6 марта 2023 г.

Александр Азаров

Интернет вещей (IoT) давно зарекомендовал себя как надежный помощник бизнеса во многих отраслях. IoT-инфраструктура состоит из физических объектов, в которые встроены подключенные к сети датчики для непрерывного обмена данными между собой и с другими устройствами и системами. В отличие от традиционных систем, работающих с данными, IoT дает пользователю возможность взаимодействовать с объектами: измерять, слушать и даже управлять ими. Что особенно важно — делать это можно непрерывно и без постоянного присутствия человека. Такая концепция и соответствующие технологии способствуют принятию наиболее взвешенных решений, помогают организовывать эффективное управление процессами и позволяют находить новые пути извлечения выгоды в существующих бизнес-моделях.

По данным последнего отчета «Global IoT Enterprise Spending Dashboard», в 2022 году международный рынок IoT в корпоративном секторе вырос на 21,5% и достиг 201 млрд долл. В то же время согласно опросу IoT Analytics, 61% респондентов отметили, что применение Интернета вещей помогло им повысить конкурентоспособность. Однако в процессе разработки и внедрения IoT-решений компании зачастую сталкиваются с рядом препятствий. Расскажем о потенциале использования IoT и тонкостях внедрения, а также опишем сферы, где применение технологии стало особенно актуальным.

Особенности технологии

Понимание специфики работы IoT-решений помогает создавать согласованные системы — взаимосвязанные информационные сети, которые вносят измеримые улучшения в бизнес-процессы: позволяют снижать простои оборудования, увеличивать безопасность производственного процесса, повышать качество продукции и многое другое. Так, решения на базе Интернета вещей обладают следующими уникальными характеристиками:

  • могут превратить любую физическую сущность в «умный» подключенный к сети объект (включая людей и животных);
  • фокусируются на данных из реального мира, а не на документах или базах данных;
  • собирают данные с объектов 24/7;
  • обмениваются данными, анализируют и отображают их без задержек, принимают решения на основе собранной информации;
  • позволяют накапливать массивы Big Data практически в режиме реального времени;
  • зависят от условий, в которых работают: рельеф, уровень шума, температура и др.

Эффективность IoT-решения увеличивается пропорционально росту собираемых и анализируемых данных. Однако, чтобы создать целостную систему, недостаточно просто добавить датчики к существующему продукту и отобразить данные. Чтобы получить коммерчески успешное решение, необходимо проанализировать бизнес-процессы и определить, в каких именно проблемных зонах Интернет вещей может проявить себя наиболее эффективно.

Востребованность IoT

В 2022 году применение IoT оказалось особенно актуальным в отдельных сферах:

  • Медицина. Интернет вещей в здравоохранении все больше применяется для постоянного дистанционного мониторинга. Речь не только о, например, отслеживании климатических условий в палатах или поступления медицинских препаратов пациенту через оборудование. Особенно IoT востребован для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. Например, через сбор данных с персональных устройств (глюкометров, тонометров, пульсометров и др.), которые выдаются на длительный срок и позволяют понять картину на большом временном участке в рамках терапии. Врач может удаленно контролировать динамику лечения и делать выводы об эффективности назначенного курса, при необходимости корректировать его.
  • Сельское хозяйство. В агропромышленном комплексе IoT может содействовать наполнению рынка сельхозпродукции и помочь сектору стать более устойчивым. Прежде всего, речь о контроле здоровья и прироста поголовья скота. Чтобы поддерживать эффективную работу животноводческого хозяйства, важно обеспечить правильные климатические условия содержания животных и вовремя выявлять признаки болезни, чтобы не допустить ее распространения по значительной части стада. Критически важно понимать прирост веса животного в отношении к потребленному количеству корма, поскольку именно расходы на корм составляют бОльшую часть капиталовложений. Также нужно оценивать, когда эти инвестиции перестают давать эффективный прирост живой массы и цикл выращивания подходит к концу. В этом действенно работает комбинация технологий Интернета вещей, машинного обучения и компьютерного зрения.
  • «Умный дом». Пользователи в быту стали все чаще обращаться к «умным» устройствам, что обосновано появлением большого разнообразия простых в использовании комплектов оборудования из серии DIY («сделай сам», от англ. do it yourself), растущей потребностью в удаленном управлении бытовыми приборами (например, для загородной недвижимости). Крупные производители техники проявляют все больший интерес к автоматизации как драйверу дополнительных продаж инновационных продуктов, которые можно контролировать через мобильное приложение.

Внедрение шаг за шагом

Важно помнить, что при разработке IoT-решения, по сути, создается отдельная экосистема программного и аппаратного обеспечения, которая будет интегрирована в бизнес-процессы компании. Это сложнее, чем, например, создать мобильное приложение или веб-сервис. Создание и поддержка такой высоконагруженной системы требует вовлечения специалистов из множества дисциплин, включая hardware-, DevOps-экспертов и др.

Существует стандартный алгоритм внедрения IoT-решений, однако он может меняться, исходя из запроса компании. Основные его этапы:

1) Консультация с экспертами

По данным исследования Connected Futures Research, более 60% респондентов признались, что недооценили сложность создания собственных IoT-сервисов, а 75% самостоятельно инициированных проектов были признаны неудачными. Некоторые риски разработки не очевидны заранее, и обнаружить их могут только люди с опытом в этой сфере. Специалисты по внедрению IoT помогут оценить объем инвестиций в проект, подскажут подходящие технологии и аппаратное обеспечение в соответствии с бюджетом и целями, помогут предвидеть скрытые технологические риски.

2) Определение бизнес-целей

Знать о существующей в бизнес-процессах проблеме, для решения которой внедряется IoT, недостаточно — важно еще на раннем этапе определить цели и результаты, которые нужно достичь. Чаще всего бизнес формулирует следующие цели: сокращение затрат, оптимизация/автоматизация процессов, совершенствование системы управления рисками, увеличение объемов производства, извлечение прибыли из данных, повышение лояльности клиентов. Можно начать с внедрения Интернета вещей для достижения одной цели, а уже потом масштабировать подход. Формулирование четкой цели также предвосхищает выбор модели внедрения.

3) Выбор модели внедрения

IoT-решение должно вписываться в ИТ-инфраструктуру компании, не нарушая ее целостность. После определения проблемы, целей и ожидаемых результатов необходимо провести тщательный анализ бизнес-процессов и выбрать наиболее подходящую модель реализации проекта. К наиболее распространенным моделям относятся предиктивное обслуживание, удаленный мониторинг, контроль соответствия нормативным требованиям, монетизация данных, цифровой двойник, pay-per-use. Важно учесть, что выбранную модель, с большой вероятностью, придется подстраивать под уникальные процессы отдельной компании.

4) Выбор и настройка аппаратной части

Далее определяется набор устройств, которые необходимо подключить к сети: сенсоры, актуаторы, контроллеры, шлюзы. При выборе необходимо учитывать такие параметры как уровень энергопотребления, возможности подключения, производительность, — все они влияют на характеристики автономной работы устройств, качество сетевого взаимодействия и стоимость проекта. Всегда наиболее предпочтительными являются готовые серийно выпускаемые устройства или их комбинация. И только в случае, когда по каким-то причинам такое оборудование не подходит, принимается решение о проектировании и сборке собственного устройства.

5) Выбор IoT-платформы

Платформа Интернета вещей — это программное обеспечение, используемое для управления и централизации всех элементов сети и подключенных к ней устройств. Будучи основой решения, она определяет, как устройства обмениваются данными и как эти данные обрабатываются. Можно воспользоваться готовой платформой (например, Tarantool IoT Platform, WiseTeco и др.) или построить ее с нуля, получив в результате кастомное решение с индивидуальной схемой обработки данных и пользовательскими интерфейсами. К разработке нужно подойти основательно: если в дальнейшем потребуется внести в платформу изменения, то придется обновлять код, что в свою очередь приведет к удорожанию всего проекта.

6) Прототипирование и дизайн решения

На стадии прототипирования проект из идеи превращается в Proof of Concept — демонстрацию возможности реализации концепции. PoC позволяет быстро понять, стоит ли продолжать работать над проектом. Бюджет на этом этапе может быть ограничен, а сроки — сжатыми.

7) Интеграция IoT-системы

Существует множество типов устройств, с которых IoT позволяет получать данные, и большинство из них совместимы только с определенными системами, а установленные на них датчики предоставляют данные в различных форматах. Большинство датчиков требуют промежуточного ПО, которое связывает их с посторонними системами (базами данных, корпоративным ПО и т.д.). Интеграция данных и опирающаяся на нее аналитика — две самые рискованные зоны при разработке IoT-решения.

8) Представление данных

Данные, поступающие с датчиков и устройств, можно анализировать и представлять в различных формах для принятия решений. Зрелые IoT-платформы предлагают инструменты в том числе для индивидуального представления данных.

* * *

2022 год стал проверкой на прочность и для участников рынка IoT: на передний план вышли вопросы, связанные с усложнением логистики комплектующих, необходимостью замещения привычных зарубежных решений отечественными аналогами, а также сохранением эффективности на оставшихся мощностях. При этом области применения IoT расширяются, и за счет дальнейшего развития технологий появятся широкие возможности для обмена данными и их анализа. А уход с рынка зарубежных вендоров, прекращение поддержки сервисов иностранными поставщиками и другие факторы открывают большие перспективы для российского бизнеса в части развития отечественных решений в области Интернета вещей.

Источник: Александр Азаров, генеральный директор ИТ-компании «ВейвАксесс»