Toda semana, uma das principais empresas de TI anuncia que investe milhões (ou até bilhões) no estudo e desenvolvimento da Internet das Coisas - e cada comunicado de imprensa é acompanhado por uma nova definição do que é a Internet das Coisas.
Para pessoas distantes do desenvolvimento, a Internet das Coisas é a mesma "maldição" que blockchain, machine learning e Big Data, e nas explicações de "for dummies" sobre o que é a IoT, são usados exemplos cotidianos primitivos sobre como ligar cafeteiras. ou conceitos futuristas de fantasia de “cidades inteligentes” que até Ostap Bender invejariam com suas histórias sobre torneios intergaláticos de xadrez em Vasyuki. Mas também existem diferenças entre os desenvolvedores - parece que em cada uma das conferências dedicadas à IoT, ouvi uma nova versão sobre o que é a Internet das Coisas. Mesmo no âmbito da mesma conferência, representantes de empresas sérias como Microsoft, Rostelecom ou Huawei falam completamente de maneira diferente - sem mencionar os pequenos participantes no mercado de IoT.
Neste artigo, tentarei separar o grão do joio, IoT - da telemática e do Big Data, e chegar ao fundo da Internet das Coisas. Boa leitura.
"A Internet das coisas é ..." O que escrever após o traço?
Em termos de tecnologia, a IoT é um sistema de quatro camadas: dispositivos de plug-in (sensores, sensores, terminais), as redes pelas quais eles interagem, plataformas de IoT e aplicativos para usuários finais. Ao mesmo tempo, os dois primeiros níveis não podem ser excluídos da estrutura, as plataformas estão presentes de forma variável na solução, a interface do cliente está presente em todos os lugares, mas no futuro, talvez, o nível do aplicativo e outros elementos adicionais no gerenciamento desapareçam. A interação será reduzida a um aplicativo de back-end que analisará as ações humanas - e, com base nessa análise, formará a interação com os dispositivos finais sem pressionar os botões adicionais. Por exemplo, o sistema de “casa inteligente” saberá a que horas (e qual brilho) o proprietário geralmente acende a luz, a que horas deve aquecer o jantar e a que horas você precisa ligar a TV, porque a série favorita do proprietário começa. Tudo isso funcionará com base nos modelos armazenados na base do sistema e formará essas ações sem intervenção humana. As atividades de desenvolvedores e usuários serão reduzidas ao controle - através do aplicativo ou através da execução mecânica de ações.
Mas voltando ao presente. A IoT também pode ser dividida em etapas: fazer leituras, tomar decisões com base nessas leituras e ações corretivas. Alguns desenvolvedores acreditam que apenas o produto IoT é considerado de pleno direito, no qual o sistema toma essas ou aquelas decisões, e não é apenas controlado externamente. Ou seja, uma verdadeira "casa inteligente" é quando você entra na sala, e o clima na sala muda de acordo com a temperatura do corpo e a frequência cardíaca, informações sobre as quais foram lidas no rastreador de fitness. No entanto, nem todos os participantes do mercado de IoT concordam com a última afirmação: embora a introdução de tal restrição permita eliminar os fabricantes inescrupulosos de soluções de TI que substituíram apenas o botão no controle remoto por um botão em um aplicativo móvel. Depois disso, começaram a chamar seus sistemas de monitoramento desatualizados ou controle remoto de produtos de IoT, aumentando injustificadamente o preço.
"Sim, eu fiz isso há 25 anos!" Os que estão certos dizem que a Internet das Coisas é o novo nome da tecnologia antiga?
O início da telemática (a partir do qual a IoT cresceu posteriormente) teve origem no início do século 20 (lembre-se dos experimentos de Tesla) - e vem se desenvolvendo desde então, além disso, evolutivamente e não linearmente. Entre as coisas e tecnologias que precedem a Internet, podemos citar SCAD, ACS TP, interação de máquina (M2M).
Tudo começou com soluções locais que possibilitaram automatizar algo, estabelecendo a comunicação (com ou sem fio de canais de curto alcance) entre as unidades: sistemas de notificação automática, abertura e fechamento automático de portões, monitoramento etc. Tecnicamente, a estrutura era a mesma: as glândulas coletando informações, transmitindo-as de fora e executando comandos, redes, bem como os sistemas que as agregavam em casa, continham lógica de negócios e uma camada de aplicação. Mas, a princípio, era uma história específica de nicho caro. Anteriormente, a automação estava disponível apenas em um número limitado de áreas e apenas para empresas com um grande orçamento.
Ao mesmo tempo, na engenharia de tempos em tempos, acumulam-se mudanças quantitativas e qualitativas, que causam mudanças qualitativas nos negócios. Em cada um dos componentes da futura arquitetura de IoT (hardware, rede, servidor), mudanças significativas ocorreram ao longo de várias décadas. Os dispositivos diminuíram de tamanho, seu custo diminuiu significativamente, muitos modelos aumentaram significativamente a vida útil da bateria - as poderosas baterias embutidas agora permitem que os dispositivos trabalhem por até 10 anos sem uma fonte de alimentação. O mercado agora pode consumir bilhões de sensores - e usá-los em áreas onde anteriormente não era possível. Portanto, o uso da telemetria nos campos ou nos vagões ferroviários há 10 anos seria muito caro em termos de consumo de energia - agora o efeito positivo do uso da IoT excede significativamente os custos.
Novas redes (5G, Lo-Ra, NB-IoT) também apareceram, o que pode fornecer alta largura de banda e troca de dados com eficiência energética. Os servidores estão em constante evolução, suas capacidades (de acordo com a lei de Moore) aumentam suas capacidades a cada dois anos, transformações de software são adicionadas a isso, plataformas de IoT aparecem, Big Data está em desenvolvimento ... Tudo isso torna possível resolver novos problemas de negócios (por exemplo , envolva-se em análise preditiva), crie novos tipos de negócios (como compartilhamento de carros) e, mais importante, aplique tudo isso a empresas de menor escala e com menor custo.
Até as mudanças acima mencionadas, a telemática consistia em simplesmente receber informações e transferi-las para um computador específico; portanto, na mente de clientes em potencial, ela está associada a algo desatualizado, caro e com funcionalidade muito limitada. A IoT é o próximo passo na cadeia após a telemática, ela pode executar suas tarefas, mas também inclui uma gama muito maior de possibilidades. Por sua vez, tudo que for progressivo deve ser indicado por um novo termo. Lembre-se dos fabricantes de TVs - todos esses Full HD, 4K, Ultra HD e assim por diante. Em essência, esses são simplesmente estágios de desenvolvimento de tecnologias de qualidade de transmissão de imagem - mas, para enfatizar a diferença entre a imagem nos modelos antigos e novos, as tecnologias recebem novos nomes. Assim, o termo IoT foi criado e popularizado, principalmente para proteger uma nova rodada de desenvolvimento de tecnologia aos olhos de clientes e investidores. Ao mesmo tempo, o conceito de IoT não possui estrutura e restrições rígidas - se desejado, até robôs em Marte controlados pelos centros espaciais da NASA podem ser incluídos na Internet das Coisas.
Até agora, a telemática e a IoT compartilham o mesmo mercado, mas gradualmente a porcentagem de telemática diminui. Ao mesmo tempo, a telemática não desaparecerá, pois permanecem clientes específicos - como organizações militares isoladas da Internet.
No nível de consciência de massa, a IoT também costuma ser percebida apenas como uma fonte de dados para o Big Data - ou seja, como uma coleção de sensores e sensores que coletam informações de onde não podiam ser recuperadas antes. Ao mesmo tempo, acredita-se que o valor final seja extraído no nível dos algoritmos de rede, e a Internet das Coisas é considerada erroneamente apenas como um aplicativo para coletar e agregar dados. No entanto, a IoT difere da telemática e do Big Data na capacidade não apenas de coletar informações sobre o objeto, mas também de gerenciar esse mesmo objeto. O principal valor da Internet Of Things está na automação de processos e na capacidade de gerenciar algo no nível de objetos do mundo real, tendo excluído pessoas de intermediários da cadeia. Embora a IoT ainda esteja intimamente conectada às redes neurais e ao Big Data, uma vez que as últimas trabalham com dados, agregam a IoT e a telemática.
A propósito, minimizar a participação humana é um dos principais "chips" da IoT, então alguns desenvolvedores chamam a Internet das Coisas de um conceito para combinar espaço digital com o mundo real. Ou seja, a Internet "humana" usual une as pessoas e serve como intermediário entre elas - por exemplo, quando o proprietário de uma loja on-line de Nova York entra em contato com um comprador de Moscou. A “Internet das Coisas”, por outro lado, conecta uma pessoa com um objeto do mundo real diretamente e serve não apenas como um elo de conexão, mas também como um executor direto de comandos.
Portanto, a IoT não é uma nova tecnologia, mas um novo conceito e uma nova maneira de utilizar uma tecnologia de automação existente, sua democratização. Não ocorreu um levante tecnológico global - portanto, podemos entender os engenheiros que, em resposta às notícias sobre a Internet das Coisas, estão murmurando "então qual é o problema, eu faço isso há 25 anos". E sim, eles estavam envolvidos em tecnologias semelhantes, mas também resolveram os problemas há vinte e cinco anos.
IoT e IIoT - correlação de conceitos
O mercado da Internet das Coisas consiste em um grande número de necessidades simples que podem ser atendidas com a IoT e em idéias que as pessoas pagarão para implementar. Ao mesmo tempo, em quase todos os segmentos de mercado, existem bens de consumo que sempre diferem em características dos produtos especializados para profissionais de nicho. Câmeras para fotos amadoras e profissionais, facas para casa e restaurantes, mini gazelas e vagões - na verdade, são completamente diferentes, embora tenham a mesma essência. As empresas industriais precisam de dispositivos que possam operar em temperatura especial, ruído e outras condições fora do padrão, demandas significativamente maiores são colocadas na qualidade da instalação, na capacidade de resposta dos nós, nos princípios de interação entre eles, etc. Isso afeta muito o custo - e, finalmente, o posicionamento dos produtos pelos fornecedores de soluções de IoT para o setor.
De fato, uma empresa de manufatura (especialmente um ciclo completo) é um tipo de “estado em um estado” que obedece a suas leis: regulamentos técnicos, descrições de processos mecânicos, industriais e de negócios, requisitos de segurança e assim por diante. Uma planta ou empresa é inicialmente um sistema de dispositivos que interagem entre si e com uma pessoa em vários níveis (incluindo o mecânico), o compartilhamento da interação com o mundo externo (em comparação com outros tipos de negócios que usam a IoT) é muito pequeno. Formalmente, a IIoT faz parte de um conceito único da Internet das Coisas e será difícil para uma empresa especializada em IoT “civil” mudar para industrial - e vice-versa. Normalmente, as empresas que trabalham com IIoT (com exceção dos gigantes de TI) são limitadas apenas à criação de soluções industriais e não estão representadas em outros segmentos do mercado de IoT. Portanto, a IIoT também é uma "especialização" condicional da empresa de IoT.
A divisão da Internet das Coisas em segmentos é feita de maneira artificial - e é mais provável que marketing do que técnico, o objetivo dessa divisão é focar a atenção. O foco no segmento IIoT (Internet Industrial das Coisas, Internet Industrial das Coisas) do ponto de vista dos técnicos é um estudo mais detalhado da área de assunto (por exemplo, máquinas), o desenvolvimento de software e sensores especializados. Do ponto de vista dos negócios, é apenas dinheiro suficiente e, ao mesmo tempo, um segmento especializado do mercado.
Dentre as principais direções de desenvolvimento da IIoT, destaca-se:
- Prevenção de acidentes que podem ocorrer em um futuro próximo - superaquecimento, avarias que já ocorreram, etc.
- Análise preditiva - um uso mais eficiente e cuidadoso dos recursos a longo prazo;
- Gerenciamento de equipamentos (automação, minimizando a participação humana).
Um pouco sobre as causas das disputas terminológicas
O debate sobre a definição de IoT está amplamente relacionado à glocalização - isto é, à adaptação de conceitos e tendências globais às condições locais. Cada ambiente cultural ou de engenharia tenta integrar uma nova tendência à estrutura dos termos familiares a eles - e, como resultado, uma "bagunça" heterogênea é obtida.
Por exemplo, na Alemanha é habitual deixar que todas as inovações técnicas e econômicas passem pelo prisma da indústria; portanto, em vez da IoT, são usados lá os termos Indústria 4.0 ou Quarta Revolução Industrial; nos EUA (em grande parte da empresa Cisco), o termo Internet Of Tudo ”(mais alto, como é característico do mercado americano), no resto da Europa, Ásia e Oriente Médio, o conceito de“ Internet das Coisas ”se tornou mais difundido.
A principal fraqueza da formulação “Internet das Coisas” é que os pacotes de dados entre dispositivos são transmitidos no mesmo espaço da Internet em que as pessoas se comunicam. Todas as interfaces da Web, APIs, aplicativos e provedores pertencem à mesma Internet que os usuários ativos usam. E o termo “Internet das Coisas” evoca a sensação de que é algum tipo de espaço separado da “Internet humana” e, em todo o mundo, os mesmos fios são dispostos em paralelo aos PCs comuns, mas destinados apenas à comunicação entre as coisas.
Na Rússia, o conceito de "sistema ciberfísico" foi originalmente usado, muito semelhante à IoT: existem loops de feedback, fluxos de dados e hardware controlado com um conjunto de padrões de comportamento. A propósito, a primeira magistratura russa relacionada à IoT é chamada
“Internet das Coisas e Sistemas Ciberfísicos” - essencialmente o mesmo termo é duplicado no título, porque o professor de SMS decidiu, por um lado, prestar homenagem às tendências locais da Rússia e, por outro Use terminologia mundialmente famosa.
As discussões sobre a definição de IoT também são exacerbadas pelo fato de as pessoas interessadas estarem participando ativamente da discussão: representantes de vários tipos de negócios relacionados à IoT. Além disso, a maioria dos palestrantes concentra ou restringe o termo para a Internet das Coisas à área de assunto que eles representam ou na qual eles têm a maior competência. Portanto, as organizações produtoras de ferro dizem que a IoT é uma combinação de sensores e sensores; os criadores de plataformas geralmente reduzem a IoT apenas ao software ... É importante parecer mais amplo e lembrar que as tecnologias são inseparáveis dos negócios e uma gera a outra.