“Internet stvari”, Internet stvari (IoT) - ova moderna fraza danas je jedan od najcitiranijih termina u IT publikacijama. Analitičari govore o brzorastućem IoT tržištu, utjecaju društvenih, oblaka i, naravno, mobilnih tehnologija na njega, ali nije sasvim jasno što ovo IoT tržište uključuje. Tumačenje samog pojma također nije sasvim jasno. Od dobavljača do dobavljača, od autora do autora, definicije se prilično razlikuju. Štaviše, u zavisnosti od tumačenja, sam fenomen se čini ili budućim izgledima ili svršenim činjenicom. Autor ovog članka pokušao je da napravi komparativnu analizu publikacija na ovu temu, da shvati šta se odnosi na pojam „IoT tržište“ i zašto mu se u posljednje vrijeme posvećuje povećana pažnja.

IoT koncept i tehnologija

Prije nego što govorimo o tržištu, potrebno je saznati što je IoT i razumjeti postoji li definicija ovog pojma. Međutim, nije problem nedostatak definicija, već, naprotiv, njihov višak. Pregledavši nekoliko desetina članaka i izvještaja na temu Interneta stvari, autor se uvjerio da postoje ozbiljna neslaganja u tumačenju ovog pojma. Zaista, predstavljamo definicije iz najcjenjenijih izvora. Analitičarska kompanija Gartner koncept “Interneta stvari” tumači kao mrežu fizičkih objekata koji sadrže ugrađenu tehnologiju koja omogućava ovim objektima da mjere parametre vlastitog stanja ili stanja okoline, koriste i prenose ove informacije. Napominjemo da u ovoj definiciji, koja je inače najčešće citirana, riječ „Internet“ u potpunosti izostaje. Odnosno, kada se govori o mreži interneta stvari, ne navodi se da je ona dio interneta. Štaviše, kako kaže stručnjak za internet stvari Matt Turck, generalni direktor FirstMark Capitala, „ironično, uprkos nazivu Internet stvari, same stvari su često povezane pomoću M2M protokola, a ne samog interneta“. Međutim, prisustvo ili odsustvo internet veze nije jedino neslaganje u definicijama. Prema tumačenju stručnjaka iz Cisco Business Solutions Group (CBSG), IoT je stanje interneta počevši od trenutka kada broj „stvari ili objekata“ povezanih na World Wide Web premašuje broj stanovnika planete. CBSG svoje nalaze potkrepljuje proračunima. Prema navodima kompanije, eksplozivni rast pametnih telefona i tablet računara doveo je broj uređaja povezanih na Internet na 12,5 milijardi u 2010. godini, dok je broj ljudi koji žive na Zemlji porastao na 6,8 milijardi; Tako je broj priključenih uređaja iznosio 1,84 jedinice po osobi. Na osnovu ove jednostavne aritmetike, Cisco Business Solutions Group je zapravo odredila samu tačku ulaska u eru Interneta stvari (slika 1). Negdje između 2003. i 2010. broj povezanih uređaja premašio je svjetsku populaciju, što je označilo prelazak na Internet stvari. Istovremeno, autori studije smatraju da je broj povezanih uređaja po korisniku interneta u 2010. godini iznosio 6,25.

Rice. 1. Povećanje broja povezanih uređaja po osobi
(izvor: Cisco Business Solutions Group)

Ako Cisco pominje eksplozivni rast pametnih telefona povezanih na Internet u vezi s pojmom IoT, onda IDC, na primjer, jasno kaže da uređaji u IoT konceptu moraju biti autonomno povezani na Internet i prenositi signale bez ljudske intervencije. Stoga se pametni telefon kojim upravlja korisnik ne može klasificirati kao IoT uređaj.

Prema IDC-u, Internet stvari (IoT) je žičana ili bežična mreža koja povezuje uređaje koji se sami napajaju, kontroliraju inteligentni sistemi opremljeni operativnim sistemom visokog nivoa, autonomno povezani na internet, mogu pokretati native ili cloud- bazirane na aplikacijama i analiziraju prikupljene podatke. Osim toga, oni imaju sposobnost hvatanja, analize i prijenosa (primanja podataka) iz drugih sistema.

Očigledno, ako analitičari rade s konceptom „obima IoT tržišta“, onda je nemoguće osloniti se na tako nejasnu definiciju kao „određeno novo stanje interneta“. Istovremeno, ne samo stručnjaci iz CBSG-a govore o IoT-u, kao svojevrsnom prelasku interneta na novi kvalitet. Obratimo pažnju na sl. 2 preuzeto iz izvještaja Internet of Things (IoT) & Machine-To-Machine Communication Market By Technologies & Platforms (marketsandmarkets.com). On također karakterizira IoT kao fazu u razvoju interneta, “kada ne samo ljudi, već i stvari počinju da komuniciraju jedna s drugom, pokreću transakcije, utiču jedna na drugu”.

Rice. 2. Faze razvoja Web 1.0, Web 2.0, Web 3.0
(izvor: Internet of Things (IoT) i Machine-To-Machine (M2M) tržište komunikacija
Po Technologies & Platforms (marketsandmarkets.com))

S tim u vezi, indikativan je još jedan dijagram: ilustracija iz članka korejskog autora Sunsig Kim, objavljenog 2012. godine na web stranici i-bada.blogspot.ru/. Ovde je IoT stanje predstavljeno kao prelazna tačka - ovo je sledeći korak u poređenju sa M2M tehnologijom (slika 3). Naprotiv, u publikacijama niza autora, uključujući i IDC, može se pročitati da je M2M tehnologija koja je, kao prethodnica IoT tehnologije, trenutno njen sastavni dio.

Rice. 3. Prelazak sa M2M tehnologija na IoT tehnologije (izvor: Sunsig Kim 8. avgusta 2012. i-bada.blogspot.ru/)

Ako definicije koje smo opisali govore o ovom fenomenu, onda, na primjer, u formulaciji Kaivana Karimija, izvršnog direktora globalne strategije i razvoja poslovanja u Freescale Semiconductoru, IoT je više perspektiva: milijarde pametnih, povezanih “stvari” koje čine neku vrstu univerzalne globalne neuronske mreže koja će uključivati ​​sve aspekte naših života. IoT se sastoji od pametnih mašina koje komuniciraju i komuniciraju sa drugim mašinama, objektima, okruženjem i infrastrukturom. Takav sistem bi generirao ogromne količine podataka, čija bi se obrada mogla koristiti za upravljanje i kontrolu stvari kako bi naš život bio pogodniji i sigurniji, te smanjio naš utjecaj na okoliš.

Zašto postoji toliko mnogo definicija i sve su različite?

Prvo, tehnologije se toliko brzo razvijaju da se stalno pojavljuju nova značenja pojma, koja se ne uklapaju uvijek s prethodnim tumačenjima. To je elokventno ilustrovano na sl. 4, gdje je evolucija IoT-a identificirana s nekoliko faza i, zapravo, s različitim tehnologijama.

Rice. 4. Evolucija tehnologije interneta stvari

Drugo, vrlo često se nova tehnologija definira kao skup faktora koji je razlikuju od prethodne, a zatim se ova prethodna tehnologija uključuje u novi koncept. Vođeni marketinškim težnjama, prodavci žele stare tehnologije nazvati novim imenima. I analitičari, prateći modu i pokušavajući da pokažu značaj tržišta koje se opisuje, koriste jedan takozvani krovni pojam, kombinujući u njemu nekoliko koncepata.

Slična situacija je uočena iu odnosu na druge nove pojmove. Uzmimo, na primjer, pojam SaaS, koji je nastao da se odnosi na sljedeću fazu u razvoju ASP tehnologije. Danas je veliki broj publikacija počeo da uključuje ASP projekte na SaaS tržište, što je, strogo govoreći, netačno.

Otprilike ista stvar se događa i s pojmom IoT: s jedne strane, ovo je sljedeća faza u razvoju M2M tehnologija, s druge strane, mnogi izvori kažu da je tržište M2M rješenja podskup IoT-a, a neki izvori koristite skraćenicu IoT/M2M.

Drugi razlog za dvosmislenost pojma je to što se različite klase problema rješavaju na osnovu IoT-a. Konkretno, Kayvan Karimi govori o prisutnosti najmanje dvije klase zadataka koje objedinjuje termin IoT. Prvi zadatak je daljinsko praćenje i upravljanje skupom međusobno povezanih mrežnih uređaja, od kojih svaki može komunicirati sa infrastrukturnim objektima i fizičkim okruženjem. Na primjer, senzor temperature i vlažnosti kontrolira mrežu uređaja koji kontroliraju klimatski sistem pametne zgrade (prozori, roletne, klima uređaji, itd.). Egzotičniji primjer je da senzor na ruci vlasnika pametne kuće šalje signal o psihofizičkom stanju vlasnika svim pametnim uređajima na mreži; svaki od njih reaguje na određeni način, usled čega se menjaju osvetljenje, muzika u pozadini i klima. Ovdje glavna funkcija nije analitička, već kontrola. Drugi izazov je korištenje podataka prikupljenih od krajnjih čvorova (pametnih uređaja sa mogućnošću povezivanja i senzora) za inteligentnu analizu kako bi se identificirali trendovi i odnosi koji mogu generirati korisne informacije za pružanje dodatne poslovne vrijednosti. Na primjer, praćenje ponašanja posjetitelja u trgovini pomoću oznaka na robi: koliko dugo i blizu koje robe se posjetitelji zaustavljaju, koju robu preuzimaju itd. Na osnovu ovih informacija možete promijeniti raspored robe u hali i povećati prodaju. Drugi primjer dolazi iz industrije auto osiguranja. Postavljanje uređaja opremljenih akcelerometrom u automobile omogućit će osiguravajućem društvu prikupljanje podataka o stepenu oprezne vožnje klijenta. Mogu se snimiti ne samo sudari, već i, na primjer, oštar sudar s objektom ili ivičnjakom. Što klijent pažljivije vozi, to je osiguranje jeftinije, a nesavjesni vozač plaća više. U posljednjim primjerima nema upravljačkog zadatka – ovdje se podaci prikupljaju i obrađuju korištenjem savremenih analitičkih metoda. Statistički podaci o svim klijentima omogućit će kompaniji da ispravno predvidi svoje rizike.

U “Šta Internet stvari (IoT) treba da postane stvarnost” Kayvan Karimi pokušava predstaviti opći pregled rješenja IoT-a (slika 5). Prema ovoj šemi, ovo je stog koji uključuje šest slojeva: senzorske uređaje i/ili pametne uređaje, čvorove veze, sloj ugrađenih čvorova za obradu, sloj udaljene obrade podataka u oblaku; šesti sloj može obavljati dvije funkcije. Prvi, označen kao "aplikacija/akcija", znači da se rješenje koristi za daljinsko upravljanje uređajem ili automatsku kontrolu procesa na osnovu senzorskih uređaja. Druga opcija, analitika/veliki podaci, znači da misija ima za cilj korištenje podataka prikupljenih sa senzorskih uređaja za analizu i identifikaciju trendova i odnosa koji mogu generirati korisne poslovne informacije.

Rice. 5. Tipična arhitektura IoT rješenja (izvor: Freescale Semiconductor)

Microsoft obezbeđuje sličnu tipičnu arhitekturu za IoT rešenje (slika 6).

Rice. 6. Tipična arhitektura IoT aplikacija (izvor: Microsoft)

U svojim radovima, Kayvan Karimi predstavlja ne samo sliku tipične arhitekture, već i grafičku interpretaciju cjelokupnog IoT ekosistema (slika 7).

Rice. 7. Ekosistem Interneta stvari

Rice. 8. IoT kao “mreža mreža” (izvor: CBSG)

IoT tržište i njegovi učesnici

Šta je IoT tržište? Kako to izračunati? Ko bi trebao biti uključen među njegove učesnike? Ako računamo sve projekte koji potpadaju pod shemu prikazanu na Sl. 5, onda će tržište biti vrlo malo. Ako izračunamo promet kompanija koje se bave kreiranjem elemenata koji bi se potencijalno mogli implementirati u ovoj šemi, dobićemo sasvim drugu cifru. Na osnovu publikacija jasno je da analitičari biraju drugi pristup: tržište predstavljaju kao ukupnost poslovanja svih igrača koji kreiraju povezane pametne uređaje i senzore, pripremaju platforme za izgradnju IoT rješenja, razvijaju tehnologije za povezivanje interneta Stvari na mreži i pružanje pomoćnih usluga. Odnosno, analitičari ne razmatraju toliko tržište IoT rješenja (u užem smislu), koliko poslovanje svih sudionika u ekosistemu pružatelja usluga i tehnologija oko izgradnje IoT rješenja.

Čini se da su ovim putem krenule kompanije koje koriste termin “IoT tržište”. Konkretno, IDC identificira čak pet segmenata IoT tržišta i odgovarajuće igrače.

Prvi (“Uređaji/inteligentni sistemi”) uključuje proizvođače pametnih uređaja i senzora koji imaju mogućnost povezivanja na žičane/bežične mreže, sposobni za hvatanje i prijenos podataka, pokretanje vlastitih ili aplikacija u oblaku i automatsku interakciju s inteligentnim sistemom .

Drugi segment se zove “Alati za povezivanje i podršku IoT usluga”. Ovo je potencijalni posao za telekom provajdere koji mogu pružiti komunikacijske usluge zasnovane na različitim tehnologijama, uključujući žičane, mobilne (2G, 3G, 4G), Wi-Fi i dodatne usluge, kao što je upravljanje naplatom.

U trećem segmentu, nazvanom “Platforme”, IDC identifikuje platforme za omogućavanje uređaja, mreža i aplikacija.

Platforme za omogućavanje uređaja predstavljaju softver koji je odgovoran za osiguranje protoka podataka do i od krajnjih uređaja, uključujući funkcije aktivacije, upravljanja i dijagnostike.

Mrežne platforme pružaju klijentima softver za povezivanje IoT/M2M uređaja za prikupljanje i analizu informacija. Platforma omogućava upravljanje pretplatama, kontrolu i upravljanje tarifnim planovima. Ovaj sloj korisnicima pruža ugovor o nivou usluge i ima za cilj poboljšanje kvaliteta i sigurnosti rješenja.

Platforme za isporuku aplikacija su horizontalno orijentirana rješenja za integraciju poslovnih aplikacija i specifičnih IoT aplikacija.

Četvrti segment, „Analitika“, predstavlja rješenja koja vam omogućavaju da povećate poslovnu efikasnost donošenjem efikasnijih odluka na osnovu podataka prikupljenih korištenjem IoT tehnologije, uključujući korištenje tehnologije Big Data. Ovaj sektor također uključuje nova analitička rješenja koja će omogućiti integraciju podataka dobivenih iz IoT-a i praćenja društvenih medija.

I konačno, peti segment su aplikacije za podršku vertikalnim rješenjima koja implementiraju funkcije specifične za različite industrije.

Autor mape “Internet of Things Ecosystem” Matt Turck, generalni direktor FirstMark Capitala, predstavlja ne samo segmentaciju tržišta, već daje i konkretna imena najznačajnijih igrača u svakom segmentu (Sl. 9). Ovaj rad dovodi razgovor o učesnicima na IoT tržištu na praktičniji nivo.

Rice. 9. “Ekosistem interneta stvari” (izvor: Matt Turck, Sutian Dong i First Mark Capital)

Mat Truck također odgovara na pitanje zašto je tržište interneta stvari privuklo pažnju posljednjih godina. On napominje da je rast interesa za tržište i sam njegov razvoj posljedica stjecaja nekoliko ključnih faktora. Prvo, postalo je lakše i jeftinije proizvoditi pametne uređaje, a pojavljuju se i kompanije koje su zainteresirane za financiranje takvih projekata. Drugo, u posljednjih nekoliko godina, bežične komunikacijske tehnologije su dramatično napredovale u svom razvoju. Danas svaki korisnik ima mobilni telefon ili tablet koji se može koristiti kao univerzalni daljinski upravljač za Internet stvari. Sveprisutna povezanost postaje stvarnost (Wi-Fi, Bluetooth, 4G). Treće, Internet stvari je u stanju da iskoristi svu infrastrukturu koja se pojavila u srodnim oblastima. Računarstvo u oblaku omogućava pojednostavljene krajnje tačke s niskim troškovima jer se inteligencija može premjestiti sa krajnje točke u oblak. Alati za velike podatke, uključujući programe otvorenog koda kao što je Hadoop, omogućavaju analizu ogromnih količina podataka koje su uhvatili IoT uređaji.

U ekosistemu (vidi sliku 9), autor identifikuje gotovo iste tržišne elemente kao IDC, ali su različito podijeljeni u segmente. Mat Truck identificira tri glavna dijela: horizontalne platforme, vertikalne aplikacije i građevne blokove. Autor ekosistema naglašava da, uprkos aktivnom poslovanju na polju kreiranja vertikalnih rješenja, ambiciozni tržišni igrači imaju za cilj da postanu horizontalna platforma na osnovu koje će se graditi sva vertikalna rješenja iz oblasti Interneta stvari. Tako je nekoliko igrača iz sektora kućne automatizacije (SmartThings, Ninja Blocks, itd.) programeri horizontalnih softverskih platformi. Velike korporacije, kao što su GE i IBM, aktivno razvijaju svoje platforme. Telekom kompanije kao što su AT&T i Verizon takođe su u dobroj poziciji da učestvuju u ovoj trci. Ostaje otvoreno pitanje koliko se lako horizontalna platforma izgrađena za jednu klasu vertikalnih rješenja može prilagoditi za vertikalna rješenja druge klase. Također još nije jasno koje platforme - zatvorene ili otvorene - imaju izglede da zauzmu vodeće pozicije u ovoj oblasti.

Vertikalna rješenja na sl. 9 ima dosta označenih, grupirani su u manje blokove. Nije moguće sve komentarisati u okviru preglednog članka, pa ćemo se fokusirati samo na neke.

Na primjer, odjeljak "nosivo računarstvo" ističe novi Google Glass uređaj, koji je prvi put najavljen u februaru 2012. godine. Uređaj zasnovan na Androidu (slika 10) opremljen je prozirnim displejom koji se nalazi iznad desnog oka i sposoban je za snimanje video zapisa visokog kvaliteta, obavljanje funkcija proširene stvarnosti, mobilne komunikacije, pristup Internetu i vođenje video dnevnika.

Rice. 10. Google Glass

Nedavno su postali popularni nosivi fitnes uređaji, kao što su Fitbit, Nike + Fuelband, Jawbone, pomoću kojih korisnici mogu pratiti nivo svoje fizičke aktivnosti i brojati potrošene kalorije (na slici 9. stavljeni su u posebnu kategoriju).

Tipičan predstavnik ove grupe je uređaj UP Jawbone (Sl. 11), koji je sportska narukvica koja može raditi sa iPhone i Android platformom. Uređaj vam omogućava da pratite san, ishranu, preduzete korake i potrošene kalorije. Narukvica ima vibracioni motor koji može poslužiti ili kao alarm ili podsjetiti korisnika da je korisnik predugo sjedio. Narukvica može pratiti faze spavanja i probuditi vlasnika upravo u fazi laganog sna, kada se mnogo lakše probuditi.

Rice. 11. UP Jawbone vam omogućava da vodite
praćenje vježbe

Uređaj uključuje društvenu aplikaciju koja pomaže u dodavanju dodatnog sloja motivacije za vježbanje. Korisnici mogu vidjeti podatke svojih prijatelja, dijeliti sportske rezultate i takmičiti se.

Takvi nosivi uređaji mogu se koristiti u medicinske svrhe, na primjer, za daljinsko praćenje stanja pacijenta (krvni pritisak, otkucaji srca, itd.) kako bi se obavijestili voljeni ili medicinsko osoblje ako se pokazatelji povećaju. IoT tehnologije se općenito široko koriste u medicini – od najjednostavnijih sistema podsjetnika za uzimanje lijekova do sondi koje se unose u tijelo za praćenje funkcionisanja organa kako bi se postavila složena dijagnoza.

IoT se najaktivnije koristi u tehnologijama pametnih kuća: daljinsko upravljanje kućnim uređajima putem interneta, daljinsko praćenje i upravljanje sistemima grijanja, rasvjete, medijskih uređaja, elektronskih sigurnosnih sistema, uzbunjivanja, protivpožarne zaštite itd.

Od igrača istaknutih u odjeljku kućne automatizacije na Sl. 9, zanimljivo je napomenuti kompaniju Nest Labs, koja dizajnira i proizvodi programabilne termostate i detektore dima s podrškom za Wi-Fi i funkcijama samoučenja. Startup, koji su 2010. godine osnovala dva Apple alumna, u roku od nekoliko godina izrastao je u kompaniju sa više od 130 zaposlenih.

Kompanija je svoj prvi proizvod, termostat (slika 12), predstavila 2011. godine. U oktobru 2013. Nest Labs je najavio izdavanje uređaja za praćenje dima i ugljičnog monoksida. Nest termostat omogućava interakciju sa uređajem ne samo preko interfejsa ekrana osetljivog na dodir, već i daljinski, budući da je termostat povezan na internet. Kompanija može distribuirati ažuriranja za ispravljanje grešaka, poboljšanje performansi i dodavanje dodatnih funkcija. Za ažuriranje, termostat mora biti povezan na Wi-Fi i bateriju koja podržava 3,7 V kako bi se omogućilo preuzimanje i instaliranje ažuriranja.

Rice. 12. Nest Labs termostat

IoT tehnologija se široko koristi u energetskom sektoru (pametna brojila, sistemi za otkrivanje gubitaka ili krađa u električnoj mreži). Sektor nafte i gasa, na primjer, koristi daljinsko praćenje cjevovoda.

Razvijaju se mnoga rješenja za sigurniji rad vozila. Tehnologija povezanih automobila omogućava vam da koristite sisteme hitne pomoći sa ugrađene SIM kartice. U auto osiguranju počinju da se praktikuju obračuni osiguranja zasnovani na daljinskom praćenju vožnje korisnika. Sistemi za praćenje ruta vozila, praćenje transporta tereta i kontrola otpreme i skladištenja se široko koriste u transportu. U upotrebi je automatizovani sistem kontrole letenja. Općinske vlasti mogu koristiti IoT rješenja za pokretanje, upravljanje i praćenje sistema javnog prijevoza radi optimizacije potrošnje goriva, kontrole i upravljanja kretanjem vozova. U maloprodaji se razvija automatizacija logističkih zadataka, daljinsko praćenje i računovodstvo robe opremljene RFID tagovima, inventar u realnom vremenu i rješenja za bežično plaćanje. U sistemima javne bezbednosti - praćenje i kontrola stanja industrijskih objekata, mostova, tunela itd. U industrijskoj proizvodnji - upravljanje proizvodnim procesom, daljinska dijagnostika, upravljanje robotskim kompleksima. U poljoprivredi - daljinsko upravljanje sistemima za navodnjavanje, praćenje stanja i ponašanja životinja, praćenje nivoa vode u akumulacijama itd.

Dakle, šta je "Internet stvari" - stvarnost ili perspektiva? Uzimajući u obzir obavljenu analizu, može se tvrditi da se radi o perspektivi koja postepeno postaje stvarnost.

IoT - Internet stvari

Internet stvari (IoT) - moderne telekomunikacijske tehnologije
(Internet stvari - moderne telekomunikacijske tehnologije)

29/08/16

Šta je Internet stvari? Šta je Internet stvari, IoT? Internet stvari (IoT) je nova internet paradigma. Šta se podrazumeva pod pojmom "stvari" u Internetu stvari. Termin “stvar” u Internetu stvari (IoT) znači inteligentno, tj. "pametne" stavke ili objekti (Smart Objects ili SmartThings, ili Smart Devices).

Po čemu se internet stvari (IoT) razlikuje od tradicionalnog interneta? Internet stvari (IoT) je tradicionalna ili postojeća internetska mreža, proširena kompjuterskim mrežama fizičkih uređaja ili stvari povezanih s njom, koja može samostalno organizirati različite komunikacijske obrasce ili modele povezivanja (Stvar - Stvar, Stvar - Korisnik i Stvar - Web Objekat ).

Treba napomenuti da su pametni objekti senzori ili aktuatori opremljeni mikrokontrolerom sa operativnim sistemom u realnom vremenu sa stekom protokola, memorijskim i komunikacionim uređajem, ugrađenim u različite objekte, na primer, brojila električne energije ili gasa, senzore pritiska, vibracije ili temperature, prekidači itd. "Pametni" objekti ili pametni objekti mogu se organizirati u kompjutersku mrežu fizičkih objekata koji se mogu povezati preko gatewaya (hubova ili specijaliziranih IoT platformi) na tradicionalni Internet.

Trenutno postoji mnogo definicija pojma Internet stvari (IoT). Ali, nažalost, oni su kontradiktorni, ne postoji jasna i nedvosmislena definicija koncepta Interneta stvari (IoT).

Da bi se razumjela suština Interneta stvari (IoT), preporučljivo je prvo razmotriti internetsku infrastrukturu i WWW (World Wide Web) ili Web servis. Internet je mreža mreža, tj. mreža koja povezuje različite mreže i pojedinačne čvorove udaljenih korisnika koristeći rutere i mrežni (internet) protokol IP. Drugim riječima, pojam Internet se odnosi na globalnu mrežnu infrastrukturu koja se sastoji od mnogih računarskih mreža i pojedinačnih čvorova povezanih komunikacijskim kanalima.

Globalni Internet je fizička osnova web usluge. Web je World Wide Web ili distribuirani sistem informacionih resursa koji omogućava pristup hipertekstualnim dokumentima (web dokumentima) objavljenim na internet stranicama. Pristup i prijenos web dokumenata u HTML formatu putem Interneta vrši se korištenjem HTTP/HTTPS aplikacionog protokola Web servisa baziranog na steku TCP/IP protokola Interneta.

Uzimajući u obzir navedeno, možemo zaključiti da IoT karakteriziraju velike promjene u infrastrukturi globalnog Interneta i novim modelima komunikacije ili povezivanja: „stvar – stvar“, „stvar – korisnik (Korisnik)“ i „stvar - web objekat (Web objekat)”.

Preporučljivo je razmotriti Internet stvari (IoT) na tehnološkom, ekonomskom i društvenom nivou.

Na tehnološkom nivou, Internet stvari je koncept za razvoj mrežne infrastrukture (fizičke osnove) Interneta, u kojoj se „pametne“ stvari, bez ljudske intervencije, mogu povezati na mrežu radi daljinske interakcije sa drugim uređajima. (Thing - Thing) ili interakcija sa autonomnim ili cloud centrima podataka ili DATA centrima (Thing - Web Objects) za prijenos podataka za pohranu, obradu, analitiku i donošenje upravljačkih odluka usmjerenih na promjenu okruženja, ili za interakciju s korisničkim terminalima (Thing - Korisnik) za praćenje i upravljanje ovim uređajima.

Internet stvari (IoT) će dovesti do promjena u modelima ekonomskog i društvenog razvoja društva. Postoje različite klasifikacije Interneta stvari (IoT) (na primjer, Industrijski internet stvari - IIoT, Internet usluga - IoS, itd.) i područja njegove upotrebe (u energetici, transportu, medicini, poljoprivredi, stambenoj i komunalnoj djelatnosti). usluge, Smart City, Smart Home itd.).

Cisco je predstavio novi koncept - Internet of Everything, IoE ("Internet of Everything" ili "All-encompassing Internet"), a Internet of Things je početna faza razvoja "Sveobuhvatnog Interneta"

Razvoj Interneta stvari ili Interneta stvari (IoT) zavisi od:

• tehnologije bežične mreže male snage (LPWAN, WLAN, WPAN);
• tempo implementacije celularnih mreža za Internet stvari (IoT): EC-GSM, LTE-M, NB-IoT i univerzalne 5G mreže;
• tempo prelaska interneta na verziju IPv6 protokola;
• Tehnologije pametnih objekata (senzori i aktuatori opremljeni mikrokontrolerom, memorijskim i komunikacionim uređajem);
• specijalizovani operativni sistemi sa stekom protokola za mikrokontrolere, senzore i aktuatore;
• široka upotreba steka protokola 6LoWPAN/IPv6 u operativnim sistemima mikrokontrolera za senzore i aktuatore;
• efektivna upotreba računarstva u oblaku za platforme Interneta stvari (IoT);
• razvoj M2M (machine-to-machine) tehnologija;
• primjena modernih softverski definiranih mrežnih tehnologija koje smanjuju opterećenje komunikacijskih kanala.

Arhitektura globalne mreže Interneta stvari (IoT).

Kao fragment arhitekture Interneta stvari (IoT) razmotrite mrežu (slika 1) koja se sastoji od nekoliko računarskih mreža fizičkih objekata povezanih na Internet pomoću jednog od uređaja: Gateway, Border router, Router.

Kako slijedi iz IoT arhitekture, mrežu Interneta stvari čine: računarske mreže fizičkih objekata, tradicionalna IP Internet mreža i različiti uređaji (Gateway, Border router, itd.) koji povezuju ove mreže.

Računalne mreže fizičkih objekata sastoje se od pametnih senzora i aktuatora (aktuatora) integriranih u računarsku mrežu (osobnu, lokalnu i globalnu) i kontroliranih od strane centralnog kontrolera (gateway ili IoT Habs, ili IoT platforma).

Internet stvari (IoT) koristi tehnologije za bežične računarske mreže fizičkih objekata sa malom potrošnjom energije, koje uključuju mreže kratkog, srednjeg i dugog dometa (WPAN, WLAN, LPWAN).

Bežične tehnologije LPWAN mreža (Wide-area Network male snage) Internet of Things IoT

Uobičajene tehnologije LPWAN mreža dugog dometa, koje su predstavljene na sl. 1 uključuju: LoRaWAN, SIGFOX, "Swift" i Cellular Internet of Things ili skraćeno CIoT (EC-GSM, LTE-M, NB-IoT). LPWAN mreže također uključuju druge tehnologije, na primjer, ISA-100.11.a, Wireless, DASH7, Symphony Link, RPMA i tako dalje, koje nisu prikazane na slici 1. Opsežna lista tehnologija predstavljena je na web stranici link-labs.

Jedna od rasprostranjenih tehnologija je LoRa, koja je dizajnirana za mreže velikog dometa, s ciljem prijenosa telemetrijskih podataka sa različitih mjernih uređaja (senzora vode, plina, itd.) na velike udaljenosti.

LoRa je metoda modulacije koja definira protokol fizičkog sloja OSI modela. Tehnologija LoRa modulacije može se koristiti u mrežama sa različitim topologijama i različitim protokolima sloja veze. Učinkovite LPWAN mreže su LoRaWAN mreže koje koriste LoRaWAN protokol sloja veze (MAC protokol sloja veze) i LoRa modulaciju kao protokol fizičkog sloja.

LoRaWAN mreža (slika 2.) se sastoji od krajnjih čvorova (primopredajnika ili LoRa modula) povezanih preko bežičnih mreža na čvorišta/gatewaye ili bazne stanice, mrežnog servera (mrežni server operatera) i aplikacijskog servera (aplikacioni server pružaoca usluga). Mrežna arhitektura LoRaWAN-a je "klijent-server". LoRaWAN radi na sloju 2 OSI modela.

Dvosmjerna komunikacija se koristi između krajnjih čvorova i mrežnih komponenti servera. Interakcija između krajnjih čvorova LoRaWAN lokalne mreže i servera se odvija na osnovu protokola sloja veze. Adresa koristi jedinstvene identifikatore uređaja (krajnji čvorovi) i jedinstvene identifikatore aplikacije na poslužitelju aplikacija.

Fizički sloj steka LoRaMAC protokola mrežnog segmenta end-node-gateway, koji radi na drugom sloju OSI modela, je LoRa bežična modulacija, a MAC protokol sloja veze je LoRaWAN. LoRa gateway-i su povezani sa mrežnim serverom provajdera ili operatera koristeći standardne Wi-Fi/Ethernet/3G tehnologije, koje pripadaju nivou IP mrežnog interfejsa (fizički nivo i nivo veze TCP/IP steka).

LoRa Gateway omogućava umrežavanje između mreža zasnovanih na heterogenim LoRa/LoRaWAN tehnologijama i Wi-Fi, Ethernet ili 3G. Na sl. Slika 1 prikazuje LoRa mrežu sa jednim gateway-om, implementiranu u topologiji zvijezde, ali LoRa mreža također može imati više gateway-a (struktura celularne mreže). U LoRa mreži sa više gateway-a, “krajnji čvorovi - gateway” su izgrađeni koristeći topologiju “zvijezda”, a “gateways – server” su također povezani koristeći topologiju “zvjezdica”.

Podaci primljeni od krajnjih čvorova pohranjuju se, prikazuju i obrađuju na poslužitelju aplikacija (na samostalnoj web stranici ili u oblaku). Metode velikih podataka mogu se koristiti za analizu IoT podataka. Korisnici, koristeći klijentske aplikacije instalirane na pametnom telefonu ili računaru, imaju mogućnost pristupa informacijama na serveru aplikacija.

SIGFOX (sigfox.com) i "Strij" (strij.net) tehnologije su slične LoRaWAN tehnologijama (www.semtech.com), ali imaju neke razlike. Glavna razlika leži u metodama modulacije koje definiraju protokole fizičkog sloja ovih mreža. SIGFOX, LoRaWAN i Strizh tehnologije su konkurenti na tržištu LPWAN mreža.

Konkurenti na tržištu LPWAN mreže uključuju CIoT tehnologije (EC-GSM, LTE-M, NB-IoT), kao i G5. Dizajnirani su za izgradnju bežičnih LPWAN celularnih mreža zasnovanih na postojećoj infrastrukturi mobilnih operatera. Upotreba tradicionalnih celularnih mreža u IoT-u je neisplativa, tako da trenutno nišu LPWAN mreža zauzimaju LoRaWAN, SIGFOX itd. Ali ako mobilni operateri brzo implementiraju EC-GSM (Extended Coverage GCM), LTE-M (LTE za M2M komunikacije) tehnologije zasnovane na evoluciji GSM-a i razvoju LTE-a, istisnut će LoRaWAN, SIGFOX i druge tehnologije sa tržišta LPWAN-a. .

Područja koja najviše obećavaju za izgradnju bežičnih LPWAN mreža uključuju uskopojasni Internet stvari NB-IoT (Narrow Band IoT) baziran na LTE-u, koji se može postaviti na postojeće LTE mreže mobilnih operatera. Ali strateški pravac u CIoT-u je nova generacija mobilnih mreža 5G, koje će podržavati IoT.

5G tehnologija, dizajnirana za rad s heterogenim prometom, omogućit će konekciju na Internet za niz uređaja s različitim parametrima (potrošnja energije, brzine prijenosa podataka, itd.), kako za mobilne uređaje (pametne telefone, telefone, tablete, itd.) tako i za Smart Objekti (senzori ili aktuatori).

Gdje se koriste LPWAN mreže? Na primjer, nacionalna LoRa mreža je već raspoređena za Internet stvari u Holandiji i Južnoj Koreji. SigFox mreže za IoT su raspoređene u Španiji i Francuskoj. U Rusiji se stvara nacionalna mreža "Strizh" za Internet stvari (IoT) itd. Trenutno se LoRaWAN i NB-IoT standardi smatraju standardom za računarske mreže fizičkih objekata LPWAN Internet of Things IoT.

Treba napomenuti da se u Internetu stvari (IoT), uz korištenje cloud tehnologija, koriste i tehnologije računarstva u magli. To je zbog činjenice da je u modelu oblaka koji se koristi u IoT-u, slaba točka propusnost kanala telekom operatera kroz koje se razmjenjuju podaci između „oblaka“ i „pametnih“ uređaja računarskih mreža fizičkih objekata.

Koncept “fog computing” podrazumijeva decentralizaciju obrade podataka prenošenjem dijela posla na obradi podataka i donošenju upravljačkih odluka iz “oblaka” direktno na uređaje računarskih mreža fizičkih objekata.

Povećanje kapaciteta komunikacionih kanala računarstva u oblaku može obezbediti novi pristup njihovoj izgradnji zasnovan na tehnologiji softverski definisanih mreža (SDN). Stoga će uvođenje SDN-a poboljšati efikasnost Cloud computing i Internet of Things (IoT) komunikacijskih kanala.

Bežične osobne mreže male snage, kratkog dometa (WPAN) - komponente Interneta stvari (IoT)

WPAN mreže (slika 1) uključuju bežične senzorske mreže zasnovane na tehnologijama: 6LoWPAN, Thread, ZigBee IP, Z-Wave, ZigBee, BLE 4.2 (Bluetooth Mesh). Ove mreže pripadaju mesh mrežama (samoorganizirajuće i samoiscjeljujuće mreže s rutiranjem), koje imaju mesh topologiju i komponente su (komponente) mreže Interneta stvari (IoT).

Mreže personalnih računara zasnovane na 6LoWPAN, Thread, ZigBee IP tehnologijama odnose se na IP mreže sa 6LoWPAN stekom protokola ili IPv6 stekom za 802.15.4 mreže (slika 3). Koriste mrežni protokol 6LoWPAN (IPv6 preko bežičnih ličnih mreža male snage), koji je verzija IPv6 protokola za bežične lične senzorske mreže male snage prema standardu IEEE 802.15.4. Protokol za usmjeravanje koji se koristi je RPL (Protokol rutiranja za mreže male snage i gubitke).

Rice. 3. 6LoWPAN Protocol Stack za IoT

IEEE 802.15.4 (standards.ieee.org) je standard koji opisuje fizički IEEE 802.15.4 PHY i slojeve veze podataka OSI mrežnog modela. Sloj veze podataka sastoji se od podsloja IEEE 802.15.4 MAC (Kontrola pristupa medijima) i podsloja LLC (Kontrola logičke veze). Nekoliko tehnologija je izgrađeno na bazi standarda IEEE 802.15.4, na primjer, ZigBee IP, Thread, 6LoWPAN.

6LoWPAN stog protokola. Suština rada računalnih mreža fizičkih objekata u IoT-u na bazi 6LoWPAN steka protokola je sljedeća. Na primjer, podaci sa senzora se unose u mikrokontroler (MCU). MK obrađuje podatke primljene od senzora na osnovu aplikacijskog programa (End Nodes Applications), koji je kreirao mrežni programer na osnovu API-ja specijalizovanog OS mikrokontrolera.

Za prijenos obrađenih podataka u mrežu, aplikacija End Nodes Applications pristupa protokolu aplikacijskog sloja (Application - IoT protokoli) steka protokola OS mikrokontrolera i prenosi podatke kroz stog do fizičkog sloja senzora. Zatim se binarni podaci šalju na ulaz Border rutera (Edge routera). Za prijenos podataka sa Krajnjeg čvora preko Border rutera na Web server (Web aplikacija) preko CoAP aplikacijskog protokola, potrebno je pregovarati o mrežama na nivou aplikacije CoAP-to-HTTP protokola za to, proxy server se koristi.

Stog protokola 6LoWPAN osigurava da su pametni uređaji male snage povezani na Internet preko rutera, a ne specijaliziranih IP gateway-a. Budući da mreže niske brzine sa stekom protokola 6LoWPAN za uređaje s ograničenim mogućnostima nisu tranzitne mreže za IP mrežni promet tradicionalnog Interneta, one su krajnje mreže u Internetu stvari (IoT) i povezane su na Internet preko Border rutera ili Edge ruteri. Ruter ruter omogućava 6LoWPAN mreži da komunicira sa IPv6 mrežom prevođenjem IPv6 zaglavlja i fragmentacijom poruka u sloju adaptacije steka protokola (prilagođavanje 6LoWPAN).

Z-Wave (z-wave.me)- jedna od popularnih tehnologija bežične mreže Interneta stvari (IoT) (standard: Z-Wave i Z-Wave Plus). Z-Wave mreža (slika 1) sa mesh topologijom (mesh mreža) i malom potrošnjom energije, dizajnirana za organizaciju Smart Home. Z-Wave mrežni protokol steka komunikacionih protokola Z-Wave implementiran je od strane Sigma Designs kao zatvoreni kod i patentiran. Donji slojevi MAC i PHY uključeni su u ITU-T G.9959 standard.

Z-Wave ima mnogo kompatibilnih uređaja (senzora i aktuatora) za kreiranje pametne kućne mreže. Svojom kućnom Z-Wave mrežom možete daljinski upravljati pomoću kontrolne ploče preko Home Controllera, možete kontrolirati rad mreže s PC-a i Interneta putem pametnog telefona. Z-Wave mreža je povezana na Internet preko specijalizovanog IP gatewaya Gateway "Z-Wave for IP".

ZigBee (zigbee.org) je jedna od najčešćih tehnologija za izgradnju Internet of Things (IoT) bežičnih mreža (otvoreni ZigBee standard). ZigBee mreža sa mesh topologijom (mesh mreža) ima sopstveni IEEE 802.15.4/Zigbee komunikacioni stog protokola, koji ne podržava IP Internet protokol. Računarska mreža objekata zasnovana na ZigBee steku, za interakciju sa eksternim uređajima koji se nalaze na IP mreži, povezana je na Internet preko specijalizovanog IP gatewaya Gateway ZigBee. Trenutno je kreiran novi standard, ZigBee IPv6.

Mreže zasnovane na novom Zigbee IPv6 standardu mogu se povezati na IP mrežu preko rutera, a ne preko specijalizovanog gatewaya. Gateway ZigBee gateway prepakuje podatke iz jednog formata u drugi i obezbeđuje umrežavanje između mreža zasnovanih na heterogenim MQTT/ZigBee tehnologijama - HTTP/TCP/IP. ZigBee tehnologija se koristi kao standard za automatsko prikupljanje očitanja brojila od pretplatnika i njihovo prenošenje na servere telekom operatera (offline stranice) ili na Internet of Things (IoT) Habs Cloud.

WiFi (www.wi-fi.org) je skup standarda bežične komunikacije IEEE 802.11 koji se može koristiti za izgradnju bežične lokalne mreže (WLAN) zasnovane na TCP/IP steku. Stog IEEE 802.11 protokola sastoji se od fizičkog PHY sloja i sloja veze podataka sa podslojevima za logički prijenos podataka MAC i LLC. IEEE 802.11 (WiFi) protokoli pripadaju sloju mrežnog interfejsa u TCP/IP steku.

Bežična lokalna mreža WiFi objekata je povezana na Internet pomoću rutera (slika 1). Treba napomenuti da je za izgradnju lokalnih bežičnih mreža Wi-Fi Alliance kreirala novu specifikaciju, IEEE 802.11s, koja pruža tehnologiju za izgradnju mesh mreža. Osim toga, kreiran je novi Wi-Fi HaLow standard (IEEE 802.11ah specifikacija) s malom potrošnjom energije za Internet stvari (IoT).

BLE 4.2 (bluetooth.com) je nova verzija Bluetooth low energy (Bluetooth LE) standarda, koji je namijenjen za izgradnju bežičnih mreža kao što je Smart Home. Novi Bluetooth Mesh standard sa mesh topologijom biće predstavljen do kraja 2016. Komunikacioni stog BLE 4.2 podržava IPv6 preko BLUETOOTH(R) Low Energy ili 6LoWPAN mrežni protokol, protokole sloja transporta (UDP, TCP) i aplikacije (COAP i MQTT).

Verzija BLE 4.2 osigurava minimalnu potrošnju energije opreme i pristup IP mreži. Donji MAC i PHY slojevi Bluetooth LE Stacka su: Bluetooth LE Link Layer i Bluetooth LE Physical. Da bi se osigurala interakcija mreža (BLE 4.2 i Internet) na nivou mreže (6LoWPAN sa IPv6) i sloja aplikacije steka protokola (CoAP sa HTTP), BLE 4.2 mreža se može povezati na Internet (slika 1) preko graničnih rutera i CoAP-to-HTTP proxyja u skladu s tim.

Internet of Things (IoT) protokoli aplikacijskog sloja

Za prijenos podataka na Internetu stvari (IoT) koriste se mnogi protokoli na nivou aplikacije, od kojih su najčešći: DDS, MQTT, XMPP, AMQP, JMS, CoAP, REST/HTTP. DDS je usluga distribucije podataka za sisteme u realnom vremenu i OMG standard za međuverski softver. DDS je osnovna tehnologija za implementaciju IoT-a, zasnovana na DCPS komunikacijskom modelu za razmjenu poruka bez posrednika (servera).

MQTT, XMPP, AMQP, JMS su protokoli za razmjenu poruka koji su bazirani na brokeru prema shemi objavljivanja/pretplate. Broker (server) može biti raspoređen na platformi u oblaku ili na lokalnom serveru. Klijentski programi moraju biti instalirani na aplikacijama pametnih uređaja.

CoAP (Constrained Application Protocol) je ograničeni IoT protokol za prijenos podataka, sličan HTTP-u, ali prilagođen za rad s pametnim uređajima niskih performansi. CoAP je baziran na REST stilu arhitekture. Serverima se pristupa preko URL-a aplikacije za pametne uređaje. Klijentski programi koriste metode kao što su GET, PUT, POST i DELETE za pristup resursima.

REST/HTTP – sastoji se od dvije tehnologije REST i HTTP. REST je stil softverske arhitekture za distribuirane sisteme. REST opisuje principe interakcije između aplikacija pametnih uređaja i REST API (Web servis) programskih sučelja. Kroz REST API, aplikacije komuniciraju jedna s drugom koristeći četiri HTTP metode: GET, POST, PUT, DELETE. HTTP - Hypertext Transfer Protocol je protokol aplikacijskog sloja za prijenos podataka. HTTP se koristi za interakciju između uređaja i korisnika. REST/HTTP je baziran na komunikacijskom modelu za razmjenu poruka req/res.

Za pristup iz mreža fizičkih objekata koji ne podržavaju IP protokol IP mrežama i obrnuto koriste se čvorišta ili gatewayi, odnosno IoT platforme, koje osiguravaju koordinaciju protokola na različitim razinama steka komunikacijskih protokola. Za pristup iz mreža fizičkih objekata koji podržavaju IP protokol IP mrežama i obrnuto, proksiji se koriste za pregovaranje o protokolima na razini aplikacije (na primjer, za pregovaranje o CoAP i HTTP protokolima).

Danas mnogi ljudi govore o Internetu stvari, ali ne razumiju svi šta je to.

Prema Wikipediji, ovo je koncept kompjuterske mreže fizičkih objekata („stvari“), opremljenih ugrađenim tehnologijama za interakciju jedni s drugima ili sa vanjskim okruženjem, smatrajući organizaciju takvih mreža fenomenom koji se može obnoviti. ekonomski i društveni procesi, isključujući neke od radnji i operacija koje zahtijevaju ljudsko učešće.

Jednostavno rečeno, Internet stvari je vrsta mreže u koju su stvari povezane. A pod stvarima mislim na bilo šta: auto, peglu, nameštaj, papuče. Sve će to moći međusobno da „komunicira“ bez ljudske intervencije koristeći prenete podatke.

Pojava ovakvog sistema je bila očekivana, jer je lijenost motor napretka. Ne morate ujutro ići do aparata za kafu da biste skuhali kafu. Ona već zna kada se obično probudite, a do tada će sama skuvati aromatičnu kafu. Cool? Možda, ali koliko je to realno i kada će se pojaviti?

Kako radi

picjumbo.com

Nalazimo se na početku putovanja i prerano je govoriti o Internetu stvari. Uzmimo za primjer aparat za kafu o kojem sam pisao gore. Sada osoba mora samostalno ući u vrijeme buđenja kako bi mu mogla skuvati kafu ujutro. Ali šta se dešava ako osoba nije kod kuće u ovom trenutku ili želi čaj? Da, sve je isto, pošto nije menjao program i bezdušni komad gvožđa je ponovo skuvao svoju kafu. Ovaj scenario je zanimljiv, ali se više radi o automatizaciji procesa nego o Internetu stvari.

Uvek je neko na čelu, on je centar. Svake godine ima sve više pametnih uređaja, ali oni ne rade bez ljudske komande. Ovaj nesretni aparat za kafu moraće se stalno pratiti i menjati program, što je nezgodno.

Kako bi trebalo da radi

picjumbo.com

Internet stvari podrazumijeva da osoba definira cilj, a ne postavlja program za postizanje tog cilja. Još je bolje ako sistem sam analizira podatke i predvidi želje osobe.

Vozite se kući s posla, umorni i gladni. U to vrijeme, auto je već obavijestio kuću da će vas dovesti za pola sata: kažu, spremite se. Svetla se pale, termostat se podešava na ugodnu temperaturu, a večera se kuva u rerni. Ušli smo u kuću - uključio se TV sa snimkom utakmice omiljenog tima, večera je bila gotova, dobrodošli kući.

Evo glavnih karakteristika interneta stvari:

• Ovo je stalna pratnja svakodnevnih radnji osobe.
• Sve se dešava transparentno, nenametljivo i usmjereno na rezultate.
• Osoba ukazuje šta treba da se desi, a ne kako da to uradi.

Fikcija, da li biste rekli? Ne, ovo je bliska budućnost, ali za postizanje ovakvih rezultata potrebno je još mnogo toga učiniti.

Kako to postići

picjumbo.com

1. Sve na jednom mjestu

Logično je da u središtu svih ovih stvari ne bude osoba, već neka vrsta uređaja koji će prenositi program za postizanje cilja. Nadzirat će druge uređaje i zadatke i prikupljati podatke. Takav uređaj bi trebao biti u svakom domu, uredu i drugim mjestima. Oni će biti ujedinjeni jedinstvenom mrežom, preko koje će razmjenjivati ​​podatke i pomagati osobi bilo gdje.

Već sada možemo vidjeti početke takvog centra. Amazon Echo, Google Home, a čini se da i oni rade na nečem sličnom. Takvi sistemi već mogu poslužiti kao centar pametne kuće, iako su njihove mogućnosti još uvijek ograničene.

2. Zajednički standardi

To će postati, možda, glavna prepreka na putu ka globalnom Internetu stvari. Za veliki rad sistema neophodan je jedan jezik. Apple, Google i Microsoft trenutno rade na svom ekosistemu. Ali svi se kreću odvojeno, u različitim pravcima, što znači da ćemo, u najboljem slučaju, dobiti lokalne sisteme koje je teško objediniti čak i na nivou grada.

Možda će jedan od sistema postati standard, ili će svaka mreža ostati lokalna i neće se razvijati u nešto globalno.

3. Sigurnost

Naravno, prilikom razvoja ovakvog sistema potrebno je voditi računa o zaštiti podataka. Ako haker hakuje mrežu, on će znati za vas sve. Pametne stvari će vas odmah predati napadačima, tako da bi trebalo ozbiljno poraditi na enkripciji podataka. Naravno, već rade na tome, ali periodično izbijajući skandali ukazuju da je idealna sigurnost još daleko.

Šta nas čeka u bliskoj budućnosti

Mitch Nielsen/unsplash.com

U bliskoj budućnosti vidjet ćemo pametne kuće koje će otvarati vrata vlasnicima kada im priđu, održavati ugodnu mikroklimu, samostalno dopunjavati hladnjak i naručiti potrebne lijekove ako je osoba bolesna. Štaviše, prije toga, kuća će dobiti indikatore od pametne narukvice i poslati ih liječniku. Putevima će voziti samovozeći automobili, a na samim putevima više neće biti gužvi. Internet stvari će omogućiti razvoj naprednijeg sistema kontrole saobraćaja koji može spriječiti saobraćajne gužve i gužve na putevima.

Mnogi uređaji već rade u sprezi sa različitim sistemima, ali u narednih 5-10 godina doživjet ćemo pravi procvat u razvoju Interneta stvari. Ali u budućnosti je moguć scenario kao u crtiću “WALL-E”, gdje se čovječanstvo pretvorilo u bespomoćne debele ljude kojima služe roboti. Tako-tako izgled. Šta ti misliš?

Vjerovatno ste već čuli frazu "Internet of Things" i vidjeli akronim IoT, ali možda ne znate šta se krije iza njih. Šta je IoT ili Internet stvari?

IoT se odnosi na povezivanje uređaja (osim običnih računara i pametnih telefona) putem interneta. Automobili, kuhinjski aparati, pa čak i monitori srca mogu se povezati putem interneta stvari. I kako Internet stvari nastavlja rasti u narednih nekoliko godina, na ovoj listi će se pojaviti sve više uređaja.

Pripremili smo vodič za početnike za IoT koji će vam pomoći da se krećete u nevjerovatnom povezanom svijetu.

Pojmovi i osnovne definicije

U nastavku objavljujemo mali rječnik s definicijama koje se odnose na Internet stvari.

IoT ili Internet stvari, je mreža objekata povezanih putem interneta koji mogu prikupljati podatke i razmjenjivati ​​podatke koji dolaze iz ugrađenih servisa.

Uređaji uključeni u Internet stvari - bilo koji autonomni uređaj povezan na Internet koji se može nadgledati i/ili kontrolisati na daljinu.

IoT ekosistem, ili Internet stvari, - sve komponente koje omogućavaju preduzećima, vladama i korisnicima da povežu svoje IoT uređaje, uključujući kontrolne panele, kontrolne table, umrežavanje, pristupnike, analitiku, skladištenje i sigurnost.

Fizički sloj - hardver koji se koristi u IoT uređajima, uključujući senzore i mrežnu opremu.

Mrežni sloj odgovoran je za prijenos podataka prikupljenih na fizičkom sloju na različite uređaje.

Nivo aplikacije uključuje protokole i interfejse koje uređaji koriste za identifikaciju i međusobnu komunikaciju.

Kontrolni paneli omogućavaju ljudima da koriste IoT uređaje tako što će se povezati na njih i kontrolirati ih putem kontrolne ploče kao što je mobilna aplikacija. Daljinski upravljači uključuju pametne telefone, tablete, računare, pametne satove, televizore i netradicionalne daljinske upravljače.

Trake sa alatkama pružaju informacije o IoT ekosistemu korisnicima, omogućavajući im da upravljaju IoT ekosistemom. Obično se koristi daljinski upravljač.

Analitika - softverski sistemi koji analiziraju podatke primljene od IoT uređaja. Analitika se koristi u širokom rasponu scenarija, kao što je predviđanje održavanja.

Pohrana podataka - gdje se pohranjuju podaci s IoT uređaja.

Mreže - Internet komunikacijski sloj koji omogućava operaterima da komuniciraju s uređajem i uređajima da međusobno komuniciraju.

IoT industrija

Sljedeća područja će imati koristi od korištenja IoT uređaja:
- proizvodnja;
- transport;
- odbrana;
- Poljoprivreda;
- infrastruktura;
- maloprodaje;
- logistika;
- banke;
- nafta, gas, rudarstvo;
- poslovi osiguranja;
- pametne kuće;
- proizvodnja hrane;
- usluga;
- bolnice;
- zdravstvena zaštita;
- pametne zgrade;
- IoT kompanije.

Stotine kompanija već su uključene u Internet stvari, a njihova lista će se samo proširiti u narednih nekoliko godina.

IoT platforme

Jedan IoT uređaj se povezuje s drugim radi prijenosa informacija putem internetskih protokola. IoT platforme služe kao most između senzora uređaja i mreže podataka.

Evo nekih od najvećih IoT platformi koje su trenutno aktivne na ovom tržištu:
- Amazon Web Services;
- Microsoft Azure;
- ThingWorx IoT platforma;
- IBM-ov Watson;
- Cisco IoT Cloud Connect;
- Salesforce IoT Cloud;
- Oracle Integrated Cloud;
- GE Predix.

Želite li još vijesti?

Shvatit ćemo šta je Internet stvari, gdje ga početi proučavati, koji su dizajneri prikladni za to i koja se takmičenja danas održavaju.

Šta je Internet stvari (IoT)

Više nikoga neće iznenaditi da se bilo koji predmet, bilo da se radi o kućnim aparatima ili odjeći, može povezati na internet. Pametan frižider, kuvalo za vodu, konstrukcioni pribor za učenje dece... Dok jedni povezuju aparat za kafu, sat i druge stvari na svetsku mrežu, drugi su zbunjeni zašto komplikovati jednostavne predmete i opremu. Šta je zapravo Internet stvari?

Koncept interneta stvari

Internet stvari (IoT)- koncept kompjuterske mreže fizičkih objekata („stvari“) opremljenih ugrađenim tehnologijama za interakciju jedni s drugima ili sa vanjskim okruženjem, s obzirom na organizaciju takvih mreža kao fenomen koji može obnoviti ekonomske i društvene procese, eliminirajući potreba za ljudskim učešćem u nekim akcijama i operacijama (Vikipedija).

Ideja Interneta stvari nije povezivanje svega oko Interneta. Cilj je automatizirati procese i naučiti umrežene objekte da razmjenjuju informacije. Kako? Preko raznih senzora ugrađenih ili povezanih sa objektima. Za što? Dakle, sami objekti „donose odluke“ i djeluju bez ljudske intervencije.

Početkom 2015. godine, predsjednik Upravnog odbora Google-a Eric Schmidt :

Odgovoriću vrlo jednostavno da će internet nestati. Bit će toliko IP adresa, toliko uređaja, senzora, nosivih uređaja, stvari koje komuniciraju s vama, ali to nećete ni osjetiti. Oni će vas uvijek pratiti. Zamislite da ulazite u sobu i soba je dinamična i možete komunicirati s onim što se dešava u prostoriji. Ono što se pojavljuje je vrlo personaliziran, vrlo interaktivan i vrlo, vrlo zanimljiv svijet.

Gotovo klasičan, već radni primjer implementacije Interneta stvari je Yandex.Traffic. Mnogi automobili opremljeni Yandex.Navigatorom šalju svoje koordinate, brzinu i smjer sistemu. Informacije se obrađuju i mapa prikazuje ne samo puteve, već i njihovu gužvu u „realnom vremenu“. Zahvaljujući tome, navigatori mogu iscrtati rutu, uzimajući u obzir ne samo udaljenosti, već i prometne gužve.

Ako još uvijek ne znate zašto trebate spojiti čajnik na internet, pokušajte biti kreativni. Nekada je većina vlasnika telefona vjerovala da su potrebni samo za pozive. Danas su mnogi ljudi koji su na jedan dan izgubili pametni telefon povezan s internetom u šoku.

Niko sa sigurnošću ne zna koje će funkcije imati čajnik sutrašnjice. Možda će raditi zajedno sa pametnom narukvicom na zglobu, prikupljajući podatke o količini popijene vode, njenim karakteristikama, pulsu i drugim pokazateljima. Sve će to biti poslato virtuelnom kardiologu, a vi ćete dobiti preporuke i upozorenja.

Istorija IoT-a

Čak i prije pojave samog interneta, 1926 Nikola Tesla u intervjuu za časopis Collier's rekao je da će se radio u budućnosti transformisati u “veliki mozak”, sve stvari će postati dio jedne cjeline, a alati koji to omogućavaju lako će stati u vaš džep.

1990. jedan od kreatora TCP/IP protokola John Romkey spojio toster na mrežu, tj. zapravo stvorio prvu internet stvar na svijetu.

1999. godine skovan je termin Internet stvari Kevin Ashton, u to vrijeme pomoćnik brend menadžera u Procter & Gambleu. Iste godine oni David Brock I Sanjay Sarma osnovao Auto-ID centar, koji se bavi radiofrekvencijskom identifikacijom (RFID) i senzorskim tehnologijama, zahvaljujući čemu je koncept Interneta stvari postao široko rasprostranjen.

U periodu 2008-2009, Cisco je izvestio da je broj uređaja povezanih na Internet premašio broj ljudi na planeti.

Od 2010. godine Internet stvari se stalno razvija zahvaljujući širokoj proliferaciji bežičnih mreža i cloud tehnologija, jeftinijih procesora i senzora i razvoja energetski efikasnih tehnologija za prijenos podataka. Tehnologija interneta stvari, kao i robotika, prepoznata je kao proboj, tj. mijenjaju naše živote i ekonomske procese. Svijet se i dalje mijenja pred našim očima.

IoT takmičenja

Internet stvari uvršten je na listu zanimanja (kompetencija) Državnog prvenstva radnih zanimanja WorldSkills i slična takmičenja za školarce JuniorSkills. U 2016. godini JuniorSkills prvenstvo u kompetenciji „Internet stvari” održava se u okviru VIII sveruskog festivala robotike „Robofest-2016”. Takmičenje će se održati u dvije JuniorSkills kategorije: tema „Pametni grad” za učesnike starije od 10 godina i „Pametna poljoprivreda” za djecu stariju od 14 godina.

Godine 2016. Internet stvari je također uključen u posebnu kreativnu kategoriju Sveruske olimpijade robotike. Ovogodišnja tema je zdravstvo.

Internet of Things Learning Kits

Odlučili ste da idete u korak s vremenom, savladate tehnologiju interneta stvari i postanete tehnički čarobnjak? Da li ste spremni da promijenite svijet oko sebe, razbijete sve što vam se nađe na putu, povežete stvari oko sebe na internet i obdarite ih „umom“? Hajde da shvatimo koje su komponente ili kompleti za konstrukciju prikladni za proučavanje Interneta stvari.

Pametni uređaji iz IoT svijeta moraju prikupljati podatke iz okoline, prenositi informacije putem interneta (ili lokalne komunikacije) na druge uređaje, a također primati informacije od njih. Da bi uređaji imali "inteligenciju", primljene podatke mora analizirati program koji donosi zaključke i donosi odluke. Objekti iz svijeta Interneta stvari po mnogo čemu su slični robotima, a za njihovo stvaranje potrebni su kontroleri, senzori, a po potrebi i aktuatori.

Važna komponenta je obrada podataka. Možemo reći da objekti povezani s mrežama za obradu podataka stječu “inteligenciju”. Postoje različite hardverske i softverske platforme za razvoj IoT aplikacija.

Popularno softversko rješenje je ThingWorx.

Uobičajeno u robotici, Arduino je ono što vam je potrebno za kreiranje obrazovnih projekata u području IoT-a. Za povezivanje na mrežu koristi se kartica za proširenje Ethernet Shield. Sve potrebne ploče i senzori mogu se kupiti zasebno. Postoje i specijalizovani gotovi setovi bazirani na Arduinu. Njihova prednost nije samo njihova dobro osmišljena kompozicija, već i primjeri programskih kodova.

IoT Smart Agriculture Basic Training Kit

U nekim slučajevima, takmičenja regulišu opremu koja se koristi. Tako je komplet WorldSkills Smart Agriculture, kreiran za proučavanje interneta stvari na temu pametne poljoprivrede, prihvaćen za ovosezonsko prvenstvo JuniorSkills.

Sadržaj kompleta za obuku:

• Arduino Uno R3 ploča;
• Ethernet kartica W5100 Shield;
• modul senzora temperature i vlage DHT11;
• Ethernet kabel;
• digitalni termometar DS18B20;
• modul svjetlosnog senzora;
• modul senzora vlažnosti tla/čvrste tvari (Moisture Sensor);
• IO Sensor Shield;
• spojne žice;
• jastučići;
• mrežni adapter (5V, 1A, 5W);
• kutija.

Takvi setovi su pogodni za korištenje za brzu izradu prototipa uređaja, što je važno za organizaciju procesa učenja.

Za sastavljanje obrazovnih modela Interneta stvari, zgodno je koristiti ploče za proširenje (šildove) koje imaju niz često korištenih senzora na ploči. — univerzalna ploča na koju su ugrađeni:

• digitalni senzor temperature i vlage DHT11,
• analogni temperaturni senzor LM35,
• analogni senzor svjetla,
• prijemnik IC signala sa daljinskog upravljača,
• zvučnik za generiranje jednostavnih zvučnih signala,
• dva dugmeta i potenciometar,
• tri LED diode.

Poljoprivredni model može biti bilo koja sobna biljka. Zaboravili da zalijete? Zamislite da vam sam cvijet može reći da je vrijeme da se pobrinete za njega. Da biste to učinili, morate postaviti senzore temperature i vlažnosti u tlo i pratiti njihove indikatore, kao i kontrolirati osvjetljenje okolo.

IoT Smart Agriculture Basic Training Kit. Model sa sobnom biljkom

Video tutorijal koji pokazuje kako je lako sastaviti komplet:

Da bi takav model postao internet stvari, potrebno je kreirati analitički internet servis u oblaku koji na osnovu prikupljenih podataka samostalno donosi odluku o uključivanju sistema za navodnjavanje.

Juniorskills Smart Agriculture prošireni paket opreme uključuje potopnu pumpu. Ko zna čemu biste je još mogli naučiti osim zalijevanja sobnog cvijeća? Možda odlučite da vaša pametna pumpa treba da "komunicira" ne samo sa saksijama sobnih biljaka, već i sa čajnikom koji javlja da je nivo vode prenizak, a pametni telefon vlasnika "čuvara pametne tehnologije" zahteva hitno kipuće vode.

Nadam se da nakon čitanja članka nećete pokvariti svu opremu kod kuće, duh inovacije i promjena koje donosi Internet stvari će se useliti u vaše srce, a vi ćete poželjeti da postanete dio tehničke magije.