Текст. 6 Конечные устройства
 Скачать 25.33 Kb.
|
|
4)Интернет вещей (Internet of Things, IoT) — это множество физических объектов, подключенных к интернету и обменивающихся данными. Концепция IoT может существенно улучшить многие сферы нашей жизни и помочь нам в создании более удобного, умного и безопасного мира. Примеры Интернета вещей варьируются от носимых вещей, таких как умные часы, до умного дома, который умеет, например, контролировать и автоматически менять степень освещения и отопления. Также ярким примером служит так называемая концепция умного предприятия (Smart Factory), которое контролирует промышленное оборудование и ищет проблемные места, а затем перестраивается так, чтобы не допустить поломок. Интернет вещей занимает важное место в процессе цифровой трансформации в компаниях. Прогнозируется, что к 2030 году количество подключенных к сети устройств вырастет примерно до 24 млрд 5)Интернет вещей (Internet of things — IoT) основана на межсетевом информационном взаимодействии физических устройств, транспортных средств (также называемых «подключенными устройствами» и «интеллектуальными устройствами»), зданий и других предметов, встроенных в электронику, программное обеспечение, датчики, исполнительные механизмы и сеть, которые позволяют этим объектам собирать и обмениваться данными. 6) Конечные устройства Устройства — это объекты, которые фактически образуют «вещи» (Things) в Интернете вещей. Они играют роль интерфейса между реальным и цифровым мирами и принимают разные размеры, формы и уровни технологической сложности в зависимости от задачи, которую они выполняют в рамках конкретного развертывания IoT. Будь то микрофоны размером с булавочную головку или внушительного размера машины, практически любой материальный объект можно превратить в подключенное устройство путем добавления необходимых элементов (датчиков или приводов вместе с соответствующим программным обеспечением). Программное обеспечение Это то, благодаря чему подключенные устройства можно назвать «умными». Программное обеспечение отвечает за связь с облаком, сбор данных, интеграцию устройств и за анализ данных в реальном времени. Также оно предоставляет возможности для визуализации данных и взаимодействия с системой IoT. Коммуникации Уровень коммуникации включает в себя как решения для физического подключения (сотовая и спутниковая связь, LAN), так и специальные протоколы, используемые в различных средах IoT (ZigBee, Thread, Z-Wave, MQTT, LwM2M). Выбор подходящего коммуникационного решения — одна из жизненно важных частей при построении каждой IoT-системы. Выбранная технология будет определять не только способы отправки и получения данных из облака, но способы связи со сторонними устройствами. Платформа Устройства способны «ощущать», что происходит вокруг и сообщать об этом пользователю через определенный канал связи. IoT-платформа — это место, где все эти данные собираются, анализируются и передаются пользователю в удобной форме. Платформы могут быть установлены локально или в облаке. Выбор платформы зависит от требований конкретного проекта IoT и многих факторов: архитектура и стек технологий, надежность, параметры настройки, используемые протоколы, аппаратная независимость, безопасность, эффективность, стоимость. 7)Интернет вещей позволяет объектам быть обнаруженными или контролируемыми удаленно через существующую сетевую инфраструктуру, создавая возможности для более прямой интеграции физического мира в компьютерные системы и в результате повышая эффективность, точность и экономическую выгоду в дополнение к сокращению вмешательства человека. 11) Разработка устройств с ограниченными ресурсами, подключенных к сети, создает возможность раннего предупреждения о оползнях или цунами. Разработка систем датчиков оповещения может использоваться аварийными службами для обеспечения более эффективной помощи. 12)Контроллер (хаб). Это ключевой элемент системы — центр управления, который соединяет все части системы друг с другом с возможностью удаленного доступа. Он собирает и обрабатывает информацию со всех датчиков и оборудования, раздает задачи приборам согласно программе. Через него же осуществляется удаленный доступ к системе. Устройства управления. Управлять системой умный дом можно: через сенсорную настенную панель, которая обычно располагается на центральном контроллере; через приложение на смартфоне/планшете, из любой точки мира; с помощью дистанционного пульта; с компьютера или ноутбука через специальное ПО; Датчики, которые принимают сигналы из oкpyжaющeй cpeды и срабатывают, когда происходит определенное событие. Например, датчик протечек реагирует при затекании под него воды. Датчики следят за событиями в доме, отправляют оповещения, запускают заранее разработанные сценарии. Актуаторы — исполнительные устройства, получают команды от контроллера и исполняют их. Это умные розетки, выключатели или диммеры, сирены, камеры, электрические реле, включающие и выключающие по сигналу свет в помещении. Обычные бытовые приборы, умная техника, которые подключаются к актуаторам: кoфeвapки, чайники, холодильники, сантехника, видeoкaмepы, домофоны и т. д. При построении IoT-систем могут использоваться специфичные протоколы: MQTT, AMQP, CoAP, DDS, XMPP, JMS и другие, а также стандартные для обычного интернета протоколы, например HTTP. Выбор протокола зависит от решаемой задачи. Так, на маломощных устройствах используют протоколы, которые позволяют отправлять данные с минимальными энергозатратами, такие как MQTT. Если нужна двусторонняя коммуникация с устройствами, лучше подходят протоколы, позволяющие оборудованию обмениваться сообщениями в режиме реального времени, один из них — DDS. «умный город» – это эффективная интеграция физических, цифровых и человеческих систем в искусственно созданной среде, цель которой заключается в обеспечении устойчивого, благополучного и всестороннего будущего граждан. Дата-центр Единая база данных используется для сбора и передачи информации необходимым органам и службам. Так, звонок по номеру 112 позволит службе спасения получить информацию о местонахождении потерпевшего, больнице при поступлении в нее пострадавшего – его медицинскую книжку. Данные о перестрелке в общественном месте поступят в полицию вместе с изображениями с камер наблюдения «умного» города. Универсальное городское приложение Вся информация, которая необходима жителям, аккумулируется в одном приложении. Оно позволяет жителям цифрового «умного» города вызывать такси, оплачивать счета за коммунальные услуги, сообщать о дорожной ситуации, проблемах с дорожным покрытием и т. д. Такое приложение доступно, например, для жителей Чикаго. Беспилотные автомобили Компании Tesla, Uber и Google уже готовы запустить свои автомобили на городские улицы, а со временем беспилотники, способные распознавать дорожную разметку, заменят обычные механические транспортные средства. Программа «умного города» объединит беспилотные авто в единую сеть, что позволит при планировании маршрута учитывать их взаимное местоположение. Такое решение повысит безопасность дорожного движения, поскольку беспилотные автомобили заранее будут получать данные о дорожной ситуации, пробках, ДТП и свободных парковочных местах. «Умные» парковки Согласно исследованиям, проведенным Американским обществом интеллектуального транспорта, причина образования около 30 % пробок заключается в невозможности автовладельцев быстро найти место для парковки. Благодаря реализации концепции «умного города» эта проблема может быть решена. Время стоянки определяется за счет специальных датчиков, а оплата списывается с привязанной банковской карты автоматически. Парковочными сенсорами оснащены многие города Европы и США. Например, их можно встретить в Париже. «Умное» освещение Сегодня во многих городах уличное освещение автоматически включается при наступлении сумерек. Однако проект «умного города» позволяет пойти дальше. К примеру, в Сан-Антонио фонари вдоль автомагистралей после дождя светят несколько ярче. Это позволяет водителям лучше видеть дорогу с поправкой на дорожные условия. Солнечные батареи Важная задача системы «умного города» – забота об экологии, поэтому в проектах предусматриваются альтернативные способы получения электроэнергии. Одним из компактных решений являются солнечные батареи. Камеры В Чикаго в местах массового скопления людей установлены уличные фонари со встроенными камерами высокого разрешения. А, например, в Сан-Антонио бывшие заключенные могут отметиться в специальной будке с камерой, а не ехать в суд. Таким образом камеры позволяют решать самые разные проблемы «умного» города. «Умный» общественный транспорт Цифровизация городского хозяйства «умного» города позволяет узнавать не только интервалы движения общественного транспорта. К примеру, в Москве остановки оснащены интерактивными табло, на которых указано время до прибытия следующего автобуса. Отслеживать транспорт можно также через приложение «Яндекс.Транспорт». Противопожарные датчики В Луисвилле, например, такие датчики устанавливают в заброшенных зданиях для предотвращения перекидывания огня в случае пожара на близко расположенные строения. Они оснащены солнечными батареями, микрофонами и простыми модулями связи и функционируют вместе с обычными датчиками дыма. Уловив с помощью микрофона сирены датчика дыма, устройство передает информацию о возгорании пожарным службам и соседям. «Умные» урны К примеру, в США устанавливают смарт урны Bigbelly. Их конструкция препятствует распространению неприятного запаха, предотвращает доступ грызунов, но их главное достоинство заключается в автоматическом уведомлении мусороуборочных служб о заполнении контейнера. Локаторы выстрелов В рамках концепции «умного города» американские города оснащаются датчиками стрельбы ShotSpotter. Они устанавливают количество и местонахождение стреляющих, тип оружия и передают полученную информацию в полицейский участок. Открытая информация Открытость – один из принципов развития «умного» города. Она заключается в готовности к обмену опытом и информацией между горожанами и властями. На сайте мэрии Лондона, например, можно ознакомиться с данными о состоянии окружающей среды, транспорте и прочей статистикой, полученной в том числе с использованием высокотехнологичных датчиков. причина развития умных городов состоит в росте численности населения мегаполисов. Примерно 70 % мировой экономики сосредоточено в городах. Одновременно с ростом населения возрастает и сложность контроля над различными сферами жизни населенных пунктов. В то же время концепция «умного города» направлена на повышение комфорта граждан, организаций и городских властей, упрощение решения проблем и различных вопросов. 13) Адаптивные светофоры устанавливаются на относительно простых перекрестках, то есть там, где отсутствует постоянное интенсивное движение транспорта во всех направлениях. Дело в том, что для их работы необходим трафик разной динамики – в этом случае светофор и будет адаптироваться к его изменениям. В России, к сожалению, используются довольно несовременные технологии подсчета автомобилей на перекрестках: физические датчики или видеодетектор фона. Датчики могут фиксировать транспортное средство исключительно в том месте, где они установлены. Разумеется, можно проложить их на протяжении всей проезжей части, однако это обойдется в круглую сумму. Видеодетектор фона показывает только степень заполнения дороги автомобилями. При этом камера должна четко видеть всю площадь, что не всегда возможно: препятствием является большое расстояние и даже осадки. К примеру, метель будет рассматриваться камерой как транспортное средство, так как она не различает тип детекции. Это оборудование позволяет определять не только плотность потока, но и тип автомобиля, подъезжающего к перекрестку, в том числе выделять из потока общественный транспорт. Детекторы стоп-линии 14) Прежде всего, это возможность реконфигурирования управленческих информационных потоков в зависимости от трафика и нагрузки на узлы сети. Интернет вещей содержит собственные вычислительные ресурсы, которые позволяют решать задачи оптимизации. Интеллектуальные ресурсы Интернет вещей позволяют накапливать управленческий опыт и применять его в новых ситуациях. |