Интернет вещей

Не путать с Web of Things.

Стоп Мобильник
Стоп Холодильник
Стоп Морозильник
Стоп Светильник 
Стоп Кипятильник
Стоп Святильник

Итс май лайф

Интернет вещей (IoT) описывает физические объекты (или группы таких объектов) с датчиками, возможностями обработки, программным обеспечением и другими технологиями, которые соединяют и обмениваются данными с другими устройствами и системами через Интернет или другие сети связи. Термин "Интернет вещей" считается неправильным, поскольку устройства не обязательно должны быть подключены к общедоступному Интернету, их нужно только подключить к сети[6] и иметь индивидуальную адресацию.

Эта область развивалась благодаря конвергенции множества технологий, включая повсеместные вычисления, датчики товаров , все более мощные встроенные системы, а также машинное обучение. Традиционные области встраиваемых систем, беспроводных сенсорных сетей, систем управления, автоматизации (в том числе домашней и строительной автоматизации), независимо и коллективно обеспечивают Интернет вещей. На потребительском рынке технология Интернета вещей чаще всего ассоциируется с продуктами, относящимися к концепции "умного дома", включая устройства и приборы (такие как осветительные приборы, термостаты, системы домашней безопасности, камеры и другая бытовая техника), которые поддерживают одну или несколько распространенных экосистем и могут управляться с помощью устройств, связанных с этой экосистемой, таких как смартфоны и интеллектуальные колонки. IoT также используется в системах здравоохранения.

Существует ряд опасений по поводу рисков, связанных с развитием технологий и продуктов Интернета вещей, особенно в области конфиденциальности и безопасности, и, следовательно, промышленность и правительство предприняли шаги для решения этих проблем, включая разработку международных и местных стандартов, руководящих принципов и нормативно-правовой базы.

История

Основная концепция сети интеллектуальных устройств обсуждалась еще в 1982 году, когда модифицированный автомат по продаже Coca-Cola в Университете Карнеги-Меллона стал первым подключенным к ARPANET устройством, способным сообщать о своих запасах и о том, были ли загруженные напитки холодными или нет. Статья Марка Вайзера 1991 года о повсеместных вычислениях "Компьютер 21-го века", а также такие академические центры, как UbiComp и PerCom, представили современное видение Интернета вещей. В 1994 году Реза Раджи описал концепцию вIEEE Spectrum как "[перемещение] небольших пакетов данных на большой набор узлов, чтобы интегрировать и автоматизировать все, от бытовой техники до целых заводов". В период с 1993 по 1997 год несколько компаний предложили такие решения, как Microsoft at Work или Novell's NEST. Сфера набрала обороты, когда Билл Джой представил связь между устройствами как часть своей концепции "Шести сетей", представленной на Всемирном экономическом форуме в Давосе в 1999 году.

Концепция "Интернета вещей" и сам термин впервые появились в речи Питера Т. Льюиса на 15-м ежегодном законодательном собрании Конгресса Black Caucus Foundation в Вашингтоне, округ Колумбия, опубликованном в сентябре 1985 года. По словам Льюиса, "Интернет вещей, или IoT, это интеграция людей, процессов и технологий с подключаемыми устройствами и датчиками для обеспечения удаленного мониторинга, состояния, управления и оценки тенденций таких устройств."

Термин "Интернет вещей" был введен независимо Кевином Эштоном из Procter & Gamble, позже из Центра автоматической идентификации Массачусетского технологического института, в 1999 году[20], хотя он предпочитает фразу "Интернет для вещей". На тот момент он рассматривал радиочастотную идентификацию (RFID) как неотъемлемую часть Интернета вещей[22], которая позволила бы компьютерам управлять всеми отдельными вещами.Основная тема Интернета вещей - встраивать мобильные приемопередатчики малой дальности в различные гаджеты и предметы первой необходимости, чтобы обеспечить новые формы связи между людьми и вещами, а также между самими вещами.

В 2004 году Корнелиус "Пит" Петерсон, генеральный директор NetSilicon, предсказал, что "В следующую эру информационных технологий будут доминировать устройства [Интернета вещей], а сетевые устройства в конечном итоге приобретут популярность и значимость настолько, что они намного превысят количество сетевых компьютеров и рабочих станций". Петерсон полагал, что медицинские устройства и промышленные средства управления станут доминирующими приложениями технологии.

Определяя Интернет вещей как "просто момент времени, когда к Интернету было подключено больше "вещей или объектов", чем людей", Cisco Systems подсчитала, что IoT "родился" между 2008 и 2009 годами, при этом соотношение "вещи / люди" выросло с 0,08 в 2003 году до 1,84 в 2010 году.

Приложения

Обширный набор приложений для устройств Интернета вещей часто делится на потребительские, коммерческие, промышленные и инфраструктурные пространства.

Потребители

Все большая часть устройств Интернета вещей создается для потребительского использования, включая подключенные транспортные средства, домашнюю автоматизацию, носимые технологии, подключенное здравоохранение и приборы с возможностями удаленного мониторинга.

Домашняя автоматизация

Устройства Интернета вещей являются частью более широкой концепции домашней автоматизации, которая может включать освещение, отопление и кондиционирование воздуха, мультимедийные и охранные системы, а также системы видеонаблюдения. Долгосрочные выгоды могут включать экономию энергии за счет автоматического отключения освещения и электроники или за счет информирования жителей дома об использовании.

Умный дом или автоматизированный дом может быть основан на платформе или концентраторах, которые управляют интеллектуальными устройствами и приборами. Например, используя Apple HomeKit, производители могут управлять своими домашними продуктами и аксессуарами с помощью приложения на устройствах iOS, таких как iPhone и Apple Watch. Это может быть специальное приложение или собственные приложения для iOS, такие как Siri. Это можно продемонстрировать на примере Lenovo Smart Home Essentials, которая представляет собой линейку устройств для умного дома, которые управляются через приложение Apple Home или Siri без необходимости Мост Wi-Fi. Существуют также специализированные центры умного дома, которые предлагаются в качестве автономных платформ для подключения различных продуктов для умного дома, в том числе Amazon Echo, Google Home, HomePod от Apple и SmartThings Hub от Samsung.В дополнение к коммерческим системам существует множество непатентованных экосистем с открытым исходным кодом; в том числе Home Assistant, OpenHAB и Domoticz.

Уход за пожилыми людьми

Одним из ключевых применений умного дома является оказание помощи пожилым людям и людям с ограниченными возможностями. Эти домашние системы используют вспомогательные технологии для адаптации к конкретным недостаткам владельца.[43] Голосовое управление может помочь пользователям с ограничениями зрения и подвижности, в то время как системы оповещения могут быть подключены непосредственно к кохлеарным имплантатам, которые носят пользователи с нарушениями слуха. Они также могут быть оснащены дополнительными функциями безопасности, включая датчики, которые отслеживают наличие неотложных медицинских ситуаций, таких как падения или судороги. Технология умного дома, применяемая таким образом, может предоставить пользователям больше свободы и повысить качество жизни.

Термин "Корпоративный IoT" относится к устройствам, используемым в деловых и корпоративных условиях. По оценкам, к 2019 году EIoT будет насчитывать 9,1 миллиарда устройств.

Организации

Медицина и здравоохранение

Интернет медицинских вещей (IoMT) - это приложение Интернета вещей для медицинских и медицинских целей, сбора и анализа данных для исследований и мониторинга.IoMT упоминается как "Умное здравоохранение" как технология для создания оцифрованной системы здравоохранения, соединяющей доступные медицинские ресурсы и медицинские услуги.

Устройства Интернета вещей могут использоваться для обеспечения удаленного мониторинга работоспособности и систем экстренного оповещения. Эти устройства для мониторинга состояния здоровья могут варьироваться от мониторов артериального давления и сердечного ритма до современных устройств, способных контролировать специализированные имплантаты, такие как кардиостимуляторы, электронные браслеты Fitbit или современные слуховые аппараты. Некоторые больницы начали внедрять "умные кровати", которые могут определять, когда они заняты и когда пациент пытается встать. Он также может самостоятельно настраиваться для обеспечения надлежащего давления и поддержки пациента без ручного вмешательства медсестер. В отчете Goldman Sachs за 2015 год указано, что устройства IoT для здравоохранения "могут сэкономить Соединенным Штатам более 300 миллиардов долларов ежегодных расходов на здравоохранение за счет увеличения доходов и снижения затрат". Более того, использование мобильных устройств для поддержки медицинского наблюдения привело к созданию "m-здоровье", использовала проанализированную статистику здравоохранения".

В жилых помещениях также могут быть установлены специализированные датчики для мониторинга здоровья и общего самочувствия пожилых людей, а также для обеспечения надлежащего лечения и оказания помощи людям в восстановлении утраченной подвижности с помощью терапии. Эти датчики создают сеть интеллектуальных датчиков, которые способны собирать, обрабатывать, передавать и анализировать ценную информацию в различных средах, таких как подключение устройств мониторинга на дому к больничным системам. Другие потребительские устройства для поощрения здорового образа жизни, такие как подключенные весы илиносимые кардиомониторы также доступны в IoT. Комплексные платформы IoT для мониторинга состояния здоровья также доступны для дородовых и хронических пациентов, помогая управлять жизненно важными показателями здоровья и повторяющимися потребностями в лекарствах.

Достижения в области методов изготовления электроники из пластика и ткани позволили создавать сверхдешевые датчики IoMT, которые можно использовать и выбрасывать. Эти датчики, наряду с необходимой RFID-электроникой, могут быть изготовлены на бумаге или электронном текстиле для беспроводных одноразовых сенсорных устройств.[60]Приложения были созданы для медицинской диагностики на месте оказания медицинской помощи, где важна мобильность и низкая сложность системы.

По состоянию на 2018 год IoMT применялся не только в индустрии клинических лабораторий, но и в сфере здравоохранения и медицинского страхования. IoMT в отрасли здравоохранения в настоящее время позволяет врачам, пациентам и другим лицам, таким как опекуны пациентов, медсестры, родственники и т.п., быть частью системы, в которой записи пациентов сохраняются в базе данных, что позволяет врачам и остальному медицинскому персоналу иметь доступ к информации о пациентах. Более того, системы, основанные на IoT, ориентированы на пациента, что предполагает гибкость в отношении состояния здоровья пациента. IoMT в страховой отрасли обеспечивает доступ к улучшенным и новым типам динамической информации. Сюда входят решения на основе датчиков, такие как биосенсоры, носимые устройства, подключенные медицинские устройства и мобильные приложения для отслеживания поведения клиентов. Это может привести к более точному страхованию и новым моделям ценообразования.

Применение Интернета вещей в здравоохранении играет фундаментальную роль в лечении хронических заболеваний, а также в профилактике и контроле заболеваний. Удаленный мониторинг становится возможным благодаря подключению мощных беспроводных решений. Подключение позволяет практикующим врачам собирать данные о пациентах и применять сложные алгоритмы для анализа медицинских данных.

Транспорт

Интернет вещей может помочь в интеграции коммуникаций, управления и обработки информации в различных транспортных системах. Применение Интернета вещей распространяется на все аспекты транспортных систем (т.е. на транспортное средство, [65] инфраструктуру и водителя или пользователя). Динамическое взаимодействие между этими компонентами транспортной системы обеспечивает связь между транспортными средствами и внутри них, [66] интеллектуальное управление дорожным движением, интеллектуальную парковку, электронные системы сбора платы за проезд, логистику и управление автопарком, контроль транспортных средств, безопасность и помощь на дороге.

V2X коммуникации

Основная статья: V2X

В автомобильных системах связи связь между транспортными средствами (V2X) состоит из трех основных компонентов: связь между транспортными средствами (V2V), связь между транспортными средствами и инфраструктурой (V2I) и связь между транспортными средствами и пешеходами (V2P). V2X - это первый шаг к автономному вождению и подключенной дорожной инфраструктуре.

Домашняя автоматизация

Устройства Интернета вещей могут использоваться для мониторинга и управления механическими, электрическими и электронными системами, используемыми в различных типах зданий (например, общественных и частных, промышленных, учреждениях или жилых) в системах домашней автоматизации и автоматизации зданий. В этом контексте в литературе рассматриваются три основные области:

Интеграция Интернета с системами управления энергопотреблением зданий с целью создания энергоэффективных и управляемых IOT "умных зданий". Возможные средства мониторинга в режиме реального времени для снижения энергопотребления и мониторинга поведения пассажиров. Интеграция интеллектуальных устройств в встроенную среду и способы их возможного использования в будущих приложениях.

Рабочая обувь

Основная статья: Промышленный интернет вещей

Промышленные устройства Интернета вещей, также известные как IIoT, собирают и анализируют данные от подключенного оборудования, операционных технологий (OT), местоположений и людей. В сочетании с устройствами мониторинга операционных технологий (OT) IIoT помогает регулировать и контролировать промышленные системы.[69]Кроме того, такая же реализация может быть выполнена для автоматического обновления записей о размещении активов в промышленных хранилищах, поскольку размер активов может варьироваться от небольшого винтика до целой запчасти для двигателя, а неправильное размещение таких активов может привести к потере рабочей силы, времени и денег.

Производство

IoT может подключать различные производственные устройства, оснащенные функциями распознавания, обработки, связи, управления и создания сетей. Сетевой контроль и управление производственным оборудованием, управление активами и ситуациями или управление производственными процессами позволяют использовать IoT для промышленных приложений и интеллектуального производства. Интеллектуальные системы Интернета вещей обеспечивают быстрое производство и оптимизацию новых продуктов, а также быстрое реагирование на спрос на продукцию.

Цифровые системы управления для автоматизации управления технологическими процессами, инструменты оператора и сервисные информационные системы для оптимизации безопасности и охраны оборудования входят в компетенцию IIoT.IoT также может быть применен для управления активами посредством прогнозного обслуживания, статистической оценки и измерений для обеспечения максимальной надежности. Промышленные системы управления могут быть интегрированы с интеллектуальными сетями, что позволяет оптимизировать энергопотребление. Измерения, автоматизированное управление, оптимизация установки, управление охраной труда и безопасностью и другие функции обеспечиваются сетевыми датчиками.

В дополнение к общему производству, IoT также используется для процессов индустриализации строительства.

Сельское хозяйство

Существует множество приложений Интернета вещей в сельском хозяйстве, таких как сбор данных о температуре, количестве осадков, влажности, скорости ветра, зараженности вредителями и содержании почвы. Эти данные могут быть использованы для автоматизации методов ведения сельского хозяйства, принятия обоснованных решений по улучшению качества и количества, минимизации рисков и отходов, а также для сокращения усилий, необходимых для управления посевами. Например, фермеры теперь могут контролировать температуру и влажность почвы издалека и даже применять данные, полученные с помощью Интернета вещей, для точных программ внесения удобрений. Общая цель состоит в том, чтобы данные с датчиков в сочетании со знаниями и интуицией фермера о его или ее ферме могли помочь повысить производительность фермы, а также снизить затраты.

В августе 2018 года Toyota Tsusho начала партнерство с Microsoft для создания инструментов для разведения рыбы с использованием пакета приложений Microsoft Azure для IoT-технологий, связанных с управлением водными ресурсами. Разработанные частично исследователями из Университета Киндай, механизмы водяных насосов используют искусственный интеллект для подсчета количества рыбы на конвейерной ленте, анализа количества рыбы и определения эффективности расхода воды на основе данных, которые предоставляют рыбы. Проект FarmBeats от Microsoft Research, который использует телевизионное пустое пространство для подключения ферм, также является частью Azure Marketplace now.

Морской

Устройства Интернета вещей используются для мониторинга окружающей среды и систем лодок и яхт. Многие прогулочные катера остаются без присмотра на несколько дней летом и месяцев зимой, поэтому такие устройства обеспечивают ценное раннее оповещение о затоплении судна, пожаре и глубоком разряде батарей. Использование глобальных интернет-сетей передачи данных, таких как Sigfox, в сочетании с долговечными батареями и микроэлектроникой позволяет постоянно контролировать машинное отделение, трюм и батареи и сообщать о них, например, подключенным приложениям Android и Apple.

Инфраструктура

Мониторинг и контроль функционирования устойчивых городских и сельских инфраструктур, таких как мосты, железнодорожные пути и ветряные электростанции на суше и на море, является ключевым приложением Интернета вещей. Инфраструктура Интернета вещей может использоваться для мониторинга любых событий или изменений в структурных условиях, которые могут поставить под угрозу безопасность и увеличить риск. Интернет вещей может принести пользу строительной отрасли за счет экономии средств, сокращения времени, улучшения качества рабочего дня, безбумажного документооборота и повышения производительности. Это может помочь в принятии более быстрых решений и сэкономить деньги благодаря анализу данных в режиме реального времени. Его также можно использовать для эффективного планирования работ по ремонту и техническому обслуживанию путем координации задач между различными поставщиками услуг и пользователями этих объектов.Устройства Интернета вещей также могут использоваться для управления критически важной инфраструктурой, такой как мосты, обеспечивающие доступ к судам. Использование устройств Интернета вещей для мониторинга и эксплуатации инфраструктуры, вероятно, улучшит управление инцидентами и координацию реагирования на чрезвычайные ситуации, а также качество обслуживания, время безотказной работы и сократит эксплуатационные расходы во всех областях, связанных с инфраструктурой. Даже такие области, как управление отходами, могут принести пользу от автоматизации и оптимизации, которые могут быть привнесены IoT.

Развертывание в масштабах мегаполиса

Существует несколько запланированных или текущих крупномасштабных развертываний Интернета вещей, позволяющих улучшить управление городами и системами. Например, Сонгдо, Южная Корея, первый в своем роде полностью оборудованный и проводной умный город, постепенно строится, и по состоянию на июнь 2018 года завершено строительство примерно 70 процентов делового района. Планируется, что большая часть города будет подключена и автоматизирована с минимальным вмешательством человека или вообще без него.

Еще одно приложение в настоящее время проходит проект в Сантандере, Испания. Для этого развертывания были приняты два подхода. В этом городе с населением 180 000 человек уже было загружено 18 000 приложений для городских смартфонов. Приложение подключено к 10 000 датчикам, которые предоставляют такие услуги, как поиск парковки, мониторинг окружающей среды, цифровая городская программа и многое другое. Информация о контексте города используется в этом развертывании, чтобы принести пользу продавцам через механизм спарк-сделок, основанный на поведении города, который направлен на максимальное воздействие каждого уведомления.

Другие примеры крупномасштабного развертывания в настоящее время включают китайско-сингапурский город знаний Гуанчжоу; работа по улучшению качества воздуха и воды, снижению шумового загрязнения и повышению эффективности транспорта в Сан-Хосе, Калифорния; и интеллектуальное управление трафиком в западной части Сингапура. Используя технологию RPMA (Random Phase Multiple Access), компания Ingenu из Сан-Диего построила общенациональную общедоступную сеть для передачи данных с низкой пропускной способностью с использованием того же нелицензионного 2.4 гигагерцовый спектр в виде Wi-Fi. "Машинная сеть" Ingenu охватывает более трети населения США в 35 крупных городах, включая Сан-Диего и Даллас. Французская компания Sigfox начала строительство сверхузкополосной беспроводной сети передачи данных в районе залива Сан-Франциско в 2014 году, став первой компанией, добившейся такого развертывания в США[90].Впоследствии компания объявила, что к концу 2016 года она установит в общей сложности 4000 базовых станций для покрытия в общей сложности 30 городов США, чтоделает ее крупнейшим поставщиком услуг Интернета вещей в стране на сегодняшний день. Cisco также участвует в проектах "умных городов". Cisco начала внедрять технологии для интеллектуального Wi-Fi, интеллектуальной безопасности, интеллектуального освещения, интеллектуальной парковки, интеллектуального транспорта, интеллектуальных автобусных остановок, интеллектуальных киосков, удаленного эксперта для государственных служб (REGS) и интеллектуального образования в пятикилометровой зоне в городе Виджайвада, Индия.

Другим примером масштабного развертывания является проект, завершенный компанией New York Waterways в Нью-Йорке, чтобы соединить все городские суда и иметь возможность отслеживать их в режиме реального времени 24/7. Сеть была разработана и спроектирована компанией Fluidmesh Networks, чикагской компанией, разрабатывающей беспроводные сети для критически важных приложений. В настоящее время сеть NYWW обеспечивает покрытие на реке Гудзон, Ист-Ривер и в Верхнем Нью-Йоркском заливе. С появлением беспроводной сети NY Waterway может взять под контроль свой флот и пассажиров способом, который ранее был невозможен. Новые приложения могут включать в себя безопасность, управление энергопотреблением и автопарком, цифровые вывески, общественный Wi-Fi, безбумажную продажу билетов и другие.

Управление энергопотреблением

Значительное количество энергопотребляющих устройств (например, лампы, бытовая техника, двигатели, насосы и т.д.) уже интегрируют подключение к Интернету, что может позволить им взаимодействовать с коммунальными службами не только для балансировки выработки электроэнергии, но и помогает оптимизировать потребление энергии в целом.Эти устройства обеспечивают дистанционное управление пользователями или централизованное управление через облачный интерфейс и позволяют выполнять такие функции, как планирование (например, удаленное включение или выключение систем отопления, управление печами, изменение условий освещения и т. Д.).smart grid - это приложение Интернета вещей для коммунальных служб; системы собирают и обрабатывают информацию об энергии и мощности для повышения эффективности производства и распределения электроэнергии. Используя устройства advanced metering infrastructure (AMI), подключенные к Интернету, электроэнергетические компании не только собирают данные от конечных пользователей, но и управляют устройствами автоматизации распределения, такими как трансформаторы.

Мониторинг окружающей среды

Приложения IoT для мониторинга окружающей среды обычно используют датчики для содействия охране окружающей среды путем мониторинга качества воздуха или воды , состояния атмосферы или почвы и могут даже включать такие области, как мониторинг перемещений диких животных и их мест обитания. Разработка устройств с ограниченными ресурсами, подключенных к Интернету, также означает, что другие приложения, такие как системы раннего предупреждения о землетрясениях или цунами, также могут использоваться аварийными службами для оказания более эффективной помощи. Устройства Интернета вещей в этом приложении обычно охватывают большую географическую область, а также могут быть мобильными. Утверждалось, что стандартизация, которую IoT привносит в беспроводное зондирование, произведет революцию в этой области.

• Живая лаборатория

Другим примером интеграции Интернета вещей является Living Lab, которая объединяет и объединяет исследовательские и инновационные процессы, создаваемые в рамках государственно-частного партнерства.В настоящее время существует 320 живых лабораторий, которые используют IoT для совместной работы и обмена знаниями между заинтересованными сторонами для совместного создания инновационных и технологических продуктов. Для того, чтобы компании внедряли и развивали услуги Интернета вещей для умных городов, у них должны быть стимулы. Правительства играют ключевую роль в проектах "умных городов", поскольку изменения в политике помогут городам внедрить IoT, который обеспечивает эффективность, эффективность и точность используемых ресурсов. Например, правительство предоставляет налоговые льготы и дешевую арендную плату, улучшает общественный транспорт и предлагает среду, в которой начинающие компании, творческие индустрии и транснациональные корпорации могут совместно создавать, иметь общую инфраструктуру и рынки труда, а также использовать преимущества местных технологий, производственных процессов и транзакционных издержек. Взаимоотношения между разработчиками технологий и правительствами, которые управляют городскими активами, являются ключевыми для эффективного предоставления открытого доступа к ресурсам пользователям.

Военные

Основная статья: Интернет военных вещей

Интернет военных вещей (IoMT) - это применение технологий Интернета вещей в военной сфере для целей разведки, наблюдения и других целей, связанных с боевыми действиями. Он находится под сильным влиянием будущих перспектив ведения боевых действий в городской среде и включает в себя использование датчиков, боеприпасов, транспортных средств, роботов, носимых человеком биометрических данных и других интеллектуальных технологий, которые актуальны на поле боя.

Интернет вещей на поле боя

Интернет вещей на поле боя (IoBT) - это проект, инициированный и выполняемый Исследовательской лабораторией армии США (ARL), который фокусируется на фундаментальной науке, связанной с IoT, которая расширяет возможности солдат армии. В 2017 году ARL запустила Совместный исследовательский альянс Internet of Battlefield Things (IoBT-CRA), устанавливающий рабочее сотрудничество между промышленностью, университетами и армейскими исследователями для продвижения теоретических основ технологий Интернета вещей и их применения в армейских операциях.

Океан вещей

Проект "Океан вещей" - это программа, возглавляемая DARPA, предназначенная для создания Интернета вещей на больших акваториях океана с целью сбора, мониторинга и анализа данных об окружающей среде и деятельности судов. Проект предполагает развертывание около 50 000 поплавков, на которых размещен набор пассивных датчиков, которые автономно обнаруживают и отслеживают военные и коммерческие суда как часть облачной сети.

Оцифровка продукта

Существует несколько применений умной или активной упаковки, в которых на продукт или его упаковку наносится QR-код или NFC-метка. Сам тег является пассивным, однако он содержит уникальный идентификатор (обычно URL-адрес), который позволяет пользователю получать доступ к цифровому контенту о продукте через смартфон. Строго говоря, такие пассивные элементы не являются частью Интернета вещей, но их можно рассматривать как средства, способствующие цифровому взаимодействию.Термин "Интернет упаковки" был придуман для описания приложений, в которых используются уникальные идентификаторы для автоматизации цепочек поставок и масштабного сканирования потребителями для доступа к цифровому контенту. Аутентификация уникальных идентификаторов и, следовательно, самого продукта возможна с помощью копирования.чувствительный цифровой водяной знак или шаблон обнаружения копирования для сканирования при сканировании QR-кода[111], в то время как метки NFC могут шифровать связь.

Тенденции и характеристики

Основной значимой тенденцией Интернета вещей в последние годы является взрывной рост устройств, подключаемых и управляемых через Интернет. Широкий спектр применений технологии Интернета вещей означает, что специфика может сильно отличаться от одного устройства к другому, но есть основные характеристики, общие для большинства.

Интернет вещей создает возможности для более прямой интеграции физического мира в компьютерные системы, что приводит к повышению эффективности, экономическим выгодам и снижению человеческих затрат.

Количество устройств Интернета вещей увеличилось на 31% в годовом исчислении до 8,4 миллиарда в 2017 году, и, по оценкам, к 2020 году их будет 30 миллиардов.

Интеллект

Интеллектуальная среда и автономное управление не являются частью первоначальной концепции Интернета вещей. Внешний интеллект и автономное управление также не обязательно требуют интернет-структур. Тем не менее, в исследованиях (таких компаний, как Intel) наблюдается сдвиг в сторону интеграции концепций Интернета вещей и автономного управления, при этом первоначальные результаты в этом направлении рассматривали объекты как движущую силу автономного Интернета вещей. Многообещающим подходом в этом контексте является глубокое обучение с подкреплением, при котором большинство систем Интернета вещей обеспечивают динамичную и интерактивную среду. Обучение агента (т.Е. Устройства Интернета вещей) разумному поведению в такой среде не может быть выполнено обычными алгоритмами машинного обучения, такими как контролируемое обучение. С помощью подхода к обучению с подкреплением обучающийся агент может определять состояние окружающей среды (например, определять температуру в доме), выполнять действия (например, включать или выключать кондиционер) и учиться за счет максимизации накопленных вознаграждений, которые он получает в долгосрочной перспективе.

Интеллектуальный интеллект IoT может предлагаться на трех уровнях: устройства IoT, пограничные / туманные узлы и облачные вычисления. Потребность в интеллектуальном управлении и принятии решений на каждом уровне зависит от чувствительности приложения IoT ко времени. Например, камера автономного транспортного средства должна обнаруживать препятствия в режиме реального времени, чтобы избежать аварии. Такое быстрое принятие решений было бы невозможно при передаче данных из транспортного средства в облачные экземпляры и возврате прогнозов обратно в транспортное средство. Вместо этого все операции должны выполняться локально в транспортном средстве. Интеграция передовых алгоритмов машинного обучения, включая глубокое обучение, в устройства Интернета вещей является активной областью исследований, направленных на то, чтобы сделать интеллектуальные объекты ближе к реальности. Более того, можно извлечь максимальную пользу из развертывания IoT путем анализа данных IoT, извлечения скрытой информации и прогнозирования решений управления. В области Интернета вещей используется широкий спектр методов машинного обучения, начиная от традиционных методов, таких как регрессия, машина опорных векторов и случайный лес, и заканчивая продвинутыми, такими как сверточные нейронные сети, LSTM и вариационное автоэнкодирование.

В будущем Интернет вещей может стать недетерминированной и открытой сетью, в которой автоматически организованные или интеллектуальные объекты (веб-службы, компоненты SOA) и виртуальные объекты (аватары) будут совместимы и способны действовать независимо (преследуя свои собственные или общие цели) в зависимости от контекста,обстоятельства или окружающая среда. Автономное поведение посредством сбора и анализа контекстной информации, а также способности объекта обнаруживать изменения в окружающей среде (неисправности, влияющие на датчики) и внедрять подходящие меры по смягчению последствий представляет собой крупную исследовательскую тенденцию, [123] явно необходимую для обеспечения доверия к технологии Интернета вещей.Современные продукты и решения IoT на рынке используют множество различных технологий для поддержки такихтребуется контекстно-зависимая автоматизация, но более сложные формы интеллекта, позволяющие развертывать сенсорные устройства и интеллектуальные киберфизические системы в реальных условиях[124].

Архитектура

Архитектура системы Интернета вещей, в упрощенном виде, состоит из трех уровней: Уровень 1: Устройства, уровень 2: пограничный шлюз и уровень 3: облако.[125] Устройства включают в себя сетевые устройства, такие как датчики и исполнительные механизмы, используемые в оборудовании Интернета вещей, особенно те, которые используют такие протоколы, как Modbus, Bluetooth, Zigbee или проприетарные протоколы, для подключения к Пограничному шлюзу. Уровень пограничного шлюза состоит из систем агрегирования данных датчиков, называемых пограничными шлюзами, которые обеспечивают функциональность, такую как предварительная обработка данных, обеспечение подключения к облаку, использование таких систем, как WebSockets, event hub, и даже, в некоторых случаях, пограничная аналитика или туманные вычисления. Уровень пограничного шлюза также необходим для предоставления общего представления об устройствах на верхних уровнях для облегчения управления. Последний уровень включает в себя облачное приложение, созданное для Интернета вещей с использованием архитектуры микросервисов, которые обычно являются многоязычными и изначально безопасными по своей природе с использованием HTTPS /OAuth. Он включает в себя различные системы баз данных, которые хранят данные датчиков, такие как базы данных временных рядов или хранилища активов с использованием внутренних систем хранения данных (например, Cassandra, PostgreSQL). Облачный уровень в большинстве облачных систем Интернета вещей включает систему очередей событий и обмена сообщениями, которая обрабатывает обмен данными, происходящий на всех уровнях. Некоторые эксперты классифицировали три уровня в системе Интернета вещей как пограничный, платформенный и корпоративный, и они соединены бесконтактной сетью, сетью доступа и сервисной сетью соответственно.

Основанная на Интернете вещей, web of things - это архитектура прикладного уровня Интернета вещей, ориентированная на объединение данных с устройств Интернета вещей в веб-приложения для создания инновационных вариантов использования. Для программирования и управления потоками информации в Интернете вещей прогнозируемое архитектурное направление называется BPM Everywhere, которое представляет собой сочетание традиционного управления процессами с интеллектуальным анализом процессов и специальными возможностями для автоматизации управления большим количеством скоординированных устройств.

Сетевая архитектура

Интернет вещей требует огромной масштабируемости в сетевом пространстве для обработки большого количества устройств.[128] IETF 6LoWPAN может использоваться для подключения устройств к IP-сетям. С добавлением миллиардов устройств в интернет-пространство, IPv6 будет играть важную роль в управлении масштабируемостью сетевого уровня. Протоколы приложений с ограниченными возможностями IETF, ZeroMQ и MQTT, могут обеспечить упрощенную передачу данных. На практике многие группы устройств Интернета вещей скрыты за узлами шлюза и могут не иметь уникальных адресов. Кроме того, представление о том, что все взаимосвязано, не требуется для большинства приложений, поскольку в основном данные нуждаются в соединении на более высоком уровне.

Туманные вычисления являются жизнеспособной альтернативой для предотвращения такого большого потока данных через Интернет.[130]Вычислительная мощность периферийных устройств для анализа и обработки данных крайне ограничена. Ограниченная вычислительная мощность является ключевым атрибутом устройств Интернета вещей, поскольку их целью является предоставление данных о физических объектах, оставаясь при этом автономными. Высокие требования к обработке данных потребляют больше энергии аккумулятора, что снижает работоспособность Интернета вещей. Масштабируемость проста, потому что устройства Интернета вещей просто передают данные через Интернет на сервер с достаточной вычислительной мощностью.

Децентрализованный IoT

Децентрализованный Интернет вещей, или децентрализованный IoT, представляет собой модифицированный IoT. Он использует туманные вычисления для обработки и балансировки запросов подключенных устройств Интернета вещей, чтобы снизить нагрузку на облачные серверы и повысить скорость реагирования для приложений Интернета вещей, чувствительных к задержкам, таких как мониторинг жизненно важных показателей пациентов, связь между транспортными средствами для автономного вождения и обнаружение критических отказов промышленных устройств.

Обычный IoT подключен через ячеистую сеть и управляется главным головным узлом (централизованным контроллером).Головной узел решает, как данные создаются, хранятся и передаются. В отличие от этого, децентрализованный IoT пытается разделить системы IoT на более мелкие подразделения. Головной узел предоставляет частичное право принятия решений подузлам более низкого уровня в соответствии с согласованной политикой. Производительность повышается, особенно для огромных систем Интернета вещей с миллионами узлов.

Децентрализованный IoT пытается решить проблему ограниченной пропускной способности и емкости хэширования устройств IoT с питанием от батарей или беспроводных устройств IoT с помощью облегченной цепочки блоков.

Идентификация кибератак может быть выполнена путем раннего обнаружения и смягчения последствий на пограничных узлах с мониторингом и оценкой трафика.

Сложность

В полуоткрытых или замкнутых циклах (т.Е. В цепочках создания стоимости, когда может быть достигнута глобальная окончательная цель) IoT часто рассматривается и изучается как сложная система из-за огромного количества различных связей, взаимодействий между автономными субъектами и его способности интегрировать новых участников. На общей стадии (полный разомкнутый цикл) это, вероятно, будет рассматриваться как хаотичная среда (поскольку системы всегда имеют окончательность). С практической точки зрения, не все элементы Интернета вещей работают в глобальном публичном пространстве. Подсистемы часто внедряются для снижения рисков конфиденциальности, контроля и надежности. Например, домашняя робототехника (domotics), работающая внутри умного дома, может обмениваться данными только внутри и быть доступной через локальную сеть. Управление и контроль высокодинамичной одноранговой сети вещей / устройств Интернета вещей / устройств IoT - сложная задача при традиционной сетевой архитектуре программно-определяемые сети (SDN) обеспечивают гибкое динамическое решение, которое может справиться с особыми требованиями разнообразия инновационных приложений Интернета вещей.

Соображения по размеру

Точные масштабы Интернета вещей неизвестны, в начале статей о IoT часто приводятся цифры в миллиарды или триллионы долларов. В 2015 году в домах людей было 83 миллиона интеллектуальных устройств. Ожидается, что к 2020 году это число вырастет до 193 миллионов устройств.

Число устройств с поддержкой интернета вещей выросло на 31% с 2016 по 2017 год и достигло 8,4 миллиарда.

Космические соображения

В Интернете вещей точное географическое местоположение вещи, а также точные географические размеры вещи, могут иметь решающее значение. Поэтому факты о вещи, такие как ее местоположение во времени и пространстве, менее важны для отслеживания, поскольку человек, обрабатывающий информацию, может решите, была ли эта информация важна для предпринимаемых действий или нет, и если да, добавьте недостающую информацию (или решите не предпринимать никаких действий). (Обратите внимание, что некоторые вещи в Интернете вещей будут датчиками, и местоположение датчика обычно важно.[148]) GeoWeb иDigital Earth - это многообещающие приложения, которые становятся возможными, когда все становится организованным и связанным по местоположению. Однако остаются проблемы, связанные с ограничениями, связанными с переменными пространственными масштабами, необходимостью обработки огромных объемов данных и индексацией для быстрого поиска и соседних операций. В Интернете вещей, если вещи способны предпринимать действия по собственной инициативе, эта посредническая роль, ориентированная на человека, устраняется. Таким образом, пространственно-временному контексту, который мы, люди, считаем само собой разумеющимся, должна быть отведена центральная роль в этой информационной экосистеме. Так же, как стандарты играют ключевую роль в Интернете и в сети, геопространственные стандарты будут играть ключевую роль в Интернете вещей.

Решение проблемы "корзины пультов дистанционного управления"

Многие устройства Интернета вещей потенциально могут занять часть этого рынка. Жан-Луи Гассе (первая команда выпускников Apple и соучредитель BeOS) затронул эту тему в статье для Monday Note, где он предсказывает, что наиболее вероятной проблемой будет то, что он называет проблемой "корзины пультов", когда нам придется взаимодействовать с сотнями приложенийс сотнями устройств, которые не используют общие протоколы для общения друг с другом. Для улучшения взаимодействия с пользователями некоторые технологические лидеры объединяют усилия для создания стандартов связи между устройствами, чтобы решить эту проблему. Другие обращаются к концепции прогнозирующего взаимодействия устройств, "когда собранные данные используются для прогнозирования и запуска действий на конкретных устройствах", заставляя их работать вместе.

Социальный интернет вещей

Социальный Интернет вещей (SIoT) - это новый вид Интернета вещей, который фокусирует внимание на важности социального взаимодействия и взаимоотношений между устройствами Интернета вещей. SIoT - это модель того, как междоменные устройства Интернета вещей обеспечивают взаимодействие и совместную работу между приложениями без вмешательства человека, чтобы обслуживать своих владельцев автономными сервисами, и это может быть реализовано только при получении поддержки архитектуры низкого уровня как со стороны программного обеспечения IoT, так и со стороны аппаратного обеспечения.

Социальная сеть для устройств Интернета вещей (не для людей)

IoT определяет устройство с идентификатором гражданина в сообществе и подключает его к Интернету для предоставления услуг своим пользователям. SIoT определяет социальную сеть для устройств IoT только для взаимодействия друг с другом для разных целей, которые служат человеку.

Чем SIoT отличается от IoT?

SIoT отличается от оригинального IoT с точки зрения характеристик совместной работы. IoT является пассивным, он был настроен для использования в специальных целях с существующими устройствами IoT в заранее определенной системе. SIoT активен, он был запрограммирован и управляется ИИ для использования в незапланированных целях с сочетанием потенциальных устройств Интернета вещей из разных систем, которые приносят пользу его пользователям.

Как работает SIoT?

Устройства Интернета вещей, встроенные в sociability, будут транслировать свои возможности или функциональные возможности и в то же время обнаруживать, перемещаться и объединяться в группы с другими устройствами Интернета вещей в той же или близлежащей сети для получения полезных композиций услуг, чтобы активно помогать своим пользователям в повседневной жизни, особенно во время чрезвычайных ситуаций.

Примеры социальных IoT

Технология умного дома на основе Интернета вещей отслеживает данные о состоянии здоровья пациентов или пожилых людей, анализируя их физиологические параметры, и запрашивает близлежащие медицинские учреждения, когда требуется неотложная медицинская помощь.[160]В случае чрезвычайной ситуации автоматически будет вызвана скорая помощь из ближайшей доступной больницы с указанием места получения, назначенной палаты, данные о состоянии здоровья пациента будут переданы в отделение неотложной помощи и немедленно отображены на компьютере врача для дальнейших действий.

Датчики Интернета вещей на транспортных средствах, дорогах и светофорах отслеживают состояние транспортных средств и водителей и предупреждают, когда требуется внимание, а также автоматически координируются, чтобы обеспечить нормальную работу автономного вождения. К сожалению, если произойдет несчастный случай, IoT camera сообщит о помощи в ближайшую больницу и полицейский участок.

Социальные проблемы Интернета вещей

Интернет вещей многогранен и сложен. Одним из основных факторов, мешающих людям внедрять и использовать продукты и услуги, основанные на Интернете вещей (IoT), является его сложность. :Установка и настройка являются проблемой для людей, поэтому существует необходимость в том, чтобы устройства IoT сочеталиавтоматически подбирают и настраивают себя для предоставления различных услуг в разных ситуациях.

Безопасность системы всегда является проблемой для любой технологии, и это более важно для SIoT, поскольку необходимо учитывать не только собственную безопасность, но и механизм взаимного доверия между совместными устройствами Интернета вещей время от времени, от места к месту.

Другой важной проблемой для SIoT является точность и надежность датчиков. В большинстве случаев датчики Интернета вещей должны реагировать за наносекунды, чтобы избежать несчастных случаев, травм и гибели людей.

Стимулирующие технологии

Существует множество технологий, которые позволяют использовать IoT. Решающее значение для этой области имеет сеть, используемая для связи между устройствами установки IoT, роль, которую могут выполнять несколько беспроводных или проводных технологий:

Адресуемость

Первоначальная идея Центра автоматической идентификации основана на RFID-метках и четкой идентификации с помощью электронного кода продукта. Это превратилось в объекты, имеющие IP-адрес или URI. Альтернативный взгляд из мира семантической сети вместо этого фокусируется на том, чтобы сделать все вещи (не только электронные, интеллектуальные или с поддержкой RFID) адресными с помощью существующих протоколов именования, таких как URI. Сами объекты не взаимодействуют, но теперь на них могут ссылаться другие агенты, такие как мощные централизованные серверы, действующие от имени их владельцев-людей. Интеграция с Интернетом подразумевает, что устройства будут использовать IP-адрес в качестве отдельного идентификатора. Из-за ограниченного адресного пространства IPv4 (которое допускает 4,3 миллиарда различных адресов) объектам Интернета вещей придется использовать следующее поколение интернет-протокола (IPv6) для масштабирования до требуемого чрезвычайно большого адресного пространства. Интернет вещейустройства также выиграют от автоматической настройки адреса без сохранения состояния, присутствующей в IPv6, поскольку это снижает затраты на настройку на хостах и сжатие заголовка IETF 6LoWPAN. В значительной степени будущее Интернета вещей невозможно без поддержки IPv6; и, следовательно, глобальное внедрение IPv6 в ближайшие годы будет иметь решающее значение для успешного развития Интернета вещей в будущем.

Прикладной уровень

ADRC определяет протокол прикладного уровня и вспомогательную инфраструктуру для реализации приложений Интернета вещей.

Беспроводная связь малого радиуса действия

Сетевая сеть Bluetooth – спецификация, обеспечивающая сетевую сеть Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE) с увеличенным количеством узлов и стандартизированным прикладным уровнем (моделями).

• Light-Fidelity (Li-Fi) – технология беспроводной связи, аналогичная стандарту Wi-Fi, но использующая видимый свет для увеличения пропускной способности.
• Near-field communication (NFC) – протоколы связи, позволяющие двум электронным устройствам обмениваться данными на расстоянии 4 см.
• Радиочастотная идентификация (RFID) - технология, использующая электромагнитные поля для считывания данных, хранящихся в метках, встроенных в другие предметы.
• Wi-Fi – технология для создания локальных сетей на основе стандарта IEEE 802.11, при которой устройства могут обмениваться данными через общую точку доступа или напрямую между отдельными устройствами.
• Zigbee – коммуникационные протоколы для персональной сети, основанные на стандарте IEEE 802.15.4, обеспечивающие низкое энергопотребление, низкую скорость передачи данных, низкую стоимость и высокую пропускную способность.
• Z-Wave – протокол беспроводной связи, используемый в основном для домашней автоматизации и приложений безопасности

Беспроводная связь среднего радиуса действия

• LTE-Advanced – спецификация высокоскоростной связи для сетей мобильной связи. Предоставляет усовершенствования стандарта LTE с расширенным покрытием, более высокой пропускной способностью и меньшей задержкой.

Беспроводные сети 5G - 5G могут использоваться для удовлетворения высоких требований Интернета вещей к связи и подключения большого количества устройств Интернета вещей, даже когда они находятся в движении. Существует три функции 5G, каждая из которых считается полезной для поддержки определенных элементов Интернета вещей: расширенная мобильная широкополосная связь(eMBB), массовая связь машинного типа (mMTC) и сверхнадежная связь с низкой задержкой (URLLC).

Беспроводная связь на большие расстояния

Маломощные глобальные сети (LPWAN) - беспроводные сети, предназначенные для обеспечения связи на большие расстояния с низкой скоростью передачи данных, что снижает энергопотребление и стоимость передачи. Доступные технологии и протоколы LPWAN: LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, Weightless, RPMA. Терминал с очень малой апертурой (VSAT) – технология спутниковой связи, использующая небольшие тарелочные антенны для передачи узкополосных и широкополосных данных.

Проводной

Ethernet – сетевой стандарт общего назначения, использующий витую пару и оптоволоконные линии связи в сочетании с концентраторами или коммутаторами. Коммуникация по линиям электропередачи (PLC) - технология связи, использующая электрическую проводку для передачи энергии и данных. Такие спецификации, как HomePlug или G.hn используйте ПЛК для сетевых устройств Интернета вещей.

Сравнение технологий по уровням

См. также: Модель OSI и набор интернет-протоколов

Разные технологии играют разные роли в стеке протоколов. Ниже приведено упрощенное представление ролей нескольких популярных коммуникационных технологий в приложениях IoT:

Интернет вещей

*	Физический	Ссылка / Mac	Сеть	Транспорт	Применение
ФАЙЛ Bluetooth	+	+	+	+	+
Z-волна			+	+	+
ITU-T G.9959	+	+
Zigbee			+	+	+
Материя					+
TCP и UDP				+
Нитки			+
IEEE 802.15.4	+	+
IPv6			+
Ethernet	+	+
Wi-Fi	+	+

Стандарты и организации по стандартизации

Это список технических стандартов для Интернета вещей, большинство из которых являются открытыми стандартами, и организаций по стандартизации, которые стремятся к их успешному внедрению.

Текст подписи

Краткое название	Длинное название	Разрабатываемые стандарты	Другие примечания
Лаборатории автоматической идентификации	Центр автоматической идентификации	Сетевая RFID (радиочастотная идентификация) и новые технологии распознавания
Подключенный дом по IP	Проект Connected Home по IP	Connected Home over IP (или проект Connected Home over IP) - это проект с открытым исходным кодом, бесплатный проект по подключению к домашней автоматизации, который обеспечивает совместимость между различными продуктами и программным обеспечением для умного дома и Интернета вещей (IoT)	Проектная группа Connected Home over IP была запущена и представлена Amazon, Apple, Google,[193] Comcast и Альянсом Zigbee 18 декабря 2019 года.Проект поддерживается крупными компаниями и, основываясь на проверенных принципах и протоколах проектирования Интернета, направлен на объединение фрагментированных в настоящее время систем.
EPCglobal	Технология электронного кода продукта	Стандарты для внедрения технологии EPC (электронный код продукта)
FDA	Управление по контролю за продуктами и лекарствами США	UDI (Уникальная идентификация устройства) система для различных идентификаторов медицинских устройств
GS1	Глобальные стандарты Один	Стандарты для UID ("уникальных" идентификаторов) и RFID быстроходных потребительских товаров (потребительских упакованных товаров), медицинских принадлежностей и других вещей . Стандарт цифровой связи GS1 [196], впервые выпущенный в августе 2018 года, позволяет использовать QR-коды, матрицу данных GS1, RFID и NFC для обеспечения различных видов взаимодействия между предприятиями, а также взаимодействия между предприятиями и потребителями.	Головная организация включает в себя организации-члены, такие как GS1 US
IEEE	Институт инженеров электротехники и электроники	Базовые стандарты коммуникационных технологий, такие как IEEE 802.15.4, IEEE P1451-99 (гармонизация Интернета вещей) и IEEE P1931.1 (ROOF Computing).
IETF	Целевая группа по разработке интернета	Стандарты, которые включают TCP/IP (Internet protocol suite)
Институт MTConnect	—	MTConnect - это стандарт обрабатывающей промышленности для обмена данными со станками и связанным с ними промышленным оборудованием. Это важно для подмножества IIoT IoT.
O-DF	Открытый формат данных	O-DF - это стандарт, опубликованный рабочей группой по Интернету вещей Open Group в 2014 году, который определяет общую структуру информационной модели, которая предназначена для описания любой "вещи", а также для публикации, обновления и запроса информации при использовании вместе с O-MI (OpenИнтерфейс обмена сообщениями).
О-МИ	Открытый интерфейс обмена сообщениями	O-MI - это стандарт, опубликованный рабочей группой по Интернету вещей Open Group в 2014 году, который определяет ограниченный набор ключевых операций, необходимых в системах Интернета вещей, в частности, различные виды механизмов подписки на основе шаблона наблюдателя.
OCF	Фонд открытых подключений	Стандарты для простых устройств, использующих CoAP (протокол ограниченного применения)	OCF (Open Connectivity Foundation) заменяет OIC (Open Interconnect Consortium)
OMA	Открытый мобильный альянс	OMA DM и OMA LWM2M для управления устройствами Интернета вещей, а также GotAPI, который обеспечивает безопасную среду для приложений Интернета вещей
XSF	Фонд стандартов XMPP	Расширения протокола XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol), открытого стандарта обмена мгновенными сообщениями
W3C	Консорциум всемирной паутины	Стандарты для обеспечения совместимости между различными протоколами и платформами Интернета вещей, такие как описание вещей, обнаружение, API сценариев и архитектура, объясняющая, как они работают вместе.	Домашняя страница мероприятия "Сеть вещей" в W3C по адресу https://www.w3.org/WoT /

Политика и гражданское участие

Некоторые ученые и активисты утверждают, что IoT можно использовать для создания новых моделей гражданского участия, если сети устройств могут быть открыты для контроля пользователя и совместимых платформ. Филип Н. Ховард, профессор и писатель, пишет, что политическая жизнь как в демократических, так и в авторитарных режимах будет определяться тем, как Интернет вещей будет использоваться для гражданского участия. Чтобы это произошло, он утверждает, что любое подключенное устройство должно иметь возможность разглашать список "конечных бенефициаров" своих сенсорных данных и что отдельные граждане должны иметь возможность добавлять новые организации в список бенефициаров. Кроме того, он утверждает, что группам гражданского общества необходимо начать разрабатывать свою стратегию Интернета вещей для использования данных и взаимодействия с общественностью.

Государственное регулирование

Одним из ключевых драйверов Интернета вещей являются данные. Успех идеи подключения устройств для повышения их эффективности зависит от доступа к данным, их хранения и обработки. С этой целью компании, работающие над IoT, собирают данные из нескольких источников и хранят их в своей облачной сети для дальнейшей обработки. Это оставляет дверь широко открытой для угроз конфиденциальности и безопасности, а также для одноточечной уязвимости нескольких систем.Другие вопросы касаются потребительского выбора и владения данными и того, как они используются. Хотя правила и правила, касающиеся вопросов конфиденциальности, безопасности и владения данными, все еще находятся в зачаточном состоянии, они продолжают развиваться. Регулирование Интернета вещей зависит от страны. Некоторые примеры законодательства, имеющего отношение к конфиденциальности и сбору данных: Закон США о конфиденциальности 1974 года, Руководящие принципы ОЭСР по защите конфиденциальности и трансграничных потоков персональных данных 1980 года и Директива ЕС 95/46 / EC 1995 года.

Текущая нормативно-правовая база:

В отчете, опубликованном Федеральной торговой комиссией (FTC) в январе 2015 года, содержатся следующие три рекомендации:

Безопасность данных – Во время разработки IoT компании должны обеспечить постоянную безопасность сбора, хранения и обработки данных. Компаниям следует применять подход "глубокой защиты" и шифровать данные на каждом этапе.[206]

Согласие на передачу данных – у пользователей должен быть выбор в отношении того, какими данными они делятся с компаниями Интернета вещей, и пользователи должны быть проинформированы, если их данные будут раскрыты.

Минимизация данных – компании Интернета вещей должны собирать только те данные, которые им нужны, и хранить собранную информацию только в течение ограниченного времени.

• Тем не менее, FTC пока ограничился лишь рекомендациями. Согласно анализу FTC, существующая структура, состоящая из Закона FTC, Закона о честной кредитной отчетности и Закона о защите конфиденциальности детей в Интернете, наряду с развитием просвещения потребителей и бизнес-рекомендаций, участием в усилиях с участием многих заинтересованных сторон и адвокацией других агентств на федеральном, государственном и местном уровнях,достаточно для защиты прав потребителей.

Резолюция, принятая Сенатом в марте 2015 года, уже рассматривается Конгрессом.[208] В этой резолюции признается необходимость разработки Национальной политики в области Интернета вещей и вопросов конфиденциальности, безопасности и спектра. Кроме того, чтобы придать импульс экосистеме Интернета вещей, в марте 2016 года двухпартийная группа из четырех сенаторов предложила законопроект "О развитии инноваций и расширении Интернета вещей" (DIGIT), чтобы поручить Федеральной комиссии по связи оценить потребность в большем спектре для подключения устройств Интернета вещей.

Одобренный 28 сентября 2018 года законопроект Сената Калифорнии № 327 вступает в силу 1 января 2020 года. Законопроект требует, чтобы "производитель подключенного устройства, как определены эти термины, оснащал устройство разумной функцией безопасности или функциями, которые соответствуют характеру и функциям устройства, соответствуют информации, которую оно может собирать, содержать или передавать, и предназначены для защиты устройства илюбая содержащаяся в нем информация, защищенная от несанкционированного доступа, уничтожения, использования, изменения или раскрытия,"

В настоящее время устанавливается несколько стандартов для индустрии Интернета вещей, касающихся автомобилей, поскольку большинство проблем, возникающих при использовании подключенных автомобилей, также относятся к устройствам здравоохранения. Фактически, Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) готовит руководящие принципы по кибербезопасности и базу данных лучших практик для повышения безопасности автомобильных компьютерных систем.

В недавнем отчете Всемирного банка рассматриваются проблемы и возможности, связанные с внедрением Интернета вещей правительством. К ним относятся –

Все еще рано для Интернета вещей в правительстве

Недостаточно развитая политика и нормативно-правовая база

Неясные бизнес-модели, несмотря на сильное ценностное предложение

Очевидный институциональный разрыв и разрыв в потенциале в государственном и частном секторах

Непоследовательная оценка и управление данными

Инфраструктура - главный барьер

Правительство как фактор, способствующий

Большинство успешных пилотов имеют общие характеристики (государственно-частное партнерство, местное самоуправление, лидерство)

• В начале декабря 2021 года правительство Великобритании представило законопроект о безопасности продуктов и телекоммуникационной инфраструктуре (PST), направленный на то, чтобы обязать дистрибьюторов, производителей и импортеров Интернета вещей соответствовать определенным стандартам кибербезопасности. Законопроект также направлен на улучшение учетных данных безопасности потребительских устройств Интернета вещей.

Критика, проблемы и противоречия

Фрагментация платформы

Интернет вещей страдает от фрагментации платформы, отсутствия совместимости и общих технических стандартов ситуация, когда разнообразие устройств Интернета вещей, как с точки зрения аппаратных вариаций, так и различий в запущенном программном обеспечениина них усложняется задача разработки приложений, которые работают согласованно между различными несовместимыми технологическими экосистемами. Например, беспроводное подключение для устройств Интернета вещей может осуществляться с помощью Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, LoRa, NB-IoT,Cat M1, а также полностью настраиваемые фирменные радиостанции – каждая со своими преимуществами и недостатками; и уникальная экосистема поддержки.

Аморфная вычислительная природа Интернета вещей также является проблемой для безопасности, поскольку исправления ошибок, обнаруженных в основной операционной системе, часто не доходят до пользователей старых и недорогих устройств. Одна группа исследователей утверждает, что неспособность поставщиков поддерживать старые устройства сисправления и обновления делают уязвимыми более 87% активных устройств Android.

Конфиденциальность, автономия и контроль

Филип Н. Ховард, профессор и писатель, пишет, что Интернет вещей предлагает огромный потенциал для расширения прав и возможностей граждан, повышения прозрачности правительства и расширения доступа к информации. Однако Говард предупреждает, что угрозы конфиденциальности огромны, как и потенциал для социального контроля и политических манипуляций.

Опасения по поводу конфиденциальности заставили многих задуматься о том, что инфраструктуры больших данных, такие как Интернет вещей и интеллектуальный анализ данных, по своей сути несовместимы с конфиденциальностью. Ключевые проблемы растущей цифровизации в водном, транспортном или энергетическом секторах связаны с конфиденциальностью и кибербезопасностью, что требует адекватного реагирования со стороны исследователей и политиковпохожие.

Писатель Адам Гринфилд утверждает, что технологии Интернета вещей не только вторгаются в общественное пространство, но и используются для увековечения нормативного поведения, ссылаясь на пример рекламных щитов со скрытыми камерами, которые отслеживали демографию прохожих, которые останавливались, чтобы прочитать рекламу.

Совет по Интернету вещей сравнил возросшую распространенность цифрового наблюдения благодаря Интернету вещей с концептуальным паноптиконом, описанным Джереми Бентамом в 18 веке.[229] Утверждение было защищено работами французских философов Мишеля Фуко и Жиля Делеза. В книге "Дисциплина и наказание: рождение тюрьмы" Фуко утверждает, что паноптикум был центральным элементом общества дисциплины, сложившегося в индустриальную эпоху[230]. Фуко также утверждал, что системы дисциплины, установленные на фабриках и в школах, отражают видение Бентама о паноптицизме. В своей статье 1992 года "Постскриптумы об обществах контроля" Делез писал, что общество дисциплины перешло в общество контроля, а компьютер заменил паноптикум как инструмент дисциплины и контролируйте, сохраняя при этом качества, сходные с качествами паноптицизма.

Питер-Пауль Вербик, профессор философии технологии в Университете Твенте, Нидерланды, пишет, что технология уже влияет на принятие наших моральных решений, что, в свою очередь, влияет на свободу воли, конфиденциальность и автономию человека. Он предостерегает от рассмотрения технологии просто как человеческого инструмента и выступает за то, чтобы вместо этого рассматривать ее как активный агент.

Джастин Брукман из Центра демократии и технологий выразил обеспокоенность по поводу влияния Интернета вещей на конфиденциальность потребителей, заявив, что "В коммерческом пространстве есть люди, которые говорят: "О, большие данные – ну, давайте соберем все, сохраним это навсегда, мы заплатим за кого-топодумать о безопасности позже.' Вопрос в том, хотим ли мы иметь какие-то политические рамки, чтобы ограничить это ".

Тим О'Рейли считает, что способ, которым компании продают устройства Интернета вещей потребителям, неуместен, оспаривая представление о том, что IoT - это повышение эффективности за счет подключения всех видов устройств к сети, и постулируя, что "IoT - это на самом деле увеличение человеческого потенциала. Приложения сильно отличаются, когда у вас есть датчики и данные, определяющие процесс принятия решений ".

Редакционные статьи WIRED также выразили обеспокоенность, в одной из которых говорилось: "То, что вы можете потерять, - это ваша конфиденциальность. На самом деле, все гораздо хуже. Вы не просто потеряете свою конфиденциальность, вам придется наблюдать, как сама концепция конфиденциальности будет переписана у вас под носом ".

Американский союз защиты гражданских свобод (ACLU) выразил обеспокоенность по поводу способности Интернета вещей подрывать контроль людей над собственной жизнью. ACLU писал, что "Просто невозможно предсказать, как будут использоваться эти огромные полномочия, непропорционально накапливающиеся в руках корпораций, стремящихся к финансовой выгоде, и правительств, жаждущих все большего контроля. Скорее всего, большие данные и Интернет вещей затруднят нам контроль над нашей собственной жизнью, поскольку мы становимся все более прозрачными для могущественных корпораций и правительственных учреждений, которые становятся все более непрозрачными для нас ".

В ответ на растущую обеспокоенность по поводу конфиденциальности и интеллектуальных технологий, в 2007 году британское правительство заявило, что будет следовать формальным принципам конфиденциальности по дизайну при реализации своей программы интеллектуального учета. Программа приведет к замене традиционных счетчиков электроэнергии интеллектуальными счетчиками, которые смогут более точно отслеживать и управлять потреблением энергии. Однако Британское компьютерное общество сомневается, что эти принципы когда-либо были реализованы. В 2009 году парламент Нидерландов отклонил аналогичную программу интеллектуального учета, обосновав свое решениео проблемах конфиденциальности. Голландская программа позже была пересмотрена и принята в 2011 году.

Хранение данных

Перед производителями приложений Интернета вещей стоит задача очистки, обработки и интерпретации огромного объема данных, собираемых датчиками. Для анализа информации, называемой беспроводными сенсорными сетями, предложено решение[239].Эти сети обмениваются данными между сенсорными узлами, которые отправляются в распределенную систему для анализа сенсорных данных.

Другой проблемой является хранение этого объема данных. В зависимости от приложения могут быть высокие требования к сбору данных, что, в свою очередь, приводит к высоким требованиям к хранилищу. В настоящее время на Интернет уже приходится 5% всей вырабатываемой энергии[239], и все еще остается "сложная проблема для питания" устройств Интернета вещей для сбора и даже хранения данных.

Изолированные хранилища данных, хотя и являются общей проблемой устаревших систем, все еще часто возникают при внедрении устройств Интернета вещей, особенно в производстве. Поскольку от IoT и устройств IIoT можно получить много преимуществ, средства хранения данных могут представлять серьезные проблемы без учета принципов автономности, прозрачности и совместимости. Проблемы возникают не из-за самого устройства, а из-за средств, с помощью которых базы данныхсоздаются ли склады. Эти проблемы обычно выявлялись на производствах и предприятиях, которые начали цифровую трансформацию и являются частью цифровой основы, указывая на то, что для получения оптимальных преимуществ от устройств Интернета вещей и для принятия решений предприятиям придется сначала перенастроить свои методы хранения данных. Эти проблемы были выявлены Келлером (2021) при исследовании ИТ- и прикладной среды внедрения I4.0 на немецких предприятиях по слияниям и поглощениям.

Безопасность

Безопасность является самой большой проблемой при внедрении технологии Интернета вещей, с опасениями, что быстрое развитие происходит без надлежащего учета связанных с этим серьезных проблем безопасности и изменений в законодательстве, которые могут потребоваться. Быстрое развитие Интернета вещей (IoT)позволил миллиардам устройств подключаться к сети. Из-за слишком большого количества подключенных устройств и ограниченности технологий безопасности связи в IoT постепенно появляются различные проблемы безопасности.

Большинство технических проблем безопасности аналогичны проблемам обычных серверов, рабочих станций и смартфонов.[248] К таким проблемам относятся использование слабой аутентификации, забывание изменить учетные данные по умолчанию, незашифрованные сообщения, отправляемые между устройствами, SQL-инъекции, атаки типа "человек посередине" и плохое обращение с обновлениями безопасности. Однако многие устройства Интернета вещей имеют серьезные эксплуатационные ограничения на доступную им вычислительную мощность. Эти ограничения часто не позволяют им напрямую использовать базовые меры безопасности, такие как внедрение брандмауэров или использование надежных криптосистем для шифрования своих сообщений с другими устройствами, а низкая цена и ориентация на потребителя многих устройств делают надежную систему исправления безопасности необычной.

Вместо обычных уязвимостей в системе безопасности растет число атак с внедрением ошибок, нацеленных на устройства Интернета вещей. Атака с внедрением сбоя - это физическая атака на устройство с целью целенаправленного внесения сбоев в систему для изменения предполагаемого поведения. Сбои могут возникать непреднамеренно из-за шумов окружающей среды и электромагнитных полей. Существуют идеи, вытекающие из целостности потока управления (CFI) для предотвращения атак с внедрением ошибок и восстановления системы до исправного состояния до сбоя.

Устройства Интернета вещей также имеют доступ к новым областям данных и часто могут управлять физическими устройствами, так что даже к 2014 году можно было сказать, что многие подключенные к Интернету устройства уже могли "шпионить за людьми в их собственных домах", включая телевизоры, кухонные приборы, камерыи термостаты. Было показано, что устройства с компьютерным управлением в автомобилях, такие как тормоза, двигатель, замки, крышки капота и багажника, звуковой сигнал, обогрев и приборная панель, уязвимы для злоумышленников, имеющих доступ к бортовой сети. В некоторых случаях компьютерные системы транспортных средств подключены к Интернету, что позволяет использовать их удаленно. К 2008 году исследователи безопасности продемонстрировали возможность удаленного управления кардиостимуляторами без разрешения. Позже хакеры продемонстрировали дистанционное управление инсулиновыми помпами и имплантируемыми кардиовертерными дефибрилляторами.

Плохо защищенные устройства Интернета вещей, доступные через Интернет, также могут быть использованы для атаки на других. В 2016 году распределенная атака типа "отказ в обслуживании", осуществляемая с помощью устройств Интернета вещей, на которых была запущена вредоносная программа Mirai, вывела из строя DNS-провайдера и крупные веб-сайты. Ботнет Mirai заразил примерно 65 000 устройств Интернета вещей в течение первых 20 часов. В конечном итоге число заражений увеличилось примерно до 200 000-300 000. На Бразилию, Колумбию и Вьетнам пришлось 41,5% случаев заражения. Ботнет Mirai выделил конкретные устройства Интернета вещей, которые состояли из видеорегистраторов, IP-камер, маршрутизаторов и принтеров. Основными поставщиками, которые содержали наибольшее количество зараженных устройств, были определены Dahua, Huawei, ZTE, Cisco, ZyXEL и MikroTik В мае 2017 года Джунаде Али,специалист по информатике из Cloudflare отметил, что собственные уязвимости DDoS существуют в устройствах IoT из-за плохой реализации шаблона публикации–подписки.Подобные атаки заставили экспертов по безопасности рассматривать IoT как реальную угрозу интернет-сервисам.

Национальный совет по разведке США в несекретном отчете утверждает, что было бы трудно отказать врагам Соединенных Штатов, преступникам и злоумышленникам в доступе к сетям датчиков и дистанционно управляемым объектам... Открытый рынок агрегированных данных датчиков может служить интересам торговли и безопасности не меньше, чем помогает преступникам и шпионам выявлять уязвимые цели. Таким образом, массовое параллельное слияние датчиков может подорвать социальную сплоченность, если окажется, что оно принципиально несовместимо с гарантиями Четвертой поправки против необоснованного поиска ". В целом разведывательное сообщество рассматривает Интернет вещей как богатый источник данных.

31 Января 2019 года газета Washington Post написала статью о проблемах безопасности и этики, которые могут возникнуть с дверными звонками и камерами Интернета вещей: "В прошлом месяце Ring был пойман на том, что позволил своей команде в Украине просматривать и комментировать определенные видео пользователей; компания заявляет, что просматривает только общедоступные видео и видео от Ringвладельцы, которые дают согласие. Буквально на прошлой неделе камера Nest в калифорнийском семейном гнезде позволила хакеру захватить управление и транслировать поддельные звуковые предупреждения о ракетной атаке, не говоря уже о том, чтобы заглянуть к ним, когда они использовали слабый пароль ".

На озабоченность по поводу безопасности был дан целый ряд ответов. Фонд безопасности Интернета вещей (IoTSF) был создан 23 сентября 2015 года с целью обеспечения безопасности Интернета вещей путем распространения знаний и передовой практики. Его учредительный совет состоит из поставщиков технологий и телекоммуникационных компаний. Кроме того, крупные ИТ-компании постоянно разрабатывают инновационные решения для обеспечения безопасности устройств Интернета вещей. В 2017 году Mozilla запустила Project Things, который позволяет маршрутизировать устройства Интернета вещей через безопасный шлюз Web of Things. Согласно оценкам KBV Research, общий рынок безопасности Интернета вещей[270] будет расти на 27,9% в течение 2016-2022 годов в результате растущих инфраструктурных проблем и диверсифицированного использования Интернета вещей.

Некоторые утверждают, что государственное регулирование необходимо для защиты устройств Интернета вещей и Интернета в целом, поскольку рыночных стимулов для защиты устройств Интернета вещей недостаточно.Было обнаружено, что из-за особенностей большинства плат разработки IoT они генерируют предсказуемые и слабые ключи, которые позволяют легко использовать при атаке "Человек посередине". Однако многими исследователями были предложены различные подходы к усилению защиты для решения проблемы слабой реализации SSH и слабых ключей.

Безопасность Интернета вещей в сфере производства сопряжена с различными проблемами и различными перспективами. В ЕС и Германии защита данных постоянно упоминается во всей производственной и цифровой политике, особенно в I4.0. Однако отношение к безопасности данных отличается с точки зрения предприятия, в то время как акцент делается на меньшую защиту данных в форме GDPR, поскольку данные собираются с устройств Интернета вещей на производстве. сектор не отображает личные данные. Тем не менее, исследования показали, что производственные эксперты обеспокоены "безопасностью данных для защиты машинных технологий от международных конкурентов, которые все больше стремятся к взаимосвязанности".

Безопасность

Системы Интернета вещей обычно управляются интеллектуальными приложениями, управляемыми событиями, которые принимают в качестве входных данных либо измеренные данные, вводимые пользователем, либо другие внешние триггеры (из Интернета) и командуют одним или несколькими исполнительными механизмами для обеспечения различных форм автоматизации. Примеры датчиков включают детекторы дыма, датчики движения и контактные датчики. Примеры приводов включают в себя интеллектуальные замки, интеллектуальные розетки и элементы управления дверью. К популярным платформам управления, на которых сторонние разработчики могут создавать интеллектуальные приложения, взаимодействующие по беспроводной сети с этими датчиками и приводами, относятся SmartThings от Samsung, HomeKit от Apple, и Alexa от Amazon, среди прочих.

Проблема, характерная для систем Интернета вещей, заключается в том, что приложения с ошибками, непредвиденные плохие взаимодействия с приложениями или сбои в работе устройств / коммуникаций могут вызывать небезопасные и опасные физические состояния, например, "отпирайте входную дверь, когда никого нет дома" или "выключайте обогреватель, когда температура ниже 0 градусов по Цельсию и людиспят по ночам". Обнаружение недостатков, которые приводят к таким состояниям, требует целостного представления об установленных приложениях, компонентах устройств, их конфигурациях и, что более важно, о том, как они взаимодействуют. Недавно исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде предложили IotSan, новую практическую систему, которая использует проверку модели в качестве строительного блока для выявления недостатков "на уровне взаимодействия" путем выявления событий, которые могут привести систему к небезопасным состояниям. Они оценили IotSan на платформе Samsung SmartThings. Из 76 систем, настроенных вручную, IotSan обнаруживает 147 уязвимостей (т.Е. Нарушения безопасных физических состояний/свойств).

Дизайн

Учитывая широкое признание развивающегося характера проектирования и управления Интернетом вещей, устойчивое и безопасное развертывание решений IoT должно быть разработано для "анархической масштабируемости".Применение концепции анархической масштабируемости может быть распространено на физические системы (i.e. контролируемые объекты реального мира), в силу того, что эти системы разработаны с учетом неопределенного будущего управления. Таким образом, эта жесткая анархическая масштабируемость обеспечивает путь к полной реализации потенциала решений Интернета вещей путем выборочного ограничения физических систем для обеспечения всех режимов управления без риска физического сбоя.

Ученый-компьютерщик из Университета Брауна Майкл Литтман утверждает, что успешное внедрение Интернета вещей требует рассмотрения удобства использования интерфейса, а также самой технологии. Эти интерфейсы должны быть не только более удобными для пользователя, но и лучше интегрированными: "Если пользователям нужно изучить различные интерфейсы для своих пылесосов, замков, разбрызгивателей, светильников и кофеварки, трудно сказать, что их жизнь стала проще".

Влияние на экологическую устойчивость

Проблема, связанная с технологиями Интернета вещей, связана с воздействием на окружающую среду производства, использования и возможной утилизации всех этих полупроводниковых устройств.[281] Современная электроника изобилует широким спектром тяжелых металлов и редкоземельных металлов, а также высокотоксичных синтетических химикатов. Это чрезвычайно затрудняет их надлежащую переработку. Электронные компоненты часто сжигаются или выбрасываются на обычные свалки. Кроме того, человеческие и экологические издержки добычи редкоземельных металлов, которые являются неотъемлемой частью современных электронных компонентов, продолжают расти. Это приводит к общественным вопросам, касающимся воздействия устройств Интернета вещей на окружающую среду в течение срока их службы.

Преднамеренное устаревание устройств

Фонд Electronic Frontier выразил обеспокоенность тем, что компании могут использовать технологии, необходимые для поддержки подключенных устройств, для преднамеренного отключения или "блокировки" устройств своих клиентов с помощью удаленного обновления программного обеспечения или путем отключения службы, необходимой для работы устройства. В одном из примеров устройства домашней автоматизации, продаваемые с обещанием "Пожизненной подписки", оказались бесполезными после того, как Nest Labs приобрела Revolv и приняла решение отключить центральные серверы, на которых работали устройства Revolv. As Nest - компания , принадлежащая Alphabet (Материнская компания Google), EFF утверждает, что это создает "ужасный прецедент для компании, стремящейся продавать самоуправляемые автомобили, медицинские приборы и другие высококачественные гаджеты, которые могут быть необходимы для обеспечения средств к существованию или физической безопасности человека".

Владельцы должны иметь право направлять свои устройства на другой сервер или совместно работать над улучшенным программным обеспечением. Но такие действия нарушают раздел 1201 DMCA Соединенных Штатов, в котором есть исключение только для "локального использования". Это загоняет тех, кто хочет продолжать использовать собственное оборудование, в легальную "серую зону". EFF считает, что покупатели должны отказаться от электроники и программного обеспечения, которые ставят пожелания производителя выше своих собственных.

Примеры постпродажных манипуляций включают Google Nest Revolv, отключенные настройки конфиденциальности на Android, отключение Sony Linux на PlayStation 3, принудительное лицензионное соглашение на Wii U.

Запутанная терминология

Кевин Лонерган в журнале Information Age, посвященном бизнес-технологиям, назвал термины, связанные с IoT, "терминологическим зоопарком".[285]Отсутствие четкой терминологии не является "полезным с практической точки зрения" и "источником путаницы для конечного пользователя". Компания, работающая в сфере Интернета вещей, может работать во всем, что связано с сенсорными технологиями, сетями, встроенными системами или аналитикой. По словам Лонергана, термин IoT был придуман до того, как появились смартфоны, планшеты и устройства, какими мы их знаем сегодня, и существует длинный список терминов с разной степенью совпадения и технологической конвергенции: Интернет вещей, Интернет всего (IoE), Интернет товаров (цепочка поставок), промышленный интернет, всепроникающие вычисления, всепроникающее зондирование, повсеместные вычисления, киберфизические системы (CPS), беспроводные сенсорные сети (WSN), интеллектуальные объекты, цифровые двойники, киберобъекты или аватары, взаимодействующие объекты, межмашинный обмен (M2M), окружающий интеллект (AmI), Операционные технологии (OT) и информационные технологии (IT).[285] Что касается IIoT, промышленной подотрасли Интернета вещей, рабочая группа по составлению словаря Консорциума промышленного Интернета создала "общий и многоразовый словарь терминов"[286] для обеспечения "единообразной терминологии" в публикациях, выпущенных Консорциумом промышленного Интернета. IoT One создала базу данных терминов Интернета вещей, включающую оповещение о новом термине, чтобы получать уведомления при публикации нового термина. По состоянию на март 2020 года эта база данных объединяет 807 терминов, связанных с IoT, сохраняя при этом материал "прозрачным и всеобъемлющим".

Барьеры для усыновления

Недостаточная совместимость и нечеткие ценностные предложения

Несмотря на общую веру в потенциал Интернета вещей, лидеры отрасли и потребители сталкиваются с препятствиями на пути более широкого внедрения технологии Интернета вещей. Майк Фарли утверждал в Forbes, что, хотя решения IoT привлекают первых пользователей, им либо не хватает совместимости, либо четкого варианта использования для конечных пользователей.Исследование Ericsson, касающееся внедрения Интернета вещей среди датских компаний, показывает, что многие изо всех сил пытаются "точно определить, в чем заключается ценность Интернета вещей для них".

Вопросы конфиденциальности и безопасности

Что касается Интернета вещей, особенно в отношении потребительского Интернета вещей, информация о повседневной жизни пользователя собирается для того, чтобы "вещи" вокруг пользователя могли сотрудничать для предоставления более качественных услуг, отвечающих личным предпочтениям.Когда собранная информация, которая подробно описывает пользователя, проходит через несколько переходов в сети, из-за разнообразной интеграции сервисов, устройств и сети, информация, хранящаяся на устройстве, уязвима для нарушения конфиденциальности путем компрометации узлов, существующих в сети IoT.

Например, 21 октября 2016 года в результате множественного распределенного отказа в обслуживании (DDoS) были атакованы системы, управляемые поставщиком систем доменных имен Dyn, что привело к недоступности нескольких веб-сайтов, таких как GitHub, Twitter и другие. Эта атака выполняется через ботнет, состоящий из большого количества устройств Интернета вещей, включая IP-камеры, шлюзы и даже радионяни.

В принципе, существует 4 цели безопасности, которые требует система Интернета вещей:

(1) конфиденциальность данных: неавторизованные стороны не могут иметь доступа к переданным и сохраненным данным;

(2) целостность данных: должно быть обнаружено преднамеренное и непреднамеренное повреждение переданных и сохраненных данных;

(3) неотказуемость: отправитель не может отказатьотправив данное сообщение;

(4) доступность данных: переданные и сохраненные данные должны быть доступны авторизованным сторонам даже при атаках типа "отказ в обслуживании" (DOS).

Правила конфиденциальности информации также требуют от организаций соблюдения "разумной безопасности". Калифорнийский SB-327 "Конфиденциальность информации: подключенные устройства "потребует от производителя подключенного устройства, как определены эти термины, оснащения устройства разумной функцией безопасности или функциями, которые соответствуют характеру и функциям устройства, соответствующей информации, которую оно может собирать, содержать илипередача и предназначена для защиты устройства и любой содержащейся в нем информации от несанкционированного доступа, уничтожения, использования, модификации или раскрытия, как указано ". Поскольку среда каждой организации уникальна, продемонстрировать, что такое "разумная безопасность" и какие потенциальные риски могут быть связаны с бизнесом, может оказаться непросто. Закон штата Орегон HB 2395 также "требует от [лица], которое производит, продает или предлагает продавать подключенное устройство] производителя оснащать подключенное устройство разумными функциями безопасности, которые защищают подключенное устройство и информацию, которую подключенное устройство собирает, содержит, хранит или передает] хранит от доступа, уничтожения, модификации, использования или раскрытия, которые потребитель не дает разрешения".

По данным антивирусного провайдера Касперского, в 2020 году было 639 миллионов утечек данных с устройств Интернета вещей и 1,5 миллиарда утечек за первые шесть месяцев 2021 года.

Традиционная структура управления

Исследование, опубликованное компанией Ericsson относительно внедрения Интернета вещей среди датских компаний, выявило "противоречие между IoT и традиционными структурами управления компаниями, поскольку IoT по-прежнему представляет как неопределенность, так и отсутствие исторического приоритета".Среди опрошенных респондентов 60 процентов заявили, что они "не верят, что у них есть организационные возможности, а трое из четырех не верят, что у них есть процессы, необходимые для использования возможностей Интернета вещей". Это привело к необходимости понимания организационной культуры, чтобы облегчитьпроцессы организационного проектирования и тестирование новых методов управления инновациями. Отсутствие цифрового лидерства в эпоху цифровых преобразований также сдерживало инновации и внедрение Интернета вещей до такой степени, что многие компании в условиях неопределенности "ждали развития рыночной динамики" или дальнейших действий в отношении Интернета вещей "в ожидании действий конкурентов, клиентовpull, или нормативные требования ". Некоторые из этих компаний рискуют быть "обманутыми" – "Kodak был лидером на рынке, пока цифровое разрушение не затмило пленочную фотографию цифровыми фотографиями", не сумев "увидеть разрушительные силы, влияющие на их отрасль" и "по–настоящему принять новые бизнес-модели, которые открывают разрушительные изменения". Скотт Энтони написал в Harvard Business Review, что Kodak "создал цифровую камеру, инвестировал в технологию и даже понял, что фотографии будут доступны в Интернете", но в конечном итоге не смог понять, что "онлайн-обмен фотографиямиэто был новый бизнес, а не просто способ расширить полиграфический бизнес".

Бизнес-планирование и управление проектами

Согласно исследованию 2018 года, 70-75% развертываний IoT застряли на стадии пилота или прототипа, не смогли достичь масштаба отчасти из-за отсутствия бизнес-планирования.

Несмотря на то, что ученые, инженеры и менеджеры по всему миру постоянно работают над созданием и использованием преимуществ продуктов Интернета вещей, существуют некоторые недостатки в управлении, управлении и реализации таких проектов. Несмотря на огромный прогресс в области информационных и других базовых технологий, IoT по-прежнему остается сложной областью, и проблема управления проектами IoT все еще нуждается в решении. Проекты IoT должны выполняться иначе, чем простые и традиционные ИТ, производственные или строительные проекты. Поскольку проекты IoT имеют более длительные сроки реализации, нехватку квалифицированных ресурсов и ряд проблем с безопасностью / законодательством, существует необходимость в новых и специально разработанных проектных процессах. Следующие методы управления должны повысить уровень успеха проектов IoT:

Отдельный этап исследований и разработок

Проверка концепции / прототипа перед началом фактического проекта

Руководители проектов с междисциплинарными техническими знаниями

• Общепринятый деловой и технический жаргон

Смотрите также

5G * Искусственный интеллект вещей * Автомобильная безопасность * Большие данные * Облачное производство * Киберфизическая система * Служба распространения данных * Память цифровых объектов * Цифровой двойник * Пограничные вычисления * Четырехмерный продукт * Домашняя автоматизация * Система позиционирования в помещении * Индустрия 4.0 * Интернет военных вещей * Облако Интернета вещей * Моделирование Интернета вещей * Консорциум открытых межсоединений * OpenWSN * Количественная самооценка * Адаптивное автоматизированное проектирование * Интеллектуальная сеть * Сеть вещей * Поток (сетевой протокол) * Материя (стандарт)

Электрические сны, комедийный фильм 1984 года с участием разумного (случайно) персонального компьютера, способного управлять всей бытовой техникой своего владельца-человека, и который превращается в физическую угрозу для него и даже конкурента.

Примечания

Фактические стандарты могут использовать другую терминологию и / или определять границы слоев, отличные от представленных здесь.

Читать

books.google.kz/books?id=4UW4DgAAQBAJ&pg=PA1&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false

• /books.google.kz/books?id=uW1_CwAAQBAJ&pg=PAPA1&redir_esc=y#
• books.google.kz/books?id=PP1xCQAAQBAJ&redir_esc=y
• amazon.com/Industrial-Internet-Application-Development-developmen

Пруф

• harpercollinsleadership.com/9780814439777/the-future-is-smart/