Интернет вещей (Internet of Things, IoT) — это система подключённых к интернету взаимосвязанных устройств, которые собирают данные и обмениваются ими. Внутри IoT люди могут взаимодействовать с вещами, а вещи — друг с другом. Примеры интернета вещей варьируются от фитнес-браслетов до управления искусственной почкой и автоматизации дорожного движения.

По итогам 2008 года количество вещей, подключённых к интернету, превысило количество подключённых к интернету людей. Ожидается, что к 2030 году мировой рынок IoT вырастет до 24,1 миллиарда устройств с годовым доходом 1,5 триллиона долларов.

Как появился интернет вещей (IoT)

Известный учёный Никола Тесла ещё в 1926 году высказал мнение о появлении интернета вещей. В интервью американскому еженедельнику Collier’s физик сказал, что в будущем все физические предметы будут представлять единую систему и управлять ими можно будет с помощью приборов размером не больше спичечного коробка. Столетие назад это казалось сказкой, но сегодня стало привычной для многих реальностью.

Неофициальным началом истории технологии IoT считается торговый автомат Coca-Cola, размещённый в университете Карнеги-Меллон. В 1982 году студенты установили в автомате датчики, которые проверяли наличие напитка и его температуру. Подключив автомат к университетскому компьютеру PDP-10, студенты всегда знали, ждёт ли их баночка освежающего напитка или поставщику пора пополниить запасы продукции.

Студенческий проект не вышел за стены университета, поэтому официальным началом истории интернета вещей можно считать 1990 год. Тогда Джон Ромки, один из основателей и разработчиков протокола TCP/IP, подключил к ПК кухонный тостер. Его можно было включать и выключать с помощью отправленных с компьютера команд.

Термин «интернет вещей» появился в 1999 году. Впервые его употребил Кевин Эштон, предприниматель и соучредитель Центра автоматической идентификации при Массачусетском технологическом университете. Команда Эштона придумала способ подключения объектов к интернету с помощью технологии RFID (Radio Frequency Identification — автоматическая идентификация объектов) — метода идентификации, основанного на радиоволнах.

В том же году компания Intel выпустила систему сбора информации о домашней среде Intelligent Home. Система работала на беспроводных технологиях и позволяла пользователям управлять устройствами через веб-интерфейс или с помощью голосовых команд.

С тех пор IoT стремительно развивался и распространялся по миру. Появились микроэлектромеханические системы (МЭМС), датчики IoT значительно уменьшились и теперь их можно устанавливать в часы и умные колонки, прикреплять на одежду. Интернет вещей активно используют в промышленности, медицине, на транспорте, в сфере услуг и др. С его помощью автоматизируются многие процессы, производство становится более эффективным, улучшается качество обслуживания клиентов.

Как работает интернет вещей

Система интернета вещей представляет собой физические объекты со встроенными датчиками, технологиями связи и уникальным адресом. «Умные вещи» с помощью датчиков либо сенсоров генерируют информацию, затем посылают данные во встроенные микропроцессоры, контроллеры. Там полученные данные обрабатываются и через проводную или беспроводную сеть передаются в облачное хранилище, «мозг» интернета вещей. Для связи может использоваться сетевое подключение, Wi-Fi, Bluetooth, 3G/4G/5G, спутниковый интернет, NFC, RFID. В облаке информация обрабатывается и передаётся на конечное устройство (в нашем случае на смартфон или планшет), таким образом происходит удалённый контроль.

Есть устройства, работающие самостоятельно. Для их работы не нужно облако, они подключаются к смартфону через Bluetooth, но, как и остальным «умным» вещам, им требуется приложение. Для лучшего понимания работы интернета вещей давайте рассмотрим архитектуру IoT-решений по технологическим уровням.

1. «Умные» устройства или «вещи» выполняют функцию интерфейса между реальным и цифровым мирами. Они считывают и передают данные дальше. Устройства отличаются формой, величиной, степенью сложности. Это могут быть датчики размером с рисовое зёрнышко, пылесосы, «умные» колонки, автомобили. Сегодня практически любой физический объект можно превратить в «умное» устройство, нужно только добавить необходимые элементы.

2. Программное обеспечение (ПО) помогает управлять устройством, собирает и передаёт данные. ПО устанавливается на «умный» пульт и даёт возможность взаимодействовать с системой интернета вещей. В большинстве случаев роль пульта играет мобильное приложение.

3. Коммуникация. Сюда относятся решения, связывающие устройства в IoT между собой. Это может быть физическое подключение LAN, соединение «по воздуху» — Wi-Fi, Bluetooth, а также специальные протоколы, которые используются в различных средах интернета вещей: Z-Wave, Thread и др. Выбранный метод коммуникации влияет на способы обмена данными с облачным хранилищем, взаимодействие со сторонними устройствами.

4. Платформа — «мозговой центр» IoT, место, где происходит сбор и анализ данных. Информация обрабатывается и в удобной форме поступает к пользователю. Платформы бывают локальные и облачные. На выбор платформы влияет ряд факторов: стек и архитектура технологий, безопасность, надёжность, стоимость.

С каждым днём технологии интернета вещей становятся всё более популярными. Их используют не только в быту, но и на производстве, в медицине, сельском хозяйстве и многих других областях деятельности человека.