceiling light of your home? Taloya’s smart ceiling light has looked nice to me for its pragmatic design and reliable performance. Just like any other modern smart devices, it also comes with a neat app that allows you to control the light conveniently. Plus, it also supports Alexa so that you can use the voice control to dim or brighten the light (front white and back RGB) using commands. As for pricing, Taloya comes at $89.99 which is a touch expensive. But if you are on the lookout for an affordable option, “Multifunctional Ceiling Light” ($59.99) would be a good bet.

Buy from Amazon: $89.99

Как работает Интернет вещей?

Интернет вещей стал возможным благодаря развитию и объединению ряда технологий, аналитики в реальном времени, датчиков, встроенных систем, беспроводных систем, автоматизации, систем управления и машинного обучения.

Интернет вещей работает через устройства и объекты со встроенными датчиками, которые подключаются к Интернету и обмениваются данными с платформой, которая применяет аналитику и обменивается информацией с приложениями, разработанными для удовлетворения конкретных потребностей.

Платформы Интернета вещей предназначены для определения того, какие данные используются, а какие можно отбросить, чтобы выявлять закономерности, давать рекомендации и находить проблемы, часто до того, как они возникнут.

Все это позволяет процессам стать более эффективными, а также позволяет автоматизировать определенные задачи, особенно повторяющиеся, требующие много времени или опасные. Например, если вы ведете машину и видите, что загорается индикатор неисправности двигателя, подключенный автомобиль может проверить датчик и связаться с другими людьми в автомобиле, прежде чем отправлять данные производителю. Затем производитель может предложить встречу для устранения неисправности у ближайшего дилера и убедиться, что необходимые запасные части есть на складе и готовы к вашему приезду.

Интернет вещей: примеры внутри дома

Вероятно, многие уже слышали про умный дом (smart home) – это технологии, с помощью которых можно самостоятельно настроить безопасность своего дома, а также управлять бытовой техникой, например, с помощью своего смартфона, находясь вдали от дома. Для этого на свой смартфон нужно установить соответствующее приложение.

Чтобы понять, зачем нужен умный дом, приведем примеры технологий «умного дома»:

Датчики на воду и на газ, точнее, на смесители и на газовые конфорки. При утечке с этих датчиков поступает сообщение на смартфон владельца квартиры (дома). Хозяин отправляет команду, после которой принудительно перекрывается вода и/или газ.

Умное УЗО (устройство защитного отключения), благодаря которому можно выборочно отключить то, что подключается к электричеству, например, утюг, теплый пол или освещение.

Умный ночник, смарт-телевизор или  холодильник, термостат и т.п. Например, умный холодильник может составить список продуктов, анализируя диету хозяина смартфона. Также смарт-холодильник имеет возможность заказать доставку еды, если в нем пусто.

С помощью смартфона можно запустить прогрев своей машины к тому моменту, когда хозяин выйдет из дома.

Многие компании планируют выпускать в дальнейшем только смарт-вещи (умные вещи) с выходом в интернет и управлением, допустим, со смартфона.

Директор компании Samsung говорит о том, через 5 лет 90% техники Самсунг будет со встроенным подключением к Интернету.

Вопросы безопасности квартиры (дома) можно решать с применением электронных замков, камер видеонаблюдения, датчиков движения и сигнализации. Конечно, все перечисленные устройства могут быть подключены к Интернету. А после установки на смартфон подходящего приложения такими устройствами можно управлять со своего смартфона. Получается система умной безопасности.

Сейчас популярны носимыее гаджеты, которые удобно носить с собой, они имеют небольшие размеры и малый вес. Примеры носимых гаджетов:

  • умные часы,
  • фитнес-трекеры,
  • смарт-очки,
  • гибкие экраны,
  • ювелирные изделия, освобождающие от необходимости иметь при себе телефон,
  • и т.д.

Есть гаджеты для ежедневного контроля за здоровьем, а также для ранней диагностики заболеваний.

Как видим, интернет вещей внутри дома облегчает жизнь тех, кто ведет активный образ жизни, много работает, много путешествует или ездит в командировки и, конечно, любит использовать возможности интернета на полную катушку.

Перспективы развития

В ближайшие годы бизнес, связанный с интернетом вещей, будет и дальше развиваться. В этом мнении схожи многие эксперты. Инвестиции в данную новую отрасль увеличиваются год от года, и этот рост свидетельствует о большом интересе к подобным технологиям.

Да и успехи данного направления впечатляющие. Умные дома становятся уже не только роскошью, удовольствием или престижем, но и просто образом жизни людей. И все это благодаря успехам технологий интернет вещей.

Конференция “Интернет вещей”

В Москве осенью проходят конференции “Интернет вещей”. 25 сентября 2018 года пройдет очередная выставка-конференция «Интернет вещей».

Вся информация об этой конференции находится на их официальном сайте:

Видео с телеканала Россия24 «Герман Клименко: через 5 лет будет Интернет вещей»

https://youtube.com/watch?v=K_5NVSA5IOU

Еще по теме:

1. Бесплатный веб-сервис для хранения медицинских данных OnDoc

2. Сайты, которые могут заменить тренера по фитнесу

3. Как определить скорость мобильного интернета по значкам на экране телефона

4. Где искать информацию о том, как пользоваться устройством

Заключение

Устройства

  • Как устройства добавляются в системе?
  • Как обеспечивается аутентификация и авторизация устройств?
  • Происходит ли шифрование отправляемых на платформу данных?

Платформа

  • Как защищены ключи и сертификаты на платформе?
  • Как формируются правила?
  • Какие действия могут выполнять правила?
  • Как осуществляется мониторинг и управление устройствами?
  • Есть ли тени (цифровые двойники) устройств на платформе?
  • Какие отчеты и аналитика доступны?

Взаимодействие

  • Какие протоколы для подключения устройств используются?
  • Как осуществляется взаимодействие приложений с устройством?
  • Как осуществляется тестирование логики взаимодействия?

Похожие записи:

Как перенести данные с huawei на samsung: 3 умных решения Отключение дополнительного пакета интернета на мтс Как настроить интернет на теле2 на телефоне, смартфоне, планшете android, ios, windows phone? Hi, i need to download qualcomm atheros qca9377 wireless network adapter. can i do it here and how? Как продлить интернет на мтс, если закончился трафик: способы Описание и отзывы об опции “много интернета” от мтс