В 1997 г. известный технический портал Wired обозначил
Беспроводная технология 5G
По сравнению с предшественниками (4G, 3G и 2G) технология сотовой сети пятого поколения (5G) предлагает бóльшую скорость, меньшую задержку и более высокий уровень подключаемости. 5G обладает беспрецедентной скоростью, поэтому предоставляет возможности потоковой передачи невиданных ранее объемов данных, тогда как низкая задержка повышает скорость реагирования сети. 5G также позволяет подключать гораздо большее число устройств, чем 4G — это означает, что беспилотные транспортные средства наконец-то получат возможности, которые позволят полностью раскрыть их потенциал. Помимо прочего 5G потребляет меньше энергии, что приведет к снижению затрат и расширит применение IoT.
Президент Trivver Алан Хафт считает, что 5G и блокчейн — идеальное сочетание для предоставление рекламы в среде расширенной реальности (Extended Reality, XR). По его словам, все больше сетевых операторов размещают свои блокчейны на сетях 5G. Улучшенная беспроводная технология расширяет возможности для подключения и децентрализации узлов, позволяет сократить время, которое требуется для создания нового блока или файла данных в блокчейн-сети, а также повышает масштабируемость блокчейна. Как показывает практика, комбинация блокчейна и 5G повышает скорость, емкость и безопасность сенсорных устройств IoT.
Edge Computing и Mesh-сети
В настоящее время облачный рынок функционирует по централизованной схеме. Пользователи прибегают к услугам таких сервисных провайдеров, как Amazon, Microsoft и Google, которые выполняют все вычисления в собственных (выделенных) ЦОДах. Тем временем с помощью технологии периферийных вычислений (Edge Computing) они смогут переместить обработку IoT-данных ближе к источнику данных, что повысит пропускную способность, уровень безопасности, снизит сетевые задержки и принесет ряд других преимуществ.
В 2020 г. ожидается взрывной рост интереса к Mesh-сетям (ячеистым сетям), не привязанным к Интернету. Такие сети используют топологию радиоузлов, передающих данные между собой при помощи широковещательного метода доставки сообщений (лавинная маршрутизация) или за счет традиционной схемы маршрутизации. При использовании метода лавинной маршрутизации маршрутизатор перенаправляет полученные пакеты всем своим непосредственным соседям, тогда как вторая схема передачи предусматривает пошаговую передачу с одного узла на другой. Gartner прогнозирует, что переход от Edge Computing к Mesh-сетям состоится в 2023 г.
Инновации в сфере производства кремниевых чипов
Для полноценной работы конечных IoT-устройств требуются процессоры с более развитыми подсистемой памяти и архитектурой инструкций, чем имеются в текущем поколении кремниевых чипов с низким энергопотреблением (в основном ARM-архитектуры). В обозримом будущем появятся более мощные чипы, которые при этом будут потреблять меньше энергии — это необходимое условие для работы глубоких нейронных сетей (DNN) — и смогут поддерживать ряд новых возможностей IoT. Некоторые компании планируют полностью заменить чипы на кремниевой подложке. Например, IBM рассчитывает приступить к выпуску более быстрых и компактных коммерческих компьютерных транзисторов из углеродных нанотрубок.
Не так давно Оксфордский университет при финансовой поддержке британского правительства учредил проект «Процессор 2020». Его цель — разработка сверхмалых квантовых процессоров, пригодных для массового развертывания. Миниатюрность подобного рода чипов наверняка позволит повысить эффективность IoT-технологии, которая во многом полагается на компактность устройств и сниженное энергопотребление.
Инфономика, посредническая торговля данными
Как показало исследование Gartner, проведенное с целью изучения IoT-рынка, в 2017 г. 35% респондентов занимались торговлей данными, собранными с помощью своих продуктов и услуг. Инфономика и торговля данными — это большой бизнес с нарастающим числом компаний, занимающихся накоплением, оценкой качества, учетом, управлением и продажей больших данных. Рост числа подключенных к Интернету устройств привел к их перекрестному отслеживанию. Эта технология предназначена для сбора пользовательских данных с таких устройств, как смартфоны, планшеты, телевизоры и т. д. Ее применение привело к обогащению таких брокеров данны, как Acxiom, Oracle, Experian или Amobee (малоизвестная американская компания, продающая рекламные идеи Airbnb).
Посредническая торговля или доступ к данным приводят к большим проблемам, что показали прошлогодние события, связанные с Cambridge Analytica. Индустрия торговли данных включает около 5 тыс. брокеров и в новом году ее ожидает череда слияний и поглощений. В ответ на нападки по поводу ужесточения правил конфиденциальности данных она проведет череду организационных изменений.
IoT в 2020 г.: основные технические тренды
Футурист Пол Саффо еще в 2000 г. предупреждал, что в
«Умные» города. Согласно прогнозу IDC, к концу 2020 г. на обустройство смарт-городов будет израсходовано 135 млрд. долл. Первоначально концепция «умных» городов возникла в Европе. Первым городом, который воплотил ее в реальность в 2009 г., стал Амстердам. США подхватили инициативу в 2017 г. — первым американским смарт-городом стал Коламбус (шт. Огайо). К 2020 г. к инициативе может присоединиться еще 100 городов, созданных путем участия государственных и частных инвестиций.
Типичный «умный» город — это такой город, где большинство задач решается при помощи мобильных приложений. Они подсказывают как избежать пробок, найти место для парковки, предупреждают о выбоинах на дороге, информируют о заполнении мусорного контейнера и т. д. Базовые IoT-устройства делают такие города, как Нью-Йорк или Чикаго, более жизнеспособными, что достигается за счет экономии, улучшения качества жизни и расширения новых рабочих мест.
Европейские власти планируют преобразовать вузы в «умные» сообщества.
Количество подключенной техники в Интернете перевесит количество людей. В 2015 г. Ericsson прогнозировала, что в 2020 г. к Интернету будет подключено 20 млрд. устройств. Фактически этот рубеж был пройден в начале этого года — на сегодня число IoT-гаджетов достигло 26,6 млрд. штук. По данным Gartner, в 2020 г. их количество в 26 раз превысит число жителей нашей планеты. Исследователи McKinsey подсчитали, что каждую секунду к Интернету подключается 127 устройств. Китай, Северная Америка и Западная Европа составляют 67% установочной IoT-базы. К числу последней относят бытовую технику для «умных» домов, огромное количество датчиков и интеллектуальных технологий для промышленности.
Переход к промышленному IoT
В 2020 г. начнется интенсивный переход от потребительского к промышленному IoT (IIoT). Он будет применяться в следующих областях.
Здравоохранение. Вероятнее всего, основная часть инноваций в сфере IIoT коснется здравоохранения. IoT-устройства позволяют сократить расходы на здравоохранение, повышают удовлетворенность пациентов, с их помощью можно внедрять новые методы профилактики и диагностики заболеваний, а также улучшать эффективность лечения. В частности, они помогают врачам следить за состоянием здоровья пациентов. Медицинские учреждения могут с помощью IoT контролировать работу медицинского оборудования и персонала, а страховые компании — выявлять случаи мошенничества. По данным Statista, в 2020 г. будет насчитываться почти 161 млн. медицинских IoT-устройств. Их удел:
- удаленный мониторинг — специальные телемедицинские компьютерные системы или установленное на мобильном устройстве ПО отправляют лечащим врачам сгенерированные пациентом медицинские данные (patient-generated health data, PGHD);
- носимые устройства — устройства, при помощи которых отслеживается состояние и параметры жизнедеятельности организма. Они могут информировать членов семьи и лечащих врачей о резких изменениях здоровья пациента. Носимые устройства, предназначенные для контроля за артериальным давлением и частотой сердечных сокращений, можно также настроить таким образом, чтобы они осуществляли подсчет калорий, выводили рекомендации врача, напоминали о приеме лекарств и тому подобное;
- мониторинг активов — оснащение медицинского оборудования датчиками с подключением к IoT-устройствам. С помощью последних медицинские учреждения контролируют оборудование, такое как дефибрилляторы, и могут в режиме реального времени выявлять дефекты. Учреждения также могут применять эту технологию для оперативной расстановки персонала.
Розничная торговля. По данным журнала TotalRetail, к концу этого года расходы на технологии IoT в розничной торговле превысят 35 млрд. долл. К IoT-инновациям в этой сфере относятся следующие:
- волна приложений и устройств нового поколения. Она нагрянет благодаря сближению ИИ, больших данных и других инновационных технологий, таких как виртуальная/дополненная реальность (VR/AR) и блокчейн;
- улучшенный анализ данных. Этого удастся достичь благодаря Edge Computing и 5G, которые улучшат быстродействие сети и возможности подключения;
- SaaS становится нормой — все большее число сторонних поставщиков будут размещать приложения и предоставлять их клиентам через Интернет;
- распознавание голоса. Как показывают прогнозы, в 2020 г. 50% интернет-поиска и управления IoT-устройствами будет осуществляться при помощи голоса. Технология распознавания голоса уже широко используется в смарт-динамиках (например, Apple HomePod) и для перевода на другие языки. Голосовая поддержка также будет многоязычной, что позволит выполнять поиск или вводить команды на нескольких языках.
Сельское хозяйство. В 2050 г. общая численность населения Земли предположительно достигнет 9,6 млрд. человек. К этому времени значение IoT достигнет критического уровня — технология позволит снизить затраты, принесет экономию времени и позволит прокормить такое огромное количество людей. Согласно исследованию Business Insider Intelligence, к концу 2020 г. количество внедренных в сельскохозяйственной отрасли IoT-устройств достигнет 75 млн. Передовые IoT-устройства, которые включают робототехнику, беспилотные транспортные средства, автоматизированное оборудование, средства дозированного распыления применяются в следующих областях сельского хозяйства:
- «точное» фермерское хозяйство. Устройства IoT делают методы ведения сельского хозяйства более контролируемыми и точными, особенно это касается животноводства и выращивания сельскохозяйственных культур;
- мониторинг поголовья домашнего скота. Владельцы ферм используют сенсорные приложения IoT для сбора данных о местоположении, безопасности и состоянии здоровья домашнего скота;
- «умные» теплицы. Применение удаленного мониторинга для защиты ценных растений от экстремальных колебаний температуры.
IoT вызывает большой интерес у поставщиков сельскохозяйственной техники, в частности John Deere, а также агропродовольственных гигантов типа Monsanto. В следующем году агропромышленные холдинги сделают еще больший акцент на технологию IoT.
IoT придет в домашние хозяйства. В новом году IoT-устройства для дома станут более «умными» и спрос на них вырастет. К таким гаджетам можно отнести следующие:
- «умные» дверные замки. С помощью таких устройств дверь можно открывать/запирать удаленно. Появятся замки, которые позволят предоставлять одноразовые коды на вход для посетителей;
- «умные» зубные щетки. Безаккумуляторные зубные щетки нового поколения, оснащенные датчиками, будут сообщать вам (и стоматологам) о состоянии здоровья;
- «умные» кухни — кухни, оборудованные специальными датчиками, которые, например, будут напоминать о выключении электроприборов. Это также может быть посуда, которая умеет подсчитывать калории;
- «умные» термостаты — устройства, которые позволяют удаленно включать или выключать системы отопления и охлаждения в домах, что может значительно снизить расходы на электроэнергию.
- доставка грузов при помощи БПЛА. Беспилотники доставляют заказы быстрее и безопаснее, чем человек.
Устройства не только станут более функциональными и безопасными (например, сушилки, которые будут предупреждать о превышении допустимой нормы накопления ворса), но также экономнее по части потребления электроэнергии, что позволит сэкономить на коммунальных расходах. По оценкам Statista, в 2020 г. количество подключенных устройств во всем мире вырастет почти до 31 млрд. штук.
IoT в 2020 г.: социальные, правовые и этические тренды
По мере роста IoT будут возникать новые социальные, юридические и этические проблемы. К ним относятся право собственности на данные и сделанные на их основе выводы, конфиденциальность, предубежденность к работе алгоритмов, а также соответствие нормативным требованиям, таким как GDPR. Интерес наблюдателей будет прикован к следующим областям:
- управление IoT. Для нормального развития технологии требуется структура управления, которая обеспечивает надлежащие условия для создания, хранения, использования и удаления информации, связанной с проектами IoT;
- наличие стандартов безопасности. Соглашения о сетевой безопасности, которые включают в себя удаление вредоносного ПО и обнаружение случаев мошеннических действий;
- повышенная безопасность данных на базе автоматического машинного обучения — инновационные методы защиты данных, предотвращения утечек и хакерских вторжений. Одним из таких направлений будет блокчейн;
- унифицированная интегрированная структура — централизованная платформа, которая будет содержать разнообразные приложения, инфраструктуру и протоколы IoT, что будет способствовать отраслевому сотрудничеству. Многие предприятия отдадут предпочтение блокчейну.
Выводы
2020 г. станет переломным для IoT. Хотя интеллектуальные IoT-решения нельзя сравнивать с полетом на Марс, для большинства людей они имеют более практическое значение. Уже скоро IoT затронет все аспекты жизни людей на бытовом уровне, повлияет на основные отрасли промышленности, станет основой для создания смарт-городов и поможет бороться с климатическими изменениями.
Источник: ITWeek
