Интернет вещей ускорит внедрение искусственного интеллекта

Каждая пятая компания в России увеличила инвестиции в развитие интернета вещей (IoT) за последний год. В будущем развитию технологии поможет  появление нового ГОСТа протокола LoRaWAN – одного из основных протоколов беспроводной технологии для IoT. Стандарт действует с 1 июля. Рассказываем, какие направления интернета вещей наиболее востребованы и какие преимущества они дают.

Интернет вещей – это концепция, которая объединяет различные устройства в единую сеть и позволяет им обмениваться данными по беспроводной сети. Одним из последних значимых событий в мире IoT стал выход нового ГОСТа протокола LoRaWAN. Документ определяет обязательные требования, которые должны выполнять устройства, работающие на базе LoRaWAN, в том числе вопросы безопасности и конфиденциальности передачи данных. Стандарт подчеркивает официальный статус технологии: его можно использовать при написании технического задания и закупочной документации.

Появление стандарта говорит о растущей популярности технологии интернета вещей в России. МегаФон совместно с аналитическим агентством ORO провели исследование, которое показало, что за прошлый год каждая пятая компания увеличила свои инвестиции в развитие интернета вещей. По мнению респондентов, технологии IoT позволят повысить эффективность, оптимизировать затраты, быстрее реагировать на изменения и адаптироваться к новым условиям. Участники исследования определили самые востребованные IoT-сервисы: видеонаблюдение/видеоаналитика, промышленный интернет вещей, мониторинг сотрудников, умный транспорт и логистика и умное ЖКХ.

Видеонаблюдение и видеоаналитика – это самые востребованные сервисы с применением интернета вещей. Решение можно применять в различных сферах: обеспечение безопасности, управляемости процессов и повышение качества обслуживания. Главным двигателем технологии называют промышленный интернет вещей. Благодаря IoT можно в режиме реального времени получать информацию о состоянии и производительности оборудования, а также предотвращать его поломки и нештатные ситуации. Это повышает эффективность работы оборудования, сокращает время простоев и снижает затраты на его техническое обслуживание. Анализ больших данных в промышленном IoT дает возможность выявлять проблемы и недостатки в производственных процессах, определять причины сбоев и аварий.

Для конечного потребителя наиболее доступным и понятным стал сегмент умного дома. Люди уже столкнулись с технологией напрямую: некоторые семьи устанавливают умные камеры видеонаблюдения и датчики движения, чтобы следить за безопасностью своего дома и получать уведомления о происходящем во время своего отсутствия.

Железнодорожникам использование IoT помогает в совокупности с другими цифровыми технологиями добиться важных экономических эффектов:

• Увеличить срок службы оборудования, потому что замены проходят не по расписанию, а по фактическому состоянию.
• Уменьшить количество непредвиденных отказов, учитывая возможность автоматизации ряда процессов и мониторинг оборудования и систем в реальном времени с помощью IoT.

«Обычно большая часть информации о подвижном составе, железнодорожной инфраструктуре и логистических цепочках или недоступна, или собирается несистематически. Без полной картины оптимизировать процессы невозможно, а технологии IoT способны показать реальное состояние вагонов и участков железнодорожного пути. Кроме этого, с технологиями IoT можно собирать статистику с экологических постов и рельсов, проводить диагностику грузовых вагонов и инфраструктурных объектов, а также контролировать работу специализированных машин и средств механизации», – рассказал генеральный директор ООО «РЖД-Технологии» Александр Мискарян.

Пример успешного применения технологии интернета вещей – система мониторинга состояния моста через канал имени Москвы в районе Яхромы. С платформой Inspark. IoT Platform больше не нужно вручную снимать показатели с установленных на мосту датчиков. Теперь данные в режиме реального времени доступны операторам в удаленной диспетчерской. Интерфейсы и панели управления адаптированы для различных групп пользователей и учитывают особенности их задач. Руководству важно иметь общее представление о ситуации на объекте. В то же время оперативному персоналу необходимо собирать и обрабатывать данные с отдельных датчиков.

«Технологии IoT значительно облегчили процесс контроля. Так, раньше смещения пролетных строений замеряли вручную. Теперь, когда мониторинг ведется удаленно в автоматическом режиме, при выходе показателей за установленные границы приходит уведомление, и ответственный персонал проводит необходимые мероприятия», – сказал генеральный директор ООО «Инспарк»Игорь Гуков.

Платформа Inspark. IoT Platform позволяет подключить для мониторинга неограниченное количество объектов. Например, все мосты от Калининграда до Сахалина, а также тоннели, перегоны, станции и вокзалы.

В работе с IoT важно обеспечить защиту данных от кибератак. Спасением от хакеров стала кибериммунная операционная система. Она препятствует физическому подключению к устройствам и минимизирует риски атак Man-in-the-Middle, когда мошенники перехватывают данные. РЖД в пилотном режиме совместно с платформой интернета вещей уже использует на одном из объектов компании кибериммунный шлюз на KasperskyOS. IoT-шлюз – это то устройство, которое помогает цифровизации физических процессов. Оно собирает и анализирует информацию, поступающую от различных датчиков и сенсоров, а затем передает ее в облачные сервисы для дальнейшей обработки.

Старший менеджер по развитию бизнеса KasperskyOS  Антон Селяничев:
«Для безопасного сбора, обработки и передачи данных в платформу Inspark. IoT Platform используется IoT-шлюз Kaspersky IoT Secure Gateway (KISG). Благодаря кибериммунному подходу решение обеспечивает надежный и безопасный способ передачи данных с датчиков моста в системы мониторинга и аналитики, используемые в пилотном проекте. Благодаря операционной системе KasperskyOS IoT-шлюз защищает критическую инфраструктуру железнодорожного моста от существующих и еще неизвестных киберугроз».

Для бесперебойной работы каналов связи пользователи стараются размещать Edge-компоненты для обработки данных телеметрии в непосредственной близости к месту сбора данных и управления оборудованием. Edge – это узел между производственной средой и IoT в облаке.

«Применение подобных решений позволяет существенно снизить риски обрыва каналов связей и отказа инфраструктуры. Управление из единого диспетчерского центра всем парком Edge-компонентов позволяет быстро и с низкими затратами производить обслуживание большого числа объектов инфраструктуры в кратчайшие сроки», – отметил Александр Мискарян.

В ближайшие годы эксперты ждут объединения технологий интернета вещей и искусственного интеллекта. Суть в том, чтобы не просто собирать данные, но и анализировать их в реальном времени с использованием алгоритмов машинного обучения. Это позволит не только выявлять проблемы, но и прогнозировать их.

С развитием технологий искусственного интеллекта расширяются возможности использования цифровых двойников. Они фактически становятся эффективным механизмом обработки данных, получаемых от систем IoT.

«Постоянный рост количества IoT-устройств и скорости передачи данных, накопленные огромные массивы данных позволяют выстраивать точную модель любой системы, прогнозировать ее поведение и заранее принимать нужные решения. В дальнейшем цифровые двойники и реальные системы сольются в полноценном виртуальном мире, основанном на данных от систем IoT»,– говорит руководитель Департамента системной интеграции АО «Компания ТрансТелеКом» Эдуард Горбунов.

Например, станет возможным обеспечивать синхронизацию работы различных видов транспорта и воспринимать всю транспортную инфраструктуру как единое пространство для перемещения грузов, отмечает он. «Еще один тренд – повышение уровня информационной безопасности систем IoT, непрерывное развитие методов шифрования, аутентификации и защиты данных», — сказал Эдуард Горбунов.

Работа интернета вещей основана на взаимодействии четырех компонентов:

•    Датчики устройств
Датчики устройств собирают данные об объекте. Одно устройство может содержать несколько датчиков. Например, смартфон оборудован GPS, камерой и акселерометром. Эти датчики собирают данные из окружающей среды для выполнения различных задач.
•    Средства подключения
После того как данные собраны, устройство должно передать их в облачное хранилище. Это можно сделать различными способами: с использованием Wi-Fi или Bluetooth, через спутниковую связь, через энергоэффективные сети дальнего действия (LPWAN) или напрямую подключившись к интернету через Ethernet. Выбор способа подключения зависит от конкретного применения устройства интернета вещей.
•    Инструменты обработки данных
Когда данные загружаются в облако, они проходят программную обработку для принятия решения о дальнейших действиях. Эти действия могут включать отправку уведомлений или автоматическую настройку датчиков устройства без вмешательства пользователя. В некоторых случаях может потребоваться ввод данных от пользователя, для чего нужен пользовательский интерфейс.
•    Пользовательский интерфейс
Интерфейс предоставляет возможность пользователю ввести данные или проверить работоспособность системы. Действия пользователя передаются через систему: от пользовательского интерфейса в облако, а затем к датчикам устройств для внесения необходимых изменений.