В чем суть интернета вещей (IoT) и как он влияет на нашу жизнь

20 января 2025 Представьте себе мир, где ваши вещи сами заботятся о ваших нуждах: холодильник заказывает продукты, когда они заканчиваются, а автомобиль предупреждает вас о предстоящем техобслуживании и его стоимости. Это реальность, которую нам создаёт интернет вещей — система, связывающая физические объекты с виртуальными сетями. Эта технология уже сегодня серьёзно упрощает многие процессы и обещает ещё больше изменений в ближайшем будущем.

Разбираемся, в чем суть интернета вещей и как он соотносится с вашей повседневной жизнью.

Что за технология IoT (интернет вещей)

Интернет вещей (Internet of Things) — технология, позволяющая различным физическим устройствам обмениваться данными между собой. Эти устройства — «устройства интернета вещей», могут быть любыми — от простых датчиков до сложных систем управления. Умные устройства собирают информацию, обрабатывают её и формируют необходимые реакции. Таким образом технология интернет вещей существенно упрощает управление системами и меняет к лучшему качество жизни.

Интернет вещей (IoT) применяются во многих областях: начиная от бытовых приборов, таких как термостаты и освещение, и заканчивая промышленными системами, обеспечивающими автоматизацию процессов. Можно говорить о наступлении новой эры, где предметы начинают взаимодействовать друг с другом.

Image by storyset on Freepik.

Как устроена работа интернета вещей

Работа IoT базируется на использовании датчиков и сетевых подключений. Например, устройства, оснащённые датчиками, собирают информацию об окружающей среде — о температуре, влажности или освещённости. Затем эти данные направляются в облачные сервисы или на серверы, где происходит их анализ и обработка. Датчики подключаются к различным устройствам и системам, подключенным к интернету — это даёт возможность дистанционно собирать данные о состоянии окружающей среды, поведении пользователей, функционировании техники и о многом другом.

Однако этот процесс позволяет не только собирать данные интернета вещей, но и реагировать на их изменения в реальном времени. Например, умный термостат регулирует температуру в доме — управляет отоплением, исходя из данных о погоде за окном и привычках жильцов.

Два вида интернета вещей

IoT можно разделить на две основные категории: потребительский и промышленный.

Потребительский

К этому сегменту относят устройства, используемые в быту, например, умные часы, фитнес-трекеры, системы освещения и термостаты. Они упрощают людям рутинные задачи и улучшают комфорт их повседневной жизни. Эти устройства способны управлять домашней техникой, следить за здоровьем человека и оптимизировать потребление ресурсов.

Промышленный

С другой стороны, концепция индустриального интернета вещей (IIoT) объединяет устройства и системы, применяемые в производственных процессах. Здесь в основном речь идет о сборе данных с промышленных машин, мониторинге состояния оборудования и автоматизации производственных заданий. Например, умные сенсоры отслеживают износ оборудования и заранее оповещают о необходимости ремонта.

Главные отличия обычного IoT от индустриального

Существует несколько ключевых различий между обычным интернетом вещей и его промышленной версией. Рассмотрим их подробнее.

Цена ошибки

В промышленных системах последствия ошибок могут быть гораздо серьёзнее, чем в потребительском сегменте. Неправильная работа оборудования или сбой в системе могут привести к существенным финансовым потерям и даже к травмам работников.

Сложность алгоритмов

Для промышленных решений требуются специализированные алгоритмы анализа данных. В случае с потребительскими устройствами можно обойтись элементарными моделями, в то время как для IIoT нужны мощные аналитические инструменты, способные обрабатывать огромные массивы информации.

Объем собираемых данных

В IIoT объем данных значительно больше. Это требует применения продвинутых технологий обработки и хранения информации для контроля состояния оборудования и производственных процессов.

Безопасность интернета вещей

Тема безопасности особенно значима в контексте IIoT. Если в бытовых устройствах утечки или утраты данных обычно вызывают лишь неудобства, то в промышленных системах инциденты могут повлечь за собой разрушительные последствия. Для защиты данных в этих системах нужны строгие правила и уникальные подходы.

В каких сферах и зачем применяют интернет вещей

Воздействие интернета вещей ощущается в самых разнообразных областях. Остановимся на некоторых из них.

Умный город

IoT активно используется в управлении городскими системами. Датчики устанавливаются на улицах для мониторинга трафика, степени загрязнения воздуха, состояния дорог и других параметров. Например:

• умные светофоры адаптируются под интенсивность транспортного потока, сокращая пробки;
• датчики парковки помогают водителям быстро находить свободные места;
• система мониторинга качества воды контролирует состояние водоёмов и водопроводов.

Сельхозиндустрия

Интернет вещей помогает фермерам повысить отдачу от хозяйств, сократить расходы и улучшить качество продукции. Вот несколько примеров его применения в сельском хозяйстве:

1. Автоматизированная ирригация. Система запускает полив только тогда, когда почва действительно нуждается в воде. Это экономит воду и уменьшает риски пересыхания или переувлажнения полей.
2. Дистанционное управление техникой. Комбайн по сигналам датчиков и GPS-навигации может самостоятельно двигаться по полю и убирать урожай, а оператор — управлять процессом удаленно.
3. Хранение и транспортировка урожая. Сенсоры контролируют параметры хранения и перевозки сельскохозяйственной продукции (температуру, влажность и концентрацию газов). Это помогает предотвратить порчу продуктов и обеспечить их свежесть при доставке к потребителю.

Розничная торговля

В ритейле IoT используется для увеличения продаж и повышения уровня обслуживания клиентов. Умные системы учета систематизируют сведения о покупательских предпочтениях и облегчают оптимизацию товарных запасов:

1. Умные полки в супермаркетах. Уведомляют персонал о том, что заканчиваются находящиеся на них товары и отправляют запрос на пополнение со склада.
2. Бесконтактные кассы самообслуживания. Используются RFID-метки или камеры с компьютерным зрением для распознавания товаров — покупатель заходит в магазин, берет товары и просто выходит с ними, а оплата списывается автоматически с привязанной карты.
3. Цифровые ценники. Магазины могут своевременно изменять цены на конкретные товары в зависимости от сезона, колебаний курсов валют, действующих акций и скидок, отображая актуализированную информацию на цифровых экранах.
4. Анализ поведения покупателей. Анализируя маршруты посетителей, ритейлер может обновить планировки торговых залов, а также разместить образцы товаров, рекламные баннеры или объявления о специальных предложениях в местах наибольшего скопления людей.

Строительство

Технологии IoT контролируют состояние зданий, оптимизируют потребление ресурсов и следят за безопасностью. Умные датчики уменьшают затраты и сигнализируют о проблемах и неполадках, в частности:

1. Датчики на строительных конструкциях (на мостах, зданиях и т. п.) отслеживают вибрации, температуру, влажность и нагрузки — возможно оперативно обнаруживать возможные проблемы и принимать меры до того, как произойдет авария.
2. Данные датчиков о состоянии машин, расходе топлива, износе деталей и их местоположении помогают оптимизировать использование техники, планировать техническое обслуживание и избегать простоев.
3. GPS-датчики и системы мониторинга грузов фиксируют перемещение строительных материалов и оборудования с привязкой ко времени. Это улучшает координацию поставок и сокращает задержки.

Здравоохранение и медицина

IoT позволяет следить за состоянием пациентов клиник дистанционно. Носимые устройства вроде фитнес-браслетов и смарт-часов, передают данные о пульсе, уровне кислорода в крови, физической активности и других показателях здоровья. Врачи могут получать эту информацию в реальном времени и оперативно реагировать на изменения. Например:

• специальные браслеты у пациентов с хроническими заболеваниями отслеживают жизненно важные показатели и предупреждают медиков о возможных проблемах;
• медицинские учреждения применяют IoT для автоматизации процесса мониторинга запасов лекарств и оборудования.

Транспорт

IoT используется для оптимизации логистики и повышения безопасности, эффективности перевозок и комфорта пассажиров. Умные системы мониторинга позволяют отслеживать состояние транспортных средств, находить оптимальные маршруты и уменьшать затраты. Вот несколько примеров:

1. Можно отслеживать состояние различных узлов автомобиля (мотор, подвеска, тормоза), предупреждать о возможных поломках и оптимизировать график технического обслуживания.
2. Датчики вибрации и температуры предупреждают о необходимости ремонта или улучшения участков трассы. Интеллектуальные светофоры автоматически регулируют свои режимы работы в зависимости от загруженности дорог, погодных условий и других факторов — это предупреждает заторы и повышает безопасность.
3. Пассажирские сервисы. Актуальная информация о времени прибытия автобусов, трамваев и поездов становится доступной благодаря системам GPS и связи между транспортными средствами и диспетчерскими центрами. Используя данные о загрузке транспортных линий и запросов пассажиров, можно корректировать расписание и направления движения транспорта.

Энергетика

Интернет вещей активно внедряется в энергетику для повышения эффективности, снижения затрат и улучшения управления ресурсами. Вот несколько примеров использования IoT в этой сфере:

1. Умные электросети (Smart Grids). Мониторинг состояния линий электропередач, подстанций и других элементов энергосистемы в реальном времени позволяет оперативно реагировать на инциденты, оптимизировать распределение энергии и предотвращать перегрузки.
2. Мониторинг энергопотребления. Данные, полученные от счетчиков, помогают потребителям управлять расходом электроэнергии и экономят деньги.
3. Энергосбережение в зданиях. Внедрение IoT-решений в системы обеспечения жизнедеятельности зданий облегчает контроль освещения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Применение умных датчиков снижает затраты на электроэнергию без ущерба для комфорта пользователей.
4. Управление спросом на электроэнергию (Demand Response). Энергетические компании могут использовать IoT для взаимодействия с потребителями и управления их энергопотреблением исходя от текущей нагрузки на сеть. Например, пользователи могут получать скидки за снижение потребления в определенные периоды времени.

Плюсы и минусы технологии IoT

Как и у любой другой технологии, у интернета вещей есть свои преимущества и недостатки.

Достоинства технологии:

• повышает эффективность и автоматизирует процессы;
• улучшает обслуживание клиентов, используя аналитику Big Data;
• оптимально использует ресурсы благодаря мониторингу в реальном времени;
• легко масштабируется и подстраивается под потребности бизнеса;
• экономит средства за счет снижения операционных расходов;
• способствует развитию инноваций и созданию новых бизнес-моделей.

Её недостатки:

• уязвима перед кибератаками и утечкой данных;
• требует высоких затрат на внедрение и поддержку;
• зависит от стабильности интернет-соединения;
• сложно интегрируется с разными устройствами и платформами;
• ограничена совместимостью некоторых устройств;
• вызывает опасения по поводу конфиденциальности и этики;
• отсутствуют единые стандарты разработки и внедрения.

Принимая во внимание плюсы от внедрения IoT, необходимо учитывать и многочисленные вызовы, в частности проблемы с безопасностью данных, высокую себестоимость развертывания, сложность интеграции и т. п.

В будущем ожидается дальнейшее совершенствование стандартов и улучшение инфраструктуры, что позволит сделать IoT ещё более доступным и безопасным.

Безопасен ли интернет вещей

Безопасность IoT остаётся серьёзной проблемой. Учитывая, что устройства постоянно подключены к сети и обмениваются данными, они могут быть уязвимыми для различных видов атак. Поэтому особое внимание нужно уделять вопросам защиты информации и безопасному использованию технологий. Необходимо внедрять строгие меры безопасности: шифрование данных, регулярные обновления систем, чтобы минимизировать риски несанкционированного вмешательства в работу систем.

Перспективы развития технологии IoT

Будущее интернета вещей выглядит многообещающим. Ожидается, что количество подключенных устройств будет расти, а современные информационные технологии вроде 5G значительно повлияют на скорость передачи данных и успешность работы IoT-решений. Это откроет новые горизонты для инноваций и улучшение качества жизни.

Работа с большим массивом данных станет ещё более эффективной, а внедрение технологий искусственного интеллекта обеспечит глубокий анализ собранной информации. Все это в свою очередь приведёт к новым возможностям в различных отраслях, от государственного управления до сельского хозяйства.

Заключение

Развитие Интернета вещей год от года продолжает набирать обороты, открывая перед нами безграничные возможности улучшения повседневной жизни. От умных домов до автоматизированных производственных линий — IoT проникает во все сферы нашего существования. Надо понимать, что вместе с удобствами и разносторонней помощью приходят и вызовы, например, вопросы безопасности и этики использования данных. Тем не менее потенциал этого направления огромен и мы ожидаем, что в будущем IoT станет неотъемлемой частью нашей реальности.

Автор: Евробайт