Введение в Интернет вещей (IoT) Дисциплина «Интернет вещей» 1 лекция Когда и почему возник Интернет вещей? Население Земли Подключенных устройств Подключенных устройств на одного человека 6,3 млрд. 6,8 млрд. 7,2 млрд. 7,6 млрд. 500 млн. 12,5 млрд. 25 млрд. 50 млрд. 0,08 1,84 3,47 6,58 2003 2010 2015 2020 Подключенных устройств больше, чем людей Временная шкала изменения количества людей и предметов, подключенных к Интернет (Cisco IBSG, 2011) 2 Идея Интернета вещей (Internet of Things, IoT) IoT = Сенсоры (датчики) + Данные + Сети + Платформы приложений (услуг) 3 Коммуникации, реализуемые IoT Коммуникация в любое время - в движении - ночью - днем Коммуникация любых устройств - на улице - дома - около компьютера Коммуникация в любом месте - между комьютерами - между людьми (без компьютера) - между людьми и устройствами - между устройствами 3 Большие данные (Big Date) VVV Объем (Volume) Скорость (Velocity) Терабайты Записи Транзакции Таблицы Файлы Разнообразие (Variety) Большие данные Последовательная Отложенная В реальном времени Потоковая Структурированные Неструктурированные Слабо-структурированные Все вместе 3 Облачные вычисления (Cloud computing) Пользователи облака Инфраструктура Платформа Приложение Веб-браузер, мобильное приложение, тонкий клиент, эмулятор терминала,... SaaS CRM, электронная почта, виртуальный рабочий стол, общение, игры,... PaaS Среда выполнения, базы данных, веб-сервер, разработка,... IaaS Виртуальные машины, серверы, хранилища, балансировки нагрузки, сеть,... XaaS («X» as a Service) – «Х» как услуга 3 Беспроводные сенсорные сети WSN Сенсорная подсистема Вычислительная подсистема Аналоговый сенсор MCU Цифровой сенсор Коммуникационная подсистема ADC ПЗУ Кэш ОЗУ Процессор Таймер Актуатор Аккумулятор энергии I/O порты Регулятор напряжения Сенсорный узел Приёмопередатчик Блок выработки энергии Подсистема питания Внешняя сеть Самомаршрутизируемая сенсорная сеть Сенсорный узел Шлюз 3 Коммуникации «машина – машина» М2М Канал связи В Машина А Сеть связи Машина С 3 Коммуникации малого радиуса действия NFC Три основных режима работы: 1. Пассивный (эмуляция смарт-карты). 2. Передача между равноправными устройствами (P2P). 3. Активный режим (чтение или запись). 3 «Умные приложения» на основе Интернета вещей 3 Подсистемы «умного города» Транспорт Энергетика и ЖКХ Государственное и муниципальное управление Жители и предприятия города Безопасность Интернет вещей Другие сервисы Образование Здравоохранение 3 Подсистемы «умного дома» 3 «Умные вещи» Интернет-холодильник Робот-пылесос «Умные» ботинки 3 «Умный» туалет Проблемы внедрения Интернета вещей Драйверы Барьеры Стремительное развитие инфокоммуникационных технологий Необходимость принятия общих стандартов Мода на смартфоны, планшеты и другие мобильные устройства Медленный переход к протоколу IPv6 Логистика и управление поставками Риск закрытости частных сетей Повышение безопасности и удобства автотранспорта Необходимость сохранения окружающей среды и снижения энергозатрат Развитие сферы контроля за контрафактной продукцией и защиты от краж Поддержка государств и действия инноваторов Несовместимость ряда компонентов Проблема защиты персональных данных и безопасности Сравнительно высокая стоимость внедрения 3
