Интернет вещей (IoT) становится все более популярным словосочетанием и практически получило такую же популярность как «облако» или «смарт сити». Эти термины, как правило, очень абстрактно выражают суть технологии или продукта. Также существуют и более конкретизированные термины, типа «облачные системы хранения данных» или «облачные вычисления», и многие производители или поставщики услуг часто ассоциируют себя с этими терминами. Более конкретизированная терминология позволяет сократить список поставщиков продуктов или услуг и перевести понимание из абстрактного в более простое для понимания. В данной статье мы постараемся рассмотреть основные различия между промышленными (IIoT), коммерческими и потребительскими (IoT) интернет вещами.
Для начала разберем основное понятие, что такое интернет вещей IoT. Говоря простым языком IoT это распределенная сетевая система, обычно использующая интернет/облако для какого-либо аспекта своей связи и, как правило, включает в себя датчики системы управления, компоненты хранения, вычисления, пользовательский интерфейс и, возможно, шлюзы:
Некоторые устройства могут включать несколько компонентов. Например, смартфон может предоставлять данные от датчиков при параллельной работе пользовательского интерфейса и может отображаемую информацию передавать в облако (удаленный сервер). Он также может выступать в качестве сетевого шлюза для других устройств, например для смарт часов или блютуз датчиков.
Конечно, описание носит весьма общий характер и много нюансов выплывают наружу непосредственно при реализации проекта, например, протоколы управления и безопасности, такие как MQTT и TCP / IP. Теоретически система интернет вещей должна быть расширяемой, позволяющей динамические изменения в работе и включать в себя устройства, не предоставляемые только одним поставщиком.
Потребительские, промышленные и коммерческие IoT, как правило, строятся на одних и тех же аппаратных и программных платформах. Вот почему тема интернет вещей имеет тенденцию становиться размытой, особенно если начать углубляться в детали. Например, смартфоны и планшеты предоставляют приложения для запросов и управления устройствами с не слишком развитым интерфейсом пользователя. Приложения, реализующие тот же доступ с ПК, имеют куда более развитый интерфейс с большим количеством функций, которые были бы слишком громоздкие на портативных устройствах.
Устройство интернет вещей и программного обеспечения имеют основные отличия в таких областях как жесткость и ожидаемая продолжительность жизни, а также уровнями доступа к информации и способами обмена данными между пользователями.
Потребительские IoT
Потребительские устройства или услуги интернет вещей ориентированы на отдельных пользователей или отдельные семьи. Они включает в себя такие продукты как Amazon’s Echo или Google’s Nest Thermostat. Аппаратные средства таких устройств, как правило, имеют низкую стоимость и не предназначены для длительной эксплуатации, а также имеют минимальную необходимость в техническом обслуживании. Такое устройство может иметь срок годности в несколько лет, а то и месяцев, до выхода новой версии, которая быстро заменит старую на полках магазинов. Срок службы может составлять много лет, но замена на более новую версию является вполне нормальным явлением.
Многочисленные устройства будут уникальными для каждого потребителя, хотя некоторые системы могут требовать более одного элемента интернет вещей. Например, несколько термостатов для большого дома или смарт освещение, где каждая лампа представляет собой отдельный модуль. Ограниченное количество устройств, как правило, необходимо для упрощения программного интерфейса управления пользователя по различным причинам, в том числе и по причине безопасности. Программные продукты довольно часто имеют различные уровни доступа для разных пользователей, что вызывает необходимость разбивания интернет вещей на группы для пользователей с различным уровнем доступа.
Инфраструктура работы IoT может строиться не только на аппаратном или программном обеспечении производителей изделий, но и на услугах третьей стороны. Последнее часто базируется в облаке, и обеспечивает возможность подключения через интернет. Это добавляет еще один уровень сложности в систему потребительских интернет вещей, так как третья сторона имеет собственную инфраструктуру управления, которая должна согласовываться с инфраструктурой поставщика IoT, а тот, в свою очередь, предоставляет свои услуги потребителю.
Коммерческие IoT
Коммерческие интернет вещей находятся между потребительскими и промышленными IoT и включают в себя аспекты обеих. Некоторые IoT могут совмещать в себе функции промышленных и коммерческих. Как правило, их использование лежит на уровне крупных компаний и организаций. Такие приложения, как умная энергетика и смарт освещения подпадают под эту категорию.
Одним из примеров коммерческих интернет вещей может послужить платформа Verdigris’ Einstein. Она подключается к существующей энергетической инфраструктуре здания для обеспечения смарт измерений и мониторинга. Это способствует минимизации энергопотребления в крупных коммерческих зданиях.
Новое оборудование также поддерживает подключение 4G-LTE. Поддержка облачных технологий с использованием искусственного интеллекта позволяет проводить анализ электрических «отпечатков пальцев», а затем оптимизировать управление зданием, отправляя пользователям критически важные сообщения об использовании энергии. Она также может предсказывать вероятные будущие поломки, основанные на информации об эксплуатации системы.
Система Verdigris хорошо демонстрирует некоторые существенные различия между потребительскими и коммерческими системам интернет вещей. Во-первых масштаб, а во-вторых процессы управления и анализа данных. Коммерческие системы очень редко включают одиночные устройства, как правило, они состоят из десятков или тысяч модулей в зависимости от назначения.
Промышленные IIoT
Промышленные интернет вещей (IIoT) можно рассматривать как надежную, долгосрочного применения коммерческую систему IoT, но имеющую определенные различия в конструкции и инфраструктуре. Как и многие коммерческие решения, IIoT часто внедряются в автоматизированные промышленные системы. Разница заключается в том, что данная система должна иметь как-можно больший срок службы, поэтому уровень датчиков должен основываться на надежных устройствах. Они обеспечивают достаточную информацию для управления промышленным процессом, но дополнительная информация тоже может оказаться полезной, что требует наличия дополнительных датчиков. Такие датчики могут располагаться в различных системах и отслеживать состояния компонентов. Иногда предоставление дополнительной информации об износе позволяет предвидеть необходимость технического обслуживания.
Интеграция промышленных интернет вещей в существующие системы автоматического управления зачастую задача более сложная, чем с коммерческими IoT. Кроме того, интегрированные системы необходимо поддерживать в течении длительного времени, а также регулярно проводить обновления с обеих сторон управления. Потенциал двунаправленной интеграции приводит к усложнению реализации протоколов безопасности. Это одна из причин, по которой полная интеграция IIoT обычно требует больше времени, чем реализация коммерческого приложения IoT.
Как и коммерческие системы, промышленные интернет вещей являются более пригодными для использования сетевого шлюза. Объединение большего количества шлюзов требует планирования, что в конечном итоге дает возможность реализовать больше обработки на нижнем уровне. Они также предоставляют возможность более независимой работы, с возможностью распространения информации на нижнем уровне.
IIoT шлюзы часто имеют больше пользовательских настроек или даже возможность запуска пользовательских приложений. Данные системы могут требовать значительно большего количества настроек, чем коммерческие системы, для адаптации их к конкретному производственному процессу.
Настройки, связанные с IIoT являются одной из причин, почему их развертывание занимает больше времени, чем потребительских или коммерческих IoT. Разработчики промышленных интернет вещей, как правило, требуют большей поддержки и создания новых интеграционных решений, в то время как большинство потребительских и коммерческих IoT вероятнее всего будут созданы в облаке. Прикладные вопросы, а также вопросы безопасности часто делают тип облачной реализации нецелесообразным для промышленных интернет вещей.
Промышленное IoT оборудование имеет более высокие требования, чем коммерческие альтернативы. Очень долгосрочная поддержка и надежные характеристики, например, поддержка широкого диапазона рабочих температур, являются общими требованиями для многих приложений.
А к чему отнести смарт автомобили или умные города? Смарт автомобили можно отнести к потребительским IoT, а смарт города к комбинации коммерческих и промышленных IoT.
Системы и платформы IoT не эквивалентны. Типы коммуникаций и операций, используемых потребительскими, коммерческими и промышленными IoT очень похожи, но не идентичны.
