Реферат по информатике и икт интернет вещей



Дата13.02.2017
Размер1.84 Mb.
Просмотров737
Скачиваний2
ТипРеферат

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Тверской лицей»

РЕФЕРАТ
по информатике и ИКТ

ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ

Выполнили:


учащиеся 10 класса
Ведякина Наталия и Прокопкин Сергей
Руководитель:
учитель информатики и ИКТ
Соодла Елена Георгиевна

г. Тверь, 2016


Оглавление




ВВЕДЕНИЕ 3

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 3

Немного истории 3

Интернет вещей как «сеть сетей» 5

Вчера, сегодня и завтра глобальной сети сетей 8

Что же может предложить нам глобальная сеть сетей уже завтра? 8

Необходимые для развития Интернета вещей технологии 9

Идентификация 9

Измерение 10

Передача данных 10

Проблемы развития 10

Вопрос безопасности 10

Чего же ждать людям от этой интересной концепции? 11

Интернет вещей в России 12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13

Так как это будет выглядеть? 13

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ 14



ВВЕДЕНИЕ


Интернет вещей — сегодня этот термин можно услышать чуть ли не на каждом шагу. Многие компании присоединяются к программе по созданию, разработчики выпускают специальные процессоры и GPU (graphics processing unit, или графический процессор) для новых поколений устройств. Однако далеко не все знают, что же именно представляет собой Интернет вещей и как далеко в будущее нас сможет завести его создание.

Цель написания этого реферата: познакомиться с одним из новейших направлений развития современных Интернет-технологий.

Задачи: найти и изучить публикации по этому направлению, проанализировать полученную информацию и представить её в доступной форме.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ


Определений термина «Интернет вещей» сегодня можно найти несколько. Интернет вещей (Internet of Things, IoT) — это единая сеть физических объектов, способных изменять параметры внешней среды или свои, собирать информацию и передавать её на другие устройства [4].

«Интернет вещей» (IoT) — это проводная или беспроводная сеть, соединяющая устройства, которые имеют автономное обеспечение, управляются интеллектуальными системами, снабженными 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 [5].

Интернет вещей (Internet of Things, IoT) – это сеть физических объектов, оснащенных технологиями для взаимодействия друг с другом и внешней средой [1].

Немного истории


Интернет вещей, как и многие другие научные концепции, зародился в Массачусетском технологическом институте. В 1999 году там был создан Центр автоматической идентификации (Auto-ID Center), занимавшийся радиочастотной идентификацией и новыми сенсорными технологиями. Концепция и термин для неё впервые сформулированы основателем исследовательской группы Кевином Эштоном (англ. Kevin Ashton) на презентации для руководства Procter & Gamble. В презентации рассказывалось о том, как всеобъемлющее внедрение радиочастотных меток сможет видоизменить систему управления логистическими цепями в корпорации.

По мнению консалтингового подразделения Cisco IBSG (Internet Business Solutions Group), Интернет вещей — всего лишь момент времени, когда количество «вещей» или материальных объектов, подключенных к Интернету, превысило число людей, пользующихся всемирной паутиной.

В 2003 году на нашей планете проживало около 6,3 млрд человек, а к Интернету было подключено 500 млн устройств. Разделив количество подключенных устройств на величину населения земного шара, получается, что на каждого человека тогда приходилось по 0,08 такого устройства. Таким образом, в соответствии с определением Cisco IBSG, в 2003 году Интернета вещей ещё не было. Смартфоны в то время только появились на рынке. Заметим, что главный исполнительный директор компании Apple Стив Джобс анонсировал iPhone лишь четыре года спустя — 9 января 2007 года.

В 2004 году в научном журнале Scientific American была опубликована статья, посвящённая «Интернету вещей». В статье приведена иллюстрация, демонстрирующая, как бытовые приборы (будильник, кондиционер), домашние системы (система садового полива, охранная система, система освещения), датчики (тепловые, датчики освещённости и движения) и различные «вещи» (например, лекарственные препараты, снабжённые идентификационной меткой) взаимодействуют друг с другом посредством коммуникационных сетей (инфракрасных, беспроводных, силовых и слаботочных) и обеспечивают полностью автоматическое выполнение процессов (включают кофеварку, изменяют освещённость, напоминают о приёме лекарств, поддерживают температуру, обеспечивают полив сада, сберегают электроэнергию). Сами по себе представленные варианты домашней автоматизации не были новыми, но упор в публикации был сделан на объединении устройств и «вещей» в единую вычислительную сеть, которая обслуживается Интернет-протоколами..

В 2008 году в отчёте Национального разведывательного совета США (англ. National Intelligence Council) «Интернет вещей» фигурирует как одна из шести потенциально разрушительных технологий. В нём также говорилось о том, что повсеместное и незаметное для потребителей превращение в Интернет-узлы таких распространённых вещей, как товарная упаковка, мебель, бумажные документы, может нанести урон национальной информационной безопасности.

В 2010 году в результате стремительного распространения смартфонов и планшетных компьютеров количество подключенных к сети устройств выросло до 12,5 млрд, тогда как население Земли составило 6,8 млрд человек. Таким образом, впервые в истории на каждого человека стало приходиться более одного подключенного устройства (1,84 устройства на душу населения).

Уточнив эти цифры, исследователи Cisco IBSG сделали заключение о том, что Интернет вещей «появился на свет» в промежутке между 2008 и 2009 годами. Этот период аналитики корпорации Cisco считают «настоящим рождением «Интернета вещей», так как, по их оценкам, именно в этом промежутке количество устройств, подключенных к глобальной сети, превысило численность населения Земли, тем самым «Интернет людей» стал «Интернетом вещей» [2].

Интернет вещей «появился на свет» в промежутке между 2008 и 2009 годами

image:cisco_iofth.jpg

Интернет вещей как «сеть сетей»


Сегодня Интернет вещей состоит из слабо связанных между собой разрозненных сетей, каждая из которых была развернута для решения своих специфических задач.

К примеру, в современных автомобилях работают сразу несколько сетей: одна управляет работой двигателя, другая — системами безопасности, третья поддерживает связь и т.д.



умные машины станут общаться между собой

В офисных и жилых зданиях также устанавливается множество сетей для управления отоплением, вентиляцией, кондиционированием, телефонной связью, безопасностью, освещением.



управление всеми системами дома со своего планшета

По мере развития Интернета вещей эти и многие другие сети будут подключаться друг к другу и приобретать всё более широкие возможности в сфере безопасности, аналитики и управления.



Интернет вещей можно рассматривать в качестве «сети сетей»
Примечательно, что эта тенденция отражает то, что наблюдалось на ранних этапах развития сетевых технологий. В конце 1980-х — начале 1990-х годов Cisco сформировалась как крупная компания именно благодаря своим усилиям по установлению связи между разнородными сетями с помощью многопротокольной маршрутизации, которая в конечном итоге сделала протокол IP общепринятым сетевым стандартом. В том, что касается Интернета вещей, история повторяется, но в значительно больших масштабах.

Вчера, сегодня и завтра глобальной сети сетей


Прежде чем рассматривать значение Интернета вещей, стоит напомнить разницу между Интернетом и Всемирной паутиной (World Wide Web, или просто Web). Эти термины часто используются как синонимы, хотя Интернет — это, прежде всего, физический уровень сетей: коммутаторы, маршрутизаторы и прочее оборудование. Главная функция Интернета состоит в быстрой, надежной и безопасной передаче информации из одной точки в другую. Web — это уровень приложений, работающий поверх Интернета. Его задача — создать интерфейс для получения реальной пользы от передаваемой через Интернет информации.

В своём развитии Web прошёл через несколько чётко различимых этапов.

Первый из них — этап исследований. В то время Web назывался ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) и использовался, главным образом, университетами в исследовательских целях.

Второй этап можно назвать «брошюрным». На этом этапе возникла доменная «лихорадка»: каждая компания захотела вывести информацию о себе в Интернет, чтобы проинформировать людей о своих продуктах и услугах.

Третий этап представлял собой переход от статичных данных к транзакционной информации, позволяющей не только читать о продуктах и услугах, но и покупать и продавать их.

Четвёртый этап (на нём мы и находимся сегодня) — это «социальный» этап или «этап пользовательского опыта». На этом этапе огромную популярность приобрели такие компании, как Facebook, Twitter и Groupon, которые, помимо прочего, стали работать с большой прибылью (что выгодно отличает нынешнюю ситуацию от того, что произошло на третьем этапе). Эти компании позволяют людям связываться друг с другом, подключаться к сети и обмениваться личной информацией: текстами, фотографиями, видео с друзьями, родственниками и коллегами.

В отличие от Web-технологий, Интернет развивался, прежде всего, в количественном отношении, почти не меняясь качественно. Сегодня Интернет делает примерно то же самое, что и во времена сети ARPANET. В те дни существовало несколько коммуникационных протоколов (AppleTalk, Token Ring и IP). Сегодня остался только IP.

В этой ситуации Интернет вещей приобретает особое значение, так как мы наблюдаем первое действительно существенное изменение на уровне физического Интернета. Этот качественный скачок должен вызвать к жизни удивительные приложения, способные резко изменить то, как мы живём, учимся, работаем и развлекаемся. Уже сегодня Интернет вещей вызвал широкое распространение датчиков температуры, давления, вибрации, освещения, влажности и физических нагрузок, которые помогают нам упреждать различные проблемы и не действовать в «пожарном порядке».


Что же может предложить нам глобальная сеть сетей уже завтра?


Прежде всего, это самые разнообразные «умные» дома, которые станут открывать двери для владельцев при приближении, подогревать ужин, поддерживать оптимальный микроклимат и так далее. «Домохозяин будущего» отправится в гости к другому,, недвижимость сама проинформирует о вкусах и предпочтениях владельцев.

В автомобильной промышленности Интернет вещей в первую очередь обернётся более точным контролем трафика. Автомобили будут оснащены средствами позиционирования, что позволит отслеживать перемещение в реальном времени, заранее предсказывать и устранять различные пробки и заторы на дорогах.

Кроме того, «умный» автомобиль сможет сам рассказать полиции, если его вдруг решат похитить злоумышленники. В более отдалённых планах машине даже не потребуется водитель, вести её станет компьютер.

Интернет начал проникать и в ранее недоступные сферы. Пациенты начинают проглатывать Интернет-устройства, позволяющие точно диагностировать некоторые заболевания и выявлять их причины. Микроскопические датчики, подключенные к Интернету, можно закреплять на растениях, животных и геологических образованиях.

С другой стороны, Интернет начинает выходить в открытый космос, например, в рамках программы Cisco IRIS (Internet Routing in Space - Интернет-маршрутизация в космосе).

Необходимые для развития Интернета вещей технологии


Разумеется, претворение столь масштабной идеи в жизнь невозможно без разработки соответствующих технологий. Речь в данном случае идёт о трёх средствах: идентификации, измерения и передачи данных.

Идентификация


В момент подключения к Интернету вещей каждое устройство будет обязано опознать себя. В качестве средства идентификации могут использоваться как различные визуально распознаваемые идентификаторы - штрих-коды и QR-коды (матричные, т.е. двумерные коды) - так и средства определения местонахождения предмета в реальном времени.

Рис.1. Штрих-код

Рис.2. QR-код

Рис.3. MAC-адрес

Крайне важно обеспечить уникальность каждого идентификатора, что напрямую подводит к вопросу создания стандартов в данной области.
http://gimn26.ru/wp-content/uploads/2015/03/14_barcode_iblqs.png
http://st1.stranamam.ru/data/cache/2010mar/23/56/182601_16118-220x0.jpg

Сегодня для этого традиционно используется MAC-адрес сетевого адаптера. МАС-адрес является уникальным аппаратным численно-буквенным номером, который завод-изготовитель присваивает на постоянной основе каждому выпускаемому сетевому устройству: сетевым картам, маршрутизаторам, Wi-Fi-адаптерам и прочим. Происходит это на стадии изготовления - МАС-адрес вшивается непосредственно в само сетевое устройство и больше уже не может быть изменён [6].

Измерение


Даже если какое-либо устройство получит необходимые данные о состоянии внешней среды, оно должно ещё и преобразовать сведения в формат, который воспримут и другие аппараты. Сегодня для измерения используется широкий класс сенсоров, начиная от самых простых (температуры, давления и прочих), приборов учета потребления и до сложнейших вычислительных систем

Передача данных


Спектр возможных технологий передачи данных охватывает все возможные средства беспроводных и проводных сетей.

Сегодня наибольший интерес в области беспроводной передачи представляет стандарт IEEE 802.15.4, обеспечивающий максимальную простоту в установке и последующем обслуживании. На его основе построено уже немало протоколов, каждый из которых может стать будущим Интернета вещей.

Среди проводных технологий важную роль в проникновении «Интернета вещей» играют решения PLC (Power Line Communication) — технологии построения сетей передачи данных по линиям электропередач, так как во многих приложениях присутствует доступ к электросетям (например, торговые автоматы, банкоматы, интеллектуальные счётчики, контроллеры освещения изначально подключены к сети электроснабжения).

Проблемы развития


Развитие Интернета вещей встретит на своём пути ещё немало проблем. Две из них потребуется решить в ближайшее время.

Речь идет о разработке единого языка, на котором смогут общаться между собой подключенные датчики, сенсоры и приборы. Без такого «компьютерного эсперанто» сети просто не смогут общаться между собой.

Вторая проблема — разработка единых стандартов в этой области. Без их создания объединение сетей становится невозможным. К счастью, сегодня технологии развиваются очень стремительно и многие производители уже заинтересовались Интернетом вещей, так что вряд ли всё это заставит себя долго ждать.

Вопрос безопасности


Одним из немаловажных вопросов остаётся защита данных. Если новая сеть не будет полностью безопасной, пользоваться ей никто просто-напросто не станет. Например, человек не захочет, чтобы его «умные» тапочки рассказали злоумышленникам о том, когда владелец ложится спать или уходит на работу.

Кроме того, использование беспроводной технологии для связи между отдельными устройствами способно открыть злоумышленникам поистине бесконечные перспективы. Конечно, разработка соответствующих методов защиты информации ведётся уже сейчас, но за последнее время какими-либо выдающимися достоинствами данное направление похвастать не может.


Чего же ждать людям от этой интересной концепции?


Прежде всего, бурного развития Интернета в ближайшие годы. Постепенно вещи и предметы, общаясь между собой и с людьми, смогут всё глубже и глубже проникать во все сферы жизни, в том числе и в бизнес, и в социальные сферы.

Роб Ван Краненбург (Rob Van Kranenburg), известный теоретик дизайна, считает, что Интернет вещей станет своего рода пирогом, состоящим из 4 слоёв:



  • 1 уровень связан с идентификацией каждого объекта.

  • 2 уровень предоставит сервис по обслуживанию потребностей человека (можно рассматривать как сеть собственных «вещей», частный пример – «умный дом»).

  • 3 уровень – сбор и обработка информации, организация процессов и управление обществом на основе полученных сведений (в качестве примера можно указать автоматическое регулирование дорожного движения на основе анализа трафика, своеобразный «умный город»).

  • 4 уровень – сенсорная планета. Несколько сетей, связывающих отдельные мегаполисы, объединяются в глобальную «сеть сетей».

Следующим этапом развития данной концепции станет «Интернет всего», «Всеобъемлющий Интернет», который позволит подключить к всемирной сети буквально всё, что только возможно.

Планетарная сеть станет развиваться самостоятельно и принимать решения по разработанным программистами алгоритмам.


Интернет вещей в России


Интернет вещей называют ключевым трендом мировой экономики в ближайшие десятилетия, который является эволюционным развитием Интернета.

Рынок Интернета вещей в России находится на стадии зарождения, мы видим только отдельные элементы и составляющие IoT, в то время как комплексные и промышленные решения ещё не представлены, либо находятся на стадии разработки или внедрения.

29 октября 2015 года стало известно о разработке Минпромторгом «дорожной карты» по развитию «Интернета вещей» в России, которая должна быть представлена к февралю 2016 года.


http://www.tadviser.ru/images/thumb/e/e5/internet-of-things-graphic1.jpg/550px-internet-of-things-graphic1.jpg

По данным издания «Коммерсантъ», в рабочую группу вошли представители МЧС, «Ростелекома», Samsung, GS Group, и др. Планируется создание IoT-консорциума, в который войдут крупнейшие разработчики микроэлектроники, платформ, стандартов, интерфейсов и приложений, а ключевыми участниками этого объединения должны стать «Ростелеком», GS Group, Объединенная приборостроительная корпорация. В консорциум по разработке технологий для «Интернета вещей» смогут войти и иностранные компании, готовые локализовать технологии в России, что позволит создать российский пакет технологий для IoT.

Как сообщил представитель Фонда развития Интернет-инициатив (Фонд готовит документ «дорожной карты» развития IoT-рынка по поручению Минпромторга), рабочая группа обсуждает пилотные проекты в направлениях «умный город», индустриальный «Интернет вещей», медицина, сельское хозяйство. В ходе диалога между бизнесом и государством планируется определить IT-платформы, IoT-стандарты и первые сервисы [3].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Так как это будет выглядеть?


Можно не сомневаться, что Интернет вещей полностью преобразит жизнь многих людей. Какой она станет через 5 лет? По дорогам станут ездить машины под управлением системы контроля трафика. Просыпающемуся рано утром человеку дом расскажет свежие новости, приготовит вкусный завтрак и напомнит о запланированных делах. Домашняя медицинская система соберёт показатели заболевшего и автоматически проконсультируется с лечащим врачом, а после — закажет в ближайшей аптеке нужные лекарства. При входе в магазин система расскажет, где находятся нужные продукты, перечисленные в меню, о котором ей расскажет, опять же, «умный» дом или приложение после консультации с врачом-диетологом.

На первый взгляд многое из этого может показаться полнейшей фантастикой, но если присмотреться, то становится ясно: технологии медленно, но верно входят в нашу повседневную жизнь. Дело за малым — объединить их все в подлинный Интернет вещей.



В результате Интернет вещей приобретёт ещё больше возможностей для открытия человечеству новых, более широких перспектив.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ


  1. Анциферов Ф. Обзор рынка Интернета вещей. [Электронный ресурс] - http://rusbase.com/opinion/iot- and-world/

  2. Интернет вещей. [Электронный ресурс] - https://ru.wikipedia.org/wiki/Интернет_вещей

  3. Интернет Вещей: инновационные и перспективные технологии – IoT Russia 2015 [Электронный ресурс] - http://internetofthings.ru/sobytiya/178-internet-veshchej-innovatsionnye-i-perspektivnye-tekhnologii-iot-russia-2015

  4. Карачев О. Интернет вещей: что это такое и с чем его едят? [Электронный ресурс] - http://chezasite.com/news/chto-takoe-internet-veshei-82180.html

  5. Найдич А. «Интернет вещей» — реальность или перспектива? [Электронный ресурс] - http://compress.ru/Article.aspx?id=24290

  6. Пташинский А. Что такое МАК-адрес сетевого адаптера? [Электронный ресурс] - http://fb.ru/article/67641/chto-takoe-mak-adres-setevogo-adaptera

Каталог: files -> file
file -> Реферат по информатике мир apple
file -> Конкурс программ и проектов «Создание центров местного сообщества на базе библиотек»
file -> Использования мультимедийных презентаций в физкультурно – оздоровительной работе
file -> Информационные технологии в коррекционно- педагогическом процессе учителя-логопеда дошкольного образовательного учреждения
file -> Республика тыва
file -> «Знаменитые тематические парки»
file -> Магистерская диссертация


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал