«Інтернет речей» - з чим це їдять

Автор: Денис Сереченко, директор з розвитку бізнесу Huawei Enterprise Business Group в Росії

Сам термін IoT ( «Інтернет речей») з'явився досить давно, в кінці 90-х років минулого століття. Його придумали, щоб піарити революційну на той момент технологію RFID, і «речами» на той момент були в основному різні товари на складах і в магазинах, обклеєні радіомітками. Але термін прижився, і незабаром його «натягнули» практично на всі M2M (machine-to-machine) комунікації, включаючи датчики і сенсори в традиційних SCADA системах.

Наступні 10 років, з 2000 по 2010 рік, IoT існував в стані напівсну, він займав свою невелику нішу, але ніхто його не вельми продюсував. У той час активно накочувався мобільний бум, у всіх з'являлися смартфони і трафік ріс такими темпами, що і оператори, і виробники були зайняті освоєнням цього нового ринку. Але ось сталася криза 2008 року, грошей стало менше, перевести кредит стало складніше і стара модель зростання почала давати збої. Далекоглядні візіонер індустрії стали замислюватися, а що ж буде після ери смартфонів? Хто поведе індустрію, де будуть основні гроші в мобільних комунікаціях році, так скажімо, в 2020-м?

My dear, here we must run as fast as we can , just to stay in place.

And if you wish to go anywhere you must run twice as fast as that .

Lewis Carroll

І ось в 2009 році Ericsson опублікував звіт, в якому між іншим, серед інших 100 сторінок корисної аналітики, згадав, що, взагалі-то, до 2020 року в світі буде 50 мільярдів підключень розумних пристроїв (читай: «речей») до Інтернету. Всі перевели це в гроші, облизнулися, і ідея якось відразу сподобалася. «Інтернет речей» розбудили, струсили пил і витягли назад на поміст зі словами: «Зустрічайте наше майбутнє! Скоро тут будуть основні потоки грошей в мобільних комунікаціях ».

Дійсно, якщо тверезо оцінити перспективи індустрії, то в наявності два факти:

1. Оператори зв'язку все більше перетворюються в ефективну «трубу» для передачі даних, які їм не належать;
2. Основний вектор розвитку індустрії лежить в області інтелектуальних сервісів, і основні гроші крутяться сьогодні там, не в «трубах».

А операторам дуже хотілося б доторкнутися до цих грошей, тим більше що голосові сервіси, їх основною «генератор грошей», починають швидко «під'їдати» різні спритні хлопці з Facebook (з їх WhatsApp-му), Google і т. Д. «Інтернет речей »в цьому сенсі виглядає багатообіцяюче. На його основі можна створити величезну кількість різних сервісів. Тут тобі і розумні будівлі та офіси, які самі замовляють улюблену каву і підлаштовують клімат на робочому місці так, як ти любиш, і розумне управління будівництвом, коли бетон на потрібний об'єкт приїжджає точно в строк, і управління трафіком, і розумне фермерство, і розумні безпечні міста, і ЖКГ, і охорону здоров'я, і ​​... Загалом, практично будь-яку область людського життя можна потенційно робити розумної і зробити на цьому гроші. І це всім в індустрії подобається.

На малюнку 1 наведені грубі оцінки, скільки приблизно грошей може принести в індустрію «інтернетизація» речей. Якщо врахувати, що весь ІТ-ринок сьогодні важить приблизно $ 3,5 трильйона, а ринок комунікацій приблизно $ 1,5 трильйона, то навіть по цій скромній оцінці від «Інтернету речей» очікують як мінімум подвоєння цих грошей.

Але це лірика, давайте тепер опустимося ближче до землі і спробуємо зрозуміти, а чому ж за ті 5 років, що IoT активно продюсує, він все ще не зростає семимильними кроками і не забрав з ринку більш-менш істотну частину грошей, позначених на малюнку 1 . На мій погляд, є проблеми двох типів, які не дають поки «Інтернету речей» розвиватися дуже швидко, - технічні і ідеологічні. Про технічні проблеми поговоримо трохи пізніше, а зараз кілька слів про більш фундаментальні складності - ідеологічні.

Справа в тому, що, незважаючи на великий інформаційний потік по всіх маркетингових каналах про «Інтернет речей», основна бізнес-модель, за якою повинен працювати цей ринок, до сих пір не цілком ясна. Всі розмови, які можна почути про монетизацію IoT, зводяться або до ідеї брати гроші за трафік за спеціальними тарифами, або брати гроші за факт підключення датчика до інфраструктури, або брати гроші за сервіс, який побудований на базі IoT. Так як основним двигуном IoT сьогодні є все-таки оператори зв'язку, то здається, що найпростіший варіант для них - це працювати «по-старому», т. Е. Брати гроші за трафік або за підключення IoT-датчиків до мережі. Але в цьому випадку виникає питання: а скільки коштує встановити, аутентифицировать і провести по всьому операторським системам цей датчик? Чи буде в ньому SIM-карта? Або все буде pre-provision на фабриці? Скільки буде коштувати просто прикрутити до системи і перевірити датчик на працездатність? Скільки буде коштувати білінг такого датчика? В кінцевому підсумку, якщо порахувати бізнес-кейс, то виходить, що при поточній моделі бізнесу IoT-історія починає «спливати», за різними оцінками, десь у $ 25-30 на рік ARPU (де U - user, це той самий датчик , який підключений до системи).

Але при таких цінах ніхто не буде масово купувати і ставити датчики! У цьому фундаментальна, ідеологічна проблема «Інтернету речей» сьогодні. І поки нова бізнес-модель IoT-сервісу не буде обкатана, масове впровадження буде гальмуватися.

- Що потрібно робити, щоб корова менше їла і більше давала молока?

- Менше годувати і більше доїти.

Народна мудрість

Які варіанти виходу з цієї ситуації бачаться зараз? За класикою - скорочувати витрати і шукати додаткові доходи. Щоб максимально скоротити витрати, потрібно максимально спростити датчики, викинути з них все непотрібне і максимально спростити процеси їх обробки в операторських системах. Наприклад, брати гроші upfront-му за підключення до послуги IoT, без прив'язки до періоду, на весь час життя датчика (ков). Інша частина історії - підвищення доходів - традиційно більш складна для операторів зв'язку. Складна тому, що тягне за собою виконання операторами невластивої їм функції Application Provider-а, де, наприклад, на їх публічному хмарі буде запущено інтелектуальне додаток з управління специфічними областями народного господарства (парковками в місті, ЖКГ, розумні будівлі і т. Д. ) і здано в оренду на певних умовах. Великим операторам такі проекти, безумовно, під силу. Але виникає питання, наскільки вдасться зробити ці сервіси від оператора масовими, а саму платформу досить гнучкою, щоб задовольнити основні «хотілки» всіх груп споживання.

Але у медалі завжди дві сторони. Якраз тут і зараз виникає місце для гнучких і вертких, хто готовий швидко крутитися на невеликий прибуток і робити інноваційні сервісні проекти не стільки за гроші, скільки за інтерес і перспективу.

Тепер про технічні проблеми, які теж заважають швидко розвиватися «Інтернету речей». З технічними проблемами в деякому сенсі простіше, т. К. Приблизно зрозуміло, як їх слід вирішувати і можна більш-менш точно передбачити, які можуть бути фінальні результати. Коротко перерахую основні складності, з якими стикається впровадження IoT-проектів.

Проблеми з сенсорами

• Існуючі речі, як правило, не мають сенсорів.
• Різні інтерфейси взаємодії (Zig B ee, 6 LoWPAN, PLC, RS-485, Modbus, BACnet, Hart і т. Д.).
• Слабка сумісність між різними рішеннями.

Проблеми зі зв'язком

• Величезна кількість з'єднань від датчиків.
• Багато різних сценаріїв (Video Surveillance, Industrial Control, Autopilot, Smart Metering і т. Д.) Застосування з різними вимогами до середовища.

Проблеми з отриманням цінності з даних і монетизацією

• Глибоке розуміння предметної області.
• Збереження і обробка даних.

Безпека

Всі перераховані вище складності заважають запустити IoT, без датчиків в існуючих речах і сумісності між різними протоколами концепція IoT працювати не буде. Але є проблема, без вирішення якої принципово неможливо рухатися далі. Ця проблема - БЕЗПЕКА. До сих пір не розроблено єдиного, уніфікованого підходу до забезпечення безпеки в світі «Інтернету речей». Всі підходи до безпеки, які пропонують різні компанії, засновані на старих принципах і не вирішують усіх проблем «Інтернету речей». А якщо вирішують, то це стає так важко і дорого, що в підсумку нікому не потрібно. Чому ця проблема ключова? Тому що сама область застосування «Інтернету речей» вкрай чутлива до порушень безпеки будь-якого типу (порушень цілісності, конфіденційності або доступності). Уявіть, наприклад, що хакер отримав доступ до системи, яка збирає дані і управляє кардіостимуляторами? Або, наприклад, зламав чайник і потім включив його порожнім ... Можна придумати масу апокаліптичних картин, як «Інтернет речей» руйнує чиюсь окрему життя або цілий світ. Раджу подивитися на цю тему «Чорне дзеркало», 6-й епізод третього сезону. Там у фарбах показано, чим може обернутися історія з порушенням конфіденційності та доступності системи з масовим підключенням електронних пристроїв. Так що, коли мова заходить про управління системами життєзабезпечення, слово БЕЗПЕКА має стояти на першому місці.

Ще одна важлива проблема на стику техніки і ідеології IoT - це проблема витягу корисної інформації з даних, які будуть передавати датчики. Проблема навіть скоріше не в техніці питання, ефективні алгоритми і методики data mining існують досить давно. Питання в тому, ЯКІ дані слід збирати і ЯК їх потім монетизувати. Власне, це знову питання бізнес-моделі, але вже на іншому рівні - на рівні додатку.

Так чому ж в кінцевому підсумку «Інтернет речей» представляється сьогодні? З яких частин він складається і хто що в цій області робить? Глобально «Інтернет речей» складається з трьох частин - розумних сенсорів, мережевої інфраструктури і платформи, де обробляється інформація з датчиків.

Найбільша витратна частина розумних сенсорів - це чіп. І щоб «Інтернет речей» став масовим, потрібно, щоб чіп був дешевим, як ввічливість. За оцінкою аналітиків, датчик IoT не повинен коштувати дорожче декількох доларів, при тому що основна вага у вартості датчика - це вартість чіпа.

Щоб дані «потекли» від сенсорів до платформи, потрібна мережева інфраструктура. І вимоги до неї теж цілком певні. З огляду на специфіку роботи сенсорів (в середньому необхідність передачі декількох сотень біт в хвилину і 95% часу - життя в режимі очікування), від мережі потрібно: 1) Ультранизька смуга пропускання і 2) ультранизьким overhead на різні службові протоколи. На поточний момент традиційні мобільні технології для цього погано призначені, так як несуть в собі занадто великий службовий overhead. Це робить кінцеві пристрої, по-перше, відносно дорогими і, по-друге, що споживають багато енергії. Тому для реалізації «Інтернету речей» придумані спеціальні технології, які мають низький overhead і дозволяють створювати датчики, які споживають мало енергії. Умовно, по відстані, на якому можна розташовувати датчики від шлюзу / базової станції, технології можна розділити на «довгі» - з дистанцією до датчика в кілометри і «короткі» - з дистанцією до датчика в сотні метрів. І ті й інші технології вирішують проблеми з енергоспоживанням датчиків, але вимагають принципово різних підходів до побудови інфраструктури для «Інтернету речей».

Всі рівні, але деякі рівніші.

Дж. Оруелл

Зазвичай виробники обладнання фокусуються на деяких частинах інфраструктури «Інтернету речей» або на певній технології, наприклад, певному транспорті для «Інтернету речей». В цьому плані компанія Huawei відрізняється від інших вендорів і розробляє продукти за всіма трьома інфраструктурним рівням реалізації IoT, причому робить це на базі кількох різних технологій.

Компанія розробила свій чіп, який споживає мало енергії, коштує дешево і під який реалізована спеціалізована програмна платформа (LiteOS). У Huawei є вся інфраструктура для збору і передачі даних від сенсорів, починаючи з мобільних мереж, у всіх проявах, і закінчуючи провідними технологіями типу Ethernet і GPON. Крім того, у Huawei є платформа для збору, зберігання і обробки великих даних - те саме місце, де народжується додана вартість історії з «Інтернетом речей».

Розповім трохи докладніше про другий, мережевий рівень. Як сказано вище, на рівні інфраструктури доступу є два фактично конкуруючих підходу до реалізації мережі - на базі «довгих» або «коротких» технологій. Варіант № 1 - використовувати транспорт мобільного оператора, у якого, як сказано вище, реалізована спеціалізована технологія (NB-IoT, наприклад). Але з цим варіантом поки є певні питання:

1. Спеціалізований IoT-транспорт в мобільних мережах тільки запускається -> поки не скрізь і не у всіх є;
2. Користувач послуги прив'язується до інфраструктури оператора, з незрозумілої поки бізнес-моделлю продажів цієї послуги -> погано прогнозованими операційними витратами (див. Вище), чого багато хто побоюється.

Варіант № 2 - побудувати свою транспортну інфраструктуру під IoT, без мобільного оператора, наприклад, на базі «коротких» технологій типу ZigBee і 6LoWPAN. Така інфраструктура доступу, «заточена» під виконання однієї конкретної послуги, виходить набагато легше і простіше мережі мобільного оператора, розрахованої на широкий спектр послуг. Для реалізації своєї транспортної інфраструктури під IoT потрібні за великим рахунком дві речі:

1. Спеціалізований IoT-шлюз, який прийме на себе з'єднання від датчиків;
2. Контролер, який управляє мережею шлюзів і агрегує на собі інформацію.

Працює така інфраструктура теж досить просто - шлюз збирає дані з певного набору датчиків, як правило, зібраних в Mesh-мережа. Далі зібрані дані через контролер передаються в додаток, яке вирішує спеціалізовану задачу, наприклад завдання управління світлом в місті. У зворотний бік все працює аналогічним чином:

• Додаток, обробивши отримані дані, формує керуючий сигнал і передає його через відкритий інтерфейс на мережевий контролер;
• Мережевий контролер через відповідний шлюз відправляє сигнал в датчик, який виконує передану команду.

На малюнку 4 показаний приклад, як може бути реалізована система розумного управління міським освітленням без участі мобільного оператора. Спеціалізовані датчики, вбудовані в LED-лампи освітлення, формують локальні Mesh-мережі зі спеціального протоколу (ZigBee або 6LoWPAN). Кожна така локальна Mesh-мережа замикається на IoT-шлюзі, який спілкується через контролер з додатком, керуючим освітленням в місті. У додатку все місто розмічений на групи світильників, наочно представлених на підкладеної під них карті. Оператори системи задають політики управління світлом в місті (на який інтенсивності освітлення включати лампи, на який вимикати, які лампи горять всі темну пору, які вимикаються пізно вночі, якої інтенсивності повинне бути освітлення в різний час доби і т. Д.). Політики управління завантажуються через транспортну інфраструктуру в датчики, і управління освітленням в місті йде по заданих операторами правилам.

Які плюси є у такої реалізації: вся інфраструктура ніяк не залежить від конкретного оператора мобільної мережі. Сервісна компанія сама володіє транспортною інфраструктурою, контролює всі операційні витрати і може отримувати з цього додатковий прибуток. Які мінуси: як зазвичай, зворотна сторона плюсів - потрібно обслуговувати транспортну інфраструктуру самому і робити це досить професійно. Інакше замість додаткової гнучкості і прибутку будуть додаткові збитки.

На закінчення хотілося б підкреслити два моменти:

1. Вартість транспортної інфраструктури становить кілька відсотків від загального обсягу витрат на реалізацію інфраструктурних проектів з «Інтернетом речей»;
2. Для тих, хто не бажає віддавати IoT-транспорт на сторону мобільних операторів і хоче сам будувати і керувати усією інфраструктурою «Інтернету речей», сьогодні є унікальне "вікно можливостей", яке закриється, як тільки всі оператори запустять IoT-транспорт на своїх мережах і остаточно визначаться з бізнес-моделлю, що надаються.

На правах реклами

Версія для друку ( без зображень ) всі пропозиції