Пока мы живем в эпоху непрерывного потока новых и передовых технологий, входящих в нашу жизнь, термин «Интернет вещей» часто всплывает в разговорах. И хотя вы, возможно, уже не раз упоминали его в собственной работе, многие люди понятия не имеют, что он означает. Итак, давайте разберемся подробно.  

Являясь частью мира электронной инженерии, которая обеспечила аппаратную сторону современных вычислений, мы понимаем Интернет как глобальную сеть подключенных компьютерных ресурсов, позволяющую обмениваться цифровой информацией и ресурсами в реальном времени. 

Интернет вещей, с другой стороны, представляет собой обширную и постоянно растущую сеть физических объектов, оснащенных вычислительными мощностями, датчиками, программным обеспечением и подключением к Интернету, что позволяет им собирать и обмениваться данными с другими, столь же оснащенными устройствами и системами. Эти устройства, также называемые «умными объектами», могут варьироваться от термостатов и холодильников до автомобилей и промышленного оборудования. Теоретически любое устройство может быть оснащено быстро развивающейся и физически уменьшающейся технологией, необходимой для участия в этой сети. 

Другой способ представить Интернет вещей — это сеть устройств, способных передавать данные друг другу без вмешательства человека.

Как работает Интернет вещей

Все начинается с датчиков, то есть устройств, способных обнаруживать физический параметр. Современные отдельные датчики могут определять огромное количество физических условий, включая температуру, влажность, давление, движение, звук, свет, уровень жидкости, деформацию, массу, ветер, дым, присутствие, излучение, химические вещества, газы, магнетизм и многое другое. Умные датчики сочетают способность обнаружения с возможностями обработки данных и связи. (См. в блоге Onlinecomponents.com на этом сайте статью «Нашествие умных датчиков?».)

Как мы уже говорили, устройства с функцией Интернета вещей сочетают умные датчики с программным обеспечением и коммуникационными технологиями, позволяя им собирать, обрабатывать и передавать данные другим устройствам. Они также могут отправлять команды другим устройствам для выполнения действий на основе анализа данных. Такие действия могут включать выключение света в комнате, блокировку двери в офисе или замедление работы конвейерной ленты в пекарне. Устройства Интернета вещей обычно подключаются к Интернету через WiFi, Bluetooth, сотовую связь или частные сети. 

Эта способность к обнаружению и взаимодействию может обеспечивать работу обширных сетей взаимосвязанных «умных» устройств, которые не только обмениваются данными, но и могут действовать автономно и управляться дистанционно. Это позволяет сетям Интернета вещей выполнять такие задачи, как: централизованный мониторинг и управление процессами на заводах, отслеживание запасов или грузов на складах, управление региональным транспортным потоком с помощью умных автомобилей, или мониторинг и управление системой безопасности кампуса.

Технология Интернета вещей оказывает и продолжит оказывать значительное влияние на такие сферы, как дом, торговля, производство, здравоохранение, транспорт, сельское хозяйство и другие отрасли. Транспортный сектор уже ощущает ее влияние в автомобилях, и впереди еще больше инноваций. Связь транспортного средства со всем (V2X) — общий термин для различных протоколов автомобильной связи, включая:

• • • • • • • V2N — Автомобиль-сеть
            • V2I — Автомобиль-инфраструктура
            • V2V — Автомобиль-автомобиль
            • V2C — Автомобиль-облако
            • V2P — Автомобиль-пешеход
            • V2D — Автомобиль-устройство
            • V2G — Автомобиль-электросеть

Эти уровни сложной коммуникации между устройствами направлены на повышение безопасности, снижение последствий интенсивности трафика, экономию времени и денег, а также улучшение клиентского опыта. Уже совсем скоро ваш автомобиль будет обмениваться данными с приближающимся перекрестком, чтобы узнавать о заторах на дорогах, авариях, ремонтных работах или перекрытиях в режиме реального времени, и использовать эту информацию, чтобы предложить вам лучшие варианты маршрута. 

Другие варианты применения и преимущества 

Если вы инженер, особенно обладающий хорошим воображением, вы, вероятно, сможете представить себе множество вариантов применения технологии Интернета вещей, многие из которых уже реализованы. Вот некоторые примеры:

• • • • • • • Фермеры используют его для мониторинга посевов и скота
            • Больницы используют его для наблюдения за пациентами или отслеживания медицинских данных в реальном времени
            • Ритейлеры используют его для оптимизации планировки магазинов или предотвращения избыточных запасов
            • Судоходные компании используют его для отслеживания своих флотов и загрузки
            • Коммунальные предприятия используют его для мониторинга энергопотребления и снижения числа отключений
            • Телекоммуникационные компании используют его для мониторинга удаленного оборудования и прогнозирования технического обслуживания

Список можно продолжать бесконечно, и теперь дело за вами и другими специалистами в области электроники — создавать будущее с помощью собственных целевых приложений. Вы можете освежить свои знания по основам электроники и, возможно, разработать собственные идеи в области Интернета вещей, ознакомившись с материалами, которые наши друзья из CircuitBread разместили на своем сайте. Посмотрите их здесь: www.circuitbread.com.

Проблемы Интернета вещей

Хотя все это звучит многообещающе, еще предстоит решить множество вопросов, прежде чем эта технология сможет принести максимальную пользу своим пользователям. Существуют проблемы безопасности и конфиденциальности, присущие крупным сетям устройств, использующих Интернет для мониторинга объектов и людей, многие из которых должны будут решаться государственными регулирующими органами.

Также существуют проблемы совместимости, связанные со способностью сетей беспрепятственно взаимодействовать друг с другом и совместной работой устройств разных производителей. Продолжающаяся разработка стандартов для задействованных аппаратных и программных систем, вероятно, потребует усилий со стороны промышленности, государства и организаций по стандартизации.

 И, наконец, существуют вопросы стоимости и сложности, присущие передовым технологиям и масштабированию систем в соответствии с приложениями. По оценкам, в 2023 году рынок Интернета вещей оценивался почти в 600 миллиардов долларов, а к 2032 году рост может достичь триллионов. Это немаловажные цифры.

Резюме

Интернет вещей — это надолго, и он быстро растет. Несмотря на свое название, это не единая однородная сеть, а множество отдельных сетей, состоящих из узлов устройств, предназначенных для собственных конкретных приложений. Общим фактором является то, что все они используют Интернет для связи.

По данным IOT Analytics, в настоящее время во всем мире через Интернет подключено около 17 миллиардов устройств (2024 год). Прогнозируется, что этот показатель удвоится к 2030 году. По данным IOT, в настоящее время ведущим направлением применения является автоматизация процессов, а контроль качества занимает второе место.