Концепция Интернета вещей, подчеркнул Юрий Якшин, директор по маркетингу направления встраиваемых компьютерных технологий «РТСофт», является продолжением и развитием создания автоматизированных комплексов на основе систем диспетчерского управления и сбора данных (Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA) и межмашинного взаимодействия (Machine to Machine, M2M).

Ее отличительные особенности — использование интернет-коммуникаций, Больших Данных, средств аналитики и облачных решений. Системы автоматизации, созданные на основе Интернета вещей, формируются, как считают в «РТСофт», из множества полевых устройств, массивы данных которых направляются через шлюзы для обработки в облака, откуда управляющие воздействия поступают затем в удаленные клиентские системы, включая SCADA, ERP, мобильные решения.

Непременным атрибутом Интернета вещей становятся шлюзы, служащие концентраторами полевых данных на их пути в облако. Одна из причин этого — значительная перегрузка сети при передаче в облако всей информации полевых устройств средствами стека TCP/IP и других коммуникационных протоколов, так как каждый «полезный» байт в этом случае сопровождают более полутора сотен служебных «протокольных» байтов. Шлюзы же способны принимать показания датчиков по любым протоколам, обеспечивать их защиту при передаче в облако, а также проверять работоспособность инфраструктуры.

По словам Игоря Рудыма, менеджера по встраиваемым решениям московского офиса Intel, в сферу интересов компании входят именно такие шлюзы, где могут использоваться как весь спектр процессоров корпорации, так и технологии безопасности приобретенной компании McAfee.

Вполне естественно, что такие же приоритеты в сфере Интернета вещей выбрали для себя и в компании Kontron, выпускающей разнообразные процессорные модули и одноплатные компьютеры на базе процессоров Intel, и в «РТСофт», длительное время сотрудничающей с Kontron.

Что же касается облачной части Интернета вещей, то здесь могут найти применение уже развернутые облачные платформы, в том числе Microsoft Azure. Осенью в Azure добавлены новые функции, предназначенные для поддержки Интернета вещей. Сервисы Stream Analytics и Azure Event Hubs обеспечивают обработку данных, поступающих из многочисленных датчиков и других полевых устройств, а Azure Data Factory является средством оркестровки массивов данных, поступивших из разных источников, и управления этими данными.

В компании «Кварта Технологии», пояснил ее коммерческий директор Валерий Дробышевскй, готовы оказывать консультации для освоения новых функций Azure и рекомендуют также применять в интеллектуальных платформах, поддерживающих решения Интернета вещей, операционные системы семейства Windows Embedded.

В «РТСофт», со своей стороны, рассчитывают на формирование партнерской экосистемы в сфере Интернета вещей и на использование продуктов входящих в нее компаний для разработки комплексных решений, в том числе заказных систем с применением уже имеющихся и вновь создаваемых базовых блоков.

Лаборатория Интернета вещей, как считают ее создатели, должна способствовать монетизации исходной концепции, демонстрируя потенциальным заказчикам возможности трансформации технологии в конкретные бизнес-решения.

К таким решениям можно отнести представленные в лаборатории систему онлайн-мониторинга состояния оборудования авиатранспорта и комплекс сбора данных оконечных устройств и анализа их в облаке с последующим формированием управляющих корректирующих воздействий.

Еще одна задача — тестирование типовых решений и базовых блоков, предлагаемых «РТСофт» и партнерами компании для Интернета вещей.

Сегодня разработки в области Интернета вещей находятся на начальном этапе. Очередной всплеск внимания к новой технологии, которую усиленно продвигают такие гиганты индустрии, как Cisco Systems и Intel, вызвало широко цитируемое исследование, инициированное Cisco, согласно которому мир ждет подключение к Сети 50 млрд различных устройств.

В Gartner полагают, что эта технология способна привести к фундаментальным изменениям в экономике и жизни людей, но все произойдет лет через десять или двадцать (см. «Интернет вещей сулит экономике новые горизонты», Computerworld Россия, 8 декабря 2014). По данным компании J'son & Partners, объем рынка Интернета вещей в нашей стране в следующем году превысит 500 млн долл. и достигнет почти миллиарда в 2020-м.

Они созданы в результате совместных усилий завода и компании «Технократ».

В основе представленного решения – стандарт 6LoWPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks), регламентирующий передачу данных по протоколу IPv6 средствами маломощных беспроводных персональных сетей стандарта IEEE 802.15.4.

Стек протоколов 6LoWPAN разработан рабочей группой IETF для построения разветвленных сетей датчиков, исполнительных и ряда других устройств, объединяющих огромное число объектов, которые формируют современные сети комплексов промышленной автоматизации.

Для создания таких сенсорных сетей можно было бы использовать интернет-технологии, но это оказалось нецелесообразным по ряду причин, включая ограниченные вычислительные ресурсы интеллектуальных датчиков, а также недостаточную емкость источников питания, установленных в этих автономных устройствах.

Поэтому в IETF предложили технологию 6LoWPAN, способную справиться с возникшими проблемами, и обеспечивающую в то же время взаимодействие беспроводных персональных сетей с сетями IP.

6LoWPAN — протокол сетевого уровня, взаимодействующий с различными протоколами и устройствами канального и физического уровня. Каждый узел сети 6LoWPAN имеет уникальный адрес IPv6 и обладает возможностью принимать и передавать пакеты этого протокола.

Узлы способны также выполнять функции маршрутизаторов, но наряду с этим в сети могут использоваться один или несколько граничных маршрутизаторов, осуществляющих взаимодействие с другими IP-сетями.

Технология 6LoWPAN рассчитана на беспроводные сети с небольшой скоростью передачи данных, содержащие устройства с ограниченными возможностями производительности и мощности.

Сети 6LoWPAN работают в нелицензируемом частотном диапазоне 868 МГц, наибольшее расстояние между узлами может достигать 800 м, а максимальное быстродействие — 200 Кбит/с.

В настоящее время объединенным коллективом разработан ряд устройств для сетей 6LoWPAN, предназначенных для ЖКХ и автоматизации зданий. Среди них датчики температуры, влажности, освещенности, средства сигнализации о протечках воды, модули управления освещением и вентиляторами. Для создания систем управления на базе подобных устройств в ЭЗАН предлагают выпускаемые заводом контроллеры «ТелеКонт».

Сегодня для процессоров Xeon выстроена целая экосистема партнерских отношений, стандартов и спецификаций. Подписание аналогичных документов корпорация намерена инициировать и в части Интернета вещей – пространства, где доминируют встроенные процессоры, которые похожи на выпускаемые Intel чипы Quark и Edison.

В настоящее время Intel находится в невыгодном положении. На рынке смартфонов преобладают компактные, но мощные процессоры ARM, в то время как с продвижением чипов Atom у Intel возникли серьезные трудности. Что касается носимых устройств, здесь перед компанией стоит еще более сложная задача, ведь процессоры должны быть еще меньше и потреблять совсем немного энергии.

Неудивительно, что на рынках Интернета вещей, на которые нацелилась Intel, вопросы энергопотребления отходят на второй план, на первом же находится обработка данных, то есть именно та область, где позиции компании сильны. На конференции был представлен новый шлюз для Интернета вещей – устройство, принимающее данные от встроенных датчиков и пересылающее их в ЦОД для дальнейшей обработки.

Джон Гилберт, директор по операциям компании Rudin Management, обслуживающей сеть ЦОД и других зданий в Нью-Йорке, рассказал о технологии, которая позволяет снижать затраты энергии на охлаждение в те периоды, когда сотрудники отправляются на обед. Каждый сотрудник генерирует 100 Вт тепла, а Rudin только за счет новой технологии энергосбережения экономит 11 долл. на каждом квадратном метре. За год экономия достигает миллиона долларов. Однако источники такого сокращения затрат вряд ли удалось бы обнаружить (не говоря уже о практической реализации соответствующего проекта) без вложений в датчики и аналитические средства.

Старший вице-президент Дайана Брайант, возглавляющая в Intel группу ЦОД, полагает, что увеличение числа датчиков и устройств для Интернета вещей – к 2020 году их количество должно достигнуть 50 млрд – создает условия для формирования «эффективного цикла» и порождает спрос на инфраструктуру и аналитическую обработку данных. А это в свою очередь приводит к дальнейшему увеличению числа датчиков. Выступающие в роли партнеров Intel компании GE и IBM тоже понимают это. Даже eBay активно использует анализ данных в борьбе с мошенническими операциями.

«Анализ Больших Данных придаст очередной серьезный импульс развитию технологий», – подчеркнула Брайант.

Исследование Gartner показало, что 65% опрошенных сотрудников предприятий не понимают ценности Больших Данных. Возможно, именно поэтому Intel и решила устроить специальную конференцию.

Если компания ARM рассматривает Интернет вещей как рынок, на котором она могла бы доминировать со своими собственными встроенными чипами, то Intel придерживается более общей позиции: на рынке встроенных устройств можно доминировать с помощью программного обеспечения, технологий для ЦОД и т. д. Но сумеет ли Intel воспользоваться всеми этими составляющими, чтобы добиться господствующего положения на рынке?

Следует отметить, что, несмотря на долгий разговор о встроенных чипах, названия Quark и Edison на конференции практически не упоминались. В какой-то степени это объясняется тем, что в Intel опоздали с выходом на рынок смартфонов. «Произошло это примерно лет через десять после того, как поезд отправился от станции», – отметил президент компании Moor Insights & Strategy Патрик Мурхед.

Intel формирует экосистему с учетом того, что ей принадлежат многие технологии ЦОД, в том числе процессоры Xeon, маршрутизаторы и коммутаторы.

Миссия Intel на рынке Интернета вещей

Intel стремится налаживать взаимодействие между устройствами, обеспечивать их безопасность, анализировать данные и искать способы монетизации этих данных. Корпорация анонсировала два продукта: шлюз, который выступает в роли концентратора, объединяющего устройства Интернета вещей и пересылающего полученные от них данные на сервер; разработанное подразделением Wind River программное обеспечение, предназначенное для управления этим шлюзом и настройки его конфигурации.

По словам генерального менеджера Intel Software and Services Group Дуга Фишера, его задача в компании заключается в том, чтобы разрабатывать программы и инструменты, позволяющие клиентам самостоятельно внедрять инновационные решения, не ограничивая себя одними лишь предложениями Intel. «Моя работа состоит в том, чтобы не стоять у них на пути, – подчеркнул он. – Перспективы умных домов и умных зданий, о которых вы уже слышали раньше, связаны с совместным использованием информации».

Это требует поддержания партнерских отношений со всеми, начиная от OpenJDK и заканчивая Hadoop и Cloudera, как на уровне устройств, так и в ЦОД. Между этими компонентами находятся API, которые клиенты могут использовать для перевода данных, полученных от устройств, в актуальные для себя данные, – Фишер называет это соединительной тканью. Управление API относится к числу базовых функций шлюза Интернета вещей Intel.

«Речь идет не просто об устройстве, не просто о ЦОД и не просто о соединительной ткани между ними, – указал Фишер. – Все эти вещи должны существовать в объединенном виде».

Конечно, наиболее заметной составляющей Интернета вещей остаются носимые устройства, начиная от монтируемых на голове компьютеров вроде Google Glass и заканчивая браслетами для фитнеса. Одного из разработчиков таких умных браслетов – компанию Basis – Intel приобрела в начале текущего года.

По оценкам генерального менеджера Intel New Devices Group Майка Белла, к 2020 году в мире будет продано 400 млн носимых устройств. Несмотря на то что Intel продает Basis Band, компания поддерживает отношения и с производителями часов (Fossil) и очков (Luxottica), в продукты которых могут быть интегрированы чипы Intel Edison. Именно таким путем Intel намерена двигаться дальше — поддерживая партнерские отношения с другими производителями и позволяя им строить собственные порталы, подкрепленные технологиями Intel.

«Мы подумываем о создании персонального Интернета вещей из носимых устройств, – заявил Белл. – По мере дальнейшей персонализации носимых технологий они могли бы служить идентификаторами, которые помогут нам избавиться от идентификационных нагрудных знаков».

Управляющий директор Intel Labs Вен-Ханн Вонг сообщил, что исследовательские коллективы Intel уже работают над преобразованием вибрации в энергию, которую эффективно могли бы использовать носимые устройства. Кроме того, корпорация создала и лицензирует так называемую технологию расширенной конфиденциальной идентификации, благодаря которой устройство не привязывается к человеку персонально, а рассматривается в качестве члена группы. И наконец, Intel разрабатывает технологию приоритетной передачи видео между встроенными устройствами с использованием требуемого качества обслуживания. Таким образом, снижаются затраты энергии, требуемой для передачи видео.

С таким заявлением экономист Гарвардской школы бизнеса Майкл Портер и президент и генеральный директор компании PTC Джеймс Хеппельманн выступили в статье, опубликованной недавно журналом Harvard Business Review. Компания PTC, производитель систем автоматизированного проектирования, недавно приобрела разработчика средств межмашинного взаимодействия Axeda.

За последние 50 лет информационные технологии породили два периода крупных преобразований, или две «волны», как называют это авторы. Первая волна нахлынула в 60-70-е годы XX века и была связана с автоматизацией процессов и появлением программного обеспечения САПР и ERP. Вторая была вызвана появлением Интернета и всего, что с ним было связано. Инициатором третьей волны станет Интернет вещей.

«В эпоху Интернета вещей информационные технологии становятся составной частью самого продукта, – пишут Портер и Хеппельманн. – Датчики, процессоры и программное обеспечение входят в состав любого продукта, какой только можно себе вообразить, и дополняются аналитическими средствами. Это сочетание меняет порядок проведения бизнес-операций, способы доставки продуктов и пути взаимодействия с клиентами».

Дополнительный импульс повышению эффективности экономики придают новые и улучшенные продукты. Третья волна преобразований, порожденных ИТ, имеет самый высокий потенциал, способствуя увеличению числа инноваций, росту производительности труда и еще более стремительному экономическому подъему.

Это очень смелое утверждение, и, несомненно, в мире у него найдется немало противников, не разделяющих точку зрения Портера и Хеппельманна. Однако аналитикам следует понимать, что сегодня разработки в области Интернета вещей находятся лишь на начальном этапе. Примерно то же самое происходило в 1995 году, когда в Интернете появились Amazon и eBay. Вслед за ними в 1997 году заработал сайт Netflix, а в 1998 году — Google. Уже в то время люди поняли складывающуюся тенденцию, но картина в целом оставалась неясной.

Альфонсо Велоса, научный директор Gartner, курирующий направление Интернета вещей, убежден в том, что нас ждут фундаментальные изменения, однако произойдет это на более удаленном горизонте протяженностью в 10 или 20 лет. Тем не менее интерес к Интернету вещей растет уже сейчас, потому что все необходимые составляющие — электронные компоненты, датчики, программное обеспечение, средства связи — «уже появляются и заставляют нас двигаться именно этим путем».

Изменения в индустрии, связанные с Интернетом вещей, только начались. К примеру, страхование, учитывающее характер использования автомобиля (пробег, поведение водителя и т. д.), еще пять лет назад всем было в диковинку. Сегодня оно уже обрело реальный облик.

«Мы видим, как может измениться отрасль экономики за пять лет, – отметил Велоса. – Но вместе с тем понятно, что новые механизмы и движущие силы пока лишь едва затронуты».

В основу Интернета вещей положена идея о том, что продукты могут обладать интеллектуальными чертами и осуществлять взаимодействие друг с другом в интересах пользователей. «Каждый продукт является частью какого-то сервиса, и ни один из них не существует независимо от других продуктов», – подчеркнула менеджер компании SAS по глобальному маркетингу продуктов Фиона Макнил.

Чтобы проиллюстрировать это, компания SAS совместно с одним из производителей грузовиков приступила к реализации проекта, предусматривающего выявление потенциального нарушения работы компонентов на основе использования технологий Интернета вещей и упреждающего анализа. Теперь возникновение отказов с 90-процентной точностью прогнозируется за 30 дней до наступления соответствующего события. Пока подобными функциями оснащается дорогостоящая техника – локомотивы, медицинские системы, нефтегазовое оборудование, но в конечном итоге они появятся и в носимых устройствах.

Потенциал Интернета вещей реализовать непросто. Для того чтобы понимать, как изменятся продукты после ввода их в эксплуатацию, нужно обладать развитым воображением. Какова ситуация с данными? Какие сервисы создаются? Какие новые продукты появятся на основе существующих? Сохраняете ли вы конкурентоспособность по цене и уровню сервиса?

«Все последние новшества – облачные вычисления, мобильные технологии, Большие Данные – расширили или заменили существующие бизнес-операции, – отметил Сет Робинсон, возглавляющий в ассоциации индустрии компьютерных технологий CompTIA направление анализа технологий. – В эпоху Интернета вещей главной возможностью для бизнеса становится создание чего-то нового. Готовых схем здесь не существует, и у некоторых это вызывает сомнения и колебания. Но на самом деле отсутствие готовых схем свидетельствует о том, что тут заложен огромный потенциал».