Нтернет вещей



Скачать 149.69 Kb.
Pdf просмотр
Дата13.02.2017
Размер149.69 Kb.
Просмотров332
Скачиваний0
СТА 2/2015
ОБЗОР
/ТЕХНОЛОГИИ
www.cta.ru
И
НТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ

ЧТО ЭТО ТАКОЕ
Когда-нибудь любая вещь, с которой нельзя связаться посети, будет казаться морально устаревшей в той же степени,
что и деревянное колесо с железным ободом по сравнению с колесом современного автомобиля. Вроде и то и другое круглое, но функциональность и сложность совершенно разные. Вещи нового поколения (smart things – умные вещи) будут не только умными, но и интегрированными в сеть.
Собственно, всё чаще на просторах
Интернета появляется описание различных Интернет-устройств. Кто-то сделал свою Интернет-розетку, кто-то предлагает управлять холодильниками,
кофеварками и прочими бытовыми приборами… Есть проекты и посложнее, например, умные парковки. Тем не менее, не так много людей в действительности представляют, что же такое
Интернет вещей (рис. В 1990 году выпускник MIT, один из отцов протокола TCP/IP Джон Ромки создал первую в мире Интернет-вещь.
Он подключил к сети свой тостер.

Сам термин «Интернет вещей (Inter -
net of Things, IoT) был предложен Кевином Эштоном в 1999 году. В это же время был создан Центр автоматической идентификации (Auto-ID Cen - ter), занимающийся радиочастотной идентификацией (RFID) и сенсорными технологиями, благодаря которому эта концепция и получила широкое распространение.

В 2008–2009 годах произошёл переход от Интернета людей к Интернету вещей, то есть количество подклю- чённых к сети предметов превысило количество людей.
Чтобы продолжить повествование об
Интернете вещей, надо всё же понять,
что это такое. Существует несколько описаний IoT. Аналитическая компания трактует понятие Интернета вещей как сеть физических объектов, содержащих встроенную технологию, которая позволяет этим объектам измерять параметры собственного состояния или состояния окружающей среды, использовать и передавать эту информацию. Особенностью данного определения является то, что несмотря на название Интернет вещей, сами вещи часто связаны с помощью протоколов, а не Интернета,
то есть появились решения, в основе которых заложено общение датчиков, сенсоров и прочего железа между собой безучастия человека.
Специалисты из компании Cisco Bu - siness Solutions Group (CBSG) считают,
что IoT – это состояние Интернета, начиная с момента времени, когда количество вещей или объектов, подклю- чённых ко Всемирной сети, превысило население планеты. Поданным компании, взрывной рост смартфонов и планшетных компьютеров довёл число устройств, подключённых к Интернету,
до 12,5 млрд в 2010 году, в то время как число людей, живущих на Земле, увеличилось до 6,8 млрд, таким образом,
Интернет вещей и облачные
технологии Eurotech
Алексей Жирков
В статье рассматривается одна из новейших информационных технологий, получившая название Интернет вещей (IoT). Раскрываются её потенциальные возможности и области применения. Описываются облачные сервисы компании Eurotech, их место в концепции Интернета вещей, приведён ряд примеров практического решения задач распределённой автоматизации.
Рис. 1. Интернет вещей
Иллюст рация с сайта IEEE ComSoc
_006-013 Макет 1 30.03.2015 16:46 Страница 6
количество подключённых устройств составило 1,84 единицы на человека.
Исходя из этой несложной арифметики фактически определила саму точку наступления эры Интернета вещей где-то на стыке 2008 и 2009 годов количество подключённых устройств превысило население планеты, что и ознаменовало переход в состояние
«Интернет вещей».
В соответствии с определением Inter- national Data Corporation (IDC) – аналитической фирмы, специализирующейся на исследованиях рынка информационных технологий, Интернет вещей – это проводная или беспроводная сеть, соединяющая устройства, которые имеют автономное обеспечение, управляются интеллектуальными системами, снаб- жёнными высокоуровневой операционной системой, автономно подключены к Интернету, могут исполнять собственные или облачные приложения и анализировать собираемые данные. Кроме того, они обладают способностью захватывать, анализировать и передавать
(принимать) данные от других систем.
При этом обговорят, как о некоем переходе Интернета в новое качество или этапе развития Интернета,
когда не только люди, но и вещи начинают взаимодействовать между собой,
производить транзакции и оказывать влияние друг на друга (рис. 2). Предполагается, что в будущем вещи станут активными участниками бизнеса, информационных и социальных процессов, где они смогут взаимодействовать и общаться между собой, обмениваясь информацией об окружающей среде, реагируя и влияя на процессы, происходящие в окружающем мире,
без вмешательства человека.
Почему же так много определений, и все они разные?
Технологии развиваются так стремительно, что постоянно появляются новые объяснения термина, которые не всегда могут быть коррелированы с предыдущими определениями. Зачастую новую технологию определяют как перечень факторов, отличающих её от предшествующей, а потом эту предшествующую технологию включают в новое определение. К примеру, IOT, с одной стороны, – это следующая ступень развития технологий, с другой стороны, во многих источниках говорится, что рынок решений является подмножеством, а в некоторых источниках используют аббревиатуру IoT/M2M.
В
ОЗМОЖНОСТИ
I
O
T
Что же мы ожидаем от IOT? Какие возможности даёт эта технология В
первую очередь, это огромные объёмы информации, накопление которой всегда приводит к качественному скачку в развитии технологий. Помимо этого появляются дополнительные удобства,
предоставляемые предметами в повседневной жизни, но… всё это усложняет сами приборы, что ведёт, по теории вероятности, к снижению их надёжности.
Одной из серьёзных проблем является безопасность Интернета вещей, а следовательно, и самих пользователей.
Этот круг вопросов ещё только предстоит решить.
Интернет вещей позволит создавать динамические сети (рис. 3), состоящие из миллиардов и триллионов таких вещей, взаимодействующих между собой.
Таким образом, обеспечится сплав цифрового и физического миров, для которого приложения, сервисы, компоненты связующего ПО и оконечные устройства это вещи. У каждой из вещей реального физического мира в IoT будет цифровой двойнике виртуальное представление. Эти цифровые аналоги смогут воспринимать информацию из окружающего мира, вступать во взаимодействие, обмениваться данными. В результате сложится совершенно новая среда,
где интеллект, заложенный в приложения, позволит оценивать происходящее в физическом мире, учитывать накопленные ранее сведения и опыт для поддержки принятия решений. В такой среде создаются качественно иные, чем сегодня, условия для бизнеса, для охраны здоровья, для обеспечения экологической безопасности и всего остального,
что нас окружает.
Интернет вещей представляет собой непросто обновление рынка. Сейчас,
во времена обычного Интернета, даже невозможно представить, насколько повлияет на привычный уклад вещей. Представьте, что вы сможете слушать вашу печень или разговаривать с растением. Возможности расширения систем IoT будут всё время увеличиваться и увеличиваться. Ив конечном счёте, это ведёт к появлению такого понятия, как Интернет всего».
О
Т
И
НТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ
К
И
НТЕРНЕТУ ВСЕГО
Интернет всего будет состоять из сети облаков или будет выглядеть, как туман
О Б З ОРТЕ Х НО ЛОГИ И
7
СТА 2/2015
www.cta.ru
Рис. 2. Взаимодействие устройств
Рис. 3. Глобальные сети, объединяющие устройства и сервисы
©W
or dPr ess.com
Рис. 4. Туманные вычисления
Иллюст рация с сайта Numrush
_006-013 Макет 1 30.03.2015 16:46 Страница 7
облаков – такое вот новое интересное понятие. Туман (fog) очень похож на облако, но его цель – взять сервисы, нагрузку, приложения и данные большого объёма и перенести всё это на периферию сети. Идея туманных вычислений (fog computing, рис. 4) в том, чтобы распределить данные, переместив их ближе к конечным пользователям, чтобы исключить задержку информации и повторную их передачу, а также поддержать мобильные вычисления и потоковую передачу данных на мобильные устройства. С ростом объёма информации и использования облачных сервисов туманные вычисления будут играть ключевую роль в снижении задержек ив повышении удобства работы пользователей. Теперь мы по-настоящему распределяем данные и выносим сложные сервисы на периферию. Благодаря этому администраторы могут быстрее и, что немаловажно, экономически выгоднее доставлять контент пользователю. В конечном итоге это будет означать более высокое качество доступа к данным, совершенствование корпоративной аналитики и общее улучшение работы пользователя с вычислительной средой.
Нам уже знакомы модели «всё как сервис пользователям будет нужен более частый доступ к данным с любого устройства, в любое время, из любого места. Вот это и будет Интернет всего.
Но это пока задача на ближайшее буду- щее.
С
ОВРЕМЕННЫЕ СФЕРЫ
ПРИМЕНЕНИЯ
IOT
Сейчас IoT наиболее активно используется в технологиях умного дома удал нное управление через Интернет домашними устройствами (рис. 5), удал нный мониторинг и управление системами отопления, освещения, медиа - устройствами, электронными системами безопасности, оповещениями о вторжениях, противопожарными системами и пр.
Широкое применение технология находит в энергетике (смарт-счёт- чики, системы выявления потерь или краж в электрической сети. В нефтегазовом секторе, например, используется удалённый мониторинг трубопроводов.
Множество решений разрабатывается для более безопасной эксплуатации автомобиля. Технология Connected Cars
(подключённые автомобили) позволяет использовать системы экстренного вызова скорой помощи со встроенной
SIM-карты. В автостраховании начинает практиковаться расчёт страховки, базирующийся на удалённом мониторинге вождения пользователей. На транспорте широко используются системы отслеживания маршрута автомобиля,
мониторинг грузоперевозок, контроль отгрузки и складирования. Эксплуатируются автоматизированные системы контроля воздушного движения. Муниципальные органы власти могут использовать решения для запуска,
эксплуатации и контроля системы общественного транспорта с целью оптимизации расхода топлива, применяются системы контроля и управления движением поездов. В ритейле развивается автоматизация логистических задач,
удалённый мониторинг и учёт товаров,
снабжённых метками, инвентаризация в реальном времени, беспроводные платёжные решения. В системах общественной безопасности используются системы мониторинга и контроля состояния промышленных объектов, мостов, туннелей и т.п. В промышленном производстве распространены контроль процесса производства,
удалённая диагностика, управление роботизированными комплексами, в сельском хозяйстве – удалённое управление системами ирригации, отслеживание состояния и поведения животных, мониторинг уровня воды в водо-
ёмах и т.д.
MQTT –
СВЯЗЬ
МЕЖДУ УСТРОЙСТВАМИ
В
И
НТЕРНЕТЕ ВЕЩЕЙ
Важными сейчас являются коммуникации между самими устройствами, поскольку видов связи довольно много, а лишние финансовые затраты нести никто не хочет. Необходимо преодолеть трудности (как финансовые, таки технические) при взаимодействии между распределёнными устройствами и приложениями в реальном времени. Так вот, компания Eurotech является одним из родоначальников (наряду с) протокола MQTT (Message Queue
Telemetry Transport) и разрабатывает инструментальные средства и платформы,
такие как ESF (Everyware Software
Framework) и EDC (Everyware Device
Cloud). ESF – это инструментальная платформа (среда , framework) для быстрого создания конечного продукта.
Немного поподробнее об этом.
MQTT – протокол обмена сообщениями, предназначенный для связи компьютеризированных устройств.
Спецификация MQTT открыта и доступна. Протокол MQTT имеет ряд достоинств по сравнению с протоколом у него гораздо меньшие накладные расходы на передачу данных ион хорошо адаптирован к работе по каналам связи с низкой пропускной способностью, он не требует постоянного соединения между клиентом и сервером,
как в случае Но наличие простого и гибкого протокола, такого как MQTT, – это только базис для создания приложений. Необходима ещё инструментальная среда
(платформа) для быстрой разработки конечного продукта. Компания Euro - tech предлагает такую платформу –
Everyware Software Framework (Она включает ряд требуемых в таких случаях функций управление устройствами (от обновления ОС и приложений до управления конфигурациями),
8
СТА ОБ З ОРТЕ Х НО ЛОГИ И
www.cta.ru
Рис. 5. Умный дом – сфера приложения технологий IoT
©W
or dPr Промышленные панельные ПК с плоской лицевой панелью СbКомбо-порт Gigabit Ethernet

(оптоволоконный SFP/RJ-45)
_006-013 Макет 1 30.03.2015 16:46 Страница 8
Сертификат C1D2 для применения в опасных зонах
● Прочная алюминиевая лицевая панель со степенью защиты IP64 проводной резистивный сенсорный экран
● Безвентиляторная система с процессором Intel
®
Atom™ D525 1,8 ГГц панель 400 нит 1024×768 точек со светодиодной подсветкой
● Чипсет Intel
®
HM86 + процессор го поколения Intel
®
Гибкие возможности расширения
– модель с 2 слотами 2×PCIe x16, 1×PCIe Mini
– модель с 4 слотами 2×PCIe x16, 2×PCI, 2×PCIe Mini
– модель с 6 слотами 1×PCIe x16, 2×PCIe x4, 3×PCI,
2×PCIe Mini Функция IPMI для удалённого управления Три независимых видеовыхода поддерживают высокое разрешение
Сенсорный
дисплей
Без вентилятора
IP64
Оптоволоконный
SFP
Слот расширения
PCI/PCIe
USB 3.0
TANK-860
PPC-5152-D525-E
Модель с 6 слотами Модель с 2 слотами Модель с 4 слотами Реклама Промышленные панельные ПК с плоской лицевой панелью Пром ыш ленные панельные ПК с плоской лицевой панелью расширения

PCI/PCIe
Совместимость с IPMI 2.0
Без вентилятора
Три дисплея
Два LAN-порта
Слот расширения
PCIe Mini
Комбо-порт Gigabit Ethernet
(оптоволоконный SFP/RJ-45)
Комбо-порт Gigabit Ethernet
(оптоволоконный SFP/RJ-45)
_006-013 Макет 1 02.04.2015 12:34 Страница 9
поддержку работы с несколькими одновременно выполняемыми приложениями, управление журналом приложения,
обмен сообщениями приложений и др обеспечивает быструю разработку приложений на языке Java с поддержкой аппаратной виртуализации через развитые Java-плагины, а также лёг- кую интеграцию промышленных протоколов, таких как Bluetooth, GPS, ZigBee,
Ethernet. Все функции ESF могут выполняться динамически в работающей системе без перезапуска системы и вовремя работы других приложений. Кроме того, все функции могут осуществляться дистанционно через любое сетевое подключение, что делает использование оптимальным для распреде- лённых встраиваемых устройств. ОБЛАЧНАЯ ПЛАТФОРМА
E
VERYWARE
D
EVICE
C
LOUD
Сказанное ранее подводит нас к рассмотрению платформы Everyware Device
Cloud (EDC) – следующего шага Euro - tech на пути построения готовых решений для Интернета вещей.
Платформа Everyware Device Cloud обеспечивает механизм доставки и управления данными в рамках бизнес- предприятия. Everyware Device Cloud сочетает в себе облако, M2M и Интернет вещей, чтобы учитывать требования клиентов, например, в транспортных,
логистических и промышленных компаниях. Специалисты Eurotech предлагают новый тип облака (рис. 6) – DaaS (облако устройств) = Device (устройство) +
SaaS (ПО по требованию. Стоит отметить, что первая версия данного решения была в 2013 году признана лучшим
M2M-решением в мире.
Облачная платформа упрощает управление устройствами и данными. Она соединяет распределённые устройства и корпоративные бизнес-приложения,
используя безопасные, открытые и над жные протоколы с поддержкой услуг автоматически сохраняет данные от устройств в распределённой децентрализованной базе данных (БД), которая защищена от сбоев и является масштабируемой. Эта база данных сохраняет любые данные в любом формате за период до 36 месяцев. БД также обеспечивает доступ к данным реального времени в исходной форме для их использования конечным приложением.
Платформа позволяет бизнес-реше- ниям мгновенно срабатывать на основе сложных математических и статистических правил, применяемых к потоку данных от устройства.
EDC обеспечивает уникальные возможности, включающие фильтрацию данных, непрерывность запросов, агрегирование и поиск корреляции между данными от устройств, распознавание событий по шаблону, а также быстрое реагирование на основе сценариев обнаружения критически важных си- туаций.
Платформа EDC спроектирована для поддержки высокой доступности, избыточности и резервирования. Она имеет возможность копирования данных на несколько узлов и работает с географически распределёнными центрами данных, что обеспечивает автоматическое и прозрачное аварийное восстановление без дополнительной настройки или потери производительности.
Но надо отметить, что это программное решение реализовано за пределами
РФ. Соответственно, и хранение данных осуществляется на зарубежных серверах. Если вы хотите воспользоваться этим облаком на территории РФ или даже получить его в личное владение, то можно реализовать и этот вариант. Мощная платформа для локального развёртывания облачного ресурса обеспечивает функциональность и услуги Cloud, интегрированные в мощный и надёжный сервер. Предприятия теперь могут иметь высокий уровень безопасности и конфиденциальности данных, получаемых от различных устройства также управление этими данными там, где сервер развёр- нут. Любое устройство в корпоративной инфраструктуре может подключиться к серверу Everyware и предоставить обработку данных в реальном времени.
Компания Eurotech разработала сервер (рис. 7) для удовлетворения потребностей клиентов в приложениях для промышленных, медицинских, транспортных и других рынков с легко реализуемым эффективными безопасным решением, которое может быть быстро интегрировано в корпоративные ИТ-инфраструктуры.
Сервер Everyware обеспечивает следующие преимущества:

контроль и конфиденциальность данных и устройств предприятия;

управление данными, в том числе сбор, хранение, анализ и доступ;

управление устройствами для централизованных обновлений приложений, конфигурации и удалённых перезагрузок ность и надёжность с помощью стандартных протоколов;

быстрая и простая установка можно провести подключение к системе и настройку с помощью интуитивно понятного веб-интерфейса;

ёмкость 1 Тбайт и быстрая обработка данных локальным устройством;

промышленный класс устройств,
форм-фактор 1U для монтажа в 19"
стойку.
О
ПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ
E
VERYWARE
D
EVICE
C
LOUD
E
UROTECH
Компания Eurotech является одним из мировых лидеров в области оптимизации работы общественного и коммерческого транспорта.
10
СТА ОБ З ОРТЕ Х НО ЛОГИ И
www.cta.ru
Рис. 6. Облако устройств
Рис. 7. Сервер облачных технологий Eurotech
_006-013 Макет 1 30.03.2015 16:46 Страница 10
Технологии надёжности
Блочные каркасы
с различными механическими характеристиками, в том числе c ударопрочностью до
25g
Процессорные
модули PICMG 2.0,
2.16, 2.30; CPCI-S.0
(Serial) на различных процессорных платформах PowerPC и Intel для работы в жестких условиях эксплуатации
Эффективное электромагнитное
экранирование
Подключение модулей
тыльного ввода-вывода
Кросс-платы и модули
расширения PICMG 2.0,
2.16, 2.30, CPCI-S.0 (Serial)
Различные габариты и варианты компоновки
Лицевые панели
универсальные и заказные для вставных блоков
Источники питания
одинарные или резервированные: встраиваемые или в виде вставных блоков
Вентиляторы с возможностью горячей замены. Система климатизации, в том числе с кондуктивным отводом тепла
Панели ввода
с клеммами заземления и разъемами питания разных типов
CompactPCI
Компьютеры специального назначения
ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР ПРОДУКЦИИ ADVANTIX
_006-013 Макет 1 30.03.2015 16:46 Страница 11
Например, компания Eurotech внедрила систему автоматического подсчёта пассажиров [1] на основе облака для трамвайного оператора, обслуживающего сильно загруженную линию от Бергамо до Альбино в Италии. Эта система использует продукт Everyware Device
Cloud (EDC) от Eurotech для доставки данных от мобильных устройств, установленных на трамваях, и приложения на базе облачных вычислений с целью сбора данных статистики. Устройство подсчёта пассажиров компании рис. 8) позволяет в реальном времени планировать маршрут в целях оптимизации использования парка трамваев, гарантируя своевременную готовность при возникновении необходимости отправить в путь дополнительный состав и,
наоборот, не отправляя его в рейс пустым, когда спрос отсутствует.
В медицине, к примеру, благодаря интеграции встраиваемых шлюзов от и облачной инфраструктуры доставки данных медицинскому персоналу обеспечивается быстрый обмен информацией между различными системами и расширенная поддержка в области диагностики и лечения больных. Использование платформы Every - ware компании Eurotech предоставляет высокую гибкость наряду с экономией затратна расширение инфраструктуры использует такое подключение, чтобы передать показания медицинских приборов из дома пациента,
управляя доставкой данных о состоянии здоровья пациентов с такими диагнозами, как диабет, хронические болезни сердца и острая хроническая лёгоч- ная недостаточность, а также осуществляя мониторинг приёма предписанных пациенту лекарств. Благодаря наличию гибких вариантов связи данные передаются в реальном времени в облако,
которое содержит сети врачей, обеспечивая мониторинг состояния пациента и отслеживая выполнение программы ухода на дому. При этом происходит значительное сокращение запросов на госпитализацию.
Платформа от Eurotech позволяет над жным и безопасным способом собирать информацию, поступающую от всех умных устройств, которые используются в логистической сфере. Эта платформа серьёзно упрощает интенсивный процесс сбора, обработки и интеграции информации в логистических центрах, экономя тем самым средства и время. Не последнюю роль компания Euro - tech со своими облачными технологиями играет в области автоматизации зданий и предприятий, а также в сфере добычи полезных ископаемых. Собственно, везде, где применяются хоть какие-либо датчики, имеющие возможность транслировать данные для передачи, обработки и анализа необходимой информации, могут быть использованы умные технологии рис. Сервер Everyware обеспечивает своевременную обработку данных. Производительность и гибкость сервера позволяет клиентам быстро адаптироваться к нуждам бизнеса.
З
АКЛЮЧЕНИЕ
Перспективы, которые открывает
Интернет вещей, серьёзно отличаются от всех прежних возможностей. Несомненно, это наше будущее. Среди всех технологических трендов настоящего времени Интернет вещей,
вероятно, является самым важным.
Именно он способен кардинально изменить наш мир. С развитием этой технологии всё больше предметов будут подключаться к глобальной сети,
тем самым создавая новые возможности в сфере безопасности, аналитики и управления, открывая всё новые и более широкие перспективы и способствуя повышению качества жизни людей.

Л
ИТЕРАТУРА
1. Алексей Пятницких. Технология стереоскопического видения для точного под- счёта количества людей // Современные технологии автоматизации. – 2015. – № 1.
Автор – сотрудник
фирмы ПРОСОФТ
Телефон: (495) 234-0636
E-mail: info@prosoft.ru
12
СТА ОБ З ОРТЕ Х НО ЛОГИ И
www.cta.ru
Регулируемая подвижная панель
Главный управляющий модуль
Главный управляющий модуль
Рис. 8. Подсчёт пассажиров в облаке по технологии Eurotech
Безопасность
Шлюз
Шлюз
Шлюз
M2M/Everyware
Device Cloud
Шлюз
Мониторинг окружающей среды
Логистика
Торговые автоматы
Климат-системы
Транспорт
Планшет
Ноутбук
ПК
Контроль трафика людей
Рис. 9. Применение технологии Everyware Device Cloud
_006-013 Макет 1 30.03.2015 16:46 Страница 12

ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР ПРОДУКЦИИ EUROTECH
Aurora G-Station
26 Тфлопс под вашим столом
Ускорение приложений
• Функциональность суперкомпьютера в «коробке»
• Высокая скорость интерконнекта
Низкий уровень шума
• Отсутствие вентиляторов
• Жидкостное охлаждение
Простота развёртывания
• Не нужна специальная инфраструктура
• Подключение не сложнее,
чем у стандартного кондиционера
Экономия пространства
• Высокая плотность элементов Тфлопс под вашим столом
Экономичность
• Энергоэффективность (3,4 Гфлопс/Вт)
• Проверенные временем встраиваемые решения Эффективная замена рабочих станций
• Поддержка удалённой виртуализации
• Мощные возможности обработки графики
• Ускорение инженерных расчётов
Высокопроизводительные вычислительные офисные системы с непосредственным жидкостным охлаждением Макет 1 30.03.2015 16:46 Страница 13


Поделитесь с Вашими друзьями:


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

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал