Что такое Интернет вещей: примеры и области применения

AWG

Технологии Интернета вещей (Internet of Things, IoT) набирают обороты. Мы любим ИТ и все с ними связанное, пристально наблюдаем за новостями в этой области. Поэтому сегодня расскажем простыми словами, чем удивляет интернет вещей в последние пару лет и вкратце введем в курс дела: что такое IoT, как работает, какие преимущества и недостатки имеет.

Обзор рынка

В 2023 году мировой рынок интернета вещей активно рос, количество подключенных устройств достигло 16,7 млрд. Прогнозы экспертов указывают на то, что к 2027 году число используемых устройств, скорее всего, увеличится до более, чем 29 миллиардов устройств. 

К 2030 году глобальный спрос на IoT-решения превысит 620 миллиардов долларов, увеличившись в 3,5 раза за десять лет. 

В России компании все чаще применяют IoT-технологии, и, по оценкам Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ, сейчас их используют уже 16.7% (41.5 тысяч) российских организаций.

Несмотря на то, что большой популярностью сейчас пользуется искусственный интеллект, а интерес к термину «интернет вещей» снизился примерно на 10-20% по сравнению с 2022 годом, важно понимать, что сейчас, наоборот, наблюдается широкое и постепенное масштабирование IoT-технологий.

Что такое IoT

Принято считать, что понятие IoT — Internet of Things впервые ввел в 1999 году Кевин Эштон.  Если говорить простыми словами, то Интернет вещей — это способы взаимодействия умных устройств, которые подключены к Интернету, могут обмениваться информацией и ресурсами между собой и с окружающим миром без вмешательства человека.

Одним из примеров Интернета вещей (IoT) может служить «умный дом», организованный путем объединения различных устройств, которые вместе способны на:

1. Автоматизацию повседневных задач — управление освещением, отоплением и системами безопасности.
2. Анализ данных, поступающих от различных устройств, например, для оптимизации энергопотребления и управления ресурсами.
3. Взаимодействие с пользователем через мобильное приложение или голосового помощника, такого как Алиса от «Яндекса» и других.

Сегодня «умные дома» – самое известное направление интернета вещей. Существует огромное количество общедоступных систем и устройств — от голосовых помощников до систем безопасности и автоматизации ванной и туалета. 

Виды IoT

Интернет вещей — помощник для бизнеса практически любого направления. Его принято разделять на потребительский и промышленный:

1. Потребительский интернет вещей предназначен для обычных пользователей и применяется в бытовой сфере. Для персонального пользования придумано уже много полезных устройств: умные часы, трекеры, умные велосипеды, чайники и так далее. 
2. Промышленный интернет вещей предназначен для корпоративных клиентов или всего общества в целом, разрабатывается для промышленности, сельского хозяйства, торговли, здравоохранения и не только.  

Как IoT помогает бизнесу

• Оптимизирует бизнес-процессы

Используя сенсоры и другие устройства, объединенные в единую сеть, компании могут автоматизировать многие процессы. Это позволяет ускорить выполнение задач и снижает вероятность ошибок.

• Собирает ценную информацию для бизнеса и помогает улучшить сервис

С помощью IoT можно собирать больше информации о своих клиентах и рабочих процессах, что позволяет принимать более взвешенные решения. Например, используя сенсоры, можно следить за количеством комплектующих на складе и заранее прогнозировать объемы и сроки поставок. Также можно наблюдать за поведением клиентов в магазинах и улучшать качество обслуживания на основе этой информации.

Преимущества и недостатки IoT

У Интернета вещей есть много достоинств, к которым относятся:

1. Повышение эффективности и производительности, экономия времени.
2. Улучшение качества обслуживания, снижение потребности в человеческом вмешательстве.
3. Уменьшение трудозатрат, снижение стоимости производства.
4. Более точный контроль качества и управление производством.
5. Доступ к информации в режиме реального времени.
6. Упрощение выполнения бытовых задач.
7. Быстрое внедрение инноваций в различные сферы бизнеса.
8. Возможность внедрения инноваций, улучшения продукта, развития связей между производителями и потребителями.

С другой стороны, у пользователей есть вопросы к безопасности информации. Технология предполагает сбор большого объема данных, в связи с чем образовывается несколько точек входа, которые представляют собой риски конфиденциальности IoT: взломы, утечка информации. 

Сейчас разработчики IoT продолжают развивать технологию и работают над повышением надежности методов защиты информации, передающейся через Интернет, как от обычных пользователей, так и от коммерческих организаций и промышленных предприятий.

Как работает IoT

Если говорить простыми словами, то частью IoT являются:

1. Умные вещи (умные устройства) — любые объекты, подключенные к Интернету и способные отправлять и получать данные. 
2. Технологии связи и стандарты соединения, с помощью которых умные устройства подключаются к Сети, собирают и передают данные. Самые популярные — Wi-Fi, Bluetooth, сотовый Интернет вещей (2G, 3G, 4G, 5G, LTE-M и NB-IoT). 
3. Программное обеспечение. Для того чтобы устройства могли взаимодействовать друг с другом и с человеком, необходимо специальное программное обеспечение. Оно позволяет обрабатывать и анализировать данные, а также управлять устройствами.

Каждый объект в IoT взаимодействует с окружающим миром, формируя огромную сеть. При помощи специальных датчиков эти объекты собирают данные и передают их на центральный сервер, который анализирует информацию и принимает решения на основе полученных данных.

Получаемая информация хранится в дата-центрах, а для ее обработки применяются облачные сервисы, Big Data. 

Где используется IoT

Интернет вещей используется во всех отраслях, где есть возможность автоматизировать бизнес-процессы. Вот некоторые примеры использования IoT-технологии:

• Сельское хозяйство: IoT-устройство контролирует состояние почвы, здоровья животных, микроклимата и освещенности, прогнозирует погоду.
• Здравоохранение: помощь в диагностике заболеваний, отслеживание пульса и давления с помощью фитнес-трекеров, контроль уровня сахара в крови с помощью глюкометра. 
• Городская инфраструктура (умный город): регулирование движения, отслеживание маршрутов и многое другое. В России действует программа «Умный город», в рамках которой планируется городская экосистема мониторинга здоровья людей, система автоматического реагирования на чрезвычайные ситуации и неправомерные действия.  
• Торговля: бизнес собирает данные о покупателях, разрабатывает рекламные акции и проводит другие маркетинговые мероприятия с помощью IoT. Для контроля остатков товаров на складах сейчас применяются RFID-метки.
• Промышленность: на производстве умные устройства контролируют производственные процессы, анализируют данные с датчиков, оптимизируют процессы добычи и обработки ресурсов.
• Транспорт: IoT-технологии используются при разработке беспилотных автомобилей. 

Примеры IoT 

1. Прогнозирование цен с использованием Интернета вещей от Engage3. Engage3 — компания, которая предоставляет данные о конкурентных ценах розничным продавцам и производителям товаров благодаря своему инструменту Price Image. Инструмент использует машинное обучение для комбинирования результатов аудита магазинов, анализа веб-сайтов и анализа данных в точках продаж. 
2. Доставка продуктов с помощью дронов в Amazon. Amazon использует IoT для увеличения удовлетворенности клиентов. Роботы с искусственным интеллектом автоматически сортируют и размещают товары, также в компании применяют управляемые дистанционно дроны для местных доставок продуктов.
3. Сбор данных о продукции. Например, компания Rolls-Royce собирает данные о том, как авиакомпании эксплуатируют ее авиадвигатели. Samsung также получает информацию от пользователей своих устройств и использует ее для совершенствования своей продукции.
4. Технология беспроводного обновления (over - the - air update, OTA) от Airbiquity. Airbiquity — компания, занимающаяся ПО и инжинирингом. Она предоставляет обновления по беспроводной сети (OTA) и услуги управления данными для умных автомобилей. 
5. Tovala выпустила в продажу умную духовку, которая объединена с подписной службой доставки наборов еды. Пользователи могут избежать порчи блюд, подгорания, недоваривания ингредиентов так: плита сканирует QR либо штрих-код, подключается к Wi-Fi и далее использует его для определения идеальной температуры и времени готовки.
6. Система мониторинга производства от Amper использует IoT, машинное обучение и анализ данных для оптимизации производства. Датчики собирают различные факторы, включая потребление энергии и простои, что помогает владельцам заводов и менеджерам оптимизировать графики, сокращать затраты и определять направления для роста.
7. Умные колонки – с Алисой от “Яндекс”, с Марусей от VK, ТВ-приставка от Sber. Пользователи могут управлять колонками с помощью голосовых команд, а также получать информацию о погоде, новостях, музыке и многое другое. Кроме того, эти устройства могут взаимодействовать с другими IoT-устройствами, такими как умные холодильники или системы безопасности, обеспечивая пользователям еще больше возможностей для управления своей домашней инфраструктурой.
8. Google Maps, Яндекс. Карты и Яндекс. С помощью IoT через эти инструменты пользователи могут управлять маршрутами и проводить мониторинг движения общественного транспорта. 

Что будет с IoT дальше 

Интернет вещей — это реальность, которая стремительно развивается и меняет наш мир. На ближайшие несколько лет можно выделить следующие наиболее перспективные направления развития и применения технологий Интернета вещей: 

Туманные вычисления и облачный интернет вещей оптимизируют работу приложений IoT, обрабатывая данные перед их передачей в облако. Эти технологии лежат в основе сервисов от ведущих компаний и обеспечивают удаленный доступ к ресурсам.

Мобильный интернет вещей делает возможным взаимодействие различных цифровых устройств в единой умной системе как на уровне городов, так и на уровне домов.

Слияние IoT и искусственного интеллекта (AIoT) способствует эффективному взаимодействию между людьми и устройствами. Эта технология становится основой систем искусственного интеллекта в разных сферах и является одним из самых перспективных направлений на ближайшие годы.

Решения для умного города и дома с использованием интернета вещей уже значительно улучшают качество жизни. Новые подходы к проектированию умных городов предполагают базироваться на использовании возобновляемых источников энергии и беспилотного транспорта для того, чтобы повысить мобильность населения.

Прогнозируется, что в ближайшем будущем домашняя автоматизация перейдет на качественно новый уровень. Подробнее о том, какие решения «умного дома» будут популярны в ближайшие 5-10 лет, рассказал главный аналитик AWG в этой статье.

Интернет робототехнических вещей (IoRT) на фоне пандемии стал актуальным направлением, так как позволяет создавать устройства, которые могут работать автономно и выполнять задачи оператора без его участия.

Спутниковый Интернет вещей позволяет поддерживать взаимодействие устройств на орбите и обеспечивать работу единой сети с помощью спутниковых каналов связи. Эта технология повысит доступность сервисов, недоступных при использовании наземной инфраструктуры. В настоящее время запущен ряд успешных систем, в частности российская «Сфера», OneWeb (США) и др.

Носимый интернет вещей может активно использоваться для мониторинга показателей здоровья с помощью умных устройств, таких как фитнес-трекеры и смарт-часы. Эти устройства могут отслеживать состояние человека и контролировать его перемещения.

Перспективные сферы носимого интернета вещей — бесконтактная оплата, пропускные системы, трансляция контента и другое. 

Также сегодня вызывает неподдельный интерес одно из ответвлений «Интернета вещей» — индустрия нейроимплантатов. Самый известный за последние годы пример внедрения — нейрочип компании Илона Маска Neuralink. В январе 2024 года Илон Маск сообщил Маск об успешной имплантации первому человеку. Имплант позволит ему управлять цифровыми устройствами силой мысли. 


Фото: rafapress / Shutterstock

Интеграция интернета вещей и периферийных устройств позволяет сократить объем передаваемых данных, обрабатывая их на периферийных узлах систем. 

Интернет вещей на транспорте активно развивается за счет совершенствования беспилотных автомобилей. Эта технология предназначена для повышения энергоэффективности и ресурсосбережения.
 
Один из примеров —  сокращение потребления топлива на 23% в пожарных автомобилях международного аэропорта Нью-Дели за счет установки в машинах специальных датчиков и сенсоров, которые собирали и обрабатывали информацию об объемах расходуемых ресурсов, выбросах, времени и маршрутах.