Долгое время в интернет умели выходить только компьютеры и мобильные телефоны. Сейчас выход в сеть есть у разных устройств: чайников, холодильников, автомобилей, станков на заводе.

Все эти устройства — часть интернета вещей. Разберемся, что это такое, каким бывает, какие выполняет задачи и в чем разница между просто IoT и IIoT.

Интернет вещей — что это такое?

Интернет вещей (IoT, Internet of Things) — объединение разных устройств в общую сеть, в которой они могут собирать информацию, обрабатывать ее и обмениваться данными между собой, с человеком и серверами в дата-центре или облаке.

Классический пример интернета вещей — умный дом, в котором можно управлять устройствами удаленно, а сами устройства могут взаимодействовать друг с другом. Например, умная колонка по голосовой команде включает свет, датчик передает данные о температуре в систему отопления, розетка отключается, если вы забыли выключить утюг.

Другой классический пример, но уже из мира бизнеса — завод, в котором на каждом станке установлены датчики. Эти датчики следят за состоянием оборудования и подают сигнал, если что-то будет работать не так или сломается. Самими станками при этом тоже можно управлять дистанционно: подавать с пульта команды на остановку или старт работ.

Виды IoT-технологий: обычный и индустриальный интернет вещей

Бытовой интернет вещей. Чаще всего его называют просто IoT — это бытовые приборы, объединенные друг с другом. Он применяется в быту, чтобы автоматизировать рутинные задачи или удаленно управлять бытовыми приборами.

Примеры интернета вещей в быту:

  • Умные бытовые приборы — чайники, холодильники, пылесосы, розетки и лампочки.
  • Системы безопасности дома — электронные замки, камеры наблюдения, которые оповещают при приближении к дому постороннего.
  • Системы умного дома — они контролируют расход воды и электроэнергии, включают и отключают отопление, следят за утечками воды и газа.
  • Колонки и док-станции — объединяют другие умные IoT-устройства и позволяют управлять ими голосом.
  • Медицинское оборудование — например, браслеты, которые следят за пульсом и отправляют данные врачу.
Классический IoT помогает облегчить человеку жизнь. Умный дом будет экономить электроэнергию и следить, чтобы не случился пожар. Умная камера предупредит, если в дом вломился грабитель. С умным замком можно не бояться, что вы забыли закрыть дверь.

Промышленный интернет вещей (IIoT, Industrial Internet of Things). Его применяют не в быту, а на производстве, складах, заводах и в лабораториях. Его задача — автоматизировать и упростить производственные процессы.

Примеры IIoT:

  • Датчики на оборудовании и станках, которые собирают данные об их работе и помогают предотвращать поломки.
  • Системы климат-контроля, которые анализируют температуру и влажность, автоматически регулируют микроклимат в цехе или на складе.
  • Датчики на продукции и деталях, которые помогают в инвентаризации и выявлении брака.
  • Системы удаленного управления производственным оборудованием, например, дистанционного запуска станков.
  • Датчики загрязнения, которые анализируют выбросы предприятия и следят за соблюдением экологических норм.
  • «Маячки» на транспорте, которые позволяют отслеживать груз в реальном времени.
  • Датчики на системах автомобиля, помогающие отслеживать потребление бензина, износ двигателя, температуру в рефрижераторе и другие параметры.
IIoT нужен, чтобы снизить затраты на производстве и избежать убытков. Датчики на оборудовании помогут понять, что пора провести техобслуживание. Система климат-контроля проследит, чтобы товар не испортился в жару. Маячки на транспорте позволяют понять, в какое время будет доставлен груз.

Данные, которые собирают все эти датчики и маячки, можно загружать в системы аналитики, чтобы строить прогнозы и анализировать работу всего производства.

Так работает система индустриального интернета вещей. Источник: researchgate.net

Для быстрой разработки IIoT-решений можно использовать облачную платформу от Mail.ru Cloud Solutions (Cloud IoT Platform). С ее помощью получится быстро объединить все датчики в единую сеть, обеспечить защищенную связь, хранить и анализировать большие объемы данных для оптимизации бизнес-процессов.

Чем обычный IoT отличается от индустриального интернета вещей

Кажется, что домашний и индустриальный интернет вещей не отличаются: просто в одном случае датчик температуры стоит на обогревателе, а в другом — на станке. На самом деле, у датчиков и технологий, которые используют для IoT и IIoT, есть существенные отличия.

Надежность и цена ошибки

Домашний интернет вещей. Если чайник не получится включить удаленно, пользователю придется включить его вручную — это не так комфортно, но не слишком страшно. Дома гораздо меньше критических задач и редко возникают ситуации, в которых поломка приведет к катастрофе. Цена ошибки при бытовом использовании невысока, поэтому надежность в IoT хоть и важна, но не так критична, как в IIoT.

Индустриальный интернет вещей. Если не сработает датчик на производстве, бизнес может потерять миллионы: сломается станок, испортится товар на складе, потеряется ценный груз. Поэтому в промышленных IoT-платформах в первую очередь уделяют внимание именно надежности: разрабатывают отказоустойчивые системы, дублируют важные датчики, устанавливают резервные источники питания на случай отключения электроэнергии.

Можно возразить, что из-за поломки домашних умных устройств человек может затопить соседей или потерять имущество в пожаре. Но даже такие потери несопоставимы с катастрофами, которые может вызвать нарушение работы IIoT-системы: ущербом в миллиарды рублей или экологическими катастрофами.

Сложность алгоритмов

Домашний интернет вещей. Его IoT-устройства редко по-настоящему умные — обычно они реагируют на команды и простейшие «раздражители» вроде повышения температуры. А платформы, которые их объединяют, обычно просто отдают команды — сложная аналитика данных в быту не нужна. Бывают и исключения, например, умные колонки, умеющие поддерживать диалог. Но даже им далеко до сложных систем искусственного интеллекта, аналитики и машинного обучения, которые используют в промышленности.

Промышленный интернет вещей. Для задач производства требуются более сложные решения, чтобы моделировать цепочку производства, выявлять риски, собирать и анализировать информацию со множества разных датчиков. Для хранения и анализа информации IIoT-системы используют сложные технологии: big data, искусственный интеллект и алгоритмы машинного обучения, так что их как раз правильнее называть умными.

Сами датчики в IIoT тоже часто бывают более сложными: они умеют анализировать несколько разных физических показателей и сопоставлять их между собой. Например, датчик точки росы должен уметь анализировать давление, влажность и температуру.

Скорость обработки информации

Домашний интернет вещей. Домашние умные вещи реагируют на команды за несколько секунд, в бытовых условиях это допустимо. Если вы отдали команду вскипятить чайник, то вряд ли заметите, включился он за одну или три секунды — для домашних дел это несущественно.

Индустриальный интернет вещей. В промышленности технологические процессы часто требуют реакции в миллисекунды. Датчики должны постоянно снимать актуальную информацию, устройства — мгновенно реагировать на команды.

Безопасность интернета вещей

Домашний интернет вещей. Умные домашние устройства выходят в интернет через обычные каналы. Информация, которую они передают, требует только базовой защиты от вирусов и киберугроз. Даже если случится массовая кибератака, к катастрофе это не приведет. Кроме того, домашние устройства обычно выпускают большими партиями, и избыточная защита слишком сильно увеличит стоимость устройств — их никто не будет покупать.

Промышленный интернет вещей. В бизнесе и промышленности ситуация гораздо серьезнее — злоумышленники могут попытаться получить доступ к умным устройствам предприятия, что грозит миллионными убытками, а иногда и промышленной катастрофой. Поэтому в сетях IIoT уделяют повышенное внимание безопасности.

Для защиты используют следующие методы:

  • Изоляция от интернета, работа только в сети внутри офиса или завода.
  • Шифрование промышленных данных, например алгоритм AES-256. Чтобы его взломать, нужно подобрать ключ длиной 256 бит — даже современному суперкомпьютеру для этого потребуется больше времени, чем предполагаемый возраст нашей вселенной.
  • Защита программного обеспечения и операционных систем.
  • Системы детектирования и предотвращения вторжений — они оповещают, если кто-то посторонний пытается получить доступ к системе.

Объем собираемых данных

Домашний интернет вещей. Домашние устройства генерируют совсем небольшие объемы информации: за год ее не накопится и нескольких гигабайт. Для хранения и обработки этой информации не нужны объемные хранилища и специальные сложные инструменты.

Промышленный интернет вещей. Датчики на оборудовании могут ежедневно генерировать гигабайты информации. Все это нужно быстро собирать, записывать в базы данных, хранить и при необходимости извлекать для анализа. Для этого предприятия строят целые системы работы с Big Data и используют особые подходы к аналитике данных.

Часто домашние умные устройства хранят данные прямо внутри себя или в памяти смартфона, с которого вы управляете умным домом. Для IIoT же нужны отдельные хранилища огромных объемов. Часто для этого предприятия используют облака.

Как происходит внедрение IIoT

Для внедрения IIoT требуется:

  1. Стабильное соединение

    Важно, чтобы устройства постоянно были связаны между собой и с управляющей платформой — без этого ничего работать не будет. В рамках одного предприятия это можно обеспечить за счет быстрой проводной сети и среды с минимумом помех для передачи данных по воздуху.

  2. Датчики

    Именно датчики будут собирать информацию о состоянии оборудования, микроклимате или других показателях, которые важно отслеживать в вашей работе. Сами по себе датчики ничего не анализируют и не автоматизируют — они только собирают информацию.

  3. Инструменты для сбора данных, аналитики и принятия решений

    Они собирают информацию с датчиков, обрабатывают ее, анализируют, отображают результаты анализа. Такие решения могут быть развернуты на собственных серверах компании, а могут работать в облаке.

Для бытового IoT существуют готовые решения: набор из датчиков и управляющей платформы, с помощью которого можно быстро построить умный дом или сделать умным свой автомобиль. Для промышленных задач есть IIoT-решения, например, облачные платформы интернета вещей, которые интегрируют в бизнес-процессы компании.

Такую платформу можно внедрить поверх существующих решений, например, интегрировать с системами SCADA или MES, базами данных предприятия и другими уже работающими инструментами.

Облачные технологии делают IoT доступнее не только для крупных, но и для малых и средних предприятий. Для подключения облачного решения не нужно закупать оборудование для хранения и обработки данных, выстраивать сложную инфраструктуру и беспокоиться о ее обслуживании. Все нужные инструменты доступны в облаке — можно просто подключить к ним датчики или другие источники данных, чтобы сделать свое производство умнее.

IoT теперь — прикладной инструмент для любого бизнеса. Облачные решения позволяют любой компании внедрить у себя IoT-технологии, чтобы увеличить прибыль и не отставать от конкурентов.

С помощью облачной платформы Mail ru IoT Platform можно быстро построить на предприятии IIoT-систему, удаленно управлять оборудованием, визуализировать и анализировать данные. Платформа не только собирает данные с датчиков — она работает вместе с облачными инструментами хранения и анализа больших данных, машинного обучения, бизнес-аналитики, а также может быть интегрирована с существующими системами компании. Это позволяет с помощью одного решения выстроить конвейер по работе с данными, отвечающий потребностям конкретной компании и ее бизнес-процессам.

Спрос на решения IoT и IIoT в мире и в России растет

Gartner прогнозирует, что мировой рынок IIoT вырастет до 5,8 миллиардов конечных точек в 2020 году, что на 21% больше, чем в 2019 году. Глобальный рынок IIoT в 2020 году оценивался в 77,3 млрд долларов, а к 2025 году он вырастет до 110,6 млрд. Такой серьезный рост обеспечат платформы облачных вычислений и более быстрая связь.

Также исследователи отмечают, что к технологии интернета вещей проявляют интерес правительства разных стран, они поддерживают ученых и предприятия, которые занимаются ее внедрением и развитием. Например, в Германии действует программный документ «Индустрия 4.0», а в Индии — «Миссия умных городов».

Лидирующую роль на рынке IIoT пока играет США, но постепенно вперед выбиваются страны азиатско-тихоокеанского региона, в особенности Китай.

Интернет вещей в России развивается медленнее, но также растет: в 2019 году рост составил 9%. Сейчас 20% расходов промышленности приходится именно на внедрение и обслуживание IIoT. В 2019 году «Ростех» посчитал, что выгода IIoT для российской экономики оценивается в 5,5 трлн рублей. Наибольшую выгоду IIoT дает в области добычи полезных ископаемых и несырьевой промышленности, также он полезен в сельском хозяйстве, электроэнергетике и логистике.

Крупным игроком на рынке IIoT Россию пока не назовешь, но все больше производственных компаний внедряют у себя интернет вещей и стремятся с его помощью экономить и зарабатывать.

Что такое IoT и IIoT: разница

  • Интернет вещей — объединенная сеть устройств, которые умеют обмениваться информацией и выходить в общую сеть или интернет. Этими устройствами можно управлять удаленно.
  • Интернет вещей делится на две группы: классический IoT для применения в быту и IIoT (промышленный интернет вещей) для применения на производстве.
  • Классические умные устройства интернета вещей применяют только в быту, они недостаточно быстрые и надежные, чтобы решать производственные задачи.
  • Для задач бизнеса используют IIoT — индустриальный интернет вещей. Такие устройства гораздо надежнее и безопаснее.
  • Для домашнего IoT существуют универсальные простые решения (Home IoT Solutions) со стандартным набором датчиков и простой управляющей платформой. Для IIoT решения более сложные, их нужно интегрировать в производственные и бизнес-процессы компании.