Мир интернета вещей стремительно расширяется, создавая новые возможности для разработки инновационных решений в различных отраслях. По прогнозам, к 2030 году число подключенных устройств превысит 29 миллиардов, а это в 2 раза больше, чем в 2020. При этом, размер рынка IoT вырос с $464,45 млрд в 2023 году до $552,87 млрд в 2024 году при совокупном годовом темпе роста (CAGR) 19,0%.
Кратко этот скачок в росте можно объяснить несколькими факторами: увеличение количества подключенных к сети устройств, достижения в области анализа данных и обучения машинных моделей, более широкое внедрение промышленной автоматизации, инициатива по созданию умных городов и преобразующее влияние технологий на услуги здравоохранения.
Что такое интернет вещей?
Технология IoT (Internet of Things) — это идея, суть которой заключается в том, что обычные предметы, такие как холодильники, автомобили, часы и другие, могут быть подключены к интернету, при этом обмениваясь информацией между собой и пользователем.
Это позволяет им работать автоматически и дистанционно, что делает нашу жизнь более удобной и эффективной.
Термин «Интернет вещей» (IoT) был введен в начале 2000-х годов компанией Procter & Gamble и дальше активно использовался в индустрии информационных технологий. Он отражает идею о подключении различных физических объектов к Интернету, позволяя им взаимодействовать и обмениваться данными. «Вещи» в этом контексте означают физические объекты, которые обычно не имеют возможности интернет подключения, например бытовые приборы, устройства в промышленности, транспорт.
Примерами применения технологии IoT являются умные дома (с управляемыми удаленно термостатами, освещением и камерами безопасности), умные города (где датчики мониторят и управляют различными участками городской инфраструктуры, например транспорт и энергоснабжение), промышленные системы и медицинские устройства.
Как работает интернет вещей?
Интернет вещей (IoT) работает через комбинацию физических устройств, датчиков, сетей связи и программного обеспечения, которые взаимодействуют между собой. Рассмотрим алгоритм работы концепции IoT:
- Сбор данных: Устройства собирают информацию о своем окружении с помощью встроенных в них датчиков, например, температуру, влажность, расположение и другие параметры.
- Обмен данными: Собранные данные затем передаются по сети связи. Это может быть проводная или беспроводная сеть, такая как Wi-Fi, Bluetooth, сотовая связь или даже специализированные сети для IoT, такие как LoRaWAN.
- Анализ данных: Данные отправляются на удаленные серверы или обрабатываются непосредственно на устройстве (об этом позже). Здесь могут использоваться различные алгоритмы и аналитические методы для извлечения полезной информации из данных. К примеру, алгоритмы ИИ.
- Принятие решений на основе данных: На основе собранных и обработанных данных устройства могут принимать решения и действовать соответственно. Например, управлять другими устройствами, отправлять уведомления пользователям или автоматически взаимодействовать с окружающей средой.
Какими товарами из мира интернета вещей мы пользуемся?
Apple Watch, Fibit, Garmin и другие умные часы и фитнес-трекеры – это примеры интернет вещей. Данные о вашей активности, сердечном ритме, продолжительности сна считываются специальными датчиками на самих устройствах, а затем передаются на ваши смартфоны, где происходит их обработка и анализ, для того чтобы вы могли следить за состоянием своего здоровья. Если считанные показатели не соответствуют норме — вы получаете уведомления.
Умные розетки от TP-link. Интересный обзор можно почитать здесь. С помощью этой технологии вы можете включать и выключать подключенные к умной розетке устройства из любого места, при условии что вы подключены к Интернету, а также устанавливать график работы, чтобы контролировать свое энергопотребление.
BMW i3 — это электрический автомобиль, который также интегрирует различные технологии IoT для облегчения процесса вождения. Например, в него интегрирована функция BMW ConnectedDrive, предоставляющая водителям доступ к различным онлайн-сервисам и функциям управления автомобилем через мобильное приложение: предварительное подогревание или охлаждение салона перед поездкой, поиск и планирование маршрутов и многое другое.
Где используется технология IoT?
Интернет вещей конечного пользователя — это подключенные устройства, используемые потребителями в личных целях, например интеллектуальные камеры видеонаблюдения или устройства умного дома.
Smart Finance практика применения IoT решений в финансовых секторах, таких как страховая телематика/страхование на основе использования, недвижимость, банкоматы.
Smart Medicine это например, приложения, использующиеся для ухода за пациентами и удаленного мониторинга за ними.
Промышленный интернет вещей или IIoT — это автоматизация заводов и сельского хозяйства, оптимизация цепочки поставок и профилактическое обслуживание.
Применение технологий IoT в индустрии авто предлагает соединения V2X, расширенные системы помощи водителю (ADAS) и телематические решения.
Ключевые игроки на мировом рынке IoT это Cisco (платформы и программное обеспечение Cisco IoT), Qualcomm, Dell EMC и IBM.
Тенденции на мировом рынке IoT в 2024 году
Концепция Интернета вещей, разработанная британским технологом Кевином Эштоном в 1999 году, предвещала будущее, где сеть будет собирать и анализировать данные, позволяя устройствам выполнять задачи автономно. В то время эта идея казалась скорее научной фантастикой, однако сегодня Интернет вещей стал реальностью, которая активно развивается. Благодаря развитию коммуникационных технологий, таких как 5G, и применению аналитики данных с использованием искусственного интеллекта и машинного обучения, IoT нашел широкое применение: от умных часов до управления городской инфраструктурой.
Использование ИИ и машинного обучения для автоматизации аналитики собранных умными устройствами данных
Интернет вещей генерирует огромные объемы данных, для анализа которых активно внедряются инструменты искусственного интеллекта. Интеграция ИИ в развертывания Интернета вещей позволяет создавать интеллектуальные системы, которые извлекают значимую информацию, автоматизируют задачи и оптимизируют операции. Больше про использование машинного обучения читайте в нашей статье.
Использование ИИ в концепции периферийных вычислений
Суть концепции периферийного ИИ заключается в размещении возможностей ИИ непосредственно на устройствах, генерирующих данные. Эта концепция привлекла к себе интерес и продолжит развиваться в 2024 году, потому что помогает решить проблемы нерационально сильно растущего объема данных и задержки, связанные с использованием облака в IoT.
Такой локальный способ обработки данных дает несколько преимуществ: более быстрое время отклика для, например, AR/VR игр, улучшенная конфиденциальность и безопасность данных, снижение затрат на передачу данных и даже преимущества устойчивости благодаря меньшим вычислительным требованиям. Хотя многие периферийные устройства сталкиваются с ограничениями по энергопотреблению, убедительные преимущества периферийного искусственного интеллекта способствуют его быстрому внедрению в наиболее развитых отраслях.
Внедрение технологии блокчейн для повышения конфиденциальности и безопасности
Поскольку все больше данных собирается и передается с одного устройства на другое и хранится в облаке, на передний план вышла проблема защиты данных и обеспечения конфиденциальности пользователя.
Уязвимости мешают расширяющемуся Интернету вещей из-за слабого шифрования данных и ограниченной вычислительной мощности устройств. Хакеры используют эти уязвимости, атакуя маршрутизаторы и веб-камеры.
Кроме того, по мере роста числа подключенных устройств более явными становятся недостатки централизованных серверов. Технология блокчейн, известная своим безопасным ведением учета в криптовалютах уже используется в качестве потенциальной альтернативы. Распределенный реестр обеспечивает защиту данных от несанкционированного доступа и устраняет единые точки сбоя, решая проблемы безопасности и масштабируемости.
Развитие сетей 5G
Ericsson Mobility Report приводит данные о росте сотового IoT: число подключений достигнет 3 миллиардов в 2023 году, а среднегодовой темп роста составит 12% до 2029 года. Кроме того, 5G Advanced открывает новые возможности приложений благодаря расширенным возможностям и высокой скорости передачи данных. Следовательно, поставщики услуг связи (CSP) будут уделять приоритетное внимание инвестициям в инфраструктуру 5G Advanced и NR-RedCap, тем самым расширяя охват и возможности своих сетей IoT.
Умные города и концепция устойчивого развития
По мере того, как города по всему миру стремятся достичь Целей устойчивого развития ООН (ЦУР), освоение и внедрение технологии Интернета вещей становится важнейшим направлением развития многих стран мира.
Размещенные по всему городу сети датчиков собирают данные о различных городских параметрах, позволяя отслеживать прогресс по ключевым показателям эффективности устойчивого развития: энергоэффективность, сокращение загрязнения и оптимизация дорожного движения. Поскольку количество датчиков и генерируемых данных в городских условиях увеличивается, искусственный интеллект и машинное обучение играют важную роль в автоматизации процессов и повышении ценности этих данных.
Например, решения AIoT могут прогнозировать возможные зоны заторов, чтобы в будущем оптимизировать инфраструктуру города и снизить уровень выхлопов. Как и прогнозирующее обслуживание в производстве, ИИ может позволить более точно прогнозировать потенциальные простои/сбои в городских службах (таких как утилизация отходов и водоснабжение) или риски, такие как стихийные бедствия.
Распространение носимых устройств и голосовых помощников растет.
Нельзя игнорировать социальные тенденции — за последние 5 лет потребление умных устройств для того чтобы следить за здоровьем, заниматься спортом или просто отслеживать свою активность сильно возросло. Именно поэтому одно из основных направлений развития IoT это медицина (про второе поговорим ниже).
Еще одной развитой сферой потребления устройств IoT является сфера развлечений. Умные колонки со встроенным голосовым ассистентом или например, очки дополненной реальности Apple Vision.
Расширение IIoT
Под промышленным Интернетом вещей (IIoT) подразумевается использование Интернета для контроля и оптимизации процессов на заводах, складах и в транспортных системах.
Глобальный рынок промышленного Интернета вещей оценивался в $80,8 млрд в 2024 году и, как ожидается, достигнет $176,2 млрд к 2033 году при среднегодовом темпе роста 7,5%.
Одним из ключевых факторов роста промышленного Интернета вещей (IIoT) является растущее внимание к Индустрии 4.0, целью которой является создание интеллектуальных фабрик с высокой степенью автоматизации.
Индустрия 4.0 — это, другими словами, этап развития человечества соответствующий четвертой промышленной революции. Смысл Индустрии 4.0 в массовом внедрении информационных технологий в производство, в особенности ИИ и машинного обучения для автоматизации процессов.
Технологии IIoT могут помочь реализовать эту концепцию, предоставляя в режиме реального времени данные о производительности машин, что позволит производителям оптимизировать свои производственные процессы и сократить время простоев.
Самая быстрорастущая и инновационная индустрия IoT — автомобили
Интеграция Интернета вещей в автомобильную промышленность открыла новые возможности как для производителей, так и для потребителей во всем мире. Эта технология стала основой для многофункциональных приложений на авто, предлагая расширенные возможности связи, управления и бесперебойной доставки данных. Электрокары теперь ассоциируется не только с альтернативной возможностью заправки, но и с полностью продуманной и оптимизированной технологической начинкой самого авто.
Ведущие компании, такие как Mercedes-Benz, Volkswagen, Volvo, Toyota и Google Inc, вкладывают значительные средства в разработку умных автомобилей, оснащенных функциями, обещающими улучшенные впечатления от вождения. По данным UBS, к 2030 году 12% от общего объема продаж автомобилей будут приходиться на парки автономных такси, при этом во всем мире будет работать около 26 миллионов беспилотных такси.