Просто как ABCDE: принцип работы интернета вещей

Иногда даже самые «умные» решения могут иметь проблемы в реализации и последующей работе. Это вызывает разочарование у компании, которая их внедрила для повышения эффективности. Такая ситуация часто происходит и с интернетом вещей, который сам по себе является довольно сложной структурой.

Сегодня использование IoT-технологий демонстрирует невысокие результаты — из общего количества внедренных проектов, только 10% успешны.

• A — Analytics или «Аналитика»;
• B — BigData или «Большие данные»;
• C — Connection или «Соединение»;
• D — Devices или «Устройства»;
• E — Experience или «Опыт»

Analytics / Аналитика

Стоит ли говорить о том, что без аналитики невозможно развитие и сама жизнедеятельность любого бизнеса? Хотите ли вы сократить расходы, внедрить новый продукт/услугу или просто нужна достоверная информация, доступ к которой всегда открыт, — все дороги ведут к аналитике.

В интернете вещей аналитика является одним из ключевых звеньев. Она объединяет в единую структуру:

• физические устройства;
• непосредственно полученные от них данные;
• бизнес-процессы.

Без такой структуры невозможно достичь окупаемости инвестиций (Return On Investment — ROI).

При этом IoT-решения не должны стоить больше, чем сами данные и требовать переоснащения всей существующей инфраструктуры бизнеса. Если собранная аналитика помогает компании экономить или делать новые успешные проекты на большую сумму, чем затраты на установку и обслуживание устройства, решение будет выгодным. Если нет, забудьте об этом, так вы не добьетесь окупаемости инвестиций. Внутри расходов вы должны учитывать стоимость датчика, его установки, обновления, обслуживания, аналитической платформы.

Большие данные / Big Data

Big Data — это не только эффективный способ хранения данных, но и наполнение их содержанием, дополнительными сведениями, новой ценностью. Фактически это большой Excel-файл, в котором собрана вся прямая и косвенная информация с датчиков. Все данные, полученные от подключенных устройств, хранятся в облачном пространстве. Они позволяют выявлять закономерности и автоматизировать существующие процессы или выстраивать новые. При этом информацию можно получать в режиме реального времени в двух вариантах — в графической визуализации или в виде исторической аналитики. То есть тут тоже подключается аналитика. Она помогает привнести больше смысла в данные, хранящиеся в Big Data, визуализировать сведения, чтобы вы могли принять решение.

Если сравнить две новые технологии 5G и 0G (сеть промышленного интернета вещей), которые внедряются в России, то в отличие от сети 5G, работающей с большим объемом данных от одного источника, сеть для 0G подразумевает поступление больших данных от миллионов датчиков, которые потом обрабатываются и анализируются.

Connection / Соединение

Чтобы устройство могло отправлять информацию, необходимо как-то осуществлять трансферную передачу данных между устройством и облаком, иначе ваши данные будут заблокированы внутри датчика. Это можно осуществлять в режиме реального времени с помощью радиочастоты или кабеля или асинхронно при подключении ПК/смартфона к устройству для их загрузки. Для наглядности можно провести аналогию с нефтяным трубопроводом, по которому течет нефть от месторождения до конкретного промышленного объекта.

Датчики генерируют информацию о состоянии активов (местоположении, температуре, освещенности, ударах и др.) постоянно, она передается на платформу для хранения и аналитики. В связи с этим возрастает и требование к самой сети: она должна выдерживать нагрузку 24 часа в сутки 7 дней в неделю и обеспечивать доступ к данным с устройств с вероятностью 99,99% с минимальными затратами. В отличие от сети 5G, работающей с большим объемом данных от одного источника, сеть 0G подразумевает поступление информации от миллиона датчиков, которые потом обрабатываются и анализируются.

Device / Датчики

Чтобы вся система работала слаженно и без потерь, необходимо подобрать устройства под конкретные задачи. Датчики должны иметь соответствующую частоту сообщений, причем в зависимости от объекта она будет разной (может меняться порог обнаружения, точность и другие параметры). Кроме того, важны простота установки устройства и срок его работы, чтобы он совпадал с циклом жизни объекта, на котором он будет размещен. В таком случае будут снижены затраты на техническое обслуживание.

Experience / Опыт

Внедрение любого решения, в том числе технологического, требует глубокого понимания проблем клиента, а для этого требуется опыт, который можно получить на основе изучения и анализа чужой практики, либо путем выполнения большого объема практической работы. Создание уникальных проектов «с нуля» будет довольно затратно. Изучите опыт, возможно, кто-то где-то уже успешно решил похожую задачу.

Подписывайтесь на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.

Что такое Интернет вещей и как он поможет предприятиям зарабатывать больше?

Мы находимся на пороге четвертой промышленной революции. В развитых и развивающихся странах, в каждом уголке планеты, наступит полная автоматизация производства.

Мы движемся вперед с невероятной скоростью. Десять лет назад было около 500 миллионов устройств, подключенных к сети. Сегодня их уже около 10-20 миллиардов.

Индустрия 4.0 приведет к ультраавтоматизации производственных процессов, увеличению производительности труда, экономическому росту и конкурентоспособности предприятий.
С развитием информационных технологий мир меняется кардинальным образом. Если раньше для мониторинга и получения информации с окружающих нас объектов требовалось несколько недель, десяток специалистов и финансовые вложения, то теперь достаточно одной платформы и пары «кликов» мышью.

IoT технологии открывают фантастические возможности для бизнеса и меняют саму природу продукта.

Что такое Интернет вещей?

Интернет вещей (Internet of Things, сокращенно IoT) – это концепция, по которой устройства объединяются в одну сеть и взаимодействуют друг с другом. Это помогает сделать устройства «умными»: они самостоятельно собирают информацию, обмениваются ею и принимают решения.

Следить за состоянием и управлять ими можно с компьютера или телефона. Интернет вещей применяется в производстве, сельском хозяйстве, медицине, городской среде и в быту.

Главные явления Интернета вещей:

• устройства, которые вошли в сеть и взаимодействуют друг с другом;
• способ подключения – M2M – то есть машины – для – машин, без участия человека;
• работа с большим объемом данных. Применение технологий Big Data.

«Если в двадцатом веке данные попадали в компьютер только от человека, использовавшего для их ввода дополнительные устройства, то в двадцать первом веке мы уже имеем дело с гаджетами, которые сами могут собирать и отправлять данные. В этом и состоит суть Интернета вещей. Данные собираются, обрабатываются и передаются устройствами без участия человека»

Кевин Эштон (Kevin Ashton) — изобретатель концепции и термина Интернет вещей (Internet of Things, IoT).

Главное отличие Интернета вещей от обычных автоматизированных систем управления (АСУ ТП) в количестве обрабатываемых данных. Сотни тысяч сигналов каждую секунду поступают на сервер и сразу же обрабатываются. Благодаря этому пользователь в режиме реального времени видит работу оборудования.

Обычная база данных SQL не справляется с таким объемом информации. Обработка занимает слишком много времени и данные теряют актуальность. Для технологии IoT используются нереляционные (NoSQL) базы данных. Они не агрегируют информацию, которая поступает от устройств, а хранят её в исходном виде, что позволяет накапливать терабайты сигналов за любой период времени. Так как данные не агрегированы, то можно сделать срез по любому параметру и применить новый алгоритм к историческим сигналам, что позволяет быстро и гибко работать с информацией.

С чего все началось?

Сама идея, что устройства могут обмениваться информацией друг с другом без участия человека, появилась еще в конце 70-х годов. Однако потребовалось 20 лет, чтобы подключить первое устройство к сети и еще 9 лет, чтобы сформулировать само определение Интернета вещей.
Ниже представлена инфографика с ключевыми моментами развития Интернета вещей.

Сегодня все формы коммуникаций сводятся либо к схеме человек – человек, либо человек – устройство. Технологии IoT предлагают «шагнуть» в будущие, в котором коммуникации представлены в форме машина – машина (M2M). Эта уникальная технология способна объединить окружающие нас физические объекты в единую систему, а эту систему в систему систем. Она дает возможность управлять объектами, получать с них информацию и предвидеть ошибки.

«IoT соединяет окружающие нас объекты в систему, а эту систему в систему систем. Они обмениваются информацией между собой и работают без вмешательства человека в режиме реального времени»

Интернет вещей дает организациям совершенно новые способы управления и мониторинга удаленно выполняемых операций. Он позволяет полностью контролировать удаленно расположенные объекты и постоянно передает информацию в хранилище данных.

Как работать с данными и управлять оборудованием?

Работа пользователей происходит в IoT-платформе. Это специальная среда, в которой можно получать аналитику, строить отчеты, настраивать оповещения и управлять устройствами. В платформе можно работать с уже готовыми решениями для конкретных задач: мониторинг станков, управление дронами, отслеживание местоположения объектов. А можно создавать собственные решения. Для этого некоторые платформы предоставляют библиотеки SDK для различных языков программирования, с помощью которых можно написать приложение под свои задачи.

«Профилактика – всегда дешевле ремонта»

Приятным бонусом будет наличие цифрового 3D-двойника. Это трёхмерная модель участков предприятия, которые подключены к IoT. Двойник наглядно демонстрирует работу устройств: их статусы и состояния, перемещения по участку.

В зависимости от платформы вход в систему осуществляется через специальное приложение или посредством веб-интерфейса. Второй вариант удобнее, так как позволяет работать с любого устройства, у которого есть браузер.

Интернет вещей в механическом производстве

Рассмотрим пользу от внедрения Интернета вещей на примере компании по производству автомобилей. Чтобы сделать кузов машины, нужно обработать металл, приварить детали друг к другу, покрасить всю конструкцию. В производстве работают фрезерные и токарные станки, сварочные автоматы и покрасочные камеры. Всего 100 единиц оборудования. Компания решила применить технологию Интернета вещей, чтобы улучшить производство. Всё оборудование подключили к единой сети предприятия, где каждые из 100 станков отправляет по 100 сигналов в секунду. Весь объём данных автоматически поступает на внутренний сервер компании. Доступ к этой информации предоставили начальнику цеха, инженеру-технологу и инженеру ремонтной службы.

Начальник цеха следит за работой оборудования через приложение в своём телефоне. Он видит, какой станок сейчас точит деталь, какой включен и просто стоит, а какой и вовсе выключен. Каждый час работы станка стоит 3500 рублей. Столько же денег теряет предприятие за каждый час простоя оборудования. Каждая деталь должна производиться по определенной технологии, на определенных режимах, иначе она может получиться с браком или ещё хуже — сломается станок. Таким образом, начальник цеха постоянно контролирует ход производства, находит узкие места и увеличивает эффективность работы.

Инженер-технолог также следит за производством из своего кабинета. Но его интересуют другие вещи: сколько времени изготавливается каждая деталь, как быстро расходуется инструмент. Он видит, что оборудование может работать эффективнее и производить больше деталей. Технолог даёт команду переписать управляющую программу, по которой работает станок. Теперь деталь обрабатывается на 30% быстрее, а значит станок будет изготавливать больше изделий.

Инженер ремонтной службы настроил себе оповещение. В случае аварии он получит сообщение и сможет оперативно решить проблему. Если причина поломки неизвестна, специалист изучит историю сигналов с оборудования и проведёт расследование аварии.

Интернет вещей в ближайшем будущем

По оценкам IndustryARC, к 2021 году оборот рынка Интернета вещей достигнет 123 миллиарда долларов. В условиях ужесточенной конкуренции все больше промышленных и производственных компаний начнут внедрять технологии Интернета вещей.

Идея Интернета вещей способна кардинально повлиять на развитие современного мира, поскольку позволит многим производственным процессам происходить без участия человека.
В ближайшем будущем Интернет вещей значительно трансформирует бизнес и даже целые отрасли. Эта система поможет решить целый ряд глобальных проблем современного производства.

• интернет вещей
• iot platform
• индустрия 4.0
• big data
• цифровой двойник

• Программирование
• Работа с 3D-графикой
• Big Data
• Интернет вещей

Угодить всем: как интернет вещей используется в разных сферах

Предприятия стремятся к оптимизации бизнес-процессов посредством внедрения современных технологий, одной из которых является интернет вещей. Интернет вещей (IoT) относится к умным устройствам, используемым в производстве, розничной торговле, здравоохранении и других предприятиях для повышения эффективности бизнеса. Промышленные устройства предоставляют владельцам бизнеса подробные данные в режиме реального времени, например сообщают, какие приборы включены в нерабочее время и потребляют лишнюю энергию. Каким образом технология IoT оптимизировала процессы в крупнейших корпорациях страны — разбирались «Известия».

Что такое IoT

Понятие «интернет вещей» было введено в 1999 году компанией Procter & Gamble, чтобы описать новое направление в технологиях. С тех пор оно стало набирать популярность. Сегодня интернет вещей — это сеть устройств, которые могут обмениваться данными между собой, а также с серверами в интернете. Первые устройства, способные подключаться к Сети, появились еще в 1980-х годах. Это были промышленные контроллеры и системы автоматизации, которые использовались для управления производственными процессами. Однако широкое распространение интернет вещей получил только в последние годы. Об этом «Известиям» рассказал основатель компании «Интеллектуальный энергомониторинг» Андрей Купчин.

Автоматизированная система управления на Златоустовском машиностроительном заводе
Фото: РИА Новости/Сергей Мамонтов

— Если объяснять простыми словами, что такое IoT, то я бы уточнил, что это некая система, в которой интернет связан с физическим миром вещей с помощью различных технологий. И эти технологии нам очень понятны. Мы каждый день ими пользуемся — это Wi-Fi, Bluetooth, LTE, 3G, 4G, — подчеркнул основатель и CEO компании Mirey Robotics Андрей Наташкин.

Временный перегрев: экономика России превысила свои потенциальные показатели
Какие отрасли демонстрируют самые заметные подъем и спад

Чаще всего выделяют два направления использования IoT. Первое — персональное. Например, умные часы, фитнес-трекеры, бытовая техника, управляемая с помощью смартфона. Второе направление — промышленное. В данном случае технология реализуется в различных отраслях промышленности, то есть здесь IoT направлен не на конкретного человека, а на социум в целом. Это частичная замена человеческого труда на роботов или полная автоматизация производства. Сюда же относится концепция умных городов, где с помощью технологий искусственного интеллекта повышается безопасность, снижается энерго- и водопотребление. — В целом отмечается колоссальный рост данного рынка. Например, еще пять лет назад эксперты оценивали рынок IoT в $160 млрд. Но уже к 2026 году ожидается квантовый рост — до $1,1 трлн. И это легко можно объяснить, искусственный интеллект проник во все сферы общества и экономики. Эти технологии буквально помогают нам каждый день, — рассказал Андрей Наташкин.

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Павел Волков

Доцент департамента международного и публичного права факультета Финансового университета при правительстве РФ Елена Баракина отмечает, что в настоящее время наибольшую популярность в сфере применения интернета вещей имеют три концепции: умный город (в том числе умный дом), технологии интернета вещей в сфере здравоохранения и промышленный интернет вещей. Данные концепции разрабатываются и внедряются совместно. Проект «Умный город» уже на протяжении нескольких лет реализуется на государственном уровне в соответствии с национальными программами и включает внедрение технологий интернета вещей в системы управления городским хозяйством, например создание сети устройств, которые с помощью датчиков взаимодействуют друг с другом без участия человека (автоматизированная передача данных).

Вижу цель: столичная промышленность идет в рост
Эксперты считают, что малые компании — это будущее российского бизнеса

— В Московском регионе планируется в рамках данной программы создать городскую экосистему мониторинга здоровья людей, систему автоматического реагирования на чрезвычайные ситуации и неправомерные действия, а также систему интеллектуального взаимодействия транспорта, — рассказала эксперт.

Результат внедрения

По словам Андрея Купчина, одним из главных преимуществ IoT является повышение эффективности бизнес-процессов. С помощью сенсоров и устройств, связанных в единую сеть, можно автоматизировать многие процессы, что позволяет сократить время на выполнение задач и уменьшить количество ошибок.

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Сергей Коньков

— Кроме того, благодаря IoT бизнес может получать больше данных о своих клиентах и процессах, что помогает принимать более обоснованные решения. Например, с помощью сенсоров можно отслеживать количество продукции на складе и определить, когда нужно заказывать новую партию. Также можно отслеживать поведение клиентов в магазинах и на основе полученных данных улучшать сервис, — отметил эксперт. Еще одним преимуществом IoT является возможность создания новых продуктов и услуг. Благодаря связанным между собой устройствам можно создавать новые сервисы и решения, которые ранее были недоступны. Например, с помощью IoT можно создать умный дом, который будет автоматически регулировать температуру, освещение и другие параметры в зависимости от привычек и потребностей жильцов. IoT позволяет бизнесу экономить деньги. Благодаря автоматизации процессов и оптимизации использования ресурсов можно сократить расходы на производство и повысить эффективность работы компании. Таким образом, IoT предоставляет бизнесу множество возможностей для улучшения производительности, оптимизации процессов и создания новых продуктов и услуг. Внедрение этой технологии может стать ключевым фактором в достижении успеха в современном бизнесе.

Рабочий во время сборки систем автоматизации «Умный дом» на производстве электротехнического оборудования предприятия

Фото: РИА Новости/Виталий Тимкив

— Среди систем интеллектуального энергомониторинга популярностью пользуется беспроводная система Panoramic Power. Она внедряется на промышленных предприятиях и позволяет бизнесу значительно снизить расходы на электроэнергию, — рассказал Купчин.

Технический отрыв: бытовые приборы из КНР и Турции вытесняют европейские
Чем такие устройства всё больше привлекают российских покупателей

Успешное применение

Один из кейсов успешного внедрения интернета вещей — сеть ресторанов, которая задействовала систему Panoramic Power для контроля за работой оборудования. Благодаря этой технологии удалось выявить несколько приборов, которые не отключали ночью. После добавления уведомлений для ответственных сотрудников оборудование начали выключать, и расходы по каждому ресторану снизились на 10%. Компания «Магнитогорский металлургический комбинат» (ММК) использует IoT-датчики для мониторинга состояния оборудования и процессов в сталеплавильных цехах. Это помогает продлить его срок службы, а также обеспечить более точный контроль запасов материалов, необходимых для ремонта, рассказал в беседе с «Известиями» IT-эксперт по стратегии реализации технической части бизнес-решений Юрий Макаренко.

Мониторинг и главный пункт управления новой линии непрерывного горячего цинкования на ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат»

Фото: РИА Новости/Александр Кондратюк

— При выявлении аномалий на электростанциях системы IoT могут запустить автоматические действия и предотвратить аварию. Например, при перегрузке на подстанции инициировать перераспределение нагрузки или отключение части оборудования. Операторы энергосетей и электростанций с помощью датчиков IoT в реальном времени следят за фактическим состоянием оборудования и сетей. Такой подход помогает точнее планировать ремонтные работы и предотвращать простои из-за потенциальных аварий, — отметил эксперт. IoT-решения применяются и для управления безопасностью на ядерных объектах. Датчики в совокупности с системами видеонаблюдения позволяют фиксировать любые отклонения от регламентов, любые нарушения техники безопасности, чтобы предотвращать потенциально опасные ситуации для работников.

При подготовке материала использовались источники:
https://trends.rbc.ru/trends/industry/5f7ca9f89a79471a3d36cb2c
https://habr.com/ru/articles/474796/
https://iz.ru/1570980/alena-svetunkova/ugodit-vsem-kak-internet-veshchei-ispolzuetsia-v-raznykh-sferakh