Le développement rapide de l'électronique et l'unification des solutions logicielles ont conduit à l'émergence d'appareils intelligents (Smart Devices), qui sont devenus partie intégrante de notre vie. Si nous parlons de l'Internet des objets (IoT), alors c'est toujours un concept. Il suppose la présence de nombreux objets qui nous entourent qui auront accès à Internet et interagiront les uns avec les autres. Cette interaction, selon le concept de l'Internet des objets, est un facteur distinctif par rapport aux solutions existantes de l'électronique intelligente (Smart Electronics), par exemple, les bracelets de fitness, les balances intelligentes domestiques et, en général, des systèmes tels qu'une maison intelligente, qui sont assez populaires un autre.
Alexa - contrôlez la voix de votre maison intelligente. Image: AmazonD'une manière ou d'une autre, mais l'idée de l'Internet des objets tourne autour des réseaux sociaux et d'un nouveau cycle de développement. Aujourd'hui, vous pouvez partager les résultats de votre podomètre sur Twitter, mais il est peu probable que les réseaux sociaux modernes se transforment en concept d'IoT social. Trop de données et des tâches trop différentes devront être traitées par ces services. Mais que s'est-il passé auparavant et existe-t-il des conditions préalables à la création de l'IoT social, en tant que solution distincte?
En 1999, Bill Gates, dans son livre «Business at the Speed ​​of Thought», proposait l'idée du système nerveux numérique d'une entreprise. Ensuite, la base d'un tel système nerveux était le courrier électronique et les technologies Web en développement rapide. L'idée d'interaction au niveau de l'entreprise ou de l'organisation s'est concentrée sur le fait que le gestionnaire reçoive les commentaires des employés, avec une préférence pour le flux d'informations sur les problèmes ou les obstacles dans le travail. En général, cela a permis d'augmenter l'efficacité des solutions commerciales.
Plus tard en 2005, Tim O'Reilly a proposé le terme Web 2.0 comme un nouveau cycle de développement de technologies Web. Dans le concept du Web 2.0, l'essentiel est le contenu utilisateur et utilisateur, ce qui crée une concurrence pour les magazines sur papier glacé bien connus et les ressources journalistiques professionnelles. Maintenant, le Web s'est à nouveau transformé, car nous vivons déjà dans le monde des réseaux sociaux et des services de livraison de messages courts, et certains pensent que notre époque devrait être considérée comme l'ère de l'Internet sémantique. En tout état de cause, à l'heure actuelle, de nombreuses éditions papier ont cessé d'exister, le trafic sur les portails web a diminué et basculé vers le sens de la communication sur les réseaux sociaux. Mais le courrier, tel qu'il était, et il existe, est populaire auprès de nombreux sites statiques, et les blogueurs donnent beaucoup de contenu intéressant, auquel nous nous référons à partir des réseaux sociaux.
De toute évidence, l'Internet social des objets en tant que service deviendra un complément efficace aux solutions existantes et élargira le champ de l'interaction, à la fois des personnes et des machines. Pour l'instant, nous ne pouvons considérer que les solutions techniques actuelles d'interaction dans le monde de l'IoT social pour comprendre ce qui nous attend. Dans le même temps, nous pouvons nous-mêmes participer au processus de transformation d'Internet et de la technologie des appareils connectés.
Charge sans fil iPhone X. Photo: AppleAprès avoir mentionné Gates et O'Reilly, on ne peut s'empêcher de rappeler la récente présentation d'Apple. A en juger par la bande Facebook, beaucoup au moment de montrer la recharge sans fil ont décidé que c'était une autre des "innovations" de l'entreprise, exprimant l'ironie dans les commentaires. Un chargeur sans fil n'est pas nouveau, son temps de charge est relativement lent, mais c'est quand même une technologie assez pratique. La chose la plus intéressante est le cadre de présentation, qui montre comment le téléphone «voit» le processus de charge des autres gadgets de l'entreprise. Ici, en effet, ce à quoi nous devons nous efforcer - l'interaction réelle des appareils est "transparente" pour l'utilisateur final.
Par exemple, au niveau de l'interaction entre les composants d'une maison intelligente, on peut dire que c'est l'état actuel de l'Internet des objets. Mais encore, ce sont des solutions locales limitées par l'espace physique de la pièce. Par exemple, les appareils contrôlés par Amazon Echo visent principalement à interagir avec une personne, mais pas entre eux, et plus encore, les frontières autour d'une maison ne sont pas floues et ne combinent pas le confort de la maison avec l'espace de travail de bureau, etc., bien que toute technologie vise précisément cela.
À titre d'exception à la règle, certains composants d'une maison intelligente peuvent «s'entendre» entre eux. Un exemple typique de l'interaction de tels appareils est la troisième génération de thermostats formés Nest Learning Thermostat. En outre, un modèle Thermostat E moins cher sans la fonction «Farsight» est récemment apparu, y compris un écran lorsque quelqu'un passe. Mais nous ne devons pas oublier qu'en fait, il est possible de «programmer» indépendamment les algorithmes appropriés pour l'interaction des appareils au niveau du concentrateur intelligent d'une maison intelligente.
Processus de contrôle des appareils Alexa. Image: AmazonÀ l'aide du kit de compétences Alexa (ASK), il est assez prosaïque d'ajouter de nouvelles fonctionnalités au comportement des appareils domestiques intelligents. Toutes les opérations informatiques et de traitement des données, y compris la reconnaissance vocale, sont effectuées au niveau du cloud Amazon Web Services (AWS). Le comportement des appareils est programmé au niveau du service AWS Lambda, et la plate-forme d'applications
Alexa Skills prêtes à l'emploi est également disponible. D'une manière ou d'une autre, les compétences, le comportement, ou plutôt, l'interaction des appareils et des humains dépendent de scripts prédéfinis. Une option intéressante est l'ajout de technologies d'apprentissage automatique à un environnement tel qu'un service cloud, ainsi que l'intégration avec des services tiers basés sur le service maillé IFTTT, qui vous permet de combiner vos actions et le comportement de l'appareil entre différents services et activités sur les réseaux sociaux.
Si nous parlons de l'interface des «choses intelligentes» et d'une personne, l'option avec un verrou intelligent est intéressante, par exemple, August Smart Lock, qui peut émettre des codes d'accès temporaires pour les invités. En revanche, s'il est difficile de programmer des assistants vocaux intelligents Amazon Alexa, Google Home ou chatbot, vous pouvez toujours utiliser les services de la plateforme Conversation.one.
En parlant d'assistants vocaux intelligents, concentrateur intelligent d'une maison intelligente, je voudrais noter tout de suite: que peuvent-ils faire s'il n'y a pas d'équipement intelligent d'alimentation en eau dans une cuisine ordinaire, le poêle à gaz domestique est allumé par un allumage piézo, qui est contrôlé par une poignée mécanique et nous sommes entourés par les bons vieux systèmes des sortants dans le passé du monde industriel? Comment un tel système intelligent apprend-il ce qui se passe dans la maison? Une solution est l'installation de vidéosurveillance. Mais combien de caméras devront alors être installées dans toute la maison, et ne sera-t-il pas plus facile de rééquiper les communications d'eau, etc.?
Dans ce contexte, l'expérience et la vision du problème par les chercheurs de l'Université Carnegie Mellon au laboratoire du Future Interfaces Group, qui proposent d'utiliser un seul capteur «synthétique» ou combiné, est intéressante. Le capteur synthétique proposé combine des capteurs: température AMG8833, couleurs TCS34725, magnétomètre (capteur de champ magnétique 3 axes) MAG3110, pression atmosphérique avec un hygromètre BME280, capteur d'orientation 6 axes (gyroscope et accéléromètre 3 axes combinés) MPU-6500, qualité du signal Wi-Fi, mouvement AMN211, microphone ADMP401, rayonnement électromagnétique. Cependant, il semble que tout ce qui était à portée de main avec les ingénieurs est tombé dans cet élément sensible universel d'une maison intelligente. Sur la base de l'enregistrement des données, une sorte de «cardiogramme» de ce qui se passe dans la pièce est enregistrée et une conclusion est faite, par exemple, qu'un robinet avec de l'eau est ouvert, une cuisinière à gaz est ouverte et un mélangeur fonctionne. Je me suis immédiatement souvenu de la publication sur le discours du professeur et auteur du livre "Funky Business" Kjell Nordstrom sur l'avenir: "Tout ce qui peut être numérisé sera numérisé."
Capteur synthétique. Photo: Gierad LaputDe plus, le terme «espace intelligent» semble très lumineux et coloré et est pratiquement réalisable au niveau des décisions individuelles. Néanmoins, je voudrais noter que le concept de l'Internet des objets doit prendre en compte non seulement l'interaction, mais aussi l'auto-organisation des objets qui nous entourent (Connected Devices). Une telle interaction synergique permettra de passer à un nouveau niveau de vie numérique, où vous n'avez pas du tout besoin d'étudier les instructions pour les appareils électroniques, ils deviendront aussi sûrs que possible, pourront s'adapter à une situation spécifique et, en même temps, seront moins visibles en tant qu'objets séparés. Parallèlement à cela, nous recevrons des données complètes sur le fonctionnement et l'état de ces appareils connectés.
En parlant de terminologie, on peut remarquer que si auparavant le concept de systèmes embarqués était utilisé partout, maintenant ils sont devenus inconcevables sans connexion Internet. De plus, une telle connexion se résume à l'utilisation d'une puce pour quelques dollars, qui pourrait bien devenir le «cœur» d'un capteur intelligent ou d'un système de contrôle. Par exemple, un module bien connu basé sur esp8266 et un esp32 plus moderne d'Espressif ou une solution similaire d'autres fabricants.
Un tel module est basé sur un processeur 32 bits suffisamment puissant, en règle générale, il se combine sur une micro-carte avec une mémoire de programme externe et vous permet d'accéder au Wi-Fi ou à un autre canal de données sans fil. Mais il convient de noter qu'en fait, ces modules ont accès à Internet «prêt à l'emploi».
Une autre caractéristique des modules est la possibilité de les programmer dans un langage simple orienté script ou même d'utiliser l'IDE Arduino et son langage de développement de programme, similaire au simple C / C ++. Les modules ont peu de ports d'entrée / sortie à usage général, qui peuvent être étendus par le matériel, et des interfaces, par exemple, SPI, UART, sont utilisées pour se connecter à des capteurs numériques ou à des actionneurs.
Le module WiFi ESP8266 est un SOC autonome avec TCP / IP intégré. Photo: Vowstar / WikipediaDonc, si auparavant, pour fournir un accès Internet au niveau du microcontrôleur, il était nécessaire d'implémenter la pile TCP / IP par programme ou d'utiliser une puce supplémentaire sur la carte, par exemple, un W5100 avec prise en charge matérielle d'un réseau Ethernet câblé, maintenant l'accès sans fil à Internet est devenu une partie du module de microprocesseur, simplifiant considérablement développement. Bien que cela ajoute aux problèmes de sécurité au niveau de l'appareil final, ce problème est complètement résolu à l'échelle du concept global d'Internet des objets.
Internet modifie l'interface entre les appareils humains et intelligents. Si désormais le principal outil d'interaction est un smartphone, alors bientôt la commande vocale, la réalité augmentée (réalité augmentée) et juste un bouton intelligent autonome prendront fermement leur place dans nos vies. Par exemple, le bouton Amazon Dash vous permet de passer instantanément une commande prédéfinie dans une boutique en ligne bien connue. Un bouton AWS IoT légèrement différent peut être programmé pour l'interaction des personnes, des appareils, du cloud et de divers services.
En gros, comme avec la technologie Alexa Skills, toute la programmation se résume à utiliser AWS Lambda sans la technologie cloud du serveur.
Acheminer les clics vers les services AWS. Image: AmazonUne autre idée intéressante, et en tant que développement du concept de bouton cloud, le projet du laboratoire Fluid Interfaces du Massachusetts Institute of Technology, vous permet de lier les boutons physiques et les actionneurs les uns aux autres en utilisant la technologie de réalité augmentée. Une application mobile innovante pour les plates-formes Android et iOS appelée Reality Editor 2 est proposée. Cette application vous permet de sélectionner les interfaces de divers objets Internet par des codes QR prédéfinis dans l'espace fixé et supprimé par la caméra du smartphone et complété par des lignes de connexion virtuelles. Par exemple, connectez virtuellement un bouton indépendant et une lampe d'éclairage, etc.
La réalité augmentée aide la startup Hayo à visualiser où l'action est liée aux objets intelligents dans une maison intelligente. Dans ce projet, il est prévu, sur la base d'un capteur 3D spécial, d'un capteur infrarouge et d'un logiciel dans le cloud, de donner la possibilité de contrôler le "comportement" de la maison intelligente avec des gestes ordinaires et une interaction avec les objets environnants. Et la réalité augmentée vous permet d'entraîner le système sur votre téléphone et de définir des balises virtuelles. Il est bien sûr intéressant de voir comment il est prévu de traiter les faux positifs pour les gestes dans ce projet, mais évidemment, les mégadonnées et le traitement côté cloud devraient aider à résoudre ce problème.
Non seulement les projets super innovants qui développent le concept d'interaction entre les appareils et les personnes basés sur la réalité augmentée sont intéressants, mais aussi les développements conventionnels, par exemple, le système climatique MeteoLogic de GlobalLogic, qui utilise l'interface de réalité augmentée pour visualiser les données des capteurs.
Sans aucun doute, c'est le moment idéal pour lancer des startups avec des projets dans le domaine de l'Internet des objets, en utilisant la commande vocale, la réalité augmentée, diverses solutions clés en main dans les nuages ​​de fournisseurs célèbres. Pour cela, l'architecture de l'Internet social des objets n'est peut-être pas encore complètement prête, notamment dans le domaine de la sécurité, ainsi que pour assurer la portabilité des applications. De toute évidence, les applications peuvent s'exécuter dans le cloud et utiliser l'interface d'un navigateur ordinaire ou d'un appareil mobile. Mais, peut-être que le lancement de l'application devrait s'adapter à la plate-forme finale et, par exemple, au lieu du navigateur, passer au mode natif de l'application pour smartphone ou de la montre intelligente.
Reality Editor 2 - un outil Web pour contrôler le monde physique. Capture d'écran vidéo: RealityeditorL'Internet social des objets, c'est d'abord la fiabilité et la sécurité, soutenues par la confiance des utilisateurs dans les appareils intelligents. Il y aura toujours des adhérents d'une sécurité sans précédent qui scelleront la caméra de la tablette avec du ruban électrique et bloqueront les réseaux sans fil. Cependant, il devrait en être ainsi, car toute technologie ne doit pas violer les limites de la vie personnelle, mais coexister avec le monde des personnes, complétant et simplifiant les moyens de résoudre les tâches de routine. La sécurité des informations des appareils IoT dépend désormais entièrement de la fiabilité des protocoles Internet, des technologies de transfert de données, des algorithmes cryptographiques, des méthodes d'autorisation, de l'authentification des personnes et des appareils. Jusqu'à présent, il s'agit principalement de systèmes centralisés. Peut-être que le développement rapide de méthodes distribuées pour construire des systèmes d'information basés sur la technologie blockchain résoudra radicalement à la fois le problème de la sécurité de l'Internet des objets et la confiance des utilisateurs dans les hubs intelligents et de nombreux appareils connectés.
Dans cette revue, j'ai voulu prendre en compte les projets modernes et l'état de la question de l'interaction dans l'Internet des objets, ainsi que l'impact de la socialisation des utilisateurs sur le développement des interfaces avec l'électronique et les appareils intelligents. Bien sûr, la question de l'interaction avec la machine n'est abordée que brièvement, mais les liens et les réflexions sur le problème permettent de conclure sur la faisabilité du concept de l'IoT social dans un avenir proche.
Maintenant, il est intéressant et passionnant de regarder le développement de divers projets innovants et de concevoir, développer des appareils intelligents et des composants logiciels pour les soutenir. Sans aucun doute, cette revue ne pouvait pas couvrir toutes les nuances de l'interaction des machines et des personnes, ainsi que les projets et les idées pertinentes des startups. Nous espérons que vos commentaires avec des exemples de la mise en œuvre de ces idées et directions pour le développement d'appareils intelligents.
Ressources et liens intéressants:
Réalité augmentéeBlockchain & IoT