Мачей Кранц - Интернет вещей. Новая технологическая революция

Рисунок 10.1. Потребность в стандартах IoT

Представьте, как дорого обойдется этот шаг для любой компании, которая решит сделать его в одиночку. Хуже того, его придется делать не единожды. Его необходимо будет повторять всякий раз, когда изменится хоть одно из устройств или один из интерфейсов. Поэтому даже крупнейшие компании отрасли с готовностью присоединяются к разработке стандартов. Хотя каждой из них хотелось бы, чтобы общепринятым стандартом стал именно их подход к решению проблемы, разрабатывать и поддерживать его в одиночку слишком затратно. Совместная работа по стандартизации на уровне отрасли чересчур экономически эффективна, чтобы отказываться от нее.

Но и это еще не все. Как здесь не раз упоминалось, мы уже имеем дело с миллиардами подключенных к сети устройств – к ним относятся и машины, и автобусы, и поезда, и офисные здания, и фабрики, и буровые платформы, и дома, и даже целые города. Одни из них стационарны, другие – мобильны; одни имеют IP-адреса, другие – нет; одни работают всегда, другие – время от времени; одни находятся в непосредственной близости, другие раскиданы по свету. И это только начало. Требования решений также существенно разнятся. Одни требуют, чтобы устройства ежесекундно передавали мегабайты данных, другим достаточно нескольких битов раз в несколько дней; одни требуют анализа данных в реальном времени, другие нет; одни должны питаться от сети, другие могут 20 лет питаться от единственной батареи. Надеюсь, вы уже представили себе картину [45]. Все эти переменные приводят к возникновению интересного феномена. В отличие от ситуации в обычном интернете, в интернете вещей наблюдается подъем технологий доступа, или технологий «последней мили». («Последняя миля» в этом случае означает последний участок на пути подключения устройства к сети.) Решения IoT уже не ограничиваются внедрением Ethernet, Wi-Fi и 3G/4G и включают технологии спутниковой связи, Bluetooth LE, энергоэффективных сетей дальнего радиуса действия (LPWAN), к которым относятся LoRa, связь через ЛЭП (PLC) и различные беспроводные персональные сети (WPAN), такие как Wi-SUN и ZigBee NAN, а также многие другие. Определить, какая технология лучше подходит в конкретной ситуации, можно на основании нескольких критериев, которые мы обсудим далее в этой главе. Первым делом я хочу показать размеры и степень сложности мира IoT, каким он предстает сегодня, на ранних этапах своей зрелости.

Далее я хочу подчеркнуть, что вам необходимо прямо сейчас начинать переход с закрытых и полузакрытых технологий к открытым стандартам. Если это возможно, желательно начать его прямо завтра. Это означает, что вам придется определить, когда и где должны анализироваться ваши данные, уделить внимание вопросам безопасности и развивающимся отношениям между ключевой функцией ИТ и ролями ОТ в рамках конкретных бизнес-направлений. Однако не менее важно подтолкнуть ваших поставщиков и партнеров по экосистеме к принятию открытых стандартов, участию в их разработке и использованию основанных на стандартах технологий. Это поможет вам сэкономить деньги, нервы и время, когда вы начнете внедрять IoT в производственную среду, и обеспечит вам наличие масштабируемого фундамента, который еще не раз сыграет вам на руку на пути к интернету вещей.

В настоящее время IoT напоминает головоломку. С одной стороны, мы отчаянно нуждаемся в слиянии, упрощении и повышении совместимости технологий. Нам также необходимо привести разрозненные технологии к открытым стандартам и объединить их со старыми системами. С другой стороны, сценарии использования IoT стремительно развиваются. Каждый день появляются новые устройства, технологии и методы, стандартов для которых еще нет. Как же разрешить эту головоломку?

Как я заметил выше, в настоящее время мы испытываем переизбыток технологий доступа. Ситуацию осложняет наличие разрозненных устройств и несогласованность задач, которые мы ставим перед каждым из решений IoT. Чтобы хотя бы задуматься о том, какую из множества технологий доступа выбрать, вам необходимо ответить на несколько вопросов:

• Сколько устройств подключено к вашей сети и какого они типа?

• Стационарны эти устройства или мобильны? Насколько широка их география?

• В какой физической среде они работают?

• Какой объем данных передается и какова должна быть ширина полосы пропускания?

• Насколько быстро надо осуществлять передачу данных?

• Для работающих от батареи устройств: каковы требования к длительности их работы и на сколько должно хватать батареи?

• Какой у вас бюджет?

Обратите внимание, что это не технические вопросы, а базовые вопросы о бизнесе, ответы на которые захочет получить любой руководитель бизнес-направления. Выбрать верную технологию доступа – значит, сделать первый шаг к разработке решения IoT, которое повысит эффективность вашей организации и принесет ценные сведения, позволяя принимать более обоснованные решения. Прежде чем внедрить решение IoT, вам следует также перейти от закрытых технологий к открытым стандартам (да, знаю, это вы уже слышали), определить, где и когда должны анализироваться ваши данные, провести оценку безопасности и рисков и изучить состояние развивающихся отношений между ключевой функцией ИТ и ролями ОТ в рамках конкретных бизнес-направлений.

У вас еще голова не пошла кругом? К счастью, отрасль быстро поняла, что нам не под силу проходить по каждому пункту решения и задавать все основные вопросы вроде тех, что перечислены выше, не имея ключа к расшифровке ответов. В связи с этим мы начали формирование общего каркаса IoT [46]. Этот каркас отражает взгляды серьезных игроков на рынке IoT на вопросы архитектуры, терминологии и логических блоков. Иными словами, это обязательство использовать единообразные разработки и описывать одни и те же вещи в рамках единой терминологии. Пока оно еще не принято повсеместно, но начало уже положено.

Опираясь на этот каркас, мы можем понять, как сократить сложность технологий и решений IoT. Он помогает нам определить, какие аспекты можно исключить, где сосредоточиться на совместимости, а где создать открытые API и единые открытые стандарты. Поскольку IoT развивается и будет развиваться много лет, мы хотим найти способ внедрять инновации, обеспечивая работу нового со старым. Иначе нам придется переделывать всю систему после каждого изменения. Хороший пример каркаса – базовая модель Международного форума «Интернет вещей». (Другим примером может служить архитектурный каркас IoT, разработанный IEEE.) Он требует совместимости всех компонентов IoT: устройств и контроллеров, сетей, периферийных и туманных вычислений, хранилищ данных, приложений и аналитики. Эта модель (рис. 10.2) делит все компоненты на слои и тем самым дает графическую визуализацию IoT и его элементов.