IoT

Интернет вещей (IoT) - это система взаимосвязанных вычислительных устройств (физических объектов, то есть "вещей"), снабженных уникальными идентификаторами и способными подключаться друг к другу или к внешней среды и обмениваться данными без какого-либо вмешательства человека.

Проще говоря, наши повседневные устройства или объекты могут быть встроены в микросхемы с поддержкой Интернета вещей, чтобы упростить человеческие задачи с участием человека или без него.

Практически любой физический объект может быть преобразован в устройство IoT, если его можно подключить к Интернету для управления или передачи информации.

Лампочка, что включается через приложение на смартфоне, является устройством IoT, как и датчики движения, интеллектуальные термостаты или уличный фонарь, который автоматически включается. IoT-устройства могут кардинально отличаться между собой, от детской игрушки до грузовика без водителя. Некоторые крупные объекты заполняются множеством более мелких компонентов IoT, например, реактивный двигатель имеет тысячи датчиков, которые собирают и передают данные обратно, чтобы убедиться в эффективности работы устройства. Если брать еще больший масштаб, то есть проекты умных городов, которые заполняют целые регионы датчиками, это помогает понимать окружающую среду и контролировать ее.

Термин «Интернет вещей» в основном используют для обозначения устройств, которые обычно не могут сами по себе подключаться к Интернету и которые могут связываться с сетью независимо от действий человека. То есть, ПК или ноутбук не считают устройством IoT, также как и смартфон, хотя они забиты разными датчиками. Однако смарт-часы, фитнес-браслет или другое носимое устройство уже можно отнести к категории IoT.

Интернет вещей - это зачастую непонятный алфавит из протоколов, стандартов и технологий. Более детально об технологии и истории создания читайте в нашей статье Интернет вещей: LoRa устройства от Mikrotik, здесь же попробуем объяснить суть работы простыми словами.

Давайте разберемся с Интернетом вещей на реальном примере. Предположим, вы хотите, чтобы ваш кондиционер автоматически включился за 15-20 минут до вашего возвращения домой, чтобы вы могли расслабиться в приятном состоянии. 

В этом случае может пригодиться Интернет вещей. Существует множество IoT API для чтения географических координат. Вы можете встроить один IoT-чип в свою машину и написать логику для расчета расстояния от дома на основе показаний чипов. Когда расстояние составляет 1 км или меньше, установка IoT, встроенная в автомобиль, должна отправлять сигнал в облако с помощью подключения к Интернету. Позже сигнал из облака будет передан на чипсет, встроенный в ваш кондиционер дома, и кондиционер включится без единого вмешательства человека. Это магия Интернета вещей.

Функционирование Интернета вещей

Функционирование Интернета вещей может быть сложным, но мы можем разделить общую задачу и поток данных на 4 части, чтобы понять как это работает.

• Сбор данных датчиками / устройствами
• Связь с облаком или точкой хранения данных
• Обработка данных
• Действие

Давайте подробно разберемся в каждом пункте с помощью нашего предыдущего варианта использования (умный кондиционер).

Сбор информации

Это первый шаг IoT, который обычно выполняется датчиками или клиентскими устройствами. Датчики обладают уникальной способностью воспринимать информацию из внешнего мира и сохранять ее в цифровом виде для дальнейшей обработки или принятия решений.

В нашем случае в автомобиль встроен датчик Интернета вещей, который хранит локальные географические координаты. Датчик отслеживает текущие географические координаты и рассчитывает расстояние между домом и текущими координатами автомобиля. Как только расстояние достигает порога в 1 км, датчик отправляет сигнал данных в облако.

Связь

Следующая функция IoT - хранить данные, собранные датчиком, в облаке или другом хранилище. Обычно мы храним данные, полученные с помощью Интернета вещей, в облаке для обработки, но при необходимости они могут храниться и локально.

Продолжая сценарий использования, датчик будет отправлять данные в облако через Интернет, как только географические координаты показывают, что расстояние между автомобилем и домом составляет менее 1 км.

Связь между датчиками и хранилищем может быть установлена через сотовый Интернет, Wi-Fi, Bluetooth или маломощные глобальные сети (LPWAN) в зависимости от задачи и ценового аппетита в отношении мощности, полосы пропускания и дальности действия. 

Обработка данных

На этом этапе данные, хранящиеся в облаке или локальном хранилище, обрабатываются в соответствии с инструкциями программного обеспечения или программ микроконтроллера. Конечная цель обработки данных - принять какое-то решение и выполнить некоторую конечную задачу.

В нашем случае облачный сервер получит данные от чипа IoT, включенного в автомобиле, и отправит сигнал в кондиционер, чтобы он включился или выключился.

Обработка данных может выполняться на любом конце или в середине. Это может быть сделано на самом конце датчика или на целевом конце устройства. Все зависит от требования.

Конечные результаты или действия

После завершения обработки данных на основе результатов выполняется окончательное действие. Конечный результат - это действие, которое мы воспринимаем, потому что оно призвано упростить нашу повседневную задачу. Конечный результат может быть таким же простым, как включение света, уведомление о переполнении воды и т. Д. В нашем случае конечным действием является включение переменного тока на основе сигнала, полученного из облака.

Может ли Интернет вещей (IoT) работать без Интернета?

Согласно определению, IoT - это система подключенных вычислительных устройств. Здесь не следует путать Интернет IoT и веб Интернет. Оба - разные вещи. Итак, не существует такого понятия, как «oT», но есть «IoT». Другими словами, Интернет подключенных вещей.

Возвращаясь к вопросу, может ли Интернет вещей работать без Интернета? Да, Интернет может быть средством связи между облаком и датчиками, но это не самая важная часть. Система IoT может работать с другими подключениями, такими как Bluetooth, WiFi, LAN, спутниковая связь и т. Д.

Есть несколько систем Интернета вещей, которые работают без подключения к Интернету. Например, Интеллектуальная система орошения, работающая при слабом подключении к сети Wi-Fi. Он определяет влажность почвы и взаимодействует с находящимися поблизости компонентами, чтобы начать или остановить полив в зависимости от интенсивности влаги.

Насколько безопасно использовать IoT?

Есть несколько проблем с конфиденциальностью данных, связанных с устройствами Интернета вещей. Многие устройства IoT работают с подключением к Интернету и хранят полученные данные, такие как географическое местоположение пользователя, личные предпочтения, распорядок дня и т. д., в облаке или на сервере. Иногда это может противоречить конфиденциальности пользователей, а также может вызывать опасения по поводу безопасности.

Однако не обязательно все устройства IoT должны быть подключены к Интернету. Совместное использование данных зависит от требований настройки. Данные могут быть переданы с использованием других носителей, таких как Bluetooth, Wi-Fi, инфракрасные сигналы и т. Д.

В случае необходимости подключения к Интернету данные должны быть должным образом зашифрованы, чтобы избежать утечки данных злоумышленникам.

Сценарии использования Интернета вещей

Умное кресло

Smart Chair - это инициатива производителей стульев на базе технологии IoT, направленная на снижение энергопотребления в офисах или конференц-залах. В умные кресла встроены датчики, чтобы постоянно проверять, сидит ли на них кто-нибудь. Все кресла подключены с помощью технологии IoT, и в зависимости от выходных данных они выполняют автоматические задачи, такие как включение или выключение света, включение или выключение переменного тока.

Умный город

Технологию Интернета вещей можно использовать для управления городом без особых человеческих усилий. Один из лучших примеров технологии IoT - это подача сигнала тревоги ближайшим муниципальным работникам, когда мусорное ведро заполнено. Таким образом мы можем уберечь город от ненужного разбрасывания мусора.

Сохранение природных ресурсов

Для этого используется множество устройств Интернета вещей. Если говорить о нашем домашнем хозяйстве, одним из важных природных ресурсов, которые мы используем, является Вода. Обычно мы храним воду в больших емкостях через водяной насос. Мы можем установить IoT-устройство, чтобы определять уровень воды в контейнере и автоматически включать двигатель, когда уровень воды ниже минимальной отметки, и выключать его, когда уровень воды выше максимальной отметки.

В заключение

По оценкам, в 2021 году будет установлено около 31 миллиарда устройств IoT, а к 2025 году их количество может достигнуть 75 миллиардов. Благодаря такому экспоненциальному росту многие производители начали активно внедрять в свой ассортимент устройства для IoT. 

Например компания Mikrotik уже имеет целую линейку продуктов IoT, включая платы шлюза концентратора для технологии LoRa в форм-факторе mini PCIe R11e-LR8 и R11e-LR9 (для США, Канады, Мексики и т.д), антенну LoRa LoRa Antenna kit, точки доступа LtAP LR8 LTE kit (RBLtAP-2HnD&R11e-LTE&LR8) и wAP LR8 kit (RBwAPR-2nD&R11e-LR8), а также шлюз Интернета вещей KNOT (RB924i-2nD-BT5&BG77). И на этом они не собираются останавливаться, линейка активно обновляется.