El rápido desarrollo de la electrónica y la unificación de soluciones de software han llevado a la aparición de dispositivos inteligentes (Smart Devices), que se han convertido en una parte integral de nuestras vidas. Si hablamos de Internet de las cosas (IoT), este sigue siendo un concepto. Asume la presencia de muchos objetos que nos rodean que obtendrán acceso a Internet e interactuarán entre sí. Esa interacción, de acuerdo con el concepto de Internet de las cosas, es un factor distintivo en comparación con las soluciones existentes de electrónica inteligente (Smart Electronics), por ejemplo, pulseras de fitness, balanzas inteligentes domésticas y, en general, sistemas como un hogar inteligente, que son bastante populares. otro
Alexa: controla por voz tu hogar inteligente. Imagen: AmazonDe una forma u otra, pero toda la idea con Internet de las cosas gira en torno a las redes sociales y una nueva ronda de su desarrollo. Hoy puede compartir los resultados de su podómetro en Twitter, pero es poco probable que las redes sociales modernas se transformen en el concepto de IoT social. Dichos servicios deberán abordar demasiados datos y tareas muy diferentes. Pero, ¿qué sucedió antes y existen requisitos previos para crear Social IoT, como una solución separada?
En 1999, Bill Gates en su libro "Negocios a la velocidad del pensamiento" propuso la idea del sistema nervioso digital de una empresa. Entonces, la base de ese sistema nervioso era el correo electrónico y el rápido desarrollo de las tecnologías web. La idea de interacción a nivel de empresa u organización se concentró en que el gerente recibiera comentarios de los empleados, con preferencia por el flujo de información sobre problemas u obstáculos en el trabajo. En general, esto permitió aumentar la efectividad de las soluciones empresariales.
Más tarde en 2005, Tim O'Reilly propuso el término Web 2.0 como una nueva ronda de desarrollo de tecnología web. En el concepto de la Web 2.0, lo principal es el usuario y el contenido del usuario, lo que crea competencia por las conocidas revistas brillantes y los recursos periodísticos profesionales. Ahora la Web se ha transformado nuevamente, porque ya vivimos en el mundo de las redes sociales y los servicios de entrega de mensajes cortos, y hay opiniones de que nuestro tiempo debería considerarse la era de la Internet semántica. En cualquier caso, en este momento, muchas ediciones en papel han dejado de existir, el tráfico en los portales web ha disminuido y se ha cambiado a la dirección de comunicación en las redes sociales. Pero el correo, tal como era, y existe, es popular con muchos sitios estáticos, y los bloggers ofrecen mucho contenido interesante, al que nos referimos desde las redes sociales.
Obviamente, la Internet social de las cosas como servicio se convertirá en un complemento eficaz de las soluciones existentes y ampliará el alcance de la interacción, tanto de personas como de máquinas. Por ahora, solo podemos considerar las soluciones técnicas actuales para la interacción en el mundo de Social IoT para comprender lo que nos espera. Al mismo tiempo, nosotros mismos podemos participar en el proceso de transformación de Internet y la tecnología de los dispositivos conectados.
iPhone X carga inalámbrica. Foto: manzanaDespués de mencionar a Gates y O'Reilly, uno no puede evitar recordar la reciente presentación de Apple. A juzgar por la cinta de Facebook, muchos en el momento de mostrar la carga inalámbrica decidieron que esta era otra de las "innovaciones" de la compañía, expresando ironía en los comentarios. Un cargador inalámbrico no es nuevo, su tiempo de carga es relativamente lento, pero aún así, es una tecnología bastante conveniente. Lo más interesante es el marco de presentación, que muestra cómo el teléfono "ve" el proceso de carga de otros dispositivos de la compañía. Aquí, de hecho, por lo que debemos luchar: la interacción real de los dispositivos es "transparente" para el usuario final.
Por ejemplo, en el nivel de interacción entre los componentes de una casa inteligente, podemos decir que este es el estado actual de Internet de las cosas. Pero aún así, estas son soluciones locales limitadas por el espacio físico de la habitación. Por ejemplo, los dispositivos controlados por Amazon Echo están destinados principalmente a interactuar con una persona, pero no entre ellos, y además, los bordes alrededor de una casa no están borrosos, ni combinan la comodidad del hogar con el espacio de trabajo de la oficina, etc., aunque Toda la tecnología está dirigida precisamente a esto.
Como excepción a la regla, algunos componentes de una casa inteligente pueden "estar de acuerdo" entre sí. Un ejemplo típico de la interacción de tales dispositivos es la tercera generación de termostatos capacitados Nest Learning Thermostat. Además, recientemente apareció un modelo de termostato E más barato sin la función "Farsight", que incluye una pantalla cuando alguien pasa. Pero no debemos olvidar que, de hecho, es posible "programar" de forma independiente los algoritmos apropiados para la interacción del dispositivo en el nivel del centro inteligente de un hogar inteligente.
Proceso de control del dispositivo Alexa. Imagen: AmazonCon el Kit de habilidades de Alexa (ASK), es bastante prosaico agregar nuevas funciones al comportamiento de los dispositivos domésticos inteligentes. Toda la informática y el procesamiento de datos, incluido el reconocimiento de voz, se realiza a nivel de la nube de Amazon Web Services (AWS). El comportamiento de los dispositivos se programa en el nivel de servicio de AWS Lambda, y también está disponible la plataforma de aplicaciones
Alexa Skills listas para usar. De una forma u otra, las habilidades, el comportamiento o, mejor dicho, la interacción de dispositivos y humanos depende de secuencias de comandos predefinidas. Una opción interesante es la adición de tecnologías de Machine Learning a un entorno como un servicio en la nube, así como la integración con servicios de terceros basados en el servicio de malla IFTTT, que le permite combinar sus acciones y el comportamiento del dispositivo entre diferentes servicios y actividades en las redes sociales.
Si hablamos de la interfaz de "cosas inteligentes" y una persona, la opción con un bloqueo inteligente es interesante, por ejemplo, August Smart Lock, que puede emitir códigos de acceso temporales para los invitados. Por otro lado, si es difícil programar Amazon Alexa, Google Home o asistentes de voz inteligentes de chatbot, siempre puede utilizar los servicios de la plataforma Conversation.one.
Hablando de asistentes de voz inteligentes, un concentrador inteligente de una casa inteligente, me gustaría señalar de inmediato: ¿qué pueden hacer si no hay un equipo inteligente de suministro de agua en una cocina ordinaria, la estufa de gas doméstica se enciende mediante un piezo de encendido controlado por un mango mecánico y estamos rodeados por los buenos y viejos sistemas de salida? en el pasado del mundo industrial? ¿Cómo un sistema tan inteligente se entera de lo que está sucediendo en la casa? Una solución es la instalación de video vigilancia. Pero, ¿cuántas cámaras necesitarán instalarse en toda la casa, y no será más fácil volver a equipar las comunicaciones de agua, etc.?
En este contexto, la experiencia y la visión del problema por parte de los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon en el laboratorio del Grupo de Interfaces Futuras, que proponen el uso de un solo sensor "sintético" o combinado, es interesante. El sensor sintético propuesto combina sensores: temperatura AMG8833, colores TCS34725, magnetómetro (sensor de campo magnético de 3 ejes) MAG3110, presión atmosférica con un higrómetro BME280, sensor de orientación de 6 ejes (giroscopio y acelerómetro de 3 ejes combinados) MPU-6500, calidad de señal Wi-Fi, movimiento AMN211, micrófono ADMP401, radiación electromagnética. Sin embargo, parece que todo lo que estaba a la mano con los ingenieros cayó en este elemento sensible universal de un hogar inteligente. Según la grabación de datos, se registra una especie de "cardiograma" de lo que está sucediendo en la habitación y se llega a la conclusión, por ejemplo, de que un grifo con agua está abierto, una estufa de gas y una licuadora está funcionando. Inmediatamente recordé la publicación sobre el discurso del profesor y autor del libro "Funky Business" Kjell Nordstrom sobre el futuro: "Todo lo que pueda digitalizarse será digitalizado".
Sensor sintético. Foto: Gierad LaputAdemás, el término "espacio inteligente" se ve muy brillante y colorido y es prácticamente factible a nivel de decisiones individuales. Sin embargo, me gustaría señalar que el concepto de Internet de las cosas debe tener en cuenta no solo la interacción, sino también la autoorganización de los objetos que nos rodean (dispositivos conectados). Dicha interacción sinérgica permitirá pasar a un nuevo nivel de vida digital, donde no es necesario estudiar las instrucciones para dispositivos electrónicos, serán lo más seguros posible, podrán adaptarse a una situación específica y, al mismo tiempo, serán menos visibles como objetos separados. Junto con esto, recibiremos datos completos sobre el funcionamiento y el estado de dichos dispositivos conectados.
Hablando de terminología, uno puede notar que si antes el concepto de Sistemas Embebidos se usaba en todas partes, ahora se han vuelto inconcebibles sin una conexión a Internet. Además, dicha conexión se reduce al uso de un chip por un par de dólares, que bien puede convertirse en el "núcleo" de un sensor inteligente o sistema de control. Por ejemplo, un módulo conocido basado en esp8266 y un esp32 más moderno de Espressif o una solución similar de otros fabricantes.
Dicho módulo se basa en un procesador de 32 bits suficientemente potente, como regla general, se combina en una micro placa con memoria de programa externa y le permite acceder a wi-fi u otro canal de datos inalámbrico. Pero es de destacar que, de hecho, estos módulos tienen acceso a Internet "fuera de la caja".
También una característica de los módulos es la capacidad de programarlos en un lenguaje simple orientado a scripts o incluso usar el IDE de Arduino y su lenguaje de desarrollo de programas, similar a C / C ++ simple. Los módulos tienen pocos puertos de entrada / salida de propósito general, que pueden ampliarse mediante hardware, y las interfaces, por ejemplo, SPI, UART, se utilizan para conectarse a sensores digitales o actuadores.
El módulo WiFi ESP8266 es un SOC autónomo con TCP / IP integrado. Foto: Vowstar / WikipediaEntonces, si antes, para proporcionar acceso a Internet a nivel de microcontrolador, era necesario implementar programáticamente la pila TCP / IP o usar un chip adicional en la placa, por ejemplo, un W5100 con soporte de hardware para una red Ethernet cableada, ahora el acceso inalámbrico a Internet se ha convertido en parte del módulo del microprocesador, simplificando enormemente desarrollo Aunque esto se suma a los problemas para garantizar la seguridad a nivel del dispositivo final, pero este problema se resuelve por completo en la escala del concepto global de Internet de las cosas.
Internet está cambiando la interfaz entre dispositivos humanos e inteligentes. Si ahora la herramienta de interacción principal es un teléfono inteligente, pronto el control por voz, la realidad aumentada (Realidad Aumentada) y solo un botón inteligente autónomo ocuparán firmemente su lugar en nuestras vidas. Por ejemplo, el botón Amazon Dash le permite hacer un pedido predefinido instantáneamente en una conocida tienda en línea. Se puede programar un botón de AWS IoT ligeramente diferente para la interacción de personas, dispositivos, la nube y diversos servicios.
Aproximadamente, al igual que con la tecnología Alexa Skills, toda la programación se reduce al uso de AWS Lambda sin tecnología de servidor en la nube.
Enrutar clics a los servicios de AWS. Imagen: AmazonOtra idea interesante, y como el desarrollo del concepto de botón de nube, el proyecto del laboratorio de Interfaces de Fluidos en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, le permite unir los botones físicos y los actuadores entre sí utilizando tecnología de realidad aumentada. Se propone una aplicación móvil innovadora para plataformas Android e iOS llamada Reality Editor 2. Esta aplicación le permite seleccionar las interfaces de varias cosas de Internet mediante códigos QR predefinidos en el espacio fijado y eliminado por la cámara del teléfono inteligente y complementado por líneas de conexión virtual. Por ejemplo, conecte virtualmente un botón independiente y una lámpara de iluminación, etc.
La realidad aumentada ayuda a Hayo a visualizar dónde la acción está ligada a objetos inteligentes en un hogar inteligente. En este proyecto, se planifica, sobre la base de un sensor 3D especial, un sensor infrarrojo y un software en la nube, dar la oportunidad de controlar el "comportamiento" de la casa inteligente con gestos ordinarios e interacción con los objetos circundantes. Y la realidad aumentada le permite entrenar el sistema en su teléfono y configurar etiquetas virtuales. Es interesante, por supuesto, cómo se planea abordar los falsos positivos para los gestos en este proyecto, pero obviamente, el big data y el procesamiento en el lado de la nube deberían ayudar a resolver este problema.
No solo son interesantes los proyectos súper innovadores que desarrollan el concepto de interacción entre dispositivos y personas basados en la realidad aumentada, sino también desarrollos convencionales, por ejemplo, el sistema climático MeteoLogic de GlobalLogic, que utiliza la interfaz de realidad aumentada para visualizar datos de los sensores.
Sin lugar a dudas, ahora es un buen momento para lanzar nuevas empresas con proyectos en el campo de Internet de las cosas, utilizando control de voz, realidad aumentada, varias soluciones llave en mano en las nubes de los vendedores famosos. Para esto, es posible que la arquitectura de la Internet social de las cosas aún no esté completamente lista, especialmente en el campo de la seguridad, así como para garantizar la portabilidad de las aplicaciones. Obviamente, las aplicaciones pueden ejecutarse en la nube y usar la interfaz de un navegador normal o dispositivo móvil. Pero, quizás el lanzamiento de la aplicación debería adaptarse a la plataforma final y, por ejemplo, en lugar del navegador, cambiar al modo nativo de la aplicación del teléfono inteligente o reloj inteligente.
Reality Editor 2: una herramienta basada en la web para controlar el mundo físico. Captura de pantalla del video: RealityeditorLa Internet social de las cosas es, ante todo, confiabilidad y seguridad, respaldada por la confianza de los usuarios en los dispositivos inteligentes. Siempre habrá seguidores de seguridad sin precedentes que sellarán la cámara de la tableta con cinta aislante y bloquearán las redes inalámbricas. Sin embargo, debería ser así, porque cualquier tecnología no debe violar los límites de la vida personal, sino coexistir con el mundo de las personas, complementando y simplificando las formas de resolver las tareas rutinarias. La seguridad de la información de los dispositivos IoT ahora depende completamente de la confiabilidad de los protocolos de Internet, tecnologías de transferencia de datos, algoritmos criptográficos, métodos de autorización, autenticación de personas y dispositivos. Hasta ahora, estos son en su mayoría sistemas centralizados. Quizás el rápido desarrollo de métodos distribuidos para construir sistemas de información basados en la tecnología blockchain resolverá radicalmente tanto el problema de la seguridad de Internet de las cosas como la confianza del usuario en los centros inteligentes y muchos dispositivos conectados.
En esta revisión, quería considerar proyectos modernos y el estado de la cuestión de la interacción en Internet de las cosas, así como el impacto de la socialización del usuario en el desarrollo de interfaces con dispositivos electrónicos y dispositivos inteligentes. Por supuesto, el tema de la interacción con la máquina solo se aborda brevemente, pero los enlaces y reflexiones sobre el problema proporcionan la conclusión sobre la viabilidad del concepto de IoT social en un futuro próximo.
Ahora es interesante y emocionante ver el desarrollo de varios proyectos innovadores y diseñar, desarrollar dispositivos inteligentes y componentes de software para respaldarlos. Sin lugar a dudas, esta revisión no pudo cubrir todos los matices de la interacción de las máquinas y las personas, así como los proyectos e ideas relevantes de las nuevas empresas. Esperamos sus comentarios con ejemplos de la implementación de tales ideas y direcciones para el desarrollo de dispositivos inteligentes.
Recursos y enlaces interesantes:
Realidad aumentadaBlockchain y IoT