Маргарита Акулич
Интернет вещей (IoT): современный ракурс
© Маргарита Акулич, 2025
ISBN 978-5-0067-0156-4
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Предисловие
Данная книга посвящена одной из революционных на сегодняшний день технологий – интернету вещей. Раскрыты ее основные аспекты и некоторые важные нюансы. Рассказано об искусственном интеллекте в Интернете вещей, о IoT и блокчейне, о IoT и периферийных вычислениях, а также о IoT и маркетинге. Поведано о новых IoT-тенденциях, влияющих на промышленность и потребителей.
В основном при подготовке книги использованы не русскоязычные источники.
I Интернет вещей (IoT): основные аспекты
1.1 Что собой представляет Интерхет вещей, каков Спектр его применения и в чем его преимущество?
Что собой представляет Интернет вещей (IoT)?
Технология Интернета вещей (IoT) является отличающейся разветвленностью системой, объединяющей различные устройства, способные подключаться друг к другу и обмениваться информацией с облачными хранилищами. В состав IoT имеет место вхождение устройств, оснащенных датчиками и специальным программным обеспечением, а также разнообразных машин и предметов быта, причем как механических, так и цифровых.
Спектр применения IoT
Спектр применения данной технологии огромен: от обычных домашних вещей до самого сложного промышленного оборудования. Все большее число компаний в разных сферах бизнеса внедряют IoT ради улучшения качества обслуживания потребителей, оптимизации рабочих процессов, повышения уровня эффективности принятия решений и увеличения общей ценности бизнеса.
Преимущество Интернета вещей
Преимущество Интернета вещей заключается в реализации возможности передачи данных по сети без непосредственного участия человека, будь то взаимодействие между людьми или с компьютерами. В рамках IoT «вещью» может стать человек с медицинским кардиомонитором, животное с имплантированным чипом для отслеживания, автомобиль, оснащенный сенсорами, предупреждающими о проблемах с шинами, или любой другой природный либо созданный человеком объект, получивший сетевой адрес и способный передавать данные.
1.2 Из-за чего Интернет вещей важен? Какие выгоды предоставляет Интернет вещей для компаний?
Из-за чего Интернет вещей важен?
Технологии Интернета вещей (IoT) способствуют более эффективной жизни и работе людей. Пользователи могут применять устройства, интегрированные в IoT – такие как транспортные средства, носимые гаджеты или системы климат-контроля, – для оптимизации повседневных задач. К примеру, по прибытии домой автомобиль может автоматически открыть гараж, термостат – установить желаемую температуру, а освещение – приглушить и изменить цвет. Помимо удобства в автоматизации человеческого жилища, IoT играет ключевую роль в деловой сфере.
Он позволяет компаниям добиваться отслеживания состояния своих систем в режиме реального времени, получая весьма ценные данные о производительности оборудования, эффективности цепочек поставок и логистических процессах.
Благодаря IoT машины оказываются способны выполнять операции рутинного типа без участия человека. Это дает предприятиям шанс автоматизировать процессы, добиться сокращения затрат на персонал, минимизации отходов и повышения уровня качества обслуживания.
Внедрение IoT содействует снижению расходов на производство и транспортировку товаров, а также обеспечивает большую открытость в отношениях с клиентами. Развитие Интернета вещей не останавливается, ведь все большее число разных организаций понимают, насколько важны подключенные устройства для получения и сохранения конкурентных преимуществ.
Какие выгоды предоставляет Интернет вещей для компаний? Технология IoT открывает перед компаниями (или организациями либо предприятиями) множество возможностей. Она стимулирует бизнес к пересмотру текущих методов работы и предоставляет ресурсы для оптимизации стратегий развития. Некоторые преимущества IoT специфичны для отдельных секторов, в то время как другие актуальны для широкого круга предприятий. Промышленный интернет вещей (IIoT) чаще всего встречается в производственных, транспортных и энергетических компаниях, использующих датчики и другие IoT-устройства; однако его применение распространяется и на организации в сфере сельского хозяйства, инфраструктуры, а также автоматизации жилых помещений, что способствует цифровой модернизации многих предприятий.
II Как работает Интернет вещей?
Устройства Интернета вещей работают, собирая информацию с помощью встроенных датчиков, которые затем отправляются через специальный шлюз для обработки приложением или внутренней системой. Для работы IoT-системы данные от датчиков, расположенных на IoT-устройствах, передаются через IoT-шлюз, позволяя анализировать их с помощью приложений или внутренних программ. Экосистема Интернета вещей состоит из четырех описанных далее ключевых компонентов.
2.1 Датчики или устройства. Связь
Датчики или устройства
Это интеллектуальные устройства, подключенные к сети и оснащенные системами, включающими процессоры, датчики и средства коммуникации, предназначенными для сбора, передачи и обработки данных из окружающей среды.
Связь
IoT-устройства взаимодействуют друг с другом по сети, при этом практикуется использование сети Интернет. Они обмениваются данными датчиков, подключаясь к IoT-шлюзу, который выступает в роли центрального узла для приема информации. Перед отправкой данные могут также быть обработаны на периферийном устройстве для локального анализа.
2.2 Обработка информации. Визуальное управление
Обработка информации
Для выявления тенденций, формирования предложений и предотвращения усугубления ситуаций применяются лишь проверенные данные. Локальная обработка информации обеспечивает уменьшение количества данных, передаваемых в облако, снижая нагрузку на сетевые каналы. В ряде случаев данные устройства обмениваются данными с иными подключенными устройствами и действуют на основе полученной информации.
Значительную часть операций они выполняют автономно, хотя взаимодействие с человеком остается возможным: пользователи могут настраивать их, давать указания или просматривать собранные данные. Используемые протоколы связи, сети и соединения, применяемые к этим устройствам, в значительной степени определяются конкретными сценариями использования Интернета вещей.
Интернет вещей также может – ради упрощения и повышения гибкости процессов сбора данных – применять такие технологии, как машинное обучение и искусственный интеллект.
Визуальное управление
Для управления устройствами Интернета вещей обычно используется графический интерфейс (UI). К примеру, веб-страница или мобильное приложение могут служить UI для того, чтобы могли осуществляться такие вещи как контроль, администрирование и мониторинг работы умных устройств (smart devices).
III Каковы плюсы и минусы Интернета вещей?
3.1 Плюсы
Среди ключевых достоинств технологий Интернета вещей стоит выделить перечисленные далее.
Удобство доступа
Интернет вещей открывает беспрепятственный доступ к сведениям из любой точки мира, в любое время и с любого гаджета. Например, благодаря IoT информация становится более доступной благодаря предоставлению данных и аналитики в режиме реального времени, интуитивно понятным средствам управления, и своевременным уведомлениям.
Оптимизация коммуникации
IoT способствует более эффективному взаимодействию между подключенными электронными устройствами. Это обеспечивается за счет оперативного обмена данными, расширения зоны действия сети, снижения энергопотребления и приоритезации важных коммуникаций. В качестве иллюстрации: если датчик движения в системе «умного дома» фиксирует активность возле входной двери, он инициирует оповещение, активирующее интеллектуальную систему освещения для включения внешнего освещения.
Экономия ресурсов
IoT позволяет передавать данные по сети, что приводит к сокращению временных и финансовых затрат. Ярким примером является предиктивное обслуживание в промышленности. IoT-датчики, установленные на оборудовании, постоянно мониторят ключевые параметры, такие как температура, вибрация и условия эксплуатации. Собранные данные анализируются с помощью алгоритмов машинного обучения в целях выявления тенденций, указывающих на возможные неисправности либо снижение эффективности, что позволяет существенно экономить время и средства.
Улучшение логистики и управления запасами
Технологии Интернета вещей (IoT) открывают возможности для совершенствования цепочек поставок и оптимизации управления ресурсами, что помогает предприятиям снижать издержки и улучшать клиентский сервис. Благодаря отслеживанию товаров и материалов в реальном времени, производители могут оперативным образом реагировать на снижение остатков, минимизировать излишки и оптимизировать логистические маршруты.
Повышение производительности
IoT осуществляет анализ данных непосредственно на устройствах, что позволяет уменьшить объем информации, передаваемой в облако. Такая обработка данных на месте обеспечивает более эффективное взаимодействие между физическими устройствами, ведь они обрабатывают информацию локально и передают в облако или другим устройствам только самое важное.
Автоматизация бизнес-процессов
Интернет вещей позволяет автоматизировать рутинные операции, повышая уровень сервиса и уменьшая зависимость от человеческого фактора. Например, в агропромышленном комплексе системы полива, подключенные к IoT, могут самостоятельно регулировать графики орошения, учитывая влажность почвы, прогнозы погоды и потребности растений.
Повышение уровня клиентского сервиса
Технологии Интернета вещей открывают возможности для создания индивидуальных предложений и сервисов, точно соответствующих запросам и ожиданиям каждого покупателя. Умные устройства в быту, носимая электроника и персонализированные предложения в магазинах – все это демонстрирует, как IoT способствует повышению качества обслуживания.
Обеспечение адаптивности
Функционал IoT легко адаптируется к изменяющимся условиям бизнеса. Добавление новых устройств, расширение сферы деятельности или интеграция с уже существующими системами – IoT предоставляет необходимую гибкость для масштабирования и роста в соответствии с реальными потребностями компании.
Содействие принятию обоснованных управленческих решений
IoT создает огромные потоки данных, которые можно анализировать для выявления ценных инсайтов о бизнес-процессах, поведении клиентов и динамике рынка. Благодаря анализу больших данных компании могут принимать взвешенные решения, оптимизировать работу и открывать новые источники прибыли. Содействие экологической ответственности
IoT помогает рационально использовать ресурсы и уменьшать воздействие на окружающую среду за счет внедрения таких решений, как интеллектуальное управление энергопотреблением, сокращение объемов отходов и применение экологичных методов в сельском хозяйстве. Оптимизируя использование ресурсов и минимизируя отходы, IoT вносит ценный вклад в экологическую устойчивость.
3.2 Минусы
Несмотря на наличие широкого спектра преимуществ, технология Интернета вещей (IoT) таит в себе и определенные риски, которые обязательно стоит учитывать.
Риски информационной безопасности
Расширение IoT-сети ведет к увеличению числа потенциальных точек входа для злоумышленников. С ростом объема передаваемой данных возрастает и опасность утечки конфиденциальной информации в руки хакеров.
Сложность администрирования
Управление растущим парком IoT-устройств становится все более трудоемким процессом. Организациям предстоит справляться с огромным количеством подключенных элементов, а обработка и контроль данных, поступающих от них, может представлять серьезную задачу.
Возможность повреждения оборудования
Неисправность одного из устройств в сети IoT может привести к сбоям и повреждению других подключенных к сети элементов.
Проблемы совместимости
Отсутствие единого международного стандарта совместимости в сфере IoT усугубляет проблему взаимодействия между устройствами, приводя к фрагментации платформы.
Фрагментация платформы
Фрагментация платформы подразумевает наличие множества различных, несовместимых между собой подплатформ, протоколов и стандартов IoT, что затрудняет взаимодействие и интеграцию различных устройств и систем.
Многие компании, работающие в сфере Интернета вещей, создают собственные платформы и протоколы, заточенные под их отдельные и особенные продукты и решения. Этот подход препятствует установлению общих стандартов и возможности взаимодействия, так как устройства разных производителей зачастую практикуют использование несовместимых технологий.
Изменение структуры занятости
Сокращение необходимости в человеческом участии в ряде процессов может привести к перераспределению рабочих мест, особенно среди работников с низкой по уровню квалификацией. В качестве примера можно привести автоматизацию инвентаризации и использование банкоматов, что уже снизило потребность в ручном труде, вызвав сокращения и неопределенность для тех, кто сейчас (пока) занят на подобных позициях.
Нормативно-правовые ограничения
С ростом числа IoT-устройств происходит и возрастание юридических сложностей. Организациям необходимо соблюдать различные требования в области защиты данных, конфиденциальности и кибербезопасности, которые могут существенно отличаться в зависимости от юрисдикции.
