Что такое умный дом что такое интернет вещей найдите информацию в сети интернет
Перейти к содержимому

Что такое умный дом что такое интернет вещей найдите информацию в сети интернет

  • автор:

Как работает умный дом

Недавно мы говорили про интернет вещей, вот основные мысли оттуда:

  • в интернет выходят не только люди, а ещё устройства — телефоны, холодильники, телевизоры, лампочки и контейнеры с товарами посреди океана;
  • для этого в них встраивают разные способы связи, от вайфая до пассивных радиомаячков;
  • эти устройства собирают и отправляют в сеть много данных о своей работе;
  • эти данные можно обработать и как-то использовать: собирать биг-дату, удалённо заваривать чай, выключать утюг из розетки или рулить контейнеровозом посреди океана;
  • интернет вещей используется в промышленности, в безопасности — и в наших домах.

block-right-img

Сегодня как раз про дома.

Что такое умный дом

Умный дом — это общее название для сети устройств, которые занимаются автоматизацией бытовых штук. Смысл умного дома в том, чтобы обеспечить пользователям комфорт и безопасность. Например, умный дом умеет:

  • включать и выключать свет в разных комнатах по расписанию или когда в них заходят;
  • подстраивать уровень освещённости под время дня или ночи;
  • регулировать декоративную подсветку;
  • открывать и закрывать шторы;
  • проветривать дом, когда в нём станет слишком душно или когда в нём упадёт концентрация свежего воздуха;
  • включать кондиционер или отопление;
  • открывать и закрывать двери, в том числе и входную, а если вы в США — то и гаражную;
  • распознавать лица и подстраивать умные приборы в комнате или в доме под конкретного человека;
  • вызывать полицию, если сработает датчик проникновения или разбитого стекла;
  • записывать всё, что происходит внутри и снаружи;
  • напоминать о том, что в холодильнике заканчиваются продукты;
  • варить кофе с утра;
  • делать уборку роботами-пылесосами.

Сила умного дома в том, что все устройства работают в связке и подчиняются общим алгоритмам.

Из чего состоит умный дом

�� В умных домах нет единого стандарта, по которому все устройства могут общаться друг с другом. Одни работают по протоколу радиосвязи ZigBee, другие используют протокол Z-wave, третьим достаточно вайфая, а кто-то использует собственный закрытый протокол связи. Это нужно учитывать при сборке умного дома — может так получиться, что умные лампочки не реагируют на команды от датчика движения, а замки не открываются по сигналу домофона.

В любом случае, какой бы стандарт связи между устройствами ни был выбран, умный дом состоит из трёх компонентов:

  1. Контроллеров — они управляют всем умным домом в целом.
  2. Датчиков — они собирают информацию о том, что происходит в доме, например не протекают ли батареи, или следят, чтобы в помещении не было дыма.
  3. Исполнительные устройства, или актуаторы, — именно они выполняют всё, что вы хотите: включают свет, запускают вентиляцию, открывают замки или открывают ворота, когда подъезжает машина.

Как работает умный дом

Контроллеры, или хабы

Задача контроллера — управлять умным домом и давать пользователю возможность настроить всё, как ему хочется. Обычно это небольшое самостоятельное устройство или настенная панель.

На иллюстрации ниже — хаб российской компании Life Control. Это устройство размером с кофейную кружку, которое подключается к интернету, а все остальные устройства уже подключаются к нему.

Как работает умный дом

Датчики

Датчики собирают информацию и отдают контроллеру. Какие сейчас бывают датчики:

  • Датчик приближения или движения — определяют, что кто-то подошёл близко или начал двигаться; полезны для сигнализаций.
  • Датчик с радиометкой — для его срабатывания нужен специальный радиомаячок. Например, с помощью такого датчика можно открыть ворота частного дома.
  • Датчик освещённости — собирает данные о том, насколько светло в комнате. Например, чтобы включать свет с наступлением сумерек.
  • Датчики качества воздуха — влажности, температуры; содержания вредных газов; задымления. Можно давать команду на проветривание, когда в помещении становится слишком душно.
  • Датчик открывания окон и дверей, датчики нарушения целостности окон — чтобы ловить воров.
  • Датчики протечки воды — например, чтобы перекрывать в доме воду, если что-то протекло.

Отдельная категория — камеры: это очень сложные датчики. Камера снимает всё перед собой, а в некоторых случаях может определить с помощью компьютерного зрения, что именно она снимает.

Как работает умный дом

Исполнительные устройства

Исполнительные устройства делают всю работу:

  • открывают и закрывают двери и окна;
  • включают розетки, электроприборы и свет;
  • перекрывают и включают воду;
  • двигают камерами туда-сюда;
  • варят кофе и т. д.

Проще всего из этих устройств купить умные лампы и умные розетки — они позволяют включать и отключать электроприборы по команде из хаба.

Как работает умный дом

Умная розетка Sibling Powerswitch-W устанавливается прямо в стену, работает с Алисой. Можно сказать: «Алиса, выключи розетку от утюга», и она выключится

Аналогичная розетка, но вставляется не в стену, а в обычную розетку. Так можно превратить любую розетку в умную, если вас не смущает брусок, торчащий из стены

Как работает умный дом

Умный кран PS Link — его обычно ставят на входную трубу с водой в доме или квартире. Обычно он работает с датчиком протечек: если кто-то не закрыл кран или лопнула труба, то умный кран перекроет всю воду и не устроит потоп. А ещё им можно удалённо перекрыть воду, если вы в отпуске, а перед отъездом забыли это сделать.

Проблемы умного дома

У умного дома три проблемы: энергозависимость, кибербезопасность и просто отстойный софт.

С энергозависимостью всё понятно — если не будет электричества, то умного дома тоже не будет.

С кибербезопасностью такое дело: если кто-то взломает домашнюю сеть, то он сможет управлять всеми умными устройствами в доме.

Но всё это меркнет перед отстойным софтом: нет ещё на святой Руси нормального бесшовного «умного дома», чтобы работал без сбоёв, не требовал сложной настройки, реагировал бы мгновенно и понимал, что нужно пользователю. Ждём компанию Apple.

Устанавливать или нет?

Если вы хотите посмотреть, насколько плохо работают умные дома, однозначно устанавливайте: устройства уже достаточно дешёвые, чтобы поиграть с ними.

Если хотите просто жить и радоваться, то ещё рано: пока нет единого протокола умного дома; и пока всё сделано так коряво, удовольствия от этого умного дома будет крайне мало.

Что такое интернет вещей и зачем это нужно

Что такое интернет вещей и зачем это нужно

Что такое Интернет — понятно. А что за странное и корявое выражение «Интернет вещей»? Рассказываем, то это такое и почему вы наверняка пользуетесь интернетом вещей.

Концепция и история Интернета вещей

Появление концепции предсказывал еще Никола Тесла в 1926 году. Он утверждал, что радио будет усовершенствовано и станет «большим мозгом», а другие мелкие инструменты смогут к нему подключаться и с легкостью поместятся в кармане пиджака.

Собственно, что и получилось: с помощью интернета миллионы компьютеров связаны в единую сеть, а «мелкими инструментами» стали обычные смартфоны или планшеты.

Объяснений термина «интернет вещей» достаточно много. Все они различаются трактовкой, но можно выделить общую часть.

Интернет вещей (Internet of Thing, IoT) — это глобальная вычислительная сеть, объединяющая в себе различного рода физические объекты, способные взаимодействовать между собой и внешним миром.

Ключевая особенность — в сети будут участвовать не только компьютеры, смартфоны и иные достаточно мощные вычислительные устройства, а практически любые вещи.

Первую «интернет-вещь» в 1990 году создал Джон Ромки, один из основателей и разработчиков протокола TCP/IP. Джон подключил к компьютеру обычный тостер, а также научил кухонный прибор запускаться и отключаться с помощью компьютерных команд Get и Set. Управление тостером выполнялась удаленно, а также можно было запрограммировать его автономную работу.

Сам термин впервые появился только в 1999 году, но вплоть до 2010-го каких-то инноваций относительно интернета вещей мир так и не увидел. Это не удивительно, вычислительной мощностью и соответствующими интерфейсами для подключения к интернету обладали только серверы, ПК, ноутбуки и смартфоны. Встраивать в бытовую технику «начинку» для взаимодействия с интернетом просто не было необходимости, не говоря о потенциальном удорожании продукции.

Однако с развитием беспроводных технологий, удешевлением производства микросхем и повсеместной глобализацией к концепции интернета вещей стали прибегать чаще. Все большую популярность стали набирать микропроцессоры ARM с повышенной энергоэффективностью по сравнению с десктопными моделями.

В 2009 году произошло еще одно важное событие — число устройств, подключенных к глобальной сети, превысило население планеты. И число таких «вещей» будет только расти, ведь электроника начинает встраиваться практически во все. К 2020 году число «умных вещей» приблизилось к 50 миллиардам, и в их числе светильники, микроволновки, холодильники, кондиционеры и не только.

И что самое главное, крупные компании начали реализовывать в жизнь уже конкретные проекты.

Как это работает

Для связи электроники используются разные протоколы и технологии:

  • Сетевое подключение. Классический способ для ПК, серверов, принтеров и некоторых других устройств. Обеспечивает самую высокую скорость передачи данных, но не позволяет технике быть мобильной.
  • 3G/4G/5G. Зона покрытия мобильными сетями охватывает все крупные города планеты и большую часть других населенных пунктов. Например, 5G способна обеспечить скорость до 1-2 Гбит/с, что практически не уступает проводному соединению.
  • Wi-Fi, Bluetooth, Wi-Max и аналоги. Передача данных на небольшом расстоянии — в квартире, доме, офисе. Позволяют мелкой технике беспроводным путем подключаться к сети.
  • NFC, RFID и тому подобное. Radio Frequency Identification — автоматическая идентификация объектов. Данные, хранящиеся в RFID-метках, считываются или записываются посредством радиосигналов. Визуально метки выглядят как небольшие ярлычки, прикрепляемые к вещам.
  • Спутниковый Интернет. С запуском сети Starlink и ее аналогов этот способ коммуникации вещей может стать одним из главных, особенно в удаленных регионах, где нет покрытия мобильной сети.

Благодаря всем вышеописанным технологиям «умные вещи» могут взаимодействовать как на уровне отдельной комнаты, так и в масштабах целого города или даже планеты.

Интернет-вещи генерируют информацию, используя всевозможные сенсоры или датчики. Данные передаются во встроенные контроллеры, микропроцессоры, которые их обрабатывают и посредством проводных или беспроводных сетей передают далее. В облачных хранилищах или других информационных центрах собранная информация обрабатывается и выполняется удаленный контроль.

На самом деле все достаточно просто. Представьте себе тот самый первый «интернет-тостер». С мобильного телефона прямо из транспорта вы даете команду на запуск. Она «по воздуху» передается на сервер, а оттуда поступает на управляющее устройство в доме. Тостер начинает поджаривать ваши любимые гренки, а датчики проверяют уровень готовности. В конце к вам на телефон приходит уведомление, что все готово.

А теперь вообразите все это в еще больших масштабах. С телефона или бортового компьютера авто можно управлять освещением дома, заставить микроволновку разогреть еду, включить воду для ванной, активировать кондиционер.

Дело не ограничивается комфортом для одного пользователя — интернет вещей позволяет вести мониторинг транспорта, всевозможных товаров, вести практически автономное строительство и другое. Многие проекты существуют не только на бумаге.

Интернет вещей сегодня

Сфера применения практически неограниченная. Машины, даже самые простые, при должном уровне организации могут приносить огромную пользу. Давайте рассмотрим несколько уже реализованных примеров.

В нескольких крупных городах США компания BigBelly организовала систему из умных мусорных баков. Внутри каждого несколько датчиков, которые анализируют наполненность бака и передают информацию на «облако». На основе этой информации составляется оптимальный маршрут мусоровозов. В итоге работники не тратят время и топливо на уборку тех точек, которые еще не наполнены, сохраняя ресурс техники. В будущем с развитием беспилотных машин разработчики хотят сделать полностью автономными даже мусороуборочные автомобили, исключив человека из процесса.

Самая популярная система и ярчайший пример концепции Интернета вещей — умный дом. О нем мы написали уже немало полезных материалов. В нем практически все устройства имеют доступ к сети и возможность удаленного управления. На рынке представлены несколько крупных компаний, которые «под ключ» готовы превратить ваше жилище в умный дом. В их числе Control4, FIBARO, Wulian Smart Home и другие.

Конечно, удовольствие это дорогое, поэтому можно превращать свой дом в «умный» поэтапно, например, покупкой различных вещей. Огромный выбор предлагает, например, Xiaomi: умный пылесос, очиститель воздуха, индукционная плита, умные лампочки и розетки. Всем этим можно управлять прямо со смартфона.

Совсем недавно компания «Мегафон» предложила мониторинг состояния здоровья пациентов на базе интернета вещей. В медицинскую технику будет встраиваться SIM-карта, через которую врачи смогут удаленно получать информацию о состоянии здоровья человека. Пациентам с гипертонией такая технология может спасти жизнь.

Более того, интернет вещей позволит удаленно проводить операции. Например, в Калифорнийском университете уже разработали систему под названием Raven II, с помощью которой врач может удаленно проводить самые разнообразные операции.

Главные проблемы и перспективы

Любые технологии как дают новые возможности, так и порождают различные проблемы. Если говорить про интернет вещей, то здесь есть несколько потенциальных угроз.

Слежка. Уже сейчас браузер буквально записывает каждый ваш шаг в сети и «грузит» контекстной рекламой. А теперь представьте, что крупные компании будут знать практически весь ваш распорядок дня: что вы едите, как много спите и даже во сколько завариваете кофе утром. Многих такая перспектива не радует.

Взлом устройств. В рамках одного умного дома это не так страшно, едва ли умный пылесос сможет вам навредить. Но если говорить о взломе коммунальных систем или автономных роботов на предприятии, то все может обернуться глобальной катастрофой.

Взаимодействие умных вещей. Искусственного интеллекта пока не существует, поэтому все устройства работают по ранее запрограммированному алгоритму. Да, есть определенная адаптивность, но сбой чаще всего приводит к отказу устройства или что еще хуже, неправильной работе. Последнее особенно опасно, когда имеется целая система из умных устройств.

Рост безработицы. Каждая автономная машина — это потенциально потерянные рабочие места. Уже сейчас существуют полностью автономные склады, где десятки погрузчиков перевозят целые стеллажи и заменяют большую часть персонала.

Несмотря на эти минусы, польза от интернета вещей будет колоссальной, как на уровне каждого отдельного пользователя, так и для государства в целом. Некоторые эксперты предсказывают, что переход к интернету вещей неизбежен, разработка алгоритмов взаимодействия и стандартизация этой области — только вопрос времени.

Число носимой электроники активно растет, а нанотехнологии, гибкие экраны и новейшие процессоры позволят внедрить электронику буквально во что угодно, включая самого человека.

Интернет вещей (IoT) и умный дом: Как устройства взаимодействуют в вашем доме, чтобы сделать его более удобным и безопасным

В наше время понятие умного дома становится все более актуальным. С развитием технологий умные устройства внедряются в повседневную жизнь, делая ее более удобной, безопасной и эффективной. Одной из ключевых составляющих технологий, которая делает умные дома возможными, является Интернет вещей, или IoT.

62lzo0tazy

Значимость IoT для современных домов и жизни людей

Интернет вещей — это концепция, в рамках которой устройства и предметы бытового назначения снабжаются сенсорами, соединяются с интернетом и могут обмениваться данными между собой. Это означает, что ваши дверные замки, термостаты, холодильники, системы безопасности и многие другие устройства могут быть подключены к сети и управляться удаленно.

Значимость IoT для современных домов трудно переоценить. Она предоставляет возможность автоматизировать ряд повседневных задач, улучшить безопасность и снизить энергопотребление. Помимо этого, IoT способствует созданию умных городов и современных обществ, где все взаимодействует и оптимизируется для лучшей жизни людей.

Обзор структуры статьи

Эта статья предназначена для рассмотрения основных аспектов технологии IoT в контексте умных домов. Мы начнем с основ, объяснив, что такое Интернет вещей и какие устройства могут быть включены в состав умного дома. Затем мы рассмотрим преимущества и выгоды, которые пользователи могут извлечь из умных домов и технологии IoT. Далее мы продолжим изучение более конкретных аспектов умных домов, таких как умное освещение, безопасность, комфорт и развлечения. Наконец, мы коснемся вопросов безопасности и приватности, а также предоставим обзор будущих перспектив развития этой захватывающей области технологий.

Часть 1: Основы IoT и Умных Домов

Home-Automation-App-Development

Объяснение понятия Интернет вещей (IoT) и его роли в умных домах

Интернет вещей (IoT) — это концепция, согласно которой физические устройства, датчики и другие объекты способны обмениваться данными и взаимодействовать в сети интернет. В контексте умных домов, IoT означает, что различные устройства и системы в доме могут быть подключены к сети и управляемы через интернет. Это включает в себя всё, начиная от термостатов и заканчивая умными устройствами освещения.

Какие устройства входят в состав умного дома и как они взаимодействуют

Умные дома могут включать в себя разнообразные устройства, включая умные термостаты, замки с функцией удаленного управления, системы мониторинга безопасности, умное освещение, аудио- и видеосистемы, а также умные устройства для кухни и даже сада. Эти устройства могут взаимодействовать между собой, создавая интегрированную систему умного дома, где каждое устройство может быть управляемым и программируемым через приложения на смартфонах или голосовых ассистентах.

Преимущества и выгоды умных домов для жителей

Умные дома приносят множество преимуществ жителям. Это включает в себя повышенный комфорт, так как различные аспекты дома могут быть настроены под индивидуальные предпочтения. Умные системы безопасности увеличивают защиту жилья, а умное освещение и климатические системы могут способствовать эффективному использованию энергии и снижению счетов за коммунальные услуги. В дополнение к этому, умные дома могут быть управляемыми из любой точки мира через смартфон, что делает их более удобными и функциональными.

Часть 2: Умное освещение и энергосбережение

N8QaB58q0b0

Роль умного освещения в умном доме

Умное освещение играет важную роль в создании удобной и эффективной атмосферы в умных домах. Системы умного освещения позволяют настраивать яркость, цвет и режимы освещения в разных комнатах. Они также могут быть интегрированы с другими умными устройствами, такими как умные термостаты, что позволяет создавать сценарии для повышения комфорта и снижения энергопотребления.

Как умные датчики и системы управления снижают энергопотребление

Одним из ключевых элементов умного освещения являются датчики движения и яркости. Они позволяют светильникам активироваться только при обнаружении движения в помещении и регулировать яркость в зависимости от внешней освещенности. Это существенно снижает энергопотребление и уменьшает затраты на электроэнергию.

Практические примеры применения умного освещения

Применение умного освещения широко: от автоматического включения света при входе в комнату до создания атмосферных сценариев для разных мероприятий. Например, умное освещение может создавать мягкое и расслабляющее освещение для вечернего отдыха, а затем автоматически переключаться на яркий свет для рабочего времени. Это повышает комфорт и экономит энергию.

Часть 3: Умная безопасность и мониторинг

d7696a69217e60b1518e88f91a4e36f5

Системы видеонаблюдения и контроля доступа в умных домах

Умная безопасность включает в себя системы видеонаблюдения с камерами, которые могут записывать видео и передавать его на мобильное устройство владельца. Это позволяет в реальном времени следить за происходящим вокруг дома, даже находясь вдали. Контроль доступа через умные замки и дверные системы позволяет владельцам управлять доступом к своему дому, например, предоставлять временные коды для посетителей.

Датчики дыма, утечки воды и их связь с умной системой безопасности

Умные системы безопасности также включают датчики дыма и утечки воды, которые могут автоматически оповещать владельцев в случае возгорания или утечки. Это позволяет своевременно реагировать на чрезвычайные ситуации и предотвращать ущерб.

Как владельцы умных домов могут мониторить свою безопасность удаленно

Одним из основных преимуществ умных систем безопасности является возможность удаленного мониторинга. Владельцы умных домов могут отслеживать события и получать уведомления на своих смартфонах в режиме реального времени. Это делает умные дома более безопасными и позволяет владельцам контролировать свою собственность, находясь вдали от дома.

Следующие части статьи будут рассматривать другие аспекты умного дома, включая умные устройства для кухни и развлечений, а также вызовы и перспективы данной концепции.

Часть 4: Умные устройства для комфорта и развлечений

IoT_1

Системы автоматизации домашнего кинотеатра и аудиоустройства

В умных домах системы автоматизации домашнего кинотеатра позволяют создавать кинематографический опыт высокого уровня. Умные телевизоры, проекторы и аудиоустройства интегрированы в систему умного дома, что позволяет вам управлять всеми аспектами развлечений с помощью смартфона или голосовых команд. Вы можете настроить свет, звук и оборудование для создания идеальной атмосферы для просмотра фильмов.

Умные термостаты и климатические системы для комфорта

Умные термостаты далеко вышли за рамки обычных термостатов. Они могут учитывать ваши предпочтения по температуре и расписанию и автоматически регулировать климатические системы в вашем доме. Кроме того, они могут анализировать данные о погоде и использовать их для оптимизации работы систем отопления и кондиционирования. Это способствует экономии энергии и созданию комфортных условий.

Умные системы полива и садоводства

Владельцы домов с садами могут воспользоваться умными системами полива и садоводства. Эти системы могут контролировать полив растений, учитывая погодные условия и потребности растений. Они также могут предоставлять уведомления о состоянии сада и даже управлять системами освещения для украшения ландшафта.

Часть 5: Управление и защита данных

scale_1200

Как данные с умных устройств собираются и анализируются

Умные устройства собирают разнообразные данные о вашем доме и образе жизни. Они передают информацию на центральный контроллер, который анализирует и использует данные для управления системами умного дома. Например, система может использовать данные о вашей активности и привычках, чтобы автоматически настраивать освещение и климат.

Вопросы приватности и безопасности данных в умных домах

Собранные данные могут содержать личную информацию, и поэтому вопросы приватности становятся важными. Владельцы умных домов должны быть уверены, что их данные хранятся и передаются безопасно. Это поднимает вопросы о кибербезопасности, защите от несанкционированного доступа и защите персональных данных.

Советы по защите данных и сетей IoT

Для защиты данных и сетей IoT в умных домах владельцам следует уделять особое внимание сетевой безопасности. Это включает в себя использование сильных паролей, обновление программного обеспечения и маршрутизаторов, а также мониторинг сетевой активности. Также следует быть осторожными при настройке разрешений доступа для умных устройств.

Следующие части статьи рассмотрят вызовы и перспективы IoT в умных домах и заключение статьи.

IOTautomation

Заключение

В заключении статьи мы видим, что технология Интернета вещей (IoT) активно трансформирует облик современных домов, делая их более удобными, безопасными и эффективными. Она позволяет нам управлять освещением, климатом, безопасностью и развлечениями с легкостью, снижать энергопотребление и создавать более комфортные условия для жизни. Умные дома становятся неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, а IoT играет ключевую роль в их функционировании.

Будущее развития умных домов и их роль в повседневной жизни

С развитием технологий IoT умные дома будут продолжать интегрировать новые устройства и функции, делая нашу жизнь ещё более комфортной и безопасной. Умные дома будут становиться более интуитивными и настраиваемыми, а взаимодействие с ними станет более натуральным и гибким. В будущем мы можем ожидать более широкого распространения умных домов и их становление стандартом для современных домов.

Интернет вещей: что это и куда он нас приведет?

В 2019 году исполняется 20 лет концепции интернета вещей (Internet of Things, или IoT). Она уже не нова, но не всем известно, какое изобилие технологий и инженерных решений под ней скрывается. Расскажем, как интернет вещей и связанные с ним технологические новшества изменят нашу жизнь уже в самом скором будущем.

Что такое интернет вещей, как работает и зачем он нужен

Еще один интернет? Неужели нам не хватало старого?!

Нам — хватало. Но мы в этом мире уже не одни. Эксперты прогнозируют, что к 2020 году к Сети будет подключено около 28 миллиардов устройств, причем лишь треть из них — компьютеры, смартфоны и планшеты. Остальные ⅔ приходятся на другие девайсы: телевизоры, платежные терминалы, фитнес-браслеты, автомобили, бытовую электронику, производственное оборудование, всевозможные датчики и контроллеры. Прежде мы не видели необходимости предоставлять им доступ ко Всемирной паутине. В самом деле, для чего может понадобиться интернет розетке или жалюзи. Но теперь мы знаем, что это открывает новый мир невероятных возможностей.

Ваш ноутбук способен не только запускать видео на дисплее, но и транслировать его через сеть на телевизор или проектор, а они умеют принимать этот сигнал и воспроизводить. С помощью смартфона или планшета вы можете подключиться к видеокамере, установленной у вас дома, чтобы выяснить, чем занят питомец, пока вы на работе. Фитнес-браслет не только вычислит количество потраченных калорий, но и опубликует ваши достижения в социальной сети. Умный телевизор умеет показывать не только телепередачи, но и ролики с YouTube, а если захотите позвонить друзьям — к вашим услугам встроенный Skype.

Наши девайсы с каждым годом становятся все более сложными и продвинутыми, они берут на себя все больше задач, освобождая нас от рутины. Но чтобы электроника выполняла их самостоятельно или с нашим минимальным вмешательством, множеству устройств необходимо обмениваться данными, взаимодействовать. Сеть, с помощью которой гаджеты связываются друг с другом или с внешним миром, и называется интернетом вещей.

Физически это могут быть ИК-сигналы, связь по радио, стандарту Bluetooth или даже обычный Wi-Fi. Когда эти протоколы связи используются для передачи информации между устройствами, они становятся частью интернета вещей.

В информационном обмене может участвовать не только умная электроника, но и книги, письма и посылки, одежда и многие другие бытовые вещи.

К примеру, RFID-метка на упаковке дорогого товара или ценной библиотечной книги не позволит злоумышленнику незаметно вынести предмет из магазина или читального зала. Считывающее устройство, встроенное в RFID-ворота, подаст сигнал, когда метка попадет в область считывания — а продвинутые системы могут заблокировать выход из здания, сфотографировать злоумышленника или отправить охраннику сообщение с описанием похищенного предмета.

QR-коды и штрихкоды помогут роботам быстрее сортировать почтовые отправления. Автоматические погрузчики ориентируются на складе благодаря наклеенным на коробки этикеткам с QR-кодами или RFID-метками.

Благодаря маркировкам электронные устройства способны «познавать мир», определяя, какие физические объекты их окружают, обрабатывая эту информацию и при необходимости передавая ее. Все это — устройства интернета вещей.

Применение всем этих технологиям находится буквально везде — в наших домах, офисах, транспорте, промышленности, здравоохранении и даже в путешествиях.

Умный дом, который построим мы

При словах «умный дом» в голову приходят образы из фантастических фильмов и сериалов, в которых жилище, оборудованное невероятными приспособлениями и устройствами интернет вещей, способно не только заботиться о человеке, но и поддерживать с ним беседу или делиться новостями. Сложно сказать, станут ли такие дома реальными в скором будущем, но первые шаги к этому мы уже делаем.

Сегодня умный дом — это комплекс устройств и программных решений, которые контролируют (автоматически или под частичным управлением человека) освещение и микроклимат в помещениях, заботятся о безопасности, управляют мультимедийными устройствами. Если у вас дома установлена видеокамера, подключенная к интернету, или детектор в уборной автоматически включает свет, когда вы открываете дверь, — можете считать свой дом умным. Интеллектуальных гаджетов для жилища с каждым годом становится все больше.

Зачем нужен интернет вещей — кратко

Например, компания Samsung выпустила холодильник Family Hub, помогающий заказывать продукты с доставкой, не выходя из кухни: с помощью сенсорного экрана на дверце холодильника. На него можно вывести каталог магазина и выбрать товары. Холодильник может отслеживать сроки годности каждого продукта и напоминать о них хозяевам. И при каждом закрытии дверцы Family Hub делает фотографию своего содержимого и отправляет ее хозяину на смартфон. Так что не приходится вспоминать, есть ли дома молоко, йогурт или помидоры — достаточно заглянуть в телефон!

Китайская компания Xiaomi выпускает ряд устройств для умных домов. Это и смарт-электрика (розетки, выключатели, удлинители), и беспроводные контроллеры для управления другими гаджетами, и всевозможные датчики — движения, протечки воды, открывания дверей и окон, температуры, влажности и давления. Для большинства девайсов можно настроить сценарии поведения. К примеру, кнопка Xiaomi Smart Wireless Switch предлагает задать разные действия при одиночном щелчке, двойном или долгом нажатии, а Xiaomi Mi Magic Cube Controller, выполненный в виде кубика, можно повернуть, встряхнуть, постучать или сдвинуть — в зависимости от действия он умеет выполнять шесть команд, которые можно запрограммировать самостоятельно. Кнопка дверного звонка пришлет вам на смартфон сообщение, если кто-то придет к вам в ваше отсутствие, а при наличии камеры — еще и покажет фотографию гостя.

Умный термостат сможет постоянно поддерживать идеальную «погоду» в доме. В холодный день он автоматически поднимет потребление теплоэнергии, а в теплый, напротив, снизит, сокращая ваши расходы на 30 %. Умное освещение включится, когда в комнате станет слишком темно, а утром технологичные жалюзи прикроют окно, чтобы солнечные лучи не разбудили вас раньше времени. Умная плита на кухне поможет найти в интернете рецепт вкусного завтрака и выведет его на экран прямо в зоне готовки.

Ванная комната, оборудованная интеллектуальными девайсами, поможет экономить воду. Система снизит напор в кране, когда вы бреетесь или чистите зубы, и выдаст полную мощность, когда вам понадобится принять душ или набрать ванну. В Японии и Китае уже разработаны умные унитазы, которые умеют проводить анализы, чтобы отслеживать состояние здоровья хозяина, — например, выявлять сахарный диабет или определять группу риска. В перспективе развития этих технологий можно ожидать, что у нас появятся персональные врачи, сопровождающие каждого в режиме 24/7. Результаты анализов, информация с фитнес-браслетов, данные о питании и режиме сна, занятиях спортом, показания электронных весов — все эти сведения будут объединяться и обрабатываться, чтобы формировать рекомендации по поддержанию здоровья или напоминать обратиться врачу, если появятся тревожные сигналы.

Интернет вещей помогает в работе

Прогресс не обойдет стороной офисы и рабочие места. Время, когда вкалывать будут только роботы, наступит еще не скоро, но уже сегодня умная электроника помогает нам строить это будущее.

Одно из подразделений компании General Electric, GE Renewable Energy, сумело снизить расходы на техническое обслуживание на 10 %, а расходы на внеплановый ремонт — на 20 %, внедрив систему мониторинга данных на своем полевом оборудовании. Филиал занимается выработкой энергии из возобновляемых источников и производит ветрогенераторы, электростанции на солнечной энергии, гидроэлектростанции. Специальные датчики в непрерывном режиме контролируют работу этого оборудования, передавая данные телеметрии в единый центр. При малейших отклонениях в работе специалисты GE готовы оперативно выполнить профилактические работы или срочный ремонт, предотвращая поломку и экономя средства на восстановление техники. Та же телеметрия позволяет предсказывать будущие объемы выработки энергии и планировать, как эффективнее использовать генераторы. Все это снижает эксплуатационные расходы и минимизирует финансовые потери компании.

Датчики температуры, давления, влажности — такие же, как в умных домах — могут использоваться и на предприятиях или складах, где эти показатели важны для технологического процесса или условий хранения. Автоматический климат-контроль поможет предотвратить появление брака и порчу готовой продукции. Электронике можно доверить и отслеживание сроков годности продуктов и товаров на складах. Системы управления могут отключать освещение после того, как последний сотрудник покидает рабочее место, включать охранную сигнализацию и отдавать команду на запуск робота-пылесоса.

Системы физической и кибербезопасности уже сегодня активно используют интернет. Камеры с датчиками движения автоматически включаются, когда в их поле зрения попадают перемещающиеся объекты, и отправляют видеозапись на серверы. Отчеты о событиях и подозрительной активности могут быть моментально направлены на email или смартфоны ответственных лиц.

Еще одна область использования интернета вещей — это системы мониторинга автопарка, которые уже сберегают финансы компаний. Установка нескольких датчиков и навигационного оборудования GPS или ГЛОНАСС позволяет практически полностью исключить злоупотребления служебным транспортом: хищение топлива, нецелевое использование и многое другое. Такая система способна контролировать буквально каждое движение водителя: маршрут передвижения, пройденное расстояние, точки заправки, объемы залитого и израсходованного топлива, стоянки и их продолжительность, соблюдение скоростного режима.

Интернет вещей позволит связать устройства, работающие на разных участках производства, в единый «организм», который поможет оптимизировать и упростить работу человека, возьмет на себя значительную часть производственных и административных задач.

Устройства интернет вещей для здоровья

Домашние приборы могут выполнять несложные анализы и контролировать физические показатели людей. А что, если вся информация с этих девайсов будет поступать непосредственно в электронную карту пациента и станет доступна лечащему врачу? Это не заменит полноценного анамнеза, но предоставит медикам сведения для ранней диагностики и профилактики, поможет уточнить диагноз и подобрать правильное лечение.

В клиниках уже сегодня можно увидеть много устройств, использующих интернет вещей. Стоматолог направляет вас на рентген, а по возвращении вы обнаруживаете, что врач уже изучает ваш снимок на компьютере.

Возможно, скоро исчезнет и необходимость в бумажных рецептах — их удобнее будет отправить на смартфон пациента, где они не потеряются и всегда будут написаны разборчиво. Программа подскажет адрес ближайшей аптеки, где нужное лекарство есть в наличии.

В России и по всему миру внедряются «кнопки жизни» — миниатюрные индивидуальные устройства с кнопкой для вызова экстренных служб. Девайс внешне напоминает наручные часы, но умеет не только показывать время, но и напоминать о приеме лекарств и даже делать телефонные звонки. Современные модели способны измерять пульс и давление, а также оснащены встроенным датчиком падения. Если пожилому человеку станет плохо, гаджет самостоятельно сможет вызвать скорую помощь. Система GPS поможет точно определить местонахождение пострадавшего.

Браслет Embrace пригодится людям, страдающим эпилепсией, — он способен предсказать приближение припадка и отправить сообщение родственнику или врачу. А французские разработчики создали специальную одежду — кофту и шапочку Wemu, которые оснащены специальными датчиками. С помощью Bluetooth одежда обменивается данными мониторинга со смартфоном и предсказывает приступы эпилепсии.

Технологии в области здравоохранения будут развиваться, и множество умных устройств будут отслеживать состояние нашего здоровья круглосуточно и ежедневно. Связь через интернет позволит им обмениваться данными и накапливать их в облаках и дата-центрах для более детального анализа, диагностики и рекомендаций по профилактике и лечению.

Зачем нужен интернет вещей в школе и вузе

Учебные заведения будут оснащены теми же устройствами, что и дома или офисы — экономичными розетками и сантехникой, гаджетами для безопасности. Но могут ли девайсы, подключенные к интернету вещей, помочь лучше учиться?

Система электронных пропусков определит точное время, когда школьник или студент переступил порог учебного корпуса и когда покинул его, а заодно не пропустит в здание посторонних. Эта полезно не только для контроля за посещаемостью, но и в интересах безопасности.

Не первый год в сфере образования бродят идеи об «электронных учебниках»: устройствах типа планшета или ридера, в которых можно будет хранить всю учебную литературу. И они могут оказаться даже полезнее, чем простая замена учебникам. К примеру, помогут вести дневник, автоматически подгружая расписание со школьного сервера, а задания — с компьютера учителя. Выполненную домашку можно будет пересылать на проверку. Разумеется, к школьной или вузовской системе будут подключены и родители — они смогут получать сообщения об успеваемости ребенка и другие важные оповещения.

Интернет делает удобнее и удаленное обучение. Если ребенок не может посещать школу, он будет заниматься с классом, присутствуя «виртуально» — подключаясь к занятиям по видеосвязи.

Рано или поздно на смену школьной доске и мелу придут умные доски — сенсорные экраны, ведь мультимедийного и интерактивного контента все больше в образовании. Визуализация сложных абстрактных концепций и мгновенный доступ к новой информации обеспечат более качественное обучение.

Интернет вещей помогает путешественникам

Приходилось ли вам терять багаж при перелете? В 2016 году авиакомпания Delta Airlines разработала систему отслеживания багажа, которая отправляет пассажиру на смартфон сообщение о местонахождении его чемоданов. Если пассажир опаздывает на стыковочный рейс или его багаж по ошибке отправляют в Каир вместо Нью-Йорка, система помогает быстро исправить ошибку. Впрочем, некоторые чемоданы и сами способны отслеживать свое местоположение по GPS и сообщать владельцу координаты.

Крупные аэропорты напоминают лабиринты, в которых запросто можно заблудиться, особенно если вы редко путешествуете по воздуху. Интернет вещей помогает преодолеть этот хаос. В аэропорту Майами установлено более 500 устройств-«маячков», по которым специальное приложение в смартфоне пассажира определяет, где человек находится, и выдает персональные указания, куда ему следует направиться, чтобы добраться на регистрацию рейса или к выходу на посадку.

Аэропорт Хитроу в Лондоне одним из первых начал рассылать пассажирам сообщения о задержках рейсов и времени ожидания. Эту технологию приняли на вооружение аэропорты по всему миру.

В Дубае проходит тестирование новая система биометрии, распознающая пассажиров по сетчатке глаза. Процедура регистрации на рейс с использованием этой системы может сократиться до минуты и менее. Даже не придется доставать из кармана паспорт!

Сразу несколько компаний проводят эксперименты по отслеживанию биометрических данных в полете. Каждый пассажир будет находиться под пристальным взглядом умной электроники, которая будет контролировать температуру, пульс и даже потребность в воде. Все это поможет стюардессам мгновенно реагировать на еще не высказанные просьбы путешественников или оперативно оказывать медицинскую помощь.

Всякий раз, вызывая через смартфон такси Uber, оплачивая проезд в метро транспортной картой или открывая номер отеля без ключа, вы используете интернет вещей. Эти простые действия прочно вошли в нашу жизнь. Интеллектуальные технологии работают за кадром, чтобы сделать наши путешествия безопаснее, проще и дешевле.

Умные и безопасные города

Все происходящее на улицах наших городов попадает в объективы множества видеокамер, установленных почти повсеместно. И это не только стационарные устройства, фиксирующие нарушения ПДД или снимающие парковку рядом с домом. Почти в каждом автомобиле есть видеорегистратор, и любой смартфон оснащен видеокамерой (чаще даже двумя).

Можно ожидать, что в будущем видео со всех этих устройств будет автоматически передаваться в облачные сервисы и анализироваться мощными компьютерами. Искусственные интеллекты, обученные распознавать лица, смогут мгновенно выявлять в толпе разыскиваемых преступников и передавать информацию об их местонахождении ближайшим полицейским. Другие нейросети смогут опознавать противоправные действия, устанавливать личности участников и сохранять все связанные видеозаписи — на случай, если они понадобятся в качестве доказательств.

Видеокамеру, подключенную к интернету, можно встроить даже в очки, поддерживающие технологию дополненной реальности. Достаточно будет посмотреть на человека, чтобы в линзе очков появилось его имя и вся необходимая вам информация о нем.

Подобные технологии выглядят как часть сюжета фантастического романа, но они уже существуют. В Китае с 2015 года действует проект по созданию системы национального масштаба по распознаванию лиц. К 2020 году планируется использовать более 600 миллионов камер для контроля за гражданами страны. Система сможет с высокой точностью узнавать в лицо каждого жителя Поднебесной всего за 3 секунды.

Еще один китайский проект запустила компания LLVision Technology Co. Она выпустила смарт-очки для полицейских, также оборудованные системой распознавания лиц. Правда, этому гаджету требуется около 3 минут, чтобы выяснить имя и адрес человека. Тем не менее проект уже показал свою перспективность. Полицейские, использовавшие очки во время дежурств на железнодорожном вокзале города Чжэнчжоу, сумели за короткий срок арестовать 7 человек, подозреваемых в нападениях и похищении людей. Еще 26 нарушителей были задержаны за менее серьезные преступления.

Для борьбы с преступностью используются и технологии распознавания голоса: в том же Китае такая система помогает противодействовать распространению наркотиков, мошенничеству и другим правонарушениям.

Умные технологии продолжают развиваться

Порой интернет вещей рассматривают как развитие межмашинного взаимодействия — концепции, которая на доброе десятилетие старше. Machine-to-Machine, или М2М, тоже подразумевало обмен или одностороннюю передачу информации между двумя и более электронными устройствами. Так, беспроводное считывание показаний датчиков температуры или давления можно считать примером М2М. Однако важным отличием интернета вещей становится интеграция показаний сенсоров и датчиков с компьютерными приложениями. Они позволяют не просто отображать показатели в режиме реального времени, но и сравнивать данные, анализировать их и выявлять закономерности, делать прогнозы и управлять поведением устройств.

Интернет вещей, если кратко — это еще один логичный шаг к той среде обитания, которую человек строит для себя, к миру комфорта и безопасности, в котором люди будут освобождены от тяжелого физического труда миллиардами механизмов и полезных девайсов.

По определению, данному компанией Goldman Sachs, ключевые особенности интернета вещей, которые отличают его от обычного интернета и М2М, описываются аббревиатурой SENSE:

  • Sensing (чувствующий) — большая часть информации, которая передается через интернет вещей, поступает от датчиков и сенсоров либо генерируется самими девайсами, а не человеком;
  • Efficient (рациональный) — интернет вещей использует умные алгоритмы для достижения максимальной эффективности и продуктивности в работе всех устройств;
  • Networked (сетевой) — интернет вещей использует сети для «общения» устройств;
  • Specialized (специализированный) — в отличие от компьютеров или смартфонов, большинство устройств, задействованных в интернете вещей, узко специализированы и созданы для конкретной сферы: энергетики, здравоохранения, нефтедобычи;
  • Everywhere (повсеместный) — устройства интернета вещей можно встретить буквально везде: в домах, офисах, в городской среде. А некоторые девайсы даже сопровождают человека, куда бы он ни направлялся.

Эти признаки определяют направление, в котором интернет вещей и гаджеты, использующие его, будут развиваться в ближайшие десятилетия.

За чем дело стало?

Сегодня микроэлектронные технологии переживают бурный рост, датчики и сенсоры постепенно дешевеют, а новинки на рынке умных устройств появляются едва ли не еженедельно. Так почему же мы все еще не живем в домах будущего, оборудованных по последнему слову техники?

Причина 1. Мы не можем договориться

Чтобы связать тысячи и миллионы устройств, окружающие нас, требуется выработать единые стандарты и протоколы связи, по которым они будут обмениваться данными. На сегодняшний день таких стандартов нет, хотя работа над ними ведется. Крупнейшие компании рынка — General Electric, Intel, IBM, AT&T и Cisco — объединили усилия и создали Консорциум индустриального интернета (IIC). С 2014 года в консорциум вошли сотни компаний по всему миру: Boeing, Hitachi, Microsoft, Huawei, Bosch, Mitsubishi, Nokia, Siemens и многие другие. В задачи этой организации входит в том числе выработка единых протоколов интернета вещей, но эта работа все еще очень далека от завершения. Производители устройств, создавая новые гаджеты для наших домов и офисов, вынуждены изобретать собственные протоколы и интерфейсы, что затрудняет взаимодействие между электроникой разных компаний.

Причина 2. Безопасно ли это?

Интернет вещей будет ежеминутно пересылать и обрабатывать колоссальное количество информации с бесчисленного количества источников. И увы, на данный момент не так просто обеспечить безопасность этих данных. Любой из домашних девайсов, к которому получит доступ злоумышленник, может стать источником угрозы — и не только нашему комфорту, но и здоровью, и даже жизни.

Однако самой большой проблемой безопасности становится не хакер, успешно «взломавший» электронные замки вашей двери и отключивший сигнализацию, чтобы украсть ваш телевизор, и даже не промышленный шпион, внедрившийся в систему видеонаблюдения завода. Чтобы обеспечить взаимодействие, устройства интернет вещей разных производителей будут обмениваться данными и обрабатывать информацию, полученную друг от друга. И фактически это означает, что множество компаний и корпораций (производителей техники) будут получать доступ к безбрежному морю сведений о вас, вашей семье, работе и личной жизни. Эту информацию можно монетизировать — к примеру, персонализируя рекламу. И это станет непреодолимым искушением для многих корпораций. Кроме того, интернет вещей предоставляет практически неограниченные возможности для тотальной слежки и контроля за людьми.

Интернет вещей позволяет цифровому миру еще глубже проникнуть и укорениться в мире физическом. Это означает, что любая угроза, возникающая в интернете, будь то вирус, хакерская атака, утечка данных или любая брешь в безопасности, ставит под удар реальных людей и их жизни. Чтобы предотвратить возможные кибератаки, потребуются беспрецедентные превентивные меры.

Мы стоим на пороге новой эпохи: интернет вещей открывает невероятные возможности, для которых сегодняшняя умная электроника — лишь первая ласточка.

Но эти нововведения несут и угрозы. Производителям предстоит договориться, как соединить миллиарды девайсов с помощью интернета вещей и обеспечить безопасность информации.

Но если смотреть в будущее с оптимизмом, можно представить, как совсем скоро мы откроем дверь своего дома и скажем: «Привет, дом! Сделай мне чай и набери ванну». И услышим в ответ: «Добрый вечер! Все будет готово через минуту».

Изучить все необходимые технологии с нуля и стать специалистом в сфере интернета вещей вам поможет факультет IoT в GeekUniversity. Ждём вас!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *