Индустрия умных сенсоров, устройств и домов переживает настоящий бум. Но чтобы окончательно закрепиться в повседневной жизни людей, ей нужно решить несколько важных проблем
ПОДЕЛИТЬСЯ:
Разговоры о будущем не обходятся без масштабной темы интернета вещей. Умные города, подключенные к инфраструктуре объекты дорожного движения, включая сами автомобили, автоматизация дома – все это ждет нас уже через 5, 10 или 15 лет, в зависимости от прогноза.
По данным Business Insider, к примеру, в 2027 году в мире будет насчитываться более 41 миллиона подключенных к интернету вещей устройств – то есть на каждого человека будет приходиться минимум пять девайсов. В топе будут решения для производств – в частности, автоматизации и удаленного мониторинга – а также потребительские продукты – "умные" колонки, лампы, а также системы безопасности.
Но IoT-индустрия все еще далека до периода зрелости. Сейчас ее развитие можно назвать хаотичным: сотни производителей представляют свои отдельные устройства или комплексы, которые скорее фрагментируют, а не соединяют мир. Что нужно сделать, чтобы экосистема действительно стала единой и, что самое главное, – полезной?
Отсутствие полноценной экосистемы
По данным Statista, сейчас на рынке представлено 620 платформ интернета вещей. И это только платформы, которые позволяют проводить вычисления или передавать данные в облаке. Кроме того, есть огромное количество производителей непосредственно устройств – от термостатов до холодильников.
Все эти девайсы хоть и фундаментально подключены к интернету, но имеют разные принципы работы. Когда у пользователя всего одно-два таких устройства, это не проблема. Но если их станет пять и больше – как упоминалось в прогнозе выше – отсутствие стандартизации может стать проблемой.
McKinsey еще пять лет назад оценивал, что совместимость устройств обеспечит до 40% потенциальной выручки для IoT-индустрии. И эти расчеты до сих пор актуальны. Разрозненность девайсов интернета вещей ведет к сложностям в их интеграции и поддержке как со стороны пользователя, так и производителя.
Проблемы могут также распространяться на сбор и обмен данными: есть риск, что разные форматы информации могут способствовать некорректной работе устройств от нескольких производителей – это негативно влияет на гибкость и общую эффективность интернета вещей как инструмента.
Рынок уже начал вырабатывать решения этой проблемы. К примеру, Microsoft запустил свою систему для IoT-устройств – IoT Central. Она предоставляет компаниям централизованную платформу для установки девайсов интернета вещей. По заверениям Microsoft, система упростит создание IoT-сетей и обеспечит ту самую стандартизацию. Но до тех пор, пока такие решения находятся в руках частных компаний, действительно универсальный стандарт остается недосягаемой целью.
"Сейчас все в индустрии устроено так, что любое устройство можно подключить по IP, интернет-протоколу – независимо от того, какой у него производитель или тип связи. Но да, датчики изначально не унифицированы. Мы, например, подключаем их к центральному хабу и для этого пишем специальный софт", – говорит основатель и СЕО украинского стартапа ОМО Вадим Сидоренко.
Он добавляет: есть надежда, что со временем производители станут разрабатывать устройства по единым стандартам, и необходимость выполнять такие процедуры отпадет. "Но на данном этапе объединить все устройства по интернет-протоколу возможно – так оно и работает", – отметил эксперт.
Связь
Интернет вещей – это во многом история о взаимодействии датчиков между собой и центральным хабом. Все это происходит по стандартам связи, которых сейчас на рынке насчитывается огромное количество.
Взять, к примеру, технологии с низким диапазоном. Здесь есть метод радиочастотной идентификации, Bluetooth, все тот же Wi-Fi, который работает в диапазоне нескольких десятков метров. Есть также ZigBee – одна из самых популярных технологий на рынке, которая создана для устройств с низкой пропускной способностью и небольшим потреблением энергии.
Другое направление – решения с высоким диапазоном. Это и LPWAN, которое работает в радиусе до 1 км, и DASH7, и популярное сейчас LoRaWan. Все они направлены на покрытие большой территории, а области их применения не ограничены: от масштабного сельского хозяйства, до беспилотных автомобилей и умной архитектуры, о которой грезит весь мир.
В концепции интернета вещей – или даже интернета всего (Internet of Everything) – каждый датчик или устройство может "общаться" с любым другим подключенным девайсом. И как обеспечить это взаимодействие, когда отдельные части системы работают на разных стандартах связи, остается открытым вопросом.
"IoT – очень широкое понятие. И то, что здесь существуют разные протоколы, говорит о разных случаях применения. К примеру, Zigbee применяют преимущественно в помещении, LoraWan/NBoT – на улице", – рассказывает эксперт в сфере телекоммуникаций и сооснователь IoT Ukraine Сергей Одинец.
Специалист подчеркивает, что наличие разных типов соединения будет актуально еще многие годы. И здесь важно то, чтобы каждый стандарт связи развивался в своей нише. "Для обновлений существуют профильные объединения, развивающие каждый из стандартов. У LoraWan это LoRa Alliance, у ZigBee – ZigBee Alliance. Все это формирует ту самую экосистему. Но она, разумеется, будет себя трансформировать. К примеру, появление 5G, скорее всего, "съест" своего предка NBIoT. А в дальнейшем может появиться и IoT на спутниках – в общем, перспективных направлений много".
Потребление энергии
Как у ноутбука и смартфона, так и у большинства устройств интернета вещей есть "спящий режим". В это время девайс формально отключен, но все еще настроен на прием сигналов – чтобы в нужный момент "откликнуться". Как например, колонка с умным голосовым ассистентом, которая включается каждый раз, когда ее позвать.
И дело в том, что в "спящем режиме" прибор также потребляет электроэнергию, хоть и в меньших количествах. Когда пользователь владеет одним или нескольким таких устройств, это не большая проблема. Но с ростом масштабов она становится все более актуальной.
Есть даже специальные расчеты для колонки Amazon Echo. Когда она находится в режиме ожидания, то потребляет три ватта энергии. Если переводить в деньги, то в США это примерно $3,15 в год – не так уж и много. Но если речь пойдет о большом офисе будущего, где умное устройство будет встречаться буквально на каждом шагу, или автоматизированном производстве – потери могут расти в геометрической прогрессии.
И да, есть отдельное направление устройств интернета вещей, которые отвечают за эффективный расход ресурсов. А кроме того, многие устройства и вовсе работают на аккумуляторов, которых хватит на годы. Но при учете, что в ближайшем будущем количество IoT-устройств будет исчисляться десятками, если не сотнями миллиардов, – вопрос потребления энергии может стать критическим.
По словам игроков украинского рынка, сейчас есть несколько направлений в сфере, в рамках которых создают решения для энергоэффективности датчиков. Во-первых, есть протоколы – тот же Zigbee – где датчики полностью выключаются, если не работают. Соответственно, они почти не потребляют электроэнергию и благодаря этому "живут" годами.
Во-вторых, в других случаях сейчас все более активно используют солнечную энергию. Она хорошо для этого подходит, так как сенсорам, на самом деле, не нужно много электроэнергии. Есть уже также прототипы, когда датчики заряжаются от радиоволн в эфире. До полноценного использования этих наработок еще нужно дойти, но все они рано или поздно займут свое место в индустрии.
Будущее интернета вещей выглядит хоть и перспективным, но не без трудностей. Индустрия вряд ли сделает шаг вперед без стандартизации, экосистемных инициатив и – также стоит подчеркнуть – решения вопросов с кибербезопасностью. Лишь преодолев эти вызовы, устройства, дома и целые города станут по-настоящему умными.