Умные вещи века

«Умные» вещи не смогли стать лучшими друзьями человека – лишком много вопросов вызывает их весьма вольное обращение с нашими самыми интимными данными, слишком многое они о нас знают, а кому рассказывают, понятно далеко не всегда. Зато бизнес-преимущества устройств IoT оценили уже давно: сегодня более 85% компаний в мире используют или внедряют решения Интернета вещей. В России цифры немного скромнее — IoT применяют чуть более половины российских предприятий. Больше всего решений Интернета вещей в транспорте и логистике, меньше всего – в самых, казалось бы, известных в этом отношении отраслях: в ЖКХ и в медицине. Причины, по которым Интернет вещей стал развиваться именно этим путем, мы и попробуем исследовать в нашей статье.

В 1990 году Джон Ромки ( John Romkey) подключил свой тостер к компьютеру, добавив в конструкцию тостера специальный чип. Но надежды человечества на кофеварки, с которыми можно поговорить по душам, и холодильники, следящие за диетой хозяина лучше, чем личный врач, пока что не сбылись. Более того: уже через 20 лет после появления самого понятия «Интернет вещей» выяснилось, что тут ни вещами в привычном нам понимании, ни, собственно, Интернетом и не пахнет.

«Умные» вещи не смогли стать лучшими друзьями человека – слишком много вопросов вызывает их весьма вольное обращение с нашими самыми интимными данными, слишком многое они о нас знают, а кому рассказывают, понятно далеко не всегда. Зато бизнес-преимущества устройств IoT оценили уже давно: сегодня более 85%
компаний в мире используют или внедряют решения Интернета вещей. В России цифры немного скромнее — IoT применяют чуть более половины российских предприятий. Больше всего решений Интернета вещей в транспорте и логистике, меньше всего – в самых, казалось бы, известных в этом отношении отраслях: в ЖКХ и в медицине. Причины, по которым Интернет вещей стал развиваться именно этим путем, мы и попробуем исследовать в нашей статье.

Что такое Интернет вещей?

На вопрос о том, что же такое Интернет вещей, российский «Яндекс» и американский Google отвечают очень по-разному, причем в первую очередь — в количественном отношении (см. рис. 1).

Рис. 1. Что же такое Интернет вещей по мнению российского «Яндекс» и американского Google поисковиков.

Разница в количестве ответов составляет несколько порядков. Но различия здесь не только количественные, но и качественные. Это видно, например, по уровню вакансий в этой области (см. рис. 2).

Рис. 2. Уровень вакансий в этой области.

Ну а теперь от комикса перейдем сначала к теории, а потом и к практике. Начнем с определений. Существует несколько различных формулировок, которые в разные годы использовали как профессионалы, так и массовые пользователи. Все эти определения — попытка выразить различные взгляды и подходы к постоянно меняющемуся ландшафту новой реальности. У нас в Ассоциации Интернета вещей принято считать, что наиболее точными и емкими являются определения, которые утверждены МСЭ. Итак, Интернет вещей это, с одной стороны:

Концепция вычислительной сети физических предметов («вещей»), оснащённых встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой, рассматривающая организацию таких сетей как явление, способное перестроить экономические и общественные процессы, исключающее из части действий и операций необходимость участия человека;

но также и:

Сеть сетей уникально идентифицируемых объектов, осуществляющих интеллектуальное взаимодействие без человеческого вмешательства через IP-подобные соединения.

Почему «Интернет» и откуда в нем вещи?

Считается, что термин «Internet of things» ввел в обиход Кевин Эштон (Kevin Ashton), основатель исследовательского центра Auto-ID при Массачусетском технологическом институте (MIT). В 1997-1999 годах Кевин Эштон работал ассистентом бренд-менеджера в компании Procter & Gamble – и именно эта, казалось бы, не имеющая прямого отношения к высоким технологиям должность и привела Эштона к идеям Интернета вещей. В 1999 году Кевин Эштон готовил презентацию для своего руководства, в которой рассказывалось о системах сквозной маркировки и прослеживаемости продукции. Идеи использования RFID для управления цепочкой поставок заинтересовала Эштона и привела в MIT, где он и основал свой исследовательский центр. Центр открылся как исследовательский проект, спонсируемый отраслью, с целью создания глобальной системы открытых стандартов, которая повсеместно использовала
бы RFID. Центр и его лаборатории и сегодня продолжают свою работу под названием Auto-ID Labs.

Само же явление «Интернет вещей» Кевин Эштон объяснял так:

«Если бы у нас были компьютеры, которые знают об окружающих нас вещах на основе данных, которые собираются без нашей помощи, — мы смогли бы посчитать и отследить вообще все вокруг, и это снизило бы уровень отходов, потерь и затрат. Мы бы знали, когда и какие вещи нуждаются в замене, ремонте или апгрейде, и знали бы,
откуда они взялись».

Обратите внимание: Интернет в 1999 году уже есть и вовсю развивается, но речь идет вовсе не о связи с помощью Всемирной сети: Эштон говорит о применении средств радиочастотной идентификации для взаимодействия физических предметов между собой и с внешним окружением.

Но с момента появления термина и самой концепции Интернета вещей в массовом сознании циркулировала мысль исключительно о бытовом применении этой технологии. Возможность управлять своим домом через Интернет, давать задания кофеварке и тостеру с помощью компьютера и писать электронные письма системе садового полива очень нравилась обывателю, и журналисты с удовольствием публиковали статьи о том, как прекрасен «умный дом». Причем все эти варианты домашней автоматизации были далеко не новы, и новой там была лишь идея объединения устройств и «вещей» в единую вычислительную сеть, обслуживаемую интернет-протоколами, и рассмотрение «Интернета вещей» как особого явления.

На рубеже 2009 года произошло еще одно событие, которое аналитики считают «настоящим рождением «Интернета вещей»: количество устройств, подключенных к Глобальной сети, превысило численность населения Земли, тем самым «Интернет людей» стал «Интернетом вещей».

Но вот тут-то и случилось то, чего следовало ожидать даже раньше. Хакерам понадобилось несколько лет для того, чтобы понять, как объединять устройства «Интернета вещей», подключенные именно через Глобальную сеть, в мощные ботнеты. Дело в том, что наличие «ума» у кофеварки или охранной системы, как ни странно, не
предполагает у них сколь-либо серьезной защиты от кибератак. Для такой защиты нужны серьезные и дорогие модули, а это крайне нерентабельно: ведь никто не будет переплачивать за киберзащиту кофеварки. Этим-то и воспользовались хакеры, в результате чего в 2016 году мир столкнулся с ботнетом, мощнее которого никто не
видывал – речь идет о Mirai.

Нет, атаки ботнетов, состоявших из устройств Интернета вещей, предпринимались и ранее, но именно Mirai заставил задуматься, а так ли уж нужен Интернет в Интернете вещей? Ответ – нет, и сегодня индустриальный IoT, да и другие серьезные направления развития Интернета вещей стараются минимизировать свою связь с Глобальной сетью.

Кому с Интернетом вещей жить хорошо?

Интернет вещей сегодня в той или иной степени коснулся практических всех отраслей экономики. Конечно, уровень внедрения решений IoT в разных отраслях не одинаков и во многом зависит от того, насколько экономически эффективным будет это внедрение. Давайте посмотрим, как выглядит сегодня рынок IoT в мире и в России.

В конце 2019 года более 50% российских компаний уже внедрили или же планировали в течение 2020 года закончить внедрение решений с использованием технологий Интернета вещей. Такие данные в своем отчете «Возможности и тенденции Интернета вещей: углубленный анализ российского рынка» (Russia Internet-of-Things Market 2019-2023 Forecast) предоставила в декабре 2019 года аналитическая компания IDC. Этот показатель ниже, чем у мировых компаний – но отставание обусловлено, скорее, не технологическими, а экономическими и частично регуляторными причинами. Общий объем рынка IoT в России составил в 2019 году 3,7 миллиарда долларов, но этот рынок, по мнению аналитиков IDC, не консолидирован, на нем очень много игроков и нет ярко выраженного лидера. Общая же динамика внедрения проектов IoT на российском рынке, по мнению IDC, в ближайшие пять лет могла бы составить 19,7%, причем прогноз по российскому рынку оказался даже выше мирового.

Почему «могла бы»? Потому что сегодня уже очевидно, что такого роста в 2020 году точно не будет – пандемия внесла свои очень серьезные коррективы в развитие мировой экономики в целом и Интернета вещей в частности. И если 2019 год в отношении Интернета вещей можно было назвать «годом осознанности», то 2020, похоже, станет годом освобождения от иллюзий.

И тем не менее, посмотрим, с чем российский рынок IoT подошел к середине 2020 года. Самый высокий рост, по результатам прошлого года, показали транспорт и логистика – 12%. На втором месте по уровню роста – устройства для маркировки и прослеживаемости товаров: 10%. Высокими темпами внедрение решений IoT идет в обрабатывающих отраслях. А вот в энергетике, ЖКХ, муниципальных услугах решения IoT внедряются не спеша – это довольно непростая среда для ведения бизнеса, и затрагиваются здесь не только экономические, но и социальные интересы, так что сопротивляемость внедрению, например, устройств объективного учета потребления коммунальных услуг очень высокая.

Интересно развивается IoT в сельском хозяйстве. С одной стороны, сельское хозяйство – одна из наиболее устойчивых отраслей экономики: производство еды будет востребовано всегда и в любых условиях. С другой стороны, это достаточно консервативная отрасль, где есть как объективные, так и субъективные препятствия к внедрению Интернета вещей. Тут и огромные площади, которые необходимо покрывать сетью датчиков и сенсоров, и привычка работать «по-старинке», и элементарное недоверие к современным
устройствам IoT. При этом именно в сельском хозяйстве появляются подчас самые изящные и востребованные решения на основе IoT.

Например, агрохолдинг «Красава» в Пермском крае только за первый месяц после внедрения инновационных решений на основе IoT сумел увеличить производительность предприятия на 20%. Проект по внедрению IoT предложил «ЭР-Телеком Холдинг» – крупнейший оператор и интегратор промышленного Интернета вещей. Так, вся сельскохозяйственная техника агрохолдинга была оснащена IoT-трекерами, контролирующими местоположение транспорта. В зданиях агрокомплекса было реализовано решение по сбору информации с приборов учета энергоресурсов в режиме реального времени. А на цистерны временного хранения продукции были установлены беспроводные IoT-датчики, контролирующие актуальные данные по объему отгруженного молока и соответствие нормам. Помимо этого, в зоне отгрузки продукции была размещена система видеонаблюдения, позволяющая в режиме онлайн отслеживать действия персонала. Все эти, казалось бы, простые и очевидные решения, интегрированные профессионалами, показали
свою высокую эффективность.

Еще одно популярное платформенное решение, которое базируется на технологиях IoT и больших данных, – платформа «Агросигнал». Платформа способна рассчитать и площадь обработки земли, и объем собранного урожая, и расход топлива, и скорость, с которой движется по полю сельхозтехника. «Агросигнал» работает от Краснодара до Забайкалья и обрабатывает данные, поступающие с 4 млн гектаров. Системой пользуются более 200 российских сельхозпредприятий: и крупные агрохолдинги, и небольшие компании.

Очевидно, что Agro IoT имеет все возможности для того, чтобы в перспективе стать одним из флагманов промышленного Интернета вещей. А вот то направление, которое казалось всем наиболее «продвинутым», а именно «умный дом», развивается вовсе не такими высокими темпами, как можно было бы себе представить. В 2017-2018 годах это направление Интернета вещей не росло совсем, в 2019 году показало небольшой рост (в районе 3%). Перспективы его в ближайшую пару лет вообще не ясны: все же для большинства людей использование «ручных» IoT-устройств является чем-то вроде игры, а из этого следует, что «умные» замки, системы освещения и стиральные машины в условиях возможного экономического кризиса и падения доходов населения наверняка не войдут в список услуг первой и даже второй необходимости.

В целом же, по оценке Ассоциации Интернета вещей, общий рост российского рынка Интернета вещей составил в 2019 году 8,3%, и уже тогда основной рост пришелся на IT- и бизнес-услуги – они заняли почти 40% российского рынка внедрений IoT. Далее идут инвестиции в оборудование – серверные мощности и устройства: датчики, сенсоры для сбора данных и т.д.

В 2020 году эта тенденция будет только нарастать: все, кто будет заниматься внедрением IoT, сосредоточатся на менее ресурсоемких решениях, не требующих инвестиций в инфраструктуру и оборудование. В этом отношении весьма интересны облачные решения, которые как раз стали появляться в последнее время как ответ на сложившуюся почти экстремальную ситуацию.

Приведем живой и свежий пример. В апреле 2020 года компания АПРОТЕХ («дочка» «Лаборатории Касперского» и ИТЭЛМА) представила программно-аппаратный комплекс, предназначенный для сбора и обработки «сырых» промышленных данных (шлюз промышленного Интернета вещей — IIoT GateWay). Это сквозной цифровой сервис, который построен на открытой облачной платформе и собирает данные о состоянии оборудования, параметрах
окружающей среды и даже условиях работы персонала. Зачем он нужен? А затем, чтобы можно было собрать и обработать именно объективные, «сырые» данные – ведь почти 85% промышленного оборудования по всему миру остаётся неподключенным именно потому, что уверенности в полной достоверности данных, которые в итоге ложатся в основу анализа, нет. Есть опасность и перехвата данных, и их намеренного искажения, и т.д. Поэтому решение, гарантирующее безопасность передаваемых данных, рынку необходимо, особенно сегодня: сводятся к минимуму действия человека в производственном контуре, а экспертная оценка данных может проводиться в онлайн-режиме небольшой группой специалистов или с помощью технологий машинного обучения. Решение, кстати, уже внедрено и на предприятиях Группы компаний ЧТПЗ.

Особенности национальных стандартов

«Зоопарк стандартов» — так до недавнего времени можно было назвать то, что происходило в области стандартов как в России, так и за рубежом. Технологии Интернета вещей, собственно, тем и хороши, что передавать данные можно с помощью самых разных протоколов, и каждый может выбрать то, что подходит для его случая. Но лавинообразный рост числа стандартов Интернета вещей во всем мире грозил превратить мир IoT в настоящую Вавилонскую башню – с сопоставимыми по масштабам последствиями.

Эта проблема была замечена многими специалистами, и одной из главных задач в области регулирования Интернета вещей стала разработка единых стандартов, которые бы применялись во всем мире (или хотя бы на территории нескольких стран или даже одной страны). Важно было не допустить ситуации, когда каждый разработчик и каждый интегратор будет предлагать решение, основанное только на его собственных стандартах. Это удалось, и здесь стоит сказать о значительной роли, которую в этом процессе сыграла Ассоциация Интернета вещей и ее члены.

В нашей стране существуют два вида регулирования технической деятельности, в том числе и IoT: нормативно-правовое и нормативно-техническое. Если НПР это прерогатива государства, то НТР законом передано рынку. И здесь Ассоциация Интернета вещей активно участвует в работе по созданию экосистемы нормативно-технического регулирования, вместе с бизнес-сообществом и организациями, агрегирующими запросы рынка, такими как ТК 194 «Кибер-физические системы»(Технический комитет Росстандарта). Основная цель такой работы – выработка национальных стандартов, которые обеспечат совместимость, мультивендорность и мультиплатформенность для всего Интернета вещей.

Так, с апреля 2019 года действует предварительный национальный стандарт «Протокол беспроводной передачи данных на основе узкополосной модуляции радиосигнала» (NB-Fi), который был утвержден Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Этот стандарт был разработан АИВ совместно с ТК 194.

Этими же участниками в 2019 году разработан проект предварительного национального стандарта «Информационные технологии. Интернет вещей. Протокол обмена для высокоемких сетей с большим радиусом действия и низким энергопотреблением», который определяет сетевой протокол и системную архитектуру сети LoRaWAN (Long Range Wide Area Networks).

Другая важная часть работы Ассоциации Интернета вещей – участие в международных организациях, таких как технические консорциумы и комитеты по стандартизации. Участвовать в этой работе просто необходимо: это залог совместимости отечественных решений с международными стандартами, а также реальная возможность продвижения отечественных стандартов на мировой рынок. Например, стандарт LoRaWan получил российские региональные параметры именно благодаря успешному взаимодействию рабочей группы АИВ LoRaWAN с LoRa Alliance, а упомянутый ранее проект предварительного национального стандарта был поддержан международными экспертами во главе со специалистами LoRa Alliance в качестве полноценного протокола семейства LoRaWAN и одобрен к использованию в качестве региональной спецификации для российского рынка LoRaWAN RU.

Кроме того, Ассоциация Интернета вещей — коллективный
участник Консорциума промышленного Интернета вещей
(IIC). В работе Консорциума участвуют и многие члены АИВ.

Текущая парадигма национальной стандартизации в области Интернета вещей – это не определение границ и барьеров, как это делается в нормативно-правовом регулировании, а создание комфортной среды для развития рынка, построение технологического стека, которым смогут пользоваться все.

Вкалывают роботы – счастлив человек?

Одна из основных целей человечества на протяжении всей его истории – это сделать так, чтобы ничего не делать. В народных сказках практически всех народов мира обязательно присутствует сюжет о том, как некоему доброму молодцу удалось получить власть над чем-то волшебным (печью, котом, пони, рыбой – список можно продолжать до бесконечности), и теперь эти волшебные животные и
предметы выполняют за хозяина всю работу. А он лежит на печи да ест калачи.

Похоже, что Индустрия 4.0 нас всех к этой идеальной картине мира приблизила. На дорогах уже появились беспилотные автомобили, и не за горами будущее, в котором умение водить машину перейдет в
разряд экзотических навыков. Целые заводские цеха уже давно работают практически без участия людей, картины заводской проходной, через которую утром по гудку проходят тысячи угрюмых людей, тоже остались в далеком прошлом. Да те же лекции в вузах – сегодня, в эпоху массовой самоизоляции, выяснилось, что лектору совсем не обязательно надрывать горло каждый день по многу раз –
достаточно записать нужный цикл лекций, а студенты будут его слушать в Интернете сколько угодно раз. В общем, картина прекрасная во всем, если бы не одно «но».

Возьмем, к примеру, тот же транспорт, в котором внедрение технологий Интернета вещей идет чуть ли не самыми высокими темпами. Безлюдные технологии пришли сюда и начали вытеснять живых людей с их водительских мест. Пионерами здесь стали дальние перевозки, а также машины, работающие на горнодобывающих карьерах. И там, и там маршрут совершенно понятен и относительно прост, внештатные ситуации вполне поддаются алгоритмизации, а водители, потерявшие работу, пройдут переподготовку и займутся чем-то другим. Но тут обнаружилось, что те самые дальнобойщики, которых заменяют бездушные роботы, создавали множество рабочих мест на всем пути следования. Ведь живому дальнобойщику надо поесть, сходить, пардон, в туалет, сделать покупки, ему может понадобиться лекарство, новая футболка или стакан кофе. И те, кто живут в населенных пунктах вдоль трасс, прекрасно к этому приспособились и давно уже создали развитую инфраструктуру, удовлетворяющую всем потребностям дальнобойщиков – от кафе и туалетов до живого человеческого общения. Но роботам-то все это не нужно. И если чуть сгустить краски, то картина выглядит довольно апокалиптически: бездушный робот-трак едет по стране, оставляя за собой опустевшие города и поселки и тысячи голодных и озлобленных людей: всех-то на другие специальности не переучишь, да и кто этим будет заниматься в
таком масштабе.

Свою лепту в историю развития Интернета вещей в мире прямо на наших глазах вносит и пандемия. С одной стороны, по мнению множества специалистов, серьезное развитие IoT в ближайшие год-два, скорее всего, станет невозможным: серьезных инвестиций в инфраструктуру Интернета вещей ожидать сейчас не стоит. С другой
стороны, в мире, где самоизоляция становится фактически условием выживания, безлюдные сценарии обсуждаются все чаще и чаще, и то, что совсем недавно было просто хайпом, может стать реальным инструментом для спасения экономики.

Но и здесь есть оборотная сторона вопроса. К примеру, технологии IoT уже давно разработаны для горнодобывающей промышленности, их эффективность получила практическое подтверждение, и постепенно эти самые безлюдные технологии внедряются на все большем числе
карьеров, заменяя собой людей. Соответственно, рабочие места сокращаются, а эффективность производства и его безопасность
повышаются. И это было прекрасно ровно до того момента, пока огромное количество людей не оказалось в вынужденном бездействии, и вполне вероятно, что после завершения карантина работа будет далеко не у всех. Стоит ли в такой ситуации внедрять новые технологии и сокращать рабочие места – или же разумнее будет подождать пока с заменой человека на устройство IoT?

В общем, идеальной картины, где роботы вкалывают, а Емеля лежит на печи и ест калачи, никак не получается. Куда деть всех этих освободивших «человеков», никто пока не придумал – в мире «умных» гаджетов для человека вполне может не остаться места.

Интернет вещей на фоне Covid-19: жертва или лекарство?

Как уже говорилось раньше, пандемия весьма сурово обошлась с Интернетом вещей. По сути, направление встало: проекты не развиваются, инвестиции заморожены, порваны многие снабженческие и технологические цепочки. Большинство решений IoT в 2020 году будут основаны именно на сервисной модели: ожидать инвестиций в долгосрочные проекты и создание сложных решений не приходится — останутся только те инвестиции, которые показывают быстрые результаты. Разумеется, циклы инвестиций, которые были начаты ранее, будут завершены, но новых денег на развитие IoT пока не будет.

Зато явно в фаворе оказался «человеческий IoT» — инвестировать будут (и уже начали) в медицину, безопасность, а также в ускорение создания систем объективного учета и контроля. Это как раз те направления, которые будут востребованы в мире еще очень долго.

Но Интернет вещей может сыграть и серьезную социальную роль. Люди вынужденно перешли на удаленную работу – и нравится им это или нет, им всем приходится в авральном порядке осваивать цифровые технологии. Если не поддержать этих людей – причем с проблемами столкнулись все, от обычных клерков до руководителей
предприятий, – результаты могут быть весьма печальными. И здесь
поддержку как раз оказало государство: Минпромторг России вместе с Ассоциацией Интернета вещей разработал Витрину технических
решений для организации процесса удаленной работы. Здесь, в том числе, представлены апробированные продукты, предназначенные для удаленного мониторинга и управления производственным оборудованием и логистическими процессами, организации удаленных рабочих мест и формирования всей необходимой виртуальной инфраструктуры.

Разумеется, драматические события, разворачивающиеся на наших глазах, окажут (и уже оказывают) серьезное влияние на российский и всепланетарный Интернет вещей. Но в отрасли работают креативные люди – и можно быть уверенными, что Интернет вещей выстоит, вырастет и станет одной из главных движущих сил мировой экономики. Как, собственно, случалось в предыдущие годы со всей IT-отраслью, которая в эпоху кризисов всегда росла и крепла.

  • Автор Глеб Пыжов является заместителем директора Ассоциации Интернета вещей
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •