Интернет вещей: куда идем и что это будет

Алексей Шалагинов, независимый эксперт

Прогнозы

В 2008 г. аналитики из IDC прогнозировали, что в 2015 г. количество подключенных к Интернету устройств, в том числе Интернета вещей (IoT), достигнет 15 млрд.

В 2009 г. альянс GSMA предсказывал 50 млрд устройств только Интернета вещей к 2025 г. В 2010 г. компания Ericsson предполагала, что 50 млрд устройств IoT будет уже в 2020 г. Примерно в то же время такую же цифру озвучила и компания Cisco, в лице тогдашнего главного технолога Дэйва Эванса[1].

Рис. 1. Различные прогнозы увеличения количества устройств IoT

Источник: IoTAnalytics

 

На конгрессе MWC 2014 в Барселоне прогноз Ericsson был объявлен консервативным, и на передний план вышла китайская компания Huawei, провозгласившая, что в 2025 г. устройств IoT будет… 100 млрд! Затем решил себя показать другой китайский вендор, компания ZTE, которая в 2014 г. перенесла планку в 100 млрд устройств уже на 2020 г.

Сегодня, в начале 2018 г., когда до знакового рубежа «2020» осталось не так уж много времени, почему-то не слышно ни о 100, ни даже о 50 млрд устройств. Нынешняя оценка лежит где-то от 6,4 млрд (без учета смартфонов, планшетов и лэптопов) от Gartner до 17,6 млрд, согласно оценке IHS[2].

Сейчас и компания Ericsson, и Дейв Эванс, который работает техническим директором в Stringify, существенно «понизили планку». Ericsson прогнозирует 28 млрд, а Эванс – 30 млрд устройств IoT в 2020 г.

IHS Markit предсказывает 30,7 млрд устройств, а Gartner – 20,8 млрд (не считая смартфонов, планшетов и лэптопов). IDC прогнозирует 28,1 млрд, опять-таки без учета названных устройств.

Разнобой в прогнозах IoT объясняется прежде всего тем, что каждая компания имеет собственное определение IoT и со временем меняет метод оценки. Кроме того, часто в прогнозах IoT указываются такие устройства, которые ранее еще не применялись и даже не были изобретены.

 

Основные тренды развития IoT в мире

  1. Устройства для «умного дома» станут привычными в ближайшие два-три года.

Это могут быть, например, сушилки для стиральных машин, которые, в частности, предупреждают о слишком толстом ворсе, способны предотвратить возгорание от перегрева. В 2018 г. в США такой функцией уже оснащается большинство сушильных агрегатов. Еще один драйвер внедрения IoT − экономия электроэнергии. «Умные» термостаты, которые включаются только при наличии людей в помещении, и интеллектуальные выключатели, также реагирующие на присутствие человека, помогают сэкономить электроэнергию.

  1. Граничные вычисления (Edge Computing) будут расти быстрее облачных вычислений (Cloud Computing).

Сейчас IoT работает в основном через централизованное облако, которое используется как для хранения данных, так и для вычислений. Однако увеличение количества IoT-устройств повлечет за собой возрастание нагрузки на сети, через которые данные с датчиков и сенсоров IoT перекачиваются в облако, а затем в виде результатов и команд управления – обратно на границу сети. Постепенно разработчики приложений и производители устройств IoT начинают осознавать пользу хранения, вычислений и анализа данных на границе сети, в непосредственной близости от мест их получения.

Edge Computing – это ячеистая сеть, состоящая из микро-дата-центров, которые хранят и обрабатывают критичные данные в непосредственной близости от мест их получения, а некритичные (или резервные) данные отправляют в централизованные дата-центры больших объемов. В микро-дата-центрах осуществляются сортировка, фильтрация и обработка критичных данных, чтобы повысить скорость обработки, сократить время реакции и снизить трафик в опорных сетях операторов связи, которые предоставляют коннективность с облачными дата-центрами.

 

Рис. 2. Примерный вид микро-дата-центра

Источник: Huawei

Подход «граничных вычислений» (edge computing) имеет ряд преимуществ. Во-первых, повышается эффективность обработки больших массивов данных, получаемых с мириадов устройств IoT. Во-вторых, приложения по их обработке, расположенные в микро-дата-центрах, работают быстрее и с меньшими задержками на передачу данных. В-третьих, высвобождается широкая полоса пропускания в опорной сети оператора, которая ранее была занята пересылкой данных в центральное облако. Благодаря этим инновациям граничные вычисления будут находить все больше применений как в потребительском IoT, так в промышленном Интернете вещей IIoT. Кроме того, за счет снижения использования централизованного облака, в котором может храниться большое количество критичной информации, повысятся безопасность и защищенность сети.

  1. Применение IoT в здравоохранении будет расширяться.

Одно из важнейших применений IoT – здравоохранение. По данным агентства Frost and Sullivan, в медицине IoT будет расти с CAGR 26,2%, и к 2021 г. объем рынка составит 72 млрд долл. Мобильные приложения для здоровья и фитнеса будут набирать популярность. Импланты с элементами IoT будут автоматически отслеживать параметры здоровья их носителя. В автомобилях начнут применяться устройства, контролирующие состояние здоровья водителя, его усталость и даже настроение. Эти устройства будут советовать водителю либо изменить стиль управления транспортным средством, либо сделать небольшой отдых, либо могут вообще блокировать управление автомобилем, если анализ данных покажет, что управление уставшим, раздраженным или нетрезвым водителем может привести к опасным последствиям.

  1. Безопасность IoT будет иметь наивысший приоритет.

По мере того как использование устройств и приложений будет расти, сети расширяться, а объемы передаваемых данных увеличиваться, будет повышаться и значение информационной безопасности, поскольку данные IoT могут касаться здоровья людей, ситуации на дорогах, данных видеонаблюдения и пр. Однако сегодня далеко не все устройства IoT поставляются с таким же набором параметров информационной безопасности, как, например, рабочие станции, ноутбуки, планшеты и даже смартфоны. Межмашинная аутентификация будет многоуровневой, с использованием биометрических устройств, а также искусственного интеллекта, машинного обучения и технологий анализа больших данных.

В исследовании компании Gartner приводятся данные о том, что рынок средств безопасности IoT в 2018 г. возрастет до 1,5 млрд долл. по сравнению с 1,2 млрд в 2017 г. В 2021 г. эти затраты достигнут 3,1 млрд долл.

 

Рис. 3. Рост затрат на безопасность IoT в мире до 2021 г.

Источник: Gartner

В исследовании также говорится о том, что около 20% предприятий в 2017 г. подверглось атакам на основе технологий IoT.

По данным Gartner, наиболее серьезным препятствием на рынке безопасности IoT станет недостаток приоритезации и внедрения лучших практик при новых развертываниях систем IoT. Если бы эти действия выполнялись, то рынок безопасности IoT мог бы возрасти на 80%. Это создает ощутимые проблемы безопасности. Например, известно, что отсутствие полноценной защиты IoT-устройств привело к тому, что в 2016 г. хакерам удалось создать крупнейший ботнет Mirai, который инфицировал вирусами более 300 тыс. устройств.

По результатам исследования, проведенного в 2017 г. компанией Avast, в России более 23% IoT-устройств, в том числе видеонаблюдения, имеют уязвимости, т. е. они могут быть взломаны злоумышленниками в целях шпионажа за пользователями. Avast также обнаружила, что почти 70% маршрутизаторов не защищены против кибератак.

  1. Искусственный интеллект и большие данные.

С увеличением числа IoT-устройств объемы данных, которые нужно обрабатывать и анализировать, будут достигать зетабайт (ZB). Чтобы извлечь из этих эверестов данных полезную информацию, без искусственного интеллекта AI (Artificial Intelligence) и методов анализа больших данных (Big Data) не обойтись. Причем конвергенция AI, IoT и Big Data породит волну приложений для комбинированного их использования.

Согласно отчету Frost & Sullivan[3] за 2017 г., новые приложения Big Data в 2018 г. будут разрабатываться с учетом появления новых технологий для IoT, кроме того, будет происходить активная конвергенция областей AI, IoT и Big Data. В цифровом и подключенном мире компании станут получать все больше пользовательских данных, и никого уже не будет удивлять тот факт, что если домашний тонометр зафиксировал высокий показатель кровяного давления, то пользователь сможет увидеть в своей ленте «Фейсбука» рекламу таблеток от гипертонии. Обычные решения аналитических платформ Big Data пока ограничены в использовании знаний о людях и вынуждены анализировать прошлые данные, предсказывая на этой основе дальнейшие события. Недостаток квалифицированных специалистов также будет ограничивать качество анализа. Развитие искусственного интеллекта в последние годы дало возможность разработчикам раскрывать неочевидные соотношения между данными из различных источников и в разных форматах, что позволяет повысить качество аналитики данных.

Наибольшими сегментами роста на рынке IoT Frost & Sullivan называет создание интерфейсов «человек-компьютер», технологии визуализации, включая дополненную и виртуальную реальность AR/VR, а также технологии «геймификации», прежде всего в автомобильной промышленности. Этот рынок будет расти с CAGR более 18% в период 2016−2025 гг. Особенно быстро будут развиваться сенсорные и когнитивные технологии в автостроении, в том числе встроенные в кресло водителя и рулевое управление сенсоры, приложения для носимых устройств (смартфоны, смарт-часы, фитнес-трекеры), а также облачная аналитика.

Развитие рынка IoT в России

В конце 2017 г. Российская венчурная компания (РВК) представила проект первого национального стандарта для Интернета вещей, который был разработан при участии Фонда развития интернет-инициатив (ФРИИ), Ассоциации участников рынка Интернета вещей и ООО «Телематические решения».

Стандарт включает набор протоколов для сетей LPWAN (Low Power Wide Area Network), которые предназначены для передачи небольших по объему данных на дальние расстояния с невысоким энергопотреблением. Были стандартизированы требования к протоколу обмена информацией IoT в узкополосном спектре (NB-Fi), а также к сверхузкополосным фазоманипулированным сигналам (Ultra Narrow Band, UNB), которые в сочетании с помехоустойчивым кодированием позволяют достигать очень высоких значений чувствительности приема (до –150 дБм). При этом не требуется сложной архитектуры сети, а максимальное количество точек устройств, привязанных к одной базовой станции, практически не ограничено при радиусе действия до 50 км. Срок автономной работы датчиков от элемента питания типа ААА достигает десяти лет.

Что можно сказать об объеме и темпах развития российского рынка IoT?

Российская аналитическая компания J’son & Partners Consulting оценивает объем российского рынка услуг и решений IoT в 2017 г. в более чем 60 млрд руб. и ожидает, что к 2022 г. рынок достигнет 90 млрд руб.[4]

Аналогичные оценки дает компания AC&M Consulting, которая оценивает объем продуктов и услуг IoT в 2016 г. в размере 85 млрд руб.

Компания IDC оценивает объем инвестиций российских организаций в IoT в 2016 г. в размере более 4 млрд долл., включая затраты на оборудование, программное обеспечение, услуги и связь.

В соответствии с результатами совместного исследования агентства ИКС и европейского оператора Orange совокупный объем этого рынка в России на данный момент составляет 20,813 млрд руб. и к 2020 г. достигнет 30 млрд руб. со среднегодовым темпом роста около 12%.

Компания PwC[5] затрудняется оценить объем российского рынка IoT, но характеризует его как относительно небольшой. Мировой рынок решений IoT к 2020 г. PwC прогнозирует в размере 1,2 трлн долл.

Объем мирового рынка IoT, по данным PR Newswire[6], в 2017 г. составил 171 млрд долл., в 2022 г. достигнет 561 млрд долл., а скорость роста почти 27% в год.

Forbes[7] показывает схожие цифры объема мирового рынка IoT: 157 млрд долл. в 2016 г. и 457 млрд долл. в 2020 г. при скорости роста более 28%.

Таким образом, российский рынок выглядит более чем скромно, как в абсолютном выражении, так и по скорости роста. Даже если не принимать во внимание различные методы подсчета и секторного охвата исследований у разных аналитических компаний, приведенные цифры по рынку IoT в России на фоне общемирового настораживают. Если в мире рынок IoT растет, по разным оценкам, по 20−30% в год, то российский – по 10−12%.

Объем рынка IoT России относительно мирового составлял, по разным оценкам, 0,5−2,0% мирового в 2017 г. и согласно прогнозам в 2022 г. составит 0,2−1,5%. Доля России в мировом ВВП (по паритету покупательской способности) в 2017 г. составляла, по данным аналитической компании Statista, 3,1% и в 2022 г. снизится до 2,84%[8].

Таким образом, развитие IoT в России существенно отстает от мирового.

В России на самом высшем уровне ставятся стратегические задачи создания к 2030 г. информационного общества[9], реализуется программа развития цифровой экономики[10] до 2024 г. Правительство России в 2016 г. поручило Минкомсвязи, Минпромторгу и другим ведомствам подготовить инфраструктуру туманных вычислений (Fog Computing)[11]. Выполнение всех этих программ в значительной мере (или даже критично) зависит от развития рынка Интернета вещей. Однако прогнозируемые темпы развития IoT в России дают повод для сомнений в реализуемости поставленных задач.

В то же время нельзя сказать, что IoT в России совсем не развивается. Однако развитие этих технологий происходит в основном «снизу», в соответствии с бизнес-потребностями производственных предприятий, на базе инициативных групп и инновационных центров.

Например, технологии IoT широко применяются в решении «интеллектуальный карьер» российской компании «ВИСТ Майнинг Технолоджи»[12] (слово «майнинг» в названии российской компании используется в своем исходном значении – добыча полезных ископаемых).

Компания «Стриж Телематика» («Вавиот») разрабатывает IoT-решения для безопасности, ЖКХ, «умных» городов, домов и сельского хозяйства. Это первый провайдер решений на LPWAN в России и странах бывшего СНГ, который даже создал собственный протокол LPWAN, по многим параметрам превосходящий западные аналоги[13].

Mail.Ru Group намерена интегрировать свою платформу для промышленного Интернета вещей Tarantool IIoT с разработкой компании «Вавиот»[14]. Это полностью готовое российское решение для сбора и анализа телеметрических данных с датчиков напряжения, давления, температуры и др.

ФРИИ и МГТУ им. Н.Э. Баумана основали независимую межотраслевую организацию для взаимодействия участников IoT-рынка под названием «Ассоциация Интернета вещей»[15], которая работает над стандартизацией технологий и проводит совместные исследования. В ассоциацию вошли более 27 компаний, таких как «САП СНГ», «Лаборатория Касперского», «НИС ГЛОНАСС» и др. В рамках этой программы реализуются проекты многих интересных стартапов, например: «Изитерм» − носимый «умный» термометр; автономный сервисный робот-помощник Promobot, который понимает живую речь, отвечает на вопросы, поддерживает разговор и распознает собеседников; «умная» кормушка и алгоритм для автоматического кормления домашних животных Animo, при помощи которой можно удаленно выдавать корм посредством приложения для устройств на iOS и Android, и немало других не менее любопытных проектов, которые осуществляются вне зависимости от наличия госпрограмм поддержки.

В целом можно сделать вывод, что Интернет вещей – критичная область для создания цифровой экономики, бурно развивающаяся во всем мире. Однако развитие IoT в России внушает сегодня серьезные опасения в том, что цифровая экономика в нашей стране будет развиваться темпами, соответствующими общемировым.

 

 

[1] https://www.cisco.com/c/dam/en_us/about/ac79/docs/innov/IoT_IBSG_0411FINAL.pdf

[2] https://www.gartner.com/newsroom/id/3165317

[3] https://www.iottechnews.com/news/2017/sep/06/why-convergence-iot-big-data-and-ai-will-drive-next-generation-applications

[4] tadviser.ru/index.php/Статья:Интернет_вещей,_IoT,_M2M_(рынок_России)

[5] https://www.pwc.ru/ru/publications/iot/IoT-inRussia-research_rus.pdf

[6] https://www.prnewswire.com/news-releases/the-internet-of-things-iot-market-is-expected-to-grow-from-usd-17057-billion-in-2017-to-usd-56104-billion-by-2022-at-a-compound-annual-growth-rate-cagr-of-269-300585814.html

[7] https://www.forbes.com/sites/louiscolumbus/2017/12/10/2017-roundup-of-internet-of-things-forecasts/#23a4e2021480

[8] https://www.statista.com/statistics/271379/russias-share-of-global-gross-domestic-product-gdp

[9] http://kremlin.ru/acts/bank/41919

[10] http://tass.ru/ekonomika/5083797

[11] tadviser.ru/index.php/Статья:Туманные_вычисления_(Fog_computing)

[12] Там же.

[13] https://waviot.ru/

[14] http://www.cnews.ru/news/top/2017-08-18_mailru_sovmestit_svoyu_platformu_promyshlennogo

[15] https://vc.ru/25374-iot-in-russia

Поделиться:
Спецпроект

Напряженный трафик или Современные требования к инфраструктуре ЦОД

Подробнее
Спецпроект

Специальный проект "Групповой спутниковый канал для территориально-распределенной сети связи"

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку