Краткий путеводитель по беспроводным технологиям Интернета вещей. Часть 1

09.09.2017 > 13:01
Краткий путеводитель по беспроводным технологиям Интернета вещей. Часть 1
В данной серии из четырех статей, написанной на базе публикаций компании Keysight Technologies, автор кратко, в виде общедоступного путеводителя, без упора на аппаратную и программную реализацию, представляет основные технологии и особенности стандартов и протоколов беспроводной связи, используемых в рамках концепции Интернета вещей.

«Интернет вещей» (Internet of Things, IoT) — уже не техническая экзотика, не мода, а окружающая нас реальность. Все больше «умной» электроники входит в нашу жизнь, и мы начинаем жить не просто в окружении «умных» подключенных вещей и устройств, а непосредственно в общей экосистеме — «умных» домах и городах с «умными» транспортными средствами и «умными» заводами и фабриками. Мы и «умные» вещи становимся некой общностью, и от этого уже никуда не уйти, разве что отказавшись от благ цивилизации.

Без IoT невозможны:

  • Носимая электроника — от персональных нательных гаджетов (Smart Wearables, буквально «умная одежда»), мониторов биометрического контроля до ошейников/трекеров, которые помогают животноводам и владельцам домашних животных находить своих питомцев.

  • «Умный» дом, где, наряду с компьютерами, мультимедийными центрами и интеллектуальными телевизорами, используются устройства, которые осуществляют контроль климата в помещении, управление освещением и системой безопасности.

  • «Умный» город. IoT предоставляет возможность оперативного и точного учета коммунальных услуг и удобство их оплаты, обеспечивает функционирование систем безопасности зданий, сбора отходов, уличного освещения, позволяет экономить энергию и увеличивает трафик через адаптивные ограничения скорости и управление светофорами.

  • «Умное» сельское хозяйство. Прежде всего, это «точное земледелие» — «умное» орошение, с анализом влажности почвы и погодных условий, мониторинг состояния посевов, получение метеоданных в реальном времени, а также контроль здоровья, увеличения поголовья и определение местонахождения скота.

  • Подключенный автомобиль. Это новые информационно-развлекательные возможности, обработка и передача данных от систем автомобиля. Технология беспроводной связи между автомобилем (V2V) и автомобильной инфраструктурой (V2I), известная как V2X, позволяет повысить безопасность вождения, уменьшить пробки на дорогах и увеличить пассажиропоток.

  • Медицина. IoT позволяет значительно улучшить качество и эффективность медицинских услуг, позволяя работникам системы здравоохранения дистанционно контролировать состояние пациента и получать в реальном времени более точную информацию для диагностики, и в некоторых случаях отказаться от постоянного пребывания пациента в больнице.

  • «Умное» предприятие. Наряду с увеличением автоматизации IoT дает возможность создать подключенное роботизированное производство, способное обучаться и обмениваться информацией, организовываясь в высокоэффективные производственные системы, осуществлять предаварийное техосблуживание и производить продукты с гораздо меньшими затратами ресурсов.

  • «Умная» энергетика. IoT предоставляет инструменты для мониторинга потребления энергии и снижения ее потребления, открывает возможности для более широкого использования преимуществ альтернативных технологий: солнечной, ветровой, волновой, геотермальной и др.

В этой реальности уже есть и так называемые «подключенные» устройства, и нейросети, и искусственный интеллект со всеми его достоинствами и рисками, и даже информационные облака, как называют «облачные» серверы с мультидоступом для хранения и обработки данных. Многое в этой экосистеме уже становится для нас привычным, но что заставляет все это работать? Причем функционировать так, чтобы мы могли не просто доверять этой новой реальности, а часто доверять ей и свою жизнь. Ответ на этот вопрос — технологии связи IoT, которые обеспечивают обмен информацией и управляющими командами. Типовые примеры построения таких сетей приведены на рис. 1 и 2. Они помогут понять всю глубину внедрения технологии IoT в нашу повседневную жизнь и оценить то, что ждет нас уже в самом ближайшем будущем.

Пути и шлюзы для доступа к облаку
Рис. 1. Пути и шлюзы для доступа к облаку

В настоящее время имеются весьма различные оценки рынка IoT. Тем не менее известная аналитическая компания IHS прогнозирует ускоренный рост применения этих устройств в течение следующих нескольких лет. Так, в результате установленная база подключенных к Интернету устройств к 2025 г. составит более 50 млрд таких устройств, а это, с учетом поставки нового оборудования, охватит, по прогнозам компании, объем рынка, превышающий более чем 12 млрд долл. в год. Значительная часть этой установленной базы, как ожидается, будет иметь место в промышленных областях применения и составит, примерно 20 млрд подключенных устройств, развернутых в целом ряде индустриальных рынков.

Технологии IoT, сгруппированные по рабочему диапазону покрытия
Рис. 2. Технологии IoT, сгруппированные по рабочему диапазону покрытия

Полная версия статьи опубликована на сайте Control Engineering Россия

Все Статьи

Комментарии
Авторизоваться