И нформационные системы



Скачать 91.98 Kb.

Дата13.02.2017
Размер91.98 Kb.
Просмотров83
Скачиваний0
Информационные системы
Р а ц иона ль но е Управление Предприятием Концепция Интернета вещей
(Internet of Things, IoT) не нова и берет свое начало в 1999 году как попытка расширить возможности технологий радиочастотной идентификации для взаимодействия физических объектов между собой и с внешними средами. Ранние фазы развития Интернета позволяли человеку получать соединения со статической информацией, далее
– возможность соединений человека с человеком. В следующее десятилетие Интернет эволюционирует до того, что становится возможным соединения человека с физическими объектами, а также одного объекта с другим, причем в режиме реального времени. Так появился Интернет вещей – миллиарды соединенных достаточно простых и умных устройств, которые движутся, измеряют, действуют состоит из физических объектов (вещей, которые имеют встроенные чипы и сенсоры, что позволяет вести измерения, захвати обмен всеми типами данных. Устройства соединяются с Интернетом посредством проводных и беспроводных сетей. Продвинутые вещи имеют встроенные механизмы, что дает им возможность взаимодействовать с другими устройствами, компьютерными системами, а также с внешним окружением, включая людей.
Перспективы развития
Благодаря бурному развитию беспроводных сетей, широкому внедрению в повседневную практику облачных технологий, развитию технологий межмашинного взаимодействия, а также началу активного перехода на IPv6 и освоению про- граммно-конфигурируемых платформ концепция Интернета вещей получила дальнейшее развитие. К
2008 году количество объектов, подсоединенных к Cети, превысило количество людей на Земле, а к 2020 году к сетям будет подключено до
30 миллиардов объектов, оснащенных сенсорами, притом что общее количество сенсорных объектов составит около 200 миллиардов. А это уже более чем враз превышает население Земли. В этот же период ежегодный вклад Интернета вещей, например, в рост ВВП США составит. Таким образом, взрывной рост и формирование рынка IoT ожидается в течение 3-5 ближайших лет. Однако, несмотря на то, что ожидания рынка грандиозны, текущие финансовые обороты в сфере
IoT не столь велики, особенно в области народного потребления. Основными технологическими факторами, определяющими развитие сегодня, являются обилие миниатюрных ипритом достаточно дешевых сенсоров, контроллеров и передатчиков, позволяющих обеспечить достаточно экономичный процесс сбора всевозможных данных рост пропускной способности и всеобщее проникновение сетей, а также лавинообразное увеличение адресов, способствующее вовлечению в Интернет вещей все новых устройств и участников значительное снижение стоимости хранения и управления данными, определявшей на протяжении многих лет расходы на ИТ;
появление мощных аналитических инструментов, позволяющих оперировать накопленными объемами данных в режиме, близком к реальному времени.
В тоже время, развитие IoT возможно лишь благодаря синергии Данных, Облаков и Вовлеченности субъектов. Данные – основа конкурентного преимущества, Облака – двигатель роста бизнеса (быстрое развертывание эластических инфраструктур и приложений, Вовлечен- ность затрагивает нас всех и меняет наши ожидания, которые подстеги- ваются мобильными и социальными технологиями. Данные отвечают на вопрос Что, Облака – Как, Во- влеченность – Почему. Вместе эти силы виртуально преображают многие аспекты нашей жизни, атак- же способствуют инновационной трансформации корпораций и организаций. Все описанное совместно делает возможным развитие и адаптацию к реалиям жизни.
Миссия IBM
IBM видит свою миссию враз- витии IoT в том, чтобы способствовать успеху инноваторов, которые создают следующие поколения соединяемых устройств. Потребителям различных сегментов экономики, которые уже сегодня используют подобные устройства, развитие IoT позволит достигать лучших бизнес- показателей путем использования инноваций и технологий, а бизнесу
– улучшить взаимодействие со своими заказчиками и потребителями. Иными словами, IBM стремится способствовать трансформации инновационных отраслей, являющихся двигателями научно-технического прогресса. Причем, кумулятивный толчок такой трансформации дают Интернет вещей перспективы развития, создание инфраструктуры, обеспечение безопасности
Информационные системы a t i o n a l E n t e r p r i s e M a n a g e m e n t
# 4 / 2 0 1 устройства, облака, данные и открытия (новые знания, полученные с использованием расширенных аналитических инструментариев рис. 1). Предложения IBM в области IoT полностью следуют в русле парадигмы инновационной отраслевой трансформации (рис. 2). Основная их цель – помочь организациям извлечь максимум выгод из IoT путем интеграции аналитических инстру- ментариев с возможностями облачных вычислений, мобильных технологий, а также технологий социальных медиа и обеспечения безопасности. При реализации данной стратегии
IBM выступает приверженцем ПО с открытым кодом (open source). В cледующие четыре года IBM инвестирует в подразделение IoT
3 миллиарда долларов с целью интенсифицировать в сфере IoT новые открытия, выявление закономерностей и извлечение знаний, которые можно получить из всего огромного объема данных, которые генерируют соединенные устройства, и направить использование этих знаний на улучшение жизни, создание умных городов, улучшение взаимодействия с заказчиками бизнеса, улучшение бизнес-результатов в разных отраслях промышленности.
Сервис IoT Foundation
Сегодня, учитывая тенденции, складывающиеся на рынке, компания предлагает для работы с устройствами Интернета вещей управляемый облачный сервис IoT
Foundation (рис. 3), размещаемый в облаке Bluemix (основанная на открытых стандартах облачная платформа. В облаке Bluemix возможно развертывание различных типов приложений с использованием различных технологий (Java,
Node.js, Go, PHP, Python, Ruby
Sinatra и Scala) и многочисленных сервисов, разработанных сообществом облака.
Сервис IoT Foundation предоставляет возможности регистрации устройств, управления ими, визуализации и хранения полученных данных. Пользование сервисом начинается с подписки (sign-up) и регистрации вещи в сети по ее адресу. Подписка возможна через Bluemix и через сервис IBM
Cloud Marketplace, где можно сделать выбор из множества доступных сервисов. Также с помощью опции
Quick Start пользователь может развернуть собственный прототип с выбором устройств из списка уже известных либо создать имитатор устройства. Рис. 1. IoT и трансформация ведущих технологических отраслей
Рис. 2. Предложения (офферинги) IBM в области Рис. 3. Cтруктура сервиса IoT Foundation
ТЕМА НОМЕРА
Промышленный Интернет вещей
Информационные системы
Р а ц иона ль но е Управление Предприятием Устройства соединяются по протоколу MQTT (Message Queue
Telemetry Transport) – транспорту сообщений клиент-сервер, который предназначен для поддержки меж- машинных коммуникаций (M2M) в ситуациях, когда на устройстве должен работать именно компактный кода пропускная способность сети критична. MQTT работает поверх
TCP/IP или других сетевых протоколов, способных без потерь обеспечить направленные и двунаправленные соединения.
Прямо на главной странице IoT
Foundation, в целях иллюстрации простоты и наглядности возможностей сервиса, любой пользователь может в течение одной-двух минут соединить свой мобильный телефон си тут же в режиме реального времени наблюдать графическое отображение траектории перемещения своего телефона в пространстве. Для пользователей с более серьезными намерениями возможен запуск процесса конструирования
– организации на базе Bluemix визуализации данных обработки событий ото всех вовлеченных субъектов. Все данные, полученные от устройств, хранятся в специальной базе и могут использоваться для анализа. В общем случае конструирование состоит в компоновке событий, поступающих от вещей IoT, в логические последовательности с целью выявления различных закономерностей и принятия решений по оптимизации бизнес-результатов. Кроме этого, имеется возможность создания визуальных панелей результатов анализа с привлечением исторических данных.
Сервис также предлагает воспользоваться готовыми рецептами рис. 4) – наборами заданных параметров для известных устройств различных производителей. Рецепты упрощают работу и экономят время.
Также можно создать собственное приложение, которое может сохранять данные, полученные от устройств, отображать их и сравнивать полученные ранее (исторические) данные с текущими. Общее управление в IoT Foundation осуществляется с помощью средства передачи сообщений IBM
MessageSight, специально созданного для работы с соединениями типа M2M, а накопленные данные хранятся средствами СУБД IBM Ценообразование зависит только от количества подсоединенных устройств, объема данных, которыми устройства обмениваются с системами и приложениями, и объема исторически хранящихся данных.
Примеры
промышленного
использования IoT
Наглядным примером эффективного использования IoT в нефтегазовой промышленности является организация управления сетью сенсоров давления и потоковой готовности, расположенных на трубопроводах и вовлеченных в отраслевой (корпоративный) Интернет вещей (рис. 5). Анализируя показатели от датчиков, можно в режиме реального времени выявлять аномалии, а также фильтровать данные о ложных срабатываниях. Местоположение протечки передается ремонтной службе, таким образом, протечка выявляется в режиме, близком к реальному времени. В указанном примере 4000 датчиков были соединены посредством спутниковых каналов, однако Рис. 4. Рецепты – готовые наборы контрольных параметров для известного набора устройств разных производителей
Рис. 5. Использование IoT при оптимизации контроля за трубопроводами
Информационные системы a t i o n a l E n t e r p r i s e M a n a g e m e n t
# 4 / 2 0 1 для оптимизации и получения достоверной картины требовалось подключение еще 8000 датчиков. Но следующие ограничения не позволяли это сделать пропускная способность спутниковых каналов уже не позволяла осуществить требуемое количество соединений вычислительные мощности (CPU) работали со
100% загрузкой остальные вовлеченные системы также нуждались в данных сенсоров (такие, как Проблему удалось решить путем применения технологий IoT (передача сообщений с помощью
MQTT и использование интеграционной шины. Описанный пример также вполне применим к задачам мониторинга давления воды в кранах жилых домов в ЖКХ.
Существует множество возможностей прикладного применения технологий Интернета вещей, в частности С помощью IoT Foundation можно отслеживать параметры движения автомобиля с посылкой водителю различных предупреждающих сигналов (например, о необходимости снизить скорость или с предупреждением о предельной высоте моста или тоннеля и допустимой нагрузке на ось. При попадании автомобиля в зону опасной езды (например, гололед, сигнал посылается в Интернет вещей, откуда другие участники движения получают предупреждения, ответственные службы получают уведомление о необходимости обработать дорогу реагентами, а службы управления движением динамически устанавливают ограничение скорости.
Охрана физических периметров, границ и физическая безопасность ЦОД.
Интегрированное использования системы управления Умный Дом с автоматизированной системой самомониторинга энергосистем здания IBM планирует внедрить облачный сервис, который поможет страховым компаниям выявлять новые закономерности при использовании подсоединенных к сервису застрахованных автомобилей. Это позволит страховщикам оптимизировать работу с клиентами и использовать более динамичный и гибкий подход в ценообразовании при предоставлении страховых услуг. Работа с клиентами станет адресной.
Безопасность
в IoT Foundation
Особое внимание в IoT Foundation уделяется безопасности на всех этапах работы с устройствами Интернета вещей – при их аутентификации, идентификации, соединении и организации обмена данными. Взаимодействие осуществляется по протоколу с сертификатом, подписанным Центром сертификации DigiCert для гарантии того, что соединение произошло именно с настоящим сервисом IoT
ТЕМА НОМЕРА
Промышленный Интернет вещей
Информационные системы
Р а ц иона ль но е Управление Предприятием. Устройства соединяются при помощи уникальной комбинации идентификатора, заданного конкретным заказчиком, и аутентификации при помощи токена.
После создания соединения происходит контроль процессов передачи данных между устройствами с помощью безопасных механизмов сообщений. Единожды аутен- тиф и ц и ров ан н ы е устройства могут публиковать только свои собственные события и быть подписанными на командную логику, которая свойственна только им. Для предотвращения утечки данных между группами устройств применяются идентификаторы групп (организаций, которые внедрены виден- тификаторы устройств и приложений и аутентифицируются с помощью паролей. IoT Foundation фильтрует потоки данных внутри организаций, полностью исключая несанкционированное перетекание данных между ними. При использовании встроенных функций безопасности рекомендуется также придерживаться практика также отраслевых практик, если таковые существуют.
Практики обеспечения
безопасности приведении проекта IoT
Основная проблема состоит в том, что в реализацию проекта IoT вовлекается множество технологий и экспертиз. Использование устройств требует комбинации мер по обеспечению безопасности встроенного ПО, безопасности данных, безопасности мобильных приложений и облачных сервисов. Анализ каждой области при необходимости соблюдения комплексной безопасности представляет особую проблему. Однако, придерживаясь практик, можно значительно обезопасить использование, для чего обязательно защищать встроенную ОС и код, работающий на устройстве. Если встроенная система не имеет защиты, хакеры смогут беспрепятсвенно проникнуть в центральную архитектуру
IoT и далее в облако обязательно шифровать данные, находящиеся как в статике, таки в движении. Стоит отслеживать все движения данных. Пользовательские данные на устройствах, web-сервисах, а также протокол связи от устройства к чему бы тони было должны быть зашифрованы обязательно использовать аутентификацию и авторизацию присоединении с каждым устройством обезопасить все мобильные и приложения. Даже заблокированное устройство может быть объектом манипуляции, если можно получить доступ к приложению обеспечить защиту облачной инфраструктуры. Нужно быть уверенным, что все сети и серверы недоступны для атак.
Инфраструктура IoT
Организации, стремящиеся сами вести проект по созданию инфраструктуры IoT, столкнутся с задачами, характерными для создания ЦОД облачного сервис-про- вайдера, то есть c необходимостью обеспечения надежного хранения получаемых данных, использования аналитических средства также обеспечения комплексной безопасности, устойчивости и интеграции вовлеченных систем (рис. 6). В большинстве приложений IoT поток данных идет от устройств в систему, однако в некоторых приложениях возможна коммуникация между самими устройствами.
Заключение
Несомненно, по мере роста приложений, работающих в IoT, будет происходить взрывной рост количества генерируемых устройствами данных и вместе с этим – колоссальное расширение поля для инноваций. Если накопленные данные можно будет подвергнуть научному анализу, нас ожидает качественный технологический прорыв. Но уже сегодня в процессе становления IoT очевиден его потенциал для сокращения управленческих расходов (описанные выше примеры тому доказательство. Несомненно, IoT способствует повышению производительности труда работников вовлеченных отраслей, а также улучшению качества жизни населения, поскольку предоставляемые им услуги станут более адресными и качественными.
Игорь Кулиничев, архитектор
отраслевых решений,
компания IBM East Europe/Asia
Рис. 6. Инфраструктура IoT


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал