Internet of Things - apa itu? Perkembangan Internet of Things di Rusia. Apa itu Internet of Things: teknologi yang ada Cara kerjanya

“Internet of Things”, Internet of Things (IoT) - frasa modis saat ini adalah salah satu istilah yang paling banyak dikutip dalam publikasi TI. Analis berbicara tentang pasar IoT yang berkembang pesat, pengaruh teknologi sosial, cloud dan, tentu saja, teknologi seluler di dalamnya, namun tidak sepenuhnya jelas apa saja yang termasuk dalam pasar IoT ini. Penafsiran istilah itu sendiri juga tidak sepenuhnya jelas. Dari vendor ke vendor, dari penulis ke penulis, definisinya sangat bervariasi. Selain itu, tergantung pada penafsirannya, fenomena itu sendiri nampaknya merupakan prospek masa depan atau fait accompli. Penulis artikel ini mencoba melakukan analisis komparatif terhadap publikasi tentang topik ini, untuk memahami apa yang dimaksud dengan konsep “pasar IoT” dan mengapa perhatian semakin meningkat akhir-akhir ini.

Konsep dan teknologi IoT

Sebelum berbicara tentang pasar, perlu diketahui apa itu IoT dan memahami apakah ada definisi dari istilah ini. Namun, masalahnya bukan pada kurangnya definisi, melainkan kelebihannya. Setelah meninjau beberapa lusin artikel dan laporan tentang topik Internet of Things, penulis menjadi yakin bahwa terdapat perbedaan serius dalam penafsiran istilah ini. Memang, kami menyajikan definisi dari sumber yang paling dihormati. Perusahaan analis Gartner menafsirkan konsep "Internet of Things" sebagai jaringan objek fisik yang berisi teknologi bawaan yang memungkinkan objek ini mengukur parameter keadaannya sendiri atau keadaan lingkungannya, menggunakan dan mengirimkan informasi ini. Mari kita perhatikan bahwa dalam definisi ini, yang paling sering dikutip, kata “Internet” sama sekali tidak ada. Artinya, jika berbicara tentang jaringan Internet of Things, tidak disebutkan bahwa itu adalah bagian dari Internet. Selain itu, seperti yang dikatakan pakar IoT Matt Turck, direktur pelaksana di FirstMark Capital, “ironisnya, meskipun namanya Internet of Things, hal-hal itu sendiri sering kali terhubung menggunakan protokol M2M daripada Internet itu sendiri.” Namun, ada tidaknya koneksi Internet bukan satu-satunya perbedaan definisi. Menurut interpretasi para ahli dari Cisco Business Solutions Group (CBSG), IoT adalah keadaan Internet yang dimulai dari titik waktu ketika jumlah “benda atau objek” yang terhubung ke World Wide Web melebihi populasi di planet ini. CBSG mendukung temuannya dengan perhitungan. Menurut perusahaan, ledakan pertumbuhan ponsel pintar dan komputer tablet menyebabkan jumlah perangkat yang terhubung ke Internet menjadi 12,5 miliar pada tahun 2010, sementara jumlah manusia yang hidup di bumi meningkat menjadi 6,8 miliar; Dengan demikian, jumlah perangkat yang terkoneksi sebanyak 1,84 unit per orang. Berdasarkan aritmatika sederhana ini, Cisco Business Solutions Group sebenarnya telah menentukan titik masuknya era Internet of Things (Gbr. 1). Antara tahun 2003 dan 2010, jumlah perangkat yang terhubung melebihi populasi dunia, yang menandai transisi ke Internet of Things. Pada saat yang sama, penulis penelitian percaya bahwa jumlah perangkat yang terhubung per pengguna Internet pada tahun 2010 adalah 6,25.

Beras. 1. Peningkatan jumlah perangkat yang terhubung per orang
(sumber: Cisco Business Solutions Group)

Jika Cisco mengacu pada pertumbuhan eksplosif ponsel pintar yang terhubung ke Internet sehubungan dengan istilah IoT, maka IDC, misalnya, dengan jelas mengatakan bahwa perangkat dalam konsep IoT harus terhubung secara mandiri ke Internet dan mengirimkan sinyal tanpa campur tangan manusia. Oleh karena itu, ponsel cerdas yang dikendalikan pengguna tidak dapat diklasifikasikan sebagai perangkat IoT.

Menurut IDC, Internet of Things (IoT) adalah perangkat penghubung jaringan kabel atau nirkabel yang berdaya sendiri, dikendalikan oleh sistem cerdas yang dilengkapi dengan sistem operasi tingkat tinggi, terhubung secara mandiri ke Internet, dapat berjalan secara native atau cloud. berbasis aplikasi, dan menganalisis data yang dikumpulkan. Selain itu, mereka memiliki kemampuan untuk menangkap, menganalisis, dan mengirimkan (menerima data) dari sistem lain.

Jelasnya, jika analis beroperasi dengan konsep “volume pasar IoT”, maka tidak mungkin untuk mengandalkan definisi yang tidak jelas seperti “keadaan Internet yang baru”. Pada saat yang sama, tidak hanya pakar dari CBSG yang berbicara tentang IoT, sebagai semacam transisi Internet ke kualitas baru. Mari kita perhatikan Gambar. 2 diambil dari laporan Internet of Things (IoT) & Komunikasi Mesin-Ke-Mesin Berdasarkan Teknologi & Platform (marketsandmarkets.com). Dia juga mengkarakterisasi IoT sebagai tahap dalam perkembangan Internet, “ketika tidak hanya manusia, tetapi juga benda-benda mulai berinteraksi satu sama lain, memulai transaksi, dan saling mempengaruhi.”

Beras. 2. Tahapan pengembangan Web 1.0, Web 2.0, Web 3.0
(sumber: Pasar Komunikasi Internet of Things (IoT) & Machine-To-Machine (M2M).
Berdasarkan Teknologi & Platform (marketsandmarkets.com))

Dalam hal ini, diagram lain bersifat indikatif: ilustrasi dari artikel penulis Korea Sunsig Kim, yang diterbitkan pada tahun 2012 di situs web i-bada.blogspot.ru/. Di sini, keadaan IoT disajikan sebagai titik transisi - ini adalah langkah selanjutnya dibandingkan dengan teknologi M2M (Gbr. 3). Sebaliknya, dalam publikasi sejumlah penulis, termasuk IDC, terlihat bahwa M2M merupakan teknologi yang, sebagai pendahulu teknologi IoT, saat ini menjadi bagian integralnya.

Beras. 3. Transisi dari teknologi M2M ke teknologi IoT (sumber: Sunsig Kim 8 Agustus 2012 i-bada.blogspot.ru/)

Jika definisi yang kami jelaskan sesuai dengan fenomena yang ada, maka, misalnya, dalam rumusan Kaivan Karimi, direktur eksekutif strategi global dan pengembangan bisnis di Freescale Semiconductor, IoT lebih merupakan sebuah prospek: miliaran orang cerdas, terhubung “hal-hal” yang membentuk semacam jaringan saraf global universal yang mencakup semua aspek kehidupan kita. IoT terdiri dari mesin pintar yang berinteraksi dan berkomunikasi dengan mesin, objek, lingkungan, dan infrastruktur lain. Sistem seperti itu akan menghasilkan data dalam jumlah besar, yang pemrosesannya dapat digunakan untuk mengelola dan mengendalikan berbagai hal agar hidup kita lebih nyaman dan aman, serta mengurangi dampak terhadap lingkungan.

Mengapa ada begitu banyak definisi dan semuanya berbeda?

Pertama, teknologi berkembang begitu cepat sehingga makna baru dari istilah tersebut terus bermunculan, yang tidak selalu sesuai dengan interpretasi sebelumnya. Hal ini diilustrasikan dengan jelas pada Gambar. 4, di mana evolusi IoT diidentifikasi dengan beberapa tahapan dan, pada kenyataannya, dengan teknologi yang berbeda.

Beras. 4. Evolusi teknologi Internet of Things

Kedua, sering kali suatu teknologi baru diartikan sebagai sekumpulan faktor yang membedakannya dengan teknologi sebelumnya, dan kemudian teknologi sebelumnya tersebut dimasukkan ke dalam konsep baru. Didorong oleh aspirasi pemasaran, vendor ingin menyebut teknologi lama dengan nama baru. Analis juga, mengikuti mode dan mencoba menunjukkan pentingnya pasar yang dijelaskan, menggunakan satu istilah umum, yang menggabungkan beberapa konsep di dalamnya.

Situasi serupa juga terjadi pada istilah-istilah baru lainnya. Ambil contoh, istilah SaaS, yang muncul untuk merujuk pada tahap selanjutnya dalam pengembangan teknologi ASP. Saat ini, sejumlah publikasi mulai memasukkan proyek ASP ke pasar SaaS, yang sebenarnya tidak benar.

Hal yang kurang lebih sama terjadi dengan istilah IoT: di satu sisi, ini adalah tahap selanjutnya dalam pengembangan teknologi M2M, di sisi lain, banyak sumber mengatakan bahwa pasar solusi M2M adalah bagian dari IoT, dan beberapa sumber gunakan singkatan IoT/M2M.

Alasan lain dari ambiguitas istilah ini adalah bahwa berbagai kelas masalah diselesaikan berdasarkan IoT. Secara khusus, Kayvan Karimi berbicara tentang kehadiran setidaknya dua kelas tugas yang disatukan oleh istilah IoT. Tugas pertama adalah pemantauan jarak jauh dan pengelolaan sekumpulan perangkat jaringan yang saling berhubungan, yang masing-masing dapat berinteraksi dengan objek infrastruktur dan lingkungan fisik. Misalnya, sensor suhu dan kelembapan mengontrol jaringan perangkat yang mengontrol sistem iklim gedung pintar (jendela, tirai, AC, dll.). Contoh yang lebih eksotik adalah sensor di tangan pemilik rumah pintar mengirimkan sinyal tentang keadaan psikofisik pemiliknya ke semua perangkat pintar di jaringan; masing-masing bereaksi dengan cara tertentu, akibatnya pencahayaan, musik latar, dan AC berubah. Di sini fungsi utamanya bukan analitis, tetapi kontrol. Tantangan kedua adalah menggunakan data yang dikumpulkan dari end node (perangkat pintar dengan konektivitas dan penginderaan) untuk analisis cerdas guna mengidentifikasi tren dan hubungan yang dapat menghasilkan informasi yang dapat ditindaklanjuti guna memberikan nilai bisnis tambahan. Misalnya, melacak perilaku pengunjung di sebuah toko menggunakan tag pada barang: berapa lama dan di dekat barang apa pengunjung berhenti, barang apa yang mereka ambil, dll. Berdasarkan informasi ini, Anda dapat mengubah penataan barang di aula dan meningkatkan penjualan. Contoh lain datang dari industri asuransi mobil. Menempatkan perangkat yang dilengkapi dengan accelerometer di dalam mobil akan memungkinkan perusahaan asuransi mengumpulkan data tentang tingkat kehati-hatian klien dalam mengemudi. Tidak hanya benturan yang dapat terekam, tetapi juga misalnya benturan tajam dengan suatu benda atau tepi jalan. Semakin hati-hati klien mengemudi, semakin murah asuransinya, dan pengemudi yang ceroboh membayar lebih banyak. Dalam contoh terbaru, tidak ada tugas manajemen - di sini data dikumpulkan dan diproses menggunakan metode analisis modern. Informasi statistik tentang semua klien akan memungkinkan perusahaan memprediksi risikonya dengan tepat.

Dalam “Apa yang Dibutuhkan Internet of Things (IoT) untuk Menjadi Kenyataan,” Kayvan Karimi mencoba menyajikan garis besar solusi IoT (Gambar 5). Menurut skema ini, ini adalah tumpukan yang mencakup enam lapisan: perangkat penginderaan dan/atau perangkat pintar, node koneksi, lapisan node pemrosesan bawaan, lapisan pemrosesan data cloud jarak jauh; lapisan keenam dapat melakukan dua fungsi. Yang pertama, disebut sebagai “aplikasi/tindakan”, berarti solusi tersebut digunakan untuk mengontrol perangkat dari jarak jauh atau secara otomatis mengontrol proses berdasarkan perangkat penginderaan. Opsi kedua, analitik/data besar, berarti misi ini bertujuan untuk menggunakan data yang dikumpulkan dari perangkat penginderaan untuk menganalisis dan mengidentifikasi tren dan hubungan yang dapat menghasilkan informasi bisnis yang berguna.

Beras. 5. Arsitektur khas solusi IoT (sumber: Freescale Semiconductor)

Microsoft menyediakan arsitektur khas serupa untuk solusi IoT (Gbr. 6).

Beras. 6. Arsitektur khas aplikasi IoT (sumber: Microsoft)

Dalam karyanya, Kayvan Karimi tidak hanya menyajikan gambaran arsitektur khas, tetapi juga interpretasi grafis dari keseluruhan ekosistem IoT (Gbr. 7).

Beras. 7. Ekosistem Internet of Things

Beras. 8. IoT sebagai “Jaringan dari Jaringan” (sumber: CBSG)

Pasar IoT dan pesertanya

Apa itu pasar IoT? Bagaimana cara menghitungnya? Siapa yang harus dimasukkan di antara pesertanya? Jika kita menghitung semua proyek yang termasuk dalam skema yang disajikan pada Gambar. 5, maka pasarnya akan sangat kecil. Jika kita menghitung omset perusahaan yang terlibat dalam penciptaan elemen yang berpotensi diterapkan dalam skema ini, kita akan mendapatkan angka yang sangat berbeda. Berdasarkan publikasi, jelas bahwa para analis memilih pendekatan kedua: mereka menyajikan pasar sebagai totalitas bisnis semua pemain yang menciptakan perangkat pintar dan sensor yang terhubung, menyiapkan platform untuk membangun solusi IoT, mengembangkan teknologi untuk menghubungkan Internet. Hal-hal ke jaringan dan menyediakan layanan tambahan. Artinya, para analis tidak terlalu mempertimbangkan pasar untuk solusi IoT (dalam arti sempit), melainkan bisnis seluruh peserta dalam ekosistem penyedia layanan dan teknologi seputar pembangunan solusi IoT.

Tampaknya inilah jalan yang diambil oleh perusahaan yang menggunakan istilah “pasar IoT”. Secara khusus, IDC mengidentifikasi sebanyak lima segmen pasar IoT dan pemain terkait.

Yang pertama (“Perangkat/Sistem Cerdas”) mencakup produsen perangkat pintar dan sensor yang memiliki kemampuan untuk terhubung ke jaringan kabel/nirkabel, mampu menangkap dan mentransmisikan data, menjalankan aplikasi mereka sendiri atau cloud, dan berinteraksi dengan sistem cerdas secara otomatis. .

Segmen kedua disebut “Alat untuk menghubungkan dan mendukung layanan IoT.” Ini merupakan bisnis potensial bagi penyedia telekomunikasi yang dapat menyediakan layanan komunikasi berdasarkan berbagai teknologi, termasuk kabel, seluler (2G, 3G, 4G), Wi-Fi, dan layanan tambahan, seperti manajemen penagihan.

Pada segmen ketiga, yang disebut “Platform,” IDC mengidentifikasi platform untuk mengaktifkan perangkat, jaringan, dan aplikasi.

Platform pemberdayaan perangkat mewakili perangkat lunak yang bertanggung jawab untuk memastikan aliran data ke dan dari perangkat akhir, termasuk fungsi aktivasi, manajemen, dan diagnostik.

Platform jaringan memberi klien perangkat lunak untuk menghubungkan perangkat IoT/M2M guna mengumpulkan dan menganalisis informasi. Platform ini memungkinkan untuk mengelola langganan, mengontrol, dan mengelola rencana tarif. Lapisan ini memberi pelanggan perjanjian tingkat layanan dan bertujuan untuk meningkatkan kualitas dan keamanan solusi.

Platform pengiriman aplikasi adalah solusi berorientasi horizontal untuk mengintegrasikan aplikasi perusahaan dan aplikasi IoT tertentu.

Segmen keempat, “Analytics,” menghadirkan solusi yang memungkinkan Anda meningkatkan efisiensi bisnis dengan mengambil keputusan yang lebih efektif berdasarkan data yang dikumpulkan menggunakan teknologi IoT, termasuk penggunaan teknologi Big Data. Sektor ini juga mencakup munculnya solusi analitis yang memungkinkan integrasi data yang diperoleh dari IoT dan pemantauan media sosial.

Dan terakhir, segmen kelima adalah aplikasi untuk mendukung solusi vertikal yang mengimplementasikan fungsi khusus untuk berbagai industri.

Penulis peta “Internet of Things Ecosystem”, Matt Turck, direktur pelaksana FirstMark Capital, tidak hanya menyajikan segmentasi pasar, tetapi juga memberikan nama spesifik dari pemain paling signifikan di setiap segmen (Gbr. 9). Karya ini membawa pembicaraan tentang pelaku pasar IoT ke tingkat yang lebih praktis.

Beras. 9. “Ekosistem Internet of Things” (sumber: Matt Turck, Sutian Dong & First Mark Capital)

Mat Truck juga menjawab pertanyaan mengapa pasar IoT menarik perhatian dalam beberapa tahun terakhir. Ia mencatat bahwa pertumbuhan minat terhadap pasar dan perkembangannya sendiri disebabkan oleh pertemuan beberapa faktor utama. Pertama, kini semakin mudah dan murah untuk memproduksi perangkat pintar; semakin banyak distributor dan perusahaan yang tertarik untuk membiayai proyek-proyek tersebut. Kedua, selama beberapa tahun terakhir, teknologi komunikasi nirkabel telah mengalami kemajuan pesat dalam perkembangannya. Saat ini, setiap pengguna memiliki ponsel atau tablet yang dapat digunakan sebagai remote control universal untuk Internet of Things. Konektivitas di mana-mana menjadi kenyataan (Wi-Fi, Bluetooth, 4G). Ketiga, Internet of Things mampu memanfaatkan seluruh infrastruktur yang muncul di bidang terkait. Komputasi awan memungkinkan titik akhir yang disederhanakan dan berbiaya rendah karena kecerdasan dapat dipindahkan dari titik akhir ke awan. Alat Big Data, termasuk program sumber terbuka seperti Hadoop, memungkinkan analisis sejumlah besar data yang ditangkap oleh perangkat IoT.

Dalam ekosistem (lihat Gambar 9), penulis mengidentifikasi elemen pasar yang hampir sama dengan IDC, namun dibagi menjadi segmen yang berbeda. Mat Truck mengidentifikasi tiga bagian utama: platform horizontal, aplikasi vertikal, dan blok bangunan. Penulis ekosistem menekankan bahwa, meskipun ada bisnis aktif di bidang penciptaan solusi vertikal, para pelaku pasar yang ambisius bertujuan untuk menjadi platform horizontal yang menjadi dasar semua solusi vertikal dari bidang Internet of Things akan dibangun. Oleh karena itu, beberapa pemain di sektor otomasi rumah (SmartThings, Ninja Blocks, dll.) adalah pengembang platform perangkat lunak horizontal. Perusahaan besar seperti GE dan IBM secara aktif mengembangkan platform mereka. Perusahaan telekomunikasi seperti AT&T dan Verizon juga memiliki posisi yang baik untuk berpartisipasi dalam perlombaan ini. Pertanyaannya tetap terbuka seberapa mudah platform horizontal yang dibangun untuk satu kelas solusi vertikal dapat diadaptasi untuk solusi vertikal kelas lain. Juga belum jelas platform mana - tertutup atau terbuka - yang memiliki prospek untuk mengambil posisi terdepan di bidang ini.

Solusi vertikal pada Gambar. 9 yang ditandai cukup banyak, dikelompokkan menjadi blok-blok yang lebih kecil. Tidak mungkin mengomentari semuanya dalam kerangka artikel ulasan, jadi kami hanya akan fokus pada beberapa saja.

Misalnya, bagian “komputasi yang dapat dikenakan” menyoroti perangkat Google Glass bermodel baru, yang pertama kali diumumkan pada Februari 2012. Perangkat berbasis Android (Gbr. 10) dilengkapi dengan layar transparan yang terletak di atas mata kanan dan mampu merekam video berkualitas tinggi, menjalankan fungsi augmented reality, komunikasi seluler, akses Internet, dan membuat video diary.

Beras. 10. Google Kaca

Baru-baru ini, perangkat kebugaran yang dapat dikenakan menjadi populer, seperti Fitbit, Nike + Fuelband, Jawbone, yang dengannya pengguna dapat memantau tingkat aktivitas fisik mereka dan menghitung kalori yang terbakar (pada Gambar 9, perangkat tersebut ditempatkan dalam kategori terpisah).

Perwakilan khas dari grup ini adalah perangkat UP Jawbone (Gbr. 11), yaitu gelang olahraga yang dapat bekerja dengan platform iPhone dan Android. Perangkat ini memungkinkan Anda melacak tidur, diet, langkah yang diambil, dan kalori yang terbakar. Gelang ini memiliki motor getar yang dapat berfungsi sebagai alarm atau mengingatkan pengguna bahwa pengguna telah duduk terlalu lama. Gelang ini mampu melacak fase tidur dan membangunkan pemiliknya tepat pada fase tidur ringan, saat lebih mudah untuk bangun.

Beras. 11. UP Jawbone memungkinkan Anda memimpin
pemantauan latihan

Perangkat ini dilengkapi aplikasi sosial yang membantu menambah motivasi ekstra untuk berolahraga. Pengguna dapat melihat data teman-temannya, berbagi hasil olahraga, dan berkompetisi.

Perangkat yang dapat dikenakan tersebut dapat digunakan untuk tujuan medis, misalnya, untuk memantau kondisi pasien dari jarak jauh (tekanan darah, detak jantung, dll.) untuk memberi tahu orang yang dicintai atau tenaga medis jika indikatornya meningkat. Teknologi IoT umumnya banyak digunakan dalam dunia kedokteran - mulai dari sistem pengingat paling sederhana untuk minum obat hingga probe yang dimasukkan ke dalam tubuh untuk memantau fungsi organ hingga membuat diagnosis yang kompleks.

IoT paling aktif digunakan dalam teknologi rumah pintar: kendali jarak jauh perangkat rumah melalui Internet, pemantauan jarak jauh dan kendali sistem pemanas, penerangan, perangkat media, sistem keamanan elektronik, peringatan intrusi, sistem proteksi kebakaran, dll.

Dari pemain yang disorot di bagian otomatisasi rumah pada Gambar. 9, menarik untuk dicatat perusahaan Nest Labs, yang merancang dan memproduksi termostat dan detektor asap yang dapat diprogram dengan dukungan Wi-Fi dan fungsi belajar mandiri. Startup yang didirikan pada tahun 2010 oleh dua alumni Apple ini, dalam beberapa tahun telah berkembang menjadi perusahaan dengan lebih dari 130 karyawan.

Perusahaan ini memperkenalkan produk pertamanya, termostat (Gbr. 12), pada tahun 2011. Pada bulan Oktober 2013, Nest Labs mengumumkan peluncuran perangkat pemantauan asap dan karbon monoksida. Termostat Nest memungkinkan interaksi dengan perangkat tidak hanya melalui antarmuka layar sentuh, tetapi juga dari jarak jauh, karena termostat terhubung ke Internet. Perusahaan mungkin mendistribusikan pembaruan untuk memperbaiki bug, meningkatkan kinerja, dan menambahkan fitur tambahan. Untuk memperbarui, termostat harus terhubung ke Wi-Fi dan baterai yang mendukung 3,7V agar pembaruan dapat diunduh dan dipasang.

Beras. 12. Termostat Nest Labs

Teknologi IoT banyak digunakan di bidang energi (smart meter, sistem untuk mendeteksi kehilangan atau pencurian pada jaringan listrik). Sektor minyak dan gas, misalnya, menggunakan pemantauan jaringan pipa dari jarak jauh.

Banyak solusi sedang dikembangkan untuk pengoperasian kendaraan yang lebih aman. Teknologi mobil yang terhubung memungkinkan Anda menggunakan sistem panggilan ambulans darurat dari kartu SIM internal. Dalam asuransi mobil, penghitungan asuransi berdasarkan pemantauan jarak jauh terhadap berkendara pengguna mulai dipraktikkan. Sistem pelacakan rute kendaraan, pemantauan transportasi kargo, serta pengendalian pengiriman dan pergudangan banyak digunakan dalam transportasi. Sistem kontrol lalu lintas udara otomatis sedang digunakan. Pemerintah kota dapat menggunakan solusi IoT untuk menjalankan, mengoperasikan, dan memantau sistem transportasi umum guna mengoptimalkan konsumsi bahan bakar, mengontrol, dan mengelola pergerakan kereta api. Di bidang ritel, otomatisasi tugas logistik, pemantauan jarak jauh dan penghitungan barang yang dilengkapi dengan tag RFID, inventaris waktu nyata, dan solusi pembayaran nirkabel sedang berkembang. Dalam sistem keselamatan publik - pemantauan dan pengendalian kondisi fasilitas industri, jembatan, terowongan, dll. Dalam produksi industri - kontrol proses produksi, diagnostik jarak jauh, kontrol kompleks robot. Di bidang pertanian - kendali jarak jauh sistem irigasi, pemantauan kondisi dan perilaku hewan, pemantauan ketinggian air di waduk, dll.

Jadi, apa yang dimaksud dengan “Internet of Things” – kenyataan atau prospek? Berdasarkan analisis yang dilakukan, dapat dikatakan bahwa hal tersebut merupakan prospek yang lambat laun menjadi kenyataan.

IoT - Internet Segalanya

Internet of Things (IoT) - teknologi telekomunikasi modern
(Internet of Things - teknologi telekomunikasi modern)

29/08/16

Apa itu Internet of Things? Apa itu Internet of Things, IoT? Internet of Things (IoT) adalah paradigma Internet baru. Apa yang dimaksud dengan istilah "Things" dalam Internet of Things. Istilah “benda” dalam Internet of Things (IoT) berarti cerdas, yaitu cerdas. item atau objek "pintar" (Smart Objects atau SmartThings, atau Smart Devices).

Apa perbedaan Internet of Things (IoT) dengan Internet tradisional? Internet of Things (IoT) adalah jaringan Internet tradisional atau yang sudah ada, diperluas oleh jaringan komputer dari perangkat fisik atau benda yang terhubung dengannya, yang secara mandiri dapat mengatur berbagai pola komunikasi atau model koneksi (Thing - Thing, Thing - User dan Thing - Web Object ).

Perlu diperhatikan bahwa Smart Objects adalah sensor atau aktuator yang dilengkapi mikrokontroler dengan OS real-time dengan tumpukan protokol, memori dan perangkat komunikasi, yang dibangun pada berbagai objek, misalnya meteran listrik atau meteran gas, sensor tekanan, getaran atau suhu, saklar, dll. Objek "Cerdas" atau Objek Cerdas dapat diatur ke dalam jaringan komputer objek fisik yang dapat dihubungkan melalui gateway (hub atau platform IoT khusus) ke Internet tradisional.

Saat ini terdapat banyak definisi mengenai konsep Internet of Things (IoT). Namun sayangnya, keduanya saling bertentangan; tidak ada definisi yang jelas dan jelas mengenai konsep Internet of Things (IoT).

Untuk memahami esensi Internet of Things (IoT), pertama-tama disarankan untuk mempertimbangkan infrastruktur Internet dan WWW (World Wide Web) atau layanan Web. Internet adalah jaringan dari jaringan, yaitu. jaringan yang menghubungkan berbagai jaringan dan node individu pengguna jarak jauh menggunakan router dan IP protokol jaringan (internet). Dengan kata lain, istilah Internet mengacu pada infrastruktur jaringan global yang terdiri dari banyak jaringan komputer dan node individu yang dihubungkan oleh saluran komunikasi.

Internet global adalah basis fisik dari layanan Web. Web adalah World Wide Web atau sistem sumber informasi terdistribusi yang menyediakan akses ke dokumen hypertext (dokumen web) yang diposting di situs web Internet. Akses dan transmisi dokumen web dalam format HTML melalui Internet dilakukan menggunakan protokol aplikasi HTTP/HTTPS dari layanan Web berdasarkan tumpukan protokol TCP/IP Internet.

Dengan mempertimbangkan hal di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa IoT dicirikan oleh perubahan skala besar dalam infrastruktur Internet global dan model komunikasi atau koneksi baru: “benda - benda”, “benda - pengguna (Pengguna)” dan “benda - objek web (Objek Web)”.

Disarankan untuk mempertimbangkan Internet of Things (IoT) pada tingkat teknologi, ekonomi, dan sosial.

Pada tingkat teknologi, Internet of Things adalah sebuah konsep pengembangan infrastruktur jaringan (basis fisik) Internet, di mana benda-benda “pintar”, tanpa campur tangan manusia, dapat terhubung ke jaringan untuk interaksi jarak jauh dengan perangkat lain. (Thing - Thing) atau interaksi dengan pusat data otonom atau cloud atau pusat DATA (Thing - Web Objects) untuk mentransfer data untuk penyimpanan, pemrosesan, analitik, dan membuat keputusan manajemen yang bertujuan untuk mengubah lingkungan, atau untuk berinteraksi dengan terminal pengguna (Thing - Pengguna) untuk memantau dan mengelola perangkat ini.

Internet of Things (IoT) akan membawa perubahan pada model pembangunan ekonomi dan sosial masyarakat. Ada berbagai klasifikasi Internet of Things (IoT) (misalnya Industrial Internet of Things - IIoT, Internet of Services - IoS, dll.) dan bidang penggunaannya (di bidang energi, transportasi, kedokteran, pertanian, perumahan dan komunal). layanan, Kota Pintar, Rumah Pintar, dll.).

Cisco memperkenalkan konsep baru - Internet of Everything, IoE ("Internet of Everything" atau "All-encompassing Internet"), dan Internet of Things adalah tahap awal pengembangan "Internet yang mencakup All-encompassing"

Perkembangan Internet of Things atau Internet of Things (IoT) bergantung pada:

  • teknologi jaringan nirkabel berdaya rendah (LPWAN, WLAN, WPAN);
  • kecepatan penerapan jaringan seluler untuk Internet of Things (IoT): EC-GSM, LTE-M, NB-IoT dan jaringan 5G universal;
  • kecepatan transisi Internet ke versi protokol IPv6;
  • Teknologi Smart Objects (sensor dan aktuator yang dilengkapi dengan mikrokontroler, memori dan perangkat komunikasi);
  • sistem operasi khusus dengan tumpukan protokol untuk mikrokontroler, sensor dan aktuator;
  • meluasnya penggunaan tumpukan protokol 6LoWPAN/IPv6 dalam sistem operasi mikrokontroler untuk sensor dan aktuator;
  • penggunaan komputasi awan secara efektif untuk platform Internet of Things (IoT);
  • pengembangan teknologi M2M (machine-to-machine);
  • penerapan teknologi Jaringan Buatan Perangkat Lunak modern yang mengurangi beban pada saluran komunikasi.

Arsitektur jaringan global Internet of Things (IoT).

Sebagai bagian dari arsitektur Internet of Things (IoT), pertimbangkan jaringan (Gbr. 1) yang terdiri dari beberapa jaringan komputer objek fisik yang terhubung ke Internet menggunakan salah satu perangkat: Gateway, Border router, Router.

Sebagai berikut dari arsitektur IoT, jaringan Internet of Things terdiri dari: jaringan komputer objek fisik, jaringan Internet IP tradisional, dan berbagai perangkat (Gateway, router Border, dll.) yang menghubungkan jaringan ini.

Jaringan komputasi objek fisik terdiri dari sensor dan aktuator pintar (aktuator) yang terintegrasi ke dalam jaringan komputasi (pribadi, lokal, dan global) dan dikendalikan oleh pengontrol pusat (gateway atau IoT Habs, atau platform IoT).

Internet of Things (IoT) menggunakan teknologi jaringan komputasi nirkabel objek fisik dengan konsumsi daya rendah, yang mencakup jaringan jarak pendek, menengah, dan panjang (WPAN, WLAN, LPWAN).

Teknologi nirkabel jaringan LPWAN (Low-power Wide-area Network) Internet of Things IoT

Teknologi umum jaringan LPWAN jarak jauh, yang disajikan pada Gambar. 1 meliputi: LoRaWAN, SIGFOX, "Swift" dan Cellular Internet of Things atau disingkat CIoT (EC-GSM, LTE-M, NB-IoT). Jaringan LPWAN juga mencakup teknologi lain, misalnya ISA-100.11.a, Wireless, DASH7, Symphony Link, RPMA, dan sebagainya, yang tidak ditunjukkan pada Gambar 1. Daftar lengkap teknologi disajikan di situs web link-labs.

Salah satu teknologi yang banyak digunakan adalah LoRa, yang dirancang untuk jaringan jarak jauh, dengan tujuan mentransmisikan data telemetri dari berbagai perangkat pengukur (sensor air, gas, dll) dalam jarak jauh.

LoRa adalah metode modulasi yang mendefinisikan protokol lapisan fisik model OSI. Teknologi modulasi LoRa dapat digunakan dalam jaringan dengan topologi berbeda dan protokol lapisan tautan berbeda. Jaringan LPWAN yang efektif adalah jaringan LoRaWAN yang menggunakan protokol lapisan tautan LoRaWAN (protokol lapisan tautan MAC), dan modulasi LoRa sebagai protokol lapisan fisik.

Jaringan LoRaWAN (Gbr. 2.) terdiri dari End Node (transceiver atau modul LoRa) yang terhubung melalui jaringan nirkabel ke hub/gateway atau base station, Network Server (server jaringan operator) dan Application Server (server aplikasi penyedia layanan). Arsitektur jaringan LoRaWAN adalah "client-server". LoRaWAN beroperasi pada lapisan 2 model OSI.

Komunikasi dua arah digunakan antara node akhir dan komponen jaringan server. Interaksi antara node akhir jaringan lokal LoRaWAN dan server terjadi berdasarkan protokol lapisan tautan. Alamat tersebut menggunakan pengidentifikasi perangkat unik (node ​​akhir) dan pengidentifikasi aplikasi unik di server aplikasi.

Lapisan fisik tumpukan protokol LoRaMAC dari segmen jaringan end-node-gateway, yang beroperasi pada lapisan kedua model OSI, adalah modulasi nirkabel LoRa, dan protokol MAC dari lapisan tautan adalah LoRaWAN. Gateway LoRa terhubung ke server jaringan penyedia atau operator menggunakan teknologi Wi-Fi/Ethernet/3G standar, yang termasuk dalam tingkat antarmuka jaringan IP (tingkat fisik dan tautan dari tumpukan TCP/IP).

LoRa Gateway menyediakan internetworking antar jaringan berdasarkan teknologi LoRa/LoRaWAN yang heterogen dan Wi-Fi, Ethernet, atau 3G. Pada Gambar. Gambar 1 menunjukkan jaringan LoRa dengan satu gateway, diimplementasikan dalam topologi star, namun jaringan LoRa juga dapat memiliki beberapa gateway (struktur jaringan seluler). Dalam jaringan LoRa dengan banyak gateway, “end node - gateway” dibangun menggunakan topologi “star”, dan “gateways – server” juga dihubungkan menggunakan topologi “star”.

Data yang diterima dari node akhir disimpan, ditampilkan, dan diproses di server aplikasi (di situs Web yang berdiri sendiri atau di cloud). Metode Big Data dapat digunakan untuk menganalisis data IoT. Pengguna, dengan menggunakan aplikasi klien yang diinstal pada ponsel cerdas atau PC, memiliki kemampuan untuk mengakses informasi di server aplikasi.

Teknologi SIGFOX (sigfox.com) dan "Strij" (strij.net) mirip dengan teknologi LoRaWAN (www.semtech.com), tetapi memiliki beberapa perbedaan. Perbedaan utama terletak pada metode modulasi yang menentukan protokol lapisan fisik jaringan ini. Teknologi SIGFOX, LoRaWAN dan Strizh merupakan pesaing di pasar jaringan LPWAN.

Pesaing di pasar jaringan LPWAN antara lain teknologi CIoT (EC-GSM, LTE-M, NB-IoT), serta G5. Mereka dirancang untuk membangun jaringan seluler LPWAN nirkabel berdasarkan infrastruktur operator seluler yang ada. Penggunaan jaringan seluler tradisional di IoT tidak menguntungkan, sehingga saat ini ceruk jaringan LPWAN ditempati oleh LoRaWAN, SIGFOX, dll. Namun jika operator seluler segera menerapkan teknologi EC-GSM (Extended Coverage GCM), LTE-M (LTE untuk komunikasi M2M) berdasarkan evolusi GSM dan perkembangan LTE, mereka akan menggantikan LoRaWAN, SIGFOX, dan teknologi lainnya dari pasar LPWAN. .

Area yang paling menjanjikan untuk membangun jaringan LPWAN nirkabel termasuk Internet of Things NB-IoT (Narrow Band IoT) pita sempit berbasis LTE, yang dapat digunakan di atas jaringan LTE operator seluler yang ada. Namun arah strategis dalam CIoT adalah jaringan seluler generasi baru 5G, yang akan mendukung IoT.

Teknologi 5G, yang dirancang untuk bekerja dengan lalu lintas heterogen, akan menyediakan koneksi ke Internet untuk berbagai perangkat dengan parameter berbeda (konsumsi daya, kecepatan transfer data, dll.) baik perangkat seluler (smartphone, ponsel, tablet, dll.) dan Smart Objek (sensor atau aktuator).

Dimana jaringan LPWAN digunakan? Misalnya, jaringan LoRa berskala nasional telah diterapkan untuk Internet of Things di Belanda dan Korea Selatan. Jaringan SigFox untuk IoT diterapkan di Spanyol dan Perancis. Di Rusia, jaringan nasional "Strizh" sedang dibuat untuk Internet of Things (IoT), dll. Saat ini, standar LoRaWAN dan NB-IoT sedang dipertimbangkan sebagai standar untuk jaringan komputasi objek fisik LPWAN Internet of Things IoT.

Perlu dicatat bahwa di Internet of Things (IoT), seiring dengan penggunaan teknologi cloud, teknologi komputasi kabut juga digunakan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam model cloud yang digunakan dalam IoT, titik lemahnya adalah bandwidth saluran operator telekomunikasi yang melaluinya pertukaran data antara perangkat “cloud” dan “pintar” dari jaringan komputasi objek fisik.

Konsep "komputasi kabut" melibatkan desentralisasi pemrosesan data dengan mentransfer sebagian pekerjaan pemrosesan data dan membuat keputusan manajemen dari "cloud" langsung ke perangkat jaringan komputer objek fisik.

Peningkatan kapasitas saluran komunikasi komputasi awan dapat memberikan pendekatan baru dalam pembangunannya berdasarkan teknologi Software-Defined Networks (SDN). Oleh karena itu, pengenalan SDN akan meningkatkan efisiensi komputasi awan dan saluran komunikasi Internet of Things (IoT).

Jaringan area pribadi nirkabel (WPAN) nirkabel berdaya rendah dan jarak pendek - Komponen Internet of Things (IoT).

Jaringan WPAN (Gbr. 1) mencakup jaringan sensor nirkabel berdasarkan teknologi: 6LoWPAN, Thread, ZigBee IP, Z-Wave, ZigBee, BLE 4.2 (Bluetooth Mesh). Jaringan-jaringan ini termasuk dalam jaringan mesh (jaringan pengorganisasian mandiri dan penyembuhan mandiri dengan perutean), yang memiliki topologi mesh dan merupakan komponen (komponen) dari jaringan Internet of Things (IoT).

Jaringan komputer pribadi berdasarkan teknologi IP 6LoWPAN, Thread, ZigBee mengacu pada jaringan IP dengan tumpukan protokol 6LoWPAN atau tumpukan IPv6 untuk jaringan 802.15.4 (Gbr. 3). Mereka menggunakan protokol jaringan 6LoWPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks), yang merupakan versi protokol IPv6 untuk jaringan sensor pribadi nirkabel berdaya rendah dengan standar IEEE 802.15.4. Protokol routing yang digunakan adalah RPL (Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks).


Beras. 3. Tumpukan Protokol 6LoWPAN untuk IoT

IEEE 802.15.4 (standar.ieee.org) adalah standar yang menjelaskan lapisan fisik IEEE 802.15.4 PHY dan data link model jaringan OSI. Lapisan data link terdiri dari sublapisan IEEE 802.15.4 MAC (Media Access Control) dan sublapisan LLC (Logical Link Control). Beberapa teknologi dibangun berdasarkan standar IEEE 802.15.4, misalnya ZigBee IP, Thread, 6LoWPAN.

Tumpukan protokol 6LoWPAN. Inti dari pengoperasian jaringan komputer objek fisik di IoT berdasarkan tumpukan protokol 6LoWPAN adalah sebagai berikut. Misalnya data dari sensor dimasukkan ke mikrokontroler (MCU). MK memproses data yang diterima dari sensor berdasarkan program aplikasi (End Nodes Applications), yang dibuat oleh pengembang jaringan berdasarkan API dari OS mikrokontroler khusus.

Untuk mentransfer data yang diproses ke jaringan, aplikasi End Nodes Applications mengakses protokol lapisan aplikasi (Aplikasi - protokol IoT) dari tumpukan protokol OS mikrokontroler dan mengirimkan data melalui tumpukan ke lapisan fisik sensor. Selanjutnya, data biner dikirim ke input router Border (router Edge). Untuk mentransfer data dari Node Akhir melalui router Perbatasan ke server Web (aplikasi Web) melalui protokol aplikasi CoAP, perlu untuk menegosiasikan jaringan pada tingkat aplikasi tumpukan protokol CoAP-ke-HTTP; digunakan.

Tumpukan protokol 6LoWPAN memastikan perangkat pintar berdaya rendah terhubung ke Internet melalui router, bukan gateway IP khusus. Karena jaringan berkecepatan rendah dengan tumpukan protokol 6LoWPAN untuk perangkat dengan kemampuan terbatas bukan merupakan jaringan transit untuk lalu lintas jaringan IP Internet tradisional, mereka adalah jaringan akhir di Internet of Things (IoT) dan terhubung ke Internet melalui router Border atau Router tepi. Router tepi memungkinkan jaringan 6LoWPAN untuk berkomunikasi dengan jaringan IPv6 dengan menerjemahkan header IPv6 dan memecah pesan di lapisan Adaptasi tumpukan protokol (Adaptasi 6LoWPAN).

Z-Wave (z-wave.me)- salah satu teknologi jaringan nirkabel Internet of Things (IoT) yang populer (standar: Z-Wave dan Z-Wave Plus). Jaringan Z-Wave (Gbr. 1) dengan topologi mesh (jaringan mesh) dan konsumsi daya rendah, dirancang untuk organisasi Rumah Pintar. Protokol jaringan Z-Wave dari tumpukan protokol komunikasi Z-Wave diimplementasikan oleh Sigma Designs sebagai kode tertutup dan dipatenkan. Lapisan bawah MAC dan PHY termasuk dalam standar ITU-T G.9959.

Z-Wave memiliki banyak perangkat yang kompatibel (sensor dan aktuator) untuk membuat jaringan Rumah Pintar. Anda dapat mengontrol jaringan Z-Wave rumah Anda dari jarak jauh menggunakan panel kontrol melalui Home Controller; Anda dapat mengontrol pengoperasian jaringan dari PC dan Internet melalui ponsel cerdas. Jaringan Z-Wave terhubung ke Internet melalui gateway IP khusus Gateway "Z-Wave for IP".

ZigBee (zigbee.org) adalah salah satu teknologi paling umum untuk membangun jaringan nirkabel Internet of Things (IoT) (standar ZigBee terbuka). Jaringan ZigBee dengan topologi mesh (jaringan mesh) memiliki tumpukan protokol komunikasi IEEE 802.15.4/Zigbee sendiri, yang tidak mendukung IP Internet Protocol. Jaringan komputasi objek berdasarkan tumpukan ZigBee, untuk berinteraksi dengan perangkat eksternal yang terletak di jaringan IP, terhubung ke Internet melalui gateway IP khusus Gateway ZigBee. Saat ini, standar baru, ZigBee IPv6, telah dibuat.

Jaringan berdasarkan standar Zigbee IPv6 baru dapat dihubungkan ke jaringan IP melalui router daripada gateway khusus. Gerbang Gateway ZigBee mengemas ulang data dari satu format ke format lainnya dan menyediakan internetworking antar jaringan berdasarkan teknologi heterogen MQTT/ZigBee - HTTP/TCP/IP. Teknologi ZigBee digunakan sebagai standar untuk secara otomatis mengumpulkan pembacaan meteran listrik pelanggan dan mengirimkannya ke server operator telekomunikasi (situs offline) atau ke Internet of Things (IoT) Habs Cloud.

Wi-Fi (www.wi-fi.org) adalah seperangkat standar komunikasi nirkabel IEEE 802.11 yang dapat digunakan untuk membangun jaringan area lokal nirkabel (WLAN) berdasarkan tumpukan TCP/IP. Tumpukan protokol IEEE 802.11 terdiri dari lapisan PHY fisik dan lapisan tautan data dengan sublapisan transfer data logis MAC dan LLC. Protokol IEEE 802.11 (WiFi) termasuk dalam lapisan antarmuka jaringan di tumpukan TCP/IP.

Jaringan area lokal nirkabel objek WiFi terhubung ke Internet menggunakan router (Gbr. 1). Perlu dicatat bahwa untuk membangun jaringan area nirkabel lokal, Wi-Fi Alliance telah menciptakan spesifikasi baru, IEEE 802.11s, yang menyediakan teknologi untuk membangun jaringan mesh. Selain itu, standar Wi-Fi HaLow baru (spesifikasi IEEE 802.11ah) dengan konsumsi daya rendah telah diciptakan untuk Internet of Things (IoT).

BLE 4.2 (bluetooth.com) adalah versi baru dari standar Bluetooth hemat energi (Bluetooth LE), yang ditujukan untuk membangun jaringan nirkabel seperti Smart Home. Standar Bluetooth Mesh baru akan diterapkan pada akhir tahun 2016. Tumpukan protokol komunikasi BLE 4.2 mendukung protokol jaringan IPv6 melalui BLUETOOTH(R) Low Energy atau 6LoWPAN, protokol lapisan transport (UDP, TCP) dan aplikasi (COAP dan MQTT).

Versi BLE 4.2 memastikan konsumsi daya peralatan minimal dan akses ke jaringan IP. Lapisan MAC dan PHY yang lebih rendah dari Bluetooth LE Stack adalah: Bluetooth LE Link Layer dan Bluetooth LE Physical. Untuk memastikan interaksi jaringan (BLE 4.2 dan Internet) pada tingkat jaringan (6LoWPAN dengan IPv6) dan lapisan aplikasi tumpukan protokol (CoAP dengan HTTP), jaringan BLE 4.2 dapat dihubungkan ke Internet (Gbr. 1) melalui router Perbatasan dan Proxy CoAP-ke -HTTP.

Protokol lapisan aplikasi Internet of Things (IoT).

Untuk mengirimkan data di Internet of Things (IoT), banyak protokol tingkat aplikasi yang digunakan, yang paling umum meliputi: DDS, MQTT, XMPP, AMQP, JMS, CoAP, REST/HTTP. DDS adalah Layanan Distribusi Data untuk Sistem Real-Time dan merupakan standar OMG untuk middleware. DDS adalah teknologi inti untuk mengimplementasikan IoT, berdasarkan model komunikasi pesan DCPS tanpa broker perantara (server).

MQTT, XMPP, AMQP, JMS adalah protokol pengiriman pesan yang didasarkan pada broker sesuai dengan skema publikasi/berlangganan. Broker (server) dapat ditempatkan di platform cloud atau di server lokal. Program klien harus diinstal pada aplikasi perangkat pintar.

CoAP (Constrained Application Protocol) adalah protokol transfer data IoT terbatas yang mirip dengan HTTP, tetapi diadaptasi untuk bekerja dengan perangkat pintar berperforma rendah. CoAP didasarkan pada gaya arsitektur REST. Server diakses melalui URL aplikasi perangkat pintar. Program klien menggunakan metode seperti GET, PUT, POST dan DELETE untuk mengakses sumber daya.

REST/HTTP – terdiri dari dua teknologi REST dan HTTP. REST adalah gaya arsitektur perangkat lunak untuk sistem terdistribusi. REST menjelaskan prinsip interaksi antara aplikasi perangkat pintar dan antarmuka pemrograman REST API (layanan Web). Melalui REST API, aplikasi berkomunikasi satu sama lain menggunakan empat metode HTTP: GET, POST, PUT, DELETE. HTTP - Hypertext Transfer Protocol adalah protokol lapisan aplikasi untuk transfer data. HTTP digunakan untuk interaksi Perangkat-ke-Pengguna. REST/HTTP didasarkan pada model komunikasi perpesanan req/res.

Untuk akses dari jaringan objek fisik yang tidak mendukung protokol IP ke jaringan IP dan sebaliknya, digunakan hub atau gateway, atau platform IoT, yang memastikan koordinasi protokol di berbagai tingkat tumpukan protokol komunikasi. Untuk akses dari jaringan objek fisik yang mendukung protokol IP ke jaringan IP dan sebaliknya, proxy digunakan untuk menegosiasikan protokol tingkat aplikasi (misalnya, untuk menegosiasikan protokol CoAP dan HTTP).

Saat ini banyak orang berbicara tentang Internet of Things, namun tidak semua orang memahami apa itu Internet of Things.

Menurut Wikipedia, ini adalah konsep jaringan komputer dari objek fisik (“benda”), yang dilengkapi dengan teknologi bawaan untuk berinteraksi satu sama lain atau dengan lingkungan eksternal, mengingat pengorganisasian jaringan tersebut sebagai fenomena yang dapat membangun kembali proses ekonomi dan sosial, tidak termasuk beberapa tindakan dan operasi yang memerlukan partisipasi manusia.

Secara sederhana, Internet of Things adalah sejenis jaringan di mana segala sesuatunya terhubung. Dan yang saya maksud adalah apa saja: mobil, setrika, furnitur, sandal. Semua ini akan dapat “berkomunikasi” satu sama lain tanpa campur tangan manusia menggunakan data yang dikirimkan.

Munculnya sistem seperti itu memang diharapkan, karena kemalasan adalah mesin kemajuan. Anda tidak perlu pergi ke pembuat kopi di pagi hari untuk membuat kopi. Dia sudah tahu kapan Anda biasanya bangun, dan saat itu dia akan menyeduh kopi aromatik sendiri. Dingin? Mungkin, tapi seberapa realistiskah itu dan kapan akan muncul?

Bagaimana itu bekerja

picjumbo.com

Kita berada di awal perjalanan, dan masih terlalu dini untuk membicarakan Internet of Things. Ambil contoh mesin pembuat kopi yang saya tulis di atas. Kini seseorang harus mandiri memasukkan waktu bangunnya agar bisa membuatkan kopi untuknya di pagi hari. Namun apa jadinya jika orang tersebut tidak ada di rumah saat ini atau ingin minum teh? Ya, semuanya sama, karena dia tidak mengubah programnya dan besi tak berjiwa itu menyeduh kopinya lagi. Skenario ini menarik, tetapi ini lebih tentang otomatisasi proses dibandingkan Internet of Things.

Selalu ada orang yang memimpin, dialah pusatnya. Ada semakin banyak gadget pintar setiap tahunnya, namun gadget tersebut tidak akan berfungsi tanpa perintah manusia. Pembuat kopi malang ini harus terus dipantau dan programnya diubah, dan ini merepotkan.

Bagaimana cara kerjanya


picjumbo.com

Internet of Things menyiratkan bahwa seseorang menentukan suatu tujuan, dan tidak menetapkan program untuk mencapai tujuan tersebut. Lebih baik lagi jika sistem itu sendiri yang menganalisis data dan memprediksi keinginan seseorang.

Anda dalam perjalanan pulang kerja, lelah dan lapar. Saat ini, mobil telah memberi tahu rumah bahwa mereka akan membawa Anda dalam waktu setengah jam: mereka berkata, bersiaplah. Lampu menyala, termostat menyesuaikan ke suhu yang nyaman, dan makan malam dimasak di oven. Kami memasuki rumah - TV menyala dengan rekaman permainan tim favorit kami, makan malam sudah siap, selamat datang di rumah.

Berikut adalah fitur-fitur utama Internet of Things:

  • Ini adalah iringan terus-menerus dari tindakan sehari-hari seseorang.
  • Semuanya terjadi secara transparan, tidak mencolok, dan berorientasi pada hasil.
  • Seseorang menunjukkan apa yang harus terjadi, bukan bagaimana melakukannya.

Fiksi, menurut Anda? Tidak, ini adalah waktu yang dekat, namun untuk mencapai hasil tersebut, masih banyak yang perlu dilakukan.

Bagaimana mencapai hal ini


picjumbo.com

1. Pusat terpadu

Adalah logis bahwa pusat dari semua hal ini seharusnya bukan seseorang, tetapi semacam perangkat yang akan meneruskan program untuk mencapai tujuan. Ini akan memantau perangkat dan tugas lain, dan mengumpulkan data. Perangkat seperti itu harus ada di setiap rumah, kantor, dan tempat lainnya. Mereka akan disatukan oleh satu jaringan yang melaluinya mereka akan bertukar data dan membantu seseorang di mana saja.

Kita sudah bisa melihat permulaan dari pusat seperti itu sekarang. Amazon Echo, Google Home, dan sepertinya mereka juga sedang mengerjakan hal serupa. Sistem seperti itu sudah bisa berfungsi sebagai pusat rumah pintar, meski kemampuannya masih terbatas.

2. Standar umum

Ini mungkin akan menjadi hambatan utama dalam perjalanan menuju Internet global. Untuk pengoperasian sistem skala besar, diperlukan satu bahasa. Apple, Google, dan Microsoft saat ini sedang mengerjakan ekosistem mereka. Namun semuanya bergerak secara terpisah, ke arah yang berbeda, yang berarti, paling banter, kita akan mendapatkan sistem lokal yang sulit untuk disatukan bahkan di tingkat kota.

Mungkin salah satu sistem akan menjadi standar, atau setiap jaringan akan tetap bersifat lokal dan tidak akan berkembang menjadi sesuatu yang global.

3. Keamanan

Tentu saja, ketika mengembangkan sistem seperti itu, perlindungan data perlu diperhatikan. Jika jaringan diretas oleh seorang peretas, dia akan mengetahui tentang Anda semuanya. Hal-hal cerdas akan menyerahkan Anda kepada penyerang dalam sekejap, jadi Anda harus serius mengerjakan enkripsi data. Tentu saja, mereka sudah berupaya melakukan hal ini, namun skandal yang muncul secara berkala menunjukkan bahwa keamanan yang ideal masih jauh dari harapan.

Apa yang menanti kita dalam waktu dekat


Mitch Nielsen/unsplash.com

Dalam waktu dekat, kita akan melihat rumah pintar yang akan membukakan pintu bagi pemiliknya ketika mereka mendekat, menjaga iklim mikro yang nyaman, mengisi ulang lemari es secara mandiri, dan memesan obat-obatan yang diperlukan jika seseorang sakit. Apalagi sebelumnya pihak rumah akan menerima indikator dari gelang pintar dan mengirimkannya ke dokter. Mobil self-driving akan melaju di jalan raya, dan tidak akan ada lagi kemacetan di jalan itu sendiri. Internet of Things akan memungkinkan untuk mengembangkan sistem pengendalian lalu lintas yang lebih canggih yang dapat mencegah kemacetan dan kemacetan di jalan raya.

Saat ini, banyak gadget yang bekerja bersama dengan berbagai sistem, namun dalam 5-10 tahun ke depan kita akan mengalami ledakan nyata dalam perkembangan Internet of Things. Namun di masa depan, skenario seperti dalam kartun “WALL-E” mungkin terjadi, di mana umat manusia telah berubah menjadi manusia gemuk tak berdaya yang dilayani oleh robot. Prospek biasa-biasa saja. Bagaimana menurutmu?

Anda mungkin pernah mendengar ungkapan "Internet of Things" dan melihat akronim IoT, tapi mungkin Anda tidak tahu apa yang tersembunyi di baliknya. Apa itu IoT, atau Internet of Things?

IoT mengacu pada koneksi perangkat (selain komputer biasa dan ponsel pintar) melalui Internet. Mobil, peralatan dapur, dan bahkan monitor jantung dapat dihubungkan melalui IoT. Dan seiring berkembangnya Internet of Things dalam beberapa tahun ke depan, semakin banyak perangkat yang akan muncul dalam daftar ini.

Kami telah menyiapkan panduan pemula tentang IoT untuk membantu Anda menavigasi dunia terhubung yang menakjubkan.

Konsep dan definisi dasar

Di bawah ini kami menerbitkan kamus kecil dengan definisi yang berhubungan dengan Internet of Things.

IoT, atau Internet untuk Segala, adalah jaringan objek yang terhubung melalui Internet yang dapat mengumpulkan data dan bertukar data yang berasal dari layanan bawaan.

Perangkat yang termasuk dalam Internet of Things - perangkat otonom apa pun yang terhubung ke Internet yang dapat dipantau dan/atau dikendalikan dari jarak jauh.

Ekosistem IoT, atau Internet of Things, - semua komponen yang memungkinkan bisnis, pemerintah, dan pengguna menghubungkan perangkat IoT mereka, termasuk panel kontrol, dasbor, jaringan, gateway, analitik, penyimpanan, dan keamanan.

Lapisan fisik - perangkat keras yang digunakan pada perangkat IoT, termasuk sensor dan peralatan jaringan.

Lapisan jaringan bertanggung jawab untuk mengirimkan data yang dikumpulkan pada lapisan fisik ke berbagai perangkat.

Tingkat aplikasi mencakup protokol dan antarmuka yang digunakan perangkat untuk mengidentifikasi dan berkomunikasi satu sama lain.

Panel kontrol memungkinkan orang untuk menggunakan perangkat IoT dengan menghubungkan dan mengendalikannya melalui dasbor seperti aplikasi seluler. Remote control mencakup ponsel cerdas, tablet, PC, jam tangan pintar, TV, dan remote non-tradisional.

Bilah Alat memberikan informasi tentang ekosistem IoT kepada pengguna, memungkinkan mereka mengelola ekosistem IoT. Biasanya remote control digunakan.

Analisis - sistem perangkat lunak yang menganalisis data yang diterima dari perangkat IoT. Analytics digunakan dalam berbagai skenario, seperti perkiraan pemeliharaan.

Penyimpanan data - tempat data dari perangkat IoT disimpan.

Jaringan - Lapisan komunikasi Internet yang memungkinkan operator berkomunikasi dengan perangkat, dan perangkat berkomunikasi satu sama lain.

industri IoT

Area-area berikut akan mendapatkan keuntungan dari penggunaan perangkat IoT:
- produksi;
- transportasi;
- pertahanan;
- Pertanian;
- infrastruktur;
- penjualan eceran;
- logistik;
- bank;
- minyak, gas, pertambangan;
- bisnis asuransi;
- rumah pintar;
- produksi makanan;
- melayani;
- rumah sakit;
- perlindungan kesehatan;
- bangunan pintar;
- Perusahaan IoT.

Ratusan perusahaan sudah terlibat dalam Internet of Things, dan daftar mereka akan bertambah dalam beberapa tahun ke depan.

Platform IoT

Satu perangkat IoT terhubung ke perangkat lainnya untuk mengirimkan informasi melalui protokol Internet. Platform IoT berfungsi sebagai jembatan antara sensor perangkat dan jaringan data.

Berikut adalah beberapa platform IoT terbesar yang saat ini aktif di pasar ini:
- Layanan Web Amazon;
-Microsoft Azure;
- Platform IoT ThingWorx;
- Watson dari IBM;
- Cisco IoT Cloud Terhubung;
- Tenaga Penjualan IoT Cloud;
- Oracle Cloud Terintegrasi;
- Prediks GE.

Ingin lebih banyak berita?

Mari kita cari tahu apa itu Internet of Things, dari mana mulai mempelajarinya, desainer mana yang cocok untuk ini, dan kompetisi apa yang diadakan saat ini.

Apa itu Internet of Things (IoT)

Tidak mengherankan jika barang apa pun, baik itu peralatan rumah tangga atau pakaian, dapat terhubung ke Internet. Kulkas pintar, ketel, perlengkapan konstruksi untuk mengajar anak-anak... Sementara beberapa orang menghubungkan pembuat kopi, jam tangan, dan hal-hal lain ke World Wide Web, yang lain bingung mengapa mempersulit objek dan peralatan yang mudah digunakan. Apa sebenarnya Internet of Things itu?

Konsep Internet of Things

Internet Segala (IoT)- konsep jaringan komputer dari objek fisik (“benda”) yang dilengkapi dengan teknologi bawaan untuk berinteraksi satu sama lain atau dengan lingkungan eksternal, mengingat pengorganisasian jaringan tersebut sebagai fenomena yang dapat membangun kembali proses ekonomi dan sosial, menghilangkan perlunya partisipasi manusia dari beberapa tindakan dan operasi (Wikipedia).

Ide Internet of Things bukanlah untuk menghubungkan segala sesuatu di sekitar ke Internet. Tujuannya adalah untuk mengotomatisasi proses dan mengajarkan objek jaringan untuk bertukar informasi. Bagaimana? Melalui berbagai sensor yang dibangun atau dihubungkan ke objek. Untuk apa? Sehingga objek itu sendiri “mengambil keputusan” dan bertindak tanpa campur tangan manusia.

Pada awal tahun 2015, Ketua Dewan Direksi Google Eric Schmidt :

Saya akan menjawab dengan sangat sederhana bahwa Internet akan hilang. Akan ada begitu banyak alamat IP, begitu banyak perangkat, sensor, perangkat yang dapat dikenakan, hal-hal yang berkomunikasi dengan Anda, tetapi Anda bahkan tidak akan merasakannya. Mereka akan selalu menemanimu. Bayangkan berjalan ke dalam sebuah ruangan dan ruangan itu dinamis dan Anda dapat berinteraksi dengan apa yang terjadi di dalam ruangan tersebut. Yang muncul adalah dunia yang sangat personal, sangat interaktif dan sangat, sangat menarik.

Contoh klasik penerapan Internet of Things yang sudah berfungsi saat ini adalah Yandex.Traffic. Banyak mobil yang dilengkapi Yandex.Navigator mengirimkan koordinat, kecepatan, dan arahnya ke sistem. Informasi tersebut diproses dan peta tidak hanya menunjukkan jalan raya, tetapi juga kemacetannya secara “real time”. Berkat ini, navigator dapat merencanakan rute, tidak hanya memperhitungkan jarak, tetapi juga kemacetan lalu lintas.

Jika Anda masih tidak tahu mengapa Anda perlu menyambungkan ketel ke Internet, cobalah berkreasi. Dahulu kala, sebagian besar pemilik telepon percaya bahwa telepon hanya diperlukan untuk panggilan. Saat ini, banyak orang yang kehilangan ponsel cerdasnya yang terhubung ke Internet selama sehari merasa shock.

Tidak ada yang tahu pasti apa fungsi ketel masa depan. Mungkin akan bekerja sama dengan gelang pintar di pergelangan tangan, mengumpulkan data tentang jumlah air yang diminum, karakteristiknya, detak jantung, dan indikator lainnya. Semua ini akan dikirim ke ahli jantung virtual, dan Anda akan menerima rekomendasi dan peringatan.

Sejarah IoT

Bahkan sebelum munculnya Internet sendiri, pada tahun 1926 Nikola Tesla dalam wawancara dengan majalah Collier, dia mengatakan bahwa di masa depan, radio akan berubah menjadi “otak besar”, segala sesuatu akan menjadi bagian dari satu kesatuan, dan alat yang memungkinkan hal ini akan mudah masuk ke dalam saku Anda.

Pada tahun 1990, salah satu pencipta protokol TCP/IP John Romkey menghubungkan pemanggang roti ke jaringan, mis. sebenarnya menciptakan benda Internet pertama di dunia.

Pada tahun 1999, istilah Internet of Things diciptakan Kevin Ashton, saat itu menjadi asisten manajer merek di Procter & Gamble. Pada tahun yang sama mereka David Brock Dan Sanjaya Sarma mendirikan Auto-ID Center, yang menangani identifikasi frekuensi radio (RFID) dan teknologi sensor, berkat konsep Internet of Things yang tersebar luas.

Pada tahun 2008-2009, Cisco melaporkan bahwa jumlah perangkat yang terhubung ke Internet melebihi jumlah manusia di planet ini.

Sejak tahun 2010, Internet of Things terus berkembang berkat meluasnya penyebaran jaringan nirkabel dan teknologi cloud, prosesor dan sensor yang lebih murah, dan pengembangan teknologi transmisi data yang hemat energi. Teknologi Internet of Things, seperti halnya robotika, diakui sebagai terobosan, yaitu mengubah kehidupan dan proses ekonomi kita. Dunia terus berubah tepat di depan mata kita.

Kompetisi IoT

Internet of Things masuk dalam daftar profesi (kompetensi) Kejuaraan Nasional Profesi Kerja Keterampilan Dunia dan kompetisi serupa untuk anak sekolah Keterampilan Junior. Pada tahun 2016, kejuaraan JuniorSkills dalam kompetensi “Internet of Things” diadakan sebagai bagian dari festival robotika Seluruh Rusia VIII “Robofest-2016”. Kompetisi ini akan diadakan dalam dua kategori JuniorSkills yaitu tema “Smart City” untuk peserta di atas 10 tahun dan “Smart Agriculture” untuk anak di atas 14 tahun.

Pada tahun 2016, Internet of Things juga dimasukkan dalam kategori kreatif terpisah dari Olimpiade Robotika Seluruh Rusia. Tema tahun ini adalah kesehatan.

Perangkat Pembelajaran Internet of Things

Sudahkah Anda memutuskan untuk mengikuti perkembangan zaman, menguasai teknologi Internet of Things dan menjadi ahli teknis? Apakah Anda siap untuk mengubah dunia di sekitar Anda, menghancurkan segala sesuatu yang menghalangi Anda, menghubungkan segala sesuatu di sekitar Anda ke Internet dan menganugerahinya dengan “pikiran”? Mari kita cari tahu komponen atau perlengkapan konstruksi mana yang cocok untuk mempelajari Internet of Things.

Perangkat pintar dari dunia IoT harus mengumpulkan data dari lingkungan, mengirimkan informasi melalui Internet (atau komunikasi lokal) ke perangkat lain, dan juga menerima informasi dari perangkat tersebut. Agar perangkat memiliki “kecerdasan”, data yang diterima harus dianalisis oleh program yang menarik kesimpulan dan mengambil keputusan. Objek dari dunia Internet of Things dalam banyak hal mirip dengan robot dan pembuatannya memerlukan pengontrol, sensor, dan, jika perlu, aktuator.

Komponen penting adalah pengolahan data. Kita dapat mengatakan bahwa objek yang terhubung ke jaringan pemrosesan data memperoleh “kecerdasan”. Ada berbagai platform perangkat keras dan perangkat lunak untuk mengembangkan aplikasi IoT.

Solusi perangkat lunak yang populer adalah ThingWorx.

Umum dalam robotika, Arduino adalah apa yang Anda perlukan untuk membuat proyek pendidikan di bidang IoT. Kartu ekspansi Ethernet Shield digunakan untuk terhubung ke jaringan. Semua papan dan sensor yang diperlukan dapat dibeli secara terpisah. Ada juga kit siap pakai khusus berdasarkan Arduino. Keunggulannya bukan hanya komposisinya yang dipikirkan dengan matang, tetapi juga contoh kode program.

Kit Pelatihan Dasar Pertanian Cerdas IoT

Dalam beberapa kasus, kompetisi mengatur peralatan yang digunakan. Oleh karena itu, perangkat WorldSkills Smart Agriculture, yang dibuat untuk mempelajari Internet of Things dengan topik Smart Agriculture, diterima untuk kejuaraan JuniorSkills musim ini.

Isi paket pelatihan:

  • papan Arduino Uno R3;
  • Kartu Ethernet Perisai W5100;
  • modul sensor suhu dan kelembaban DHT11;
  • Kabel Ethernet;
  • termometer digital DS18B20;
  • modul sensor cahaya;
  • modul sensor kelembaban/padatan tanah (Moisture Sensor);
  • Pelindung Sensor IO;
  • menghubungkan kabel;
  • bantalan;
  • adaptor jaringan (5V, 1A, 5W);
  • kotak.

Kit semacam itu nyaman digunakan untuk pembuatan prototipe perangkat dengan cepat, yang penting untuk mengatur proses pembelajaran.

Untuk merakit model pendidikan Internet of Things, akan lebih mudah untuk menggunakan papan ekspansi (pelindung) yang memiliki sejumlah sensor yang sering digunakan. — papan universal tempat dipasang:

  • sensor suhu dan kelembaban digital DHT11,
  • sensor suhu analog LM35,
  • sensor cahaya analog,
  • penerima sinyal IR dari remote control,
  • speaker untuk menghasilkan sinyal suara sederhana,
  • dua tombol dan potensiometer,
  • tiga LED.

Model pertaniannya bisa berupa tanaman indoor apa saja. Lupa menyiram? Bayangkan bunga itu sendiri dapat memberi tahu Anda bahwa inilah waktunya untuk merawatnya. Untuk melakukan ini, Anda perlu menempatkan sensor suhu dan kelembaban di dalam tanah dan memantau indikatornya, serta mengontrol pencahayaan di sekitar.

Kit Pelatihan Dasar Pertanian Cerdas IoT. Model dengan tanaman hias

Video tutorial yang menunjukkan betapa mudahnya merakit kit:

Agar model seperti itu menjadi Internet of Things, perlu dibuat layanan Internet cloud analitis yang secara mandiri membuat keputusan untuk menghidupkan sistem irigasi berdasarkan data yang dikumpulkan.

Paket peralatan tambahan Juniorskills Smart Agriculture mencakup pompa submersible. Siapa yang tahu apa lagi yang ingin Anda ajarkan padanya selain menyiram bunga dalam ruangan? Anda mungkin memutuskan bahwa pompa pintar Anda harus “berkomunikasi” tidak hanya dengan pot tanaman dalam ruangan, tetapi juga dengan ketel, yang melaporkan bahwa ketinggian air terlalu rendah, dan ponsel cerdas pemilik “penjaga teknologi pintar” memerlukan segera air mendidih.

Saya berharap setelah membaca artikel ini Anda tidak akan merusak semua peralatan di rumah, semangat inovasi dan perubahan yang dibawa oleh Internet of Things akan menetap di hati Anda, dan Anda ingin menjadi bagian dari keajaiban teknis.

ARTIKEL TERKAIT