Информационное письмо
Образец оформления статьи
Анкета автора
24.03.2017

Особенности и преимущества платформы Watson IoT для Интернета вещей

Тинькова Анна Андреевна
Студентка 4 курса факультета математической экономики, статистики и информатики, ФГБОУ ВО «РЭУ имени Г.В. Плеханова» г. Москва, Россия
Замотайкина Ангелина Алексеевна
Студентка 4 курса факультета математической экономики, статистики и информатики ФГБОУ ВО «РЭУ имени Г.В. Плеханова», г. Москва, Россия
Аннотация: Интернет вещей – это новый этап развития Интернета, значительно расширяющий возможности сбора, анализа и распределения данных, которые человек может превратить в информацию и в знания. Watson Internet of Things (IoT) - набор технологических решений, содействующих организациям в процессах подключений устройств и создании приложений Интернета вещей (IoT), решении конкретных бизнес-задач. Решения на платформе Watson Internet of Things (IoT) помогают применить когнитивные выводы на основе данных из Интернета вещей (IoT) для управления программными активами и оборудованием.
Ключевые слова: Интернет вещей, облачные технологии, IBM, система Watson IoT
Электронная версия
Скачать (811.3 Kb)

В последнее время платформы для Интернета вещей стали очень актуальны, и в 2017 году рынок платформ будет продолжать расти. Но все существующие платформы разрознены. Сейчас существует слишком большое количество платформ на рынке, и все они стремятся быть в центре реализации Интернета вещей. Необходима платформа платформ, которая сможет объединить все функции в себе. Все платформы Интернета вещей предоставляются вендорами: от промышленных производителей до производителей программного обеспечения, а иногда даже и производителями оборудования. Проблема заключается в том, что многие из этих платформ фокусируются на одном аспекте целостной платформы, будь то подключение устройств, просто подключение, управление приложениями и даже аналитика. Нужна централизованная платформа, которая позволит интегрировать разрозненные решения, а также предоставит дополнительные возможности.

Так компания IBM создала систему Watson IoT, которую можно назвать эпицентром для поставщиков платформ, других участников рынка IoT и самих организаций. Используя платформу IBM Watson IoT, организации не только извлекают выгоду из целостной платформы IoT, но также имеют доступ к облачным сервисам, управлению информацией и сервисам передачи данных (например, погодные условия). Платформа IBM Watson IoT позволяет обеспечить безопасность информационных ресурсов. Платформа Watson IoT, в частности, предлагает обучение и интеллектуальные возможности, которые позволят взглянуть на цифровое пространство по-новому, трансформируют бизнес и повысят человеческий опыт [1, 9].

Возможности Интернета вещей

Интернет вещей станет ключевым фактором для цифровых преобразований, которые будут предприниматься в течение следующих нескольких лет. Цифровое преобразование - это подход, с помощью которого предприятия будут управлять изменениями в своих бизнес-моделях и экосистемах за счет использования цифровых компетенций.

Трансформация может происходить в различных областях, например:

  • Трансформация лидерства
  • Трансформация опыта
  • Преобразование информации
  • Преобразование операционной модели
  • Преобразование рабочей силы

Интернет вещей станет критической частью этого преобразования, поскольку он не только позволяет объединить новые бизнес-модели, но также позволяет изменять рабочие процессы, улучшить производительность, уменьшить затраты и повысить качество обслуживания клиентов.

Интернетом вещей можно назвать объединенную сеть уникально идентифицируемых конечных точек (или «вещей»), которые могут общаться без участия человека, используя IP-соединение. Экосистема, поддерживающая Интернет вещей включает в себя сложное сочетание технологий, не ограничивающихся только модулями / устройствами, связностью, платформами Интернета вещей, хранением, серверами, безопасностью, аналитическим программным обеспечением и ИТ-услугами [2,3].

Важно отметить, что Интернет вещей - это больше, чем связанная бытовая электроника.

Ожидается, что более 80% расходов на разработки в сфере Интернета вещей в 2020-ых годах будет на B2B-приложениях, поскольку существует изобилие промышленных приложений, корпоративных приложений и правительственных приложений, выходящих из своей экосистемы [4].

В соответствии с [5,7] при формировании единого информационного пространства (ЕИП) на основе устройств Интернета вещей должны выполняться следующие требования:

для подключения любых устройств Интернета вещей к ЕИП используется совокупность унифицированных информационных сервисов;

  • все устройства, подключающиеся к ЕИП, должны иметь IР - адреса;
  • консолидированный набор данных, получаемый в результате работы устройств Интернета вещей, хранится в центрах обработки данных (ЦОД);
  • связь между устройствами Интернета вещей обеспечивают беспроводные сенсорные сети, проводные сети или смешанные сети передачи данных;
  • использование унифицированных программных интерфейсов (API) для взаимодействия устройств, которые могут получать данные сразу от других устройств Интернета вещей от разных производителей;
  • любое устройство Интернета вещей при подключении к ЕИП может быть идентифицировано и адаптировано к существующим в данный момент условиям работы.

Для обоснования структуры ЕИП на основе устройств Интернета вещей может быть использована многоуровневая модель консорциума oneM2M («Machine-to-Machine»), которая предполагает наличие трех слоев [8]:

  • слой программных приложений для непосредственного управления работой устройств Интернета вещей (Application Entity, AE);
  • слой общих информационных сервисов для обработки информации, поступающей от устройств Интернета вещей (Common Service Entity, CSE);
  • слой услуг связи (Network Service Entity, NSE).

Создание ЕИП с использованием приведенной выше модели приводит появлению следующих уровней обмена данными [6]:

1. Верхний уровень - облачные ЦОД, предоставляющие ресурсы для работы программных приложений, используемых людьми.

2. Средний уровень. Распределенные управляющие ЦОД, обеспечивающих взаимодействие устройств Интернета вещей.

3. Нижний уровень. Устройства в соответствии с иерархией:

А. Мобильные устройства людей.

Б. «Статичные» вычислительные устройства (элементы вычислительной сети, серверы, «настольные» ПЭВМ, принтеры, сканеры).

В. Устройства мобильных объектов, которые могут быть источником данных (транспорт).

Г. Устройства стационарных объектов, которые могут быть источником данных (дома, мосты, трубопроводы и т.д.).

Д. Встроенные устройства (контроллеры, датчики).

Целостная платформа Интернета вещей

В последнее время платформа Интернета вещей получила значительное внимание, потому что она необходима для получения коммерческой выгоды, она связывает конечные точки Интернета вещей с приложениями и аналитикой, необходимой для достижения результатов в бизнесе.

Можно разделить платформу Интернета вещей на пять ключевых элементов. Это не означает, что все решения рынка должны включать в себя все пять элементов платформы. Сегодня многие платформы Интернета вещей включают два или три элемента, и лишь немногие поставщики действительно обращаются к полному спектру возможностей платформы.

Управление устройствами

Этот элемент включает в себя функции платформы и функциональные возможности, которые предназначены для обновления и обеспечения постоянной способности конечной точки, в роли которой выступает устройство Интернета вещей, принимать и отправлять данные. Элементы управления устройствами включают в себя сертификацию активации, конфигурацию, диагностику. Целью управления устройствами является обеспечение того, чтобы эти функции были выполнены и были экономически эффективными на границе сети устройств.

Управление связностью

Этот элемент включает функции платформы, которые позволяют поставщикам услуг Интернета вещей управлять безопасностью, доступом и некоторыми видами биллинга для подключенных конечных точек. Возможности часто включают поддержку нескольких протоколов подключения и различные уровни служб безопасности. Все более распространенным является включение функций, которые помогают управлять услугами мобильных операторов на одной глобальной SIM-карте. Такие SIM-карты можно встраивать не в мобильные телефоны, а в другие устройства для M2M-коммуникаций (Machine to Machine) в рамках «Интернета вещей». Подэлементы управления связью включают управление SIM / управление шлюзом, хранение и пересылку, мониторинг и аварийные сигналы, диагностику и отчетность. Цель управления связностью - помочь обеспечить скорость выхода на подключенные конечные точки в глобальном масштабе, а также обеспечить безопасную связь с этими «вещами».

Управление приложениями

Элемент включает расширенные функциональные возможности, доступные обычно через облачные приложения. Это позволяет разрабатывать горизонтальные и / или вертикальные приложения, которые используют данные, полученные от подключенных конечных точек с помощью решений Интернета вещей. Целью управления приложениями является снижение стоимости и сложности разработки приложений, которым необходимо собирать, управлять и хранить данные и метаданные, которые могут быть получены от различных подключенных конечных точек.

Dashboard

Этот элемент включает инструменты, которые позволяют поставщику решения Интернета вещей (конечному пользователю) создавать документ с лаконично представленными статистическими данными, отчетами, чаще всего с элементами инфографики, ориентированные на данные Интернета вещей. Эти инструменты нормализуют данные в облаке и позволяют разработчику панели интегрировать данные Интернета вещей в отчет с данными из других корпоративных систем. Элементы подсистемы и отчетов включают средства визуализации, нормализации данных в облаке, а также интеграции данных с системами предприятия или данными в общедоступных облаках. Цель инструментов и служб панели инструментов и отчетов – облегчить обработку результатов данных для упрощения и ускорения принятия управленческих решений.

Аналитика

Этот элемент включает базовую вычислительную функциональность, которая может отразить прогнозы на дальнейшую деятельность компании с помощью статистических данных. Цель аналитики в рамках платформы Интернета вещей - повысить релевантность данных, уменьшая количество времени, которое конечные пользователи тратят на объединение данных. Однако без доступа к более глубоким функциональным возможностям когнитивной аналитики собранная и контролируемая информация не обеспечит своевременного принятия решений.

Сейчас организации стремятся развернуть все большее число решений с помощью платформ Интернета вещей. В связи с этим они должны искать партнера-поставщика, который может поддержать растущие потребности этих развертываний. Можно выделить следующие критерии, которые потребуются организациям от своих поставщиков платформ Интернета вещей. Крайне важно, чтобы организации работали с поставщиками, у которых есть опыт в управлении этими долгосрочными требованиями и имели встроенные решения:

  • Отраслевая экспертиза. Будет необходима платформа для удовлетворения потребностей в конкретных программных приложениях, которые в большинстве случаев будут связаны с отраслевым вариантом использования (здравоохранение, транспорт, производство, розничная торговля). Будет полезно, если функциональные возможности программных приложений, используемых «по вертикали» (то есть, на предприятиях конкретной области), не будут являться одинаковыми для всех предприятий отрасли, а смогут быть настроены в соответствии с конкретными требованиями компании.
  • Безопасность. Так как при развертывании платформ Интернета вещей организации будут требовать уменьшения бизнес-рисков, платформы Интернета вещей должны иметь решения, обеспечивающие безопасность информации на предприятиях.
  • Интеграция со встроенными операционными системами. Со встроенными платформами Интернета вещей, находящимися в интеллектуальных шлюзах, разработчикам будет предоставлена ​​расширенная возможность доступа к функциям, которые были недоступны в типах промежуточного программного обеспечения платформы Интернета вещей.
  • Геополитика. Необходимо, чтобы организации работали с поставщиками, которые могли бы удовлетворить их локальные и глобальные потребности, понимая некоторые нюансы подключения конечных точек в определенных географических регионах. Например, развертывание в Китае связано с отсутствием интеграции страны в глобальное облако. В Германии существуют проблемы с передачей данных за пределы страны в результате приватизации. С точки зрения здравоохранения или финансов правила очень специфичны для каждой страны. Эти примеры подчеркивают, что действительно глобальная платформа Интернета вещей должна понимать геополитические аспекты отслеживания движущихся объектов, в частности.
  • Жизнеспособность поставщика. На рынке платформ Интернета вещей более 150 поставщиков предлагают некоторые или все элементы целостного решения. Важно выбрать поставщика, который ориентирован на долгосрочные проекты, поскольку это влияет на успех проекта развертывания платформы Интернета вещей.

Роль компании IBM в разработке платформ Интернета вещей

IBM продолжает вкладывать значительные средства в Интернет Вещей и стремится стать платформой платформ для рынка Интернета вещей. В апреле 2015 года IBM объявила о выделении инвестиций в размере 3 млрд. долл. США в течение следующих четырех лет для предоставления решений и услуг своим клиентам - с акцентом на эффективную помощь в создании, построении и управлении связанными продуктами и системами, лежащими в основе Интернета вещей. В декабре 2015 года IBM объявилаWatson IoT средством для объединения когнитивной аналитики, предлагаемой Watson, с бизнес-возможностями Интернета вещей. Результатом этого является:

  • Улучшение операций и снижение затрат за счет прогнозируемого технического обслуживания, путем снижения бизнес-рисков или, например, посредством автоматизации производства.
  • Создание новых продуктов и бизнес-моделей в области инноваций, в области автомобилестроения, здравоохранения, например.
  • Вовлечение и опыт работы с клиентами в сценариях розничной торговли, связанных площадках для мероприятий.

С этой целью IBM вышла на рынок со сквозным предложением, предоставляющим инструменты, услуги для включения Интернета вещей в отраслевые преобразования, приложения и решения, платформы, устройства и сети. В последующих разделах освещаются фрагменты концептуального видения IBM для Интернета вещей компании.

Платформа IBMWatsonIoT

Многие ИТ-специалисты и отраслевые вендоры утверждают, что разработали платформу Интернета вещей, но немногие из них достигли целостной платформы, включающей все пять элементов, о которых было сказано выше. IBM обращается к каждому из элементов платформы Интернета вещей с помощью своего решения - Watson IoT. Платформа IBM может стать общей основой, из которой могут быть предложены управляемые облачные предложения. Ключевые элементы включают доступ к средствам аналитики, среду разработки приложений в Bluemix и включение элементов безопасности для обеспечения защиты корпоративных данных [6].

  • IBM Watson IoT Platform Connect. Этот элемент обеспечивает связь между устройством и облачным обзором нескольких протоколов и для многих типов устройств из ряда устройств партнеров IBM.
  • IBMWatsonIoTPlatformInformationManagement. Это обеспечивает возможность интеграции данных из других сторонних источников данных и платформ в дополнение к хранению данных устройства Интернета вещей.
  • IBMWatsonIoTAnalytics. Этот аспект предложения включает аналитический портфель IBM, который упрощает использование API Watson, и переносит эти возможности на платформу Интернета вещей.
  • IBM Watson IoT Risk Management. Этот элемент фокусируется на повышения требований к безопасности Интернета вещей и разработке решений, которые решают бизнес-проблемы, такие как обнаружение аномалий в больших объемах Интернета вещей.

Заключение

С развитием Интернета вещей все больше предметов будут подключаться к глобальной сети, тем самым создавая новые возможности в сфере безопасности, аналитики и управления, открывая все новые и более широкие перспективы и способствуя повышению качества жизни населения. Компании понимают всю сложность поиска решения для развертывания единой платформы Интернета вещей, которая сможет являться целостной, но настраиваемой с учетом их собственных уникальных требований. В то же время поставщики платформ Интернета вещей ищут способ масштабирования, расширения и предоставления дополнительных возможностей, таких как анализ и безопасность. Наличие твердой платформы Интернета вещей является связующим звеном в соединении точек и сбором данных, чтобы данные могли быть превращены в содержательную бизнес-информацию. Необходимо обеспечить поистине целостный подход, который позволит компаниям стремиться инвестировать в Интернет вещей.

Список литературы:

1. Анциферов Ф. Обзор рынка Интернета вещей. – [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://iot.ru/monitoring/obzor_rynka_interneta_veschej (дата обращения: 10.03.2017)

2. Интернет Вещей: инновационные и перспективные технологии – IoT Russia 2015. – [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.tmtconferences.ru/iot2015.html (дата обращения: 10.03.2017)

3. Карачев О. Интернет вещей: что это такое и с чем его едят? – [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://chezasite.com/news/chto-takoe-internet-veshei-82180.html (дата обращения: 10.03.2017)

4. Найдич А. «Интернет вещей» — реальность или перспектива? – [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://compress.ru/article.aspx?id=24290 (дата обращения: 10.03.2017)

5. Намиот Д.Е., Куприяновский В.П., Синягов С.А. Инфокоммуникационные сервисы в умном городе // International Journal of Open Information Technologies. 2016. Т. 4. №. 4 С.1-9.

6. Попов А.А. Интернет вещей - одно из направлений инновационного развития ИТ-инфраструктуры организации по управлению многоквартирными домами / Актуальные вопросы образования и науки: Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 30 декабря 2013 г.: в 14 частях. Часть 4; М-во обр. и науки РФ. Тамбов: Издательство ТРОО «Бизнес-Наука-Общество». 2014. С. 109-117.

7. Шнепс-Шнеппе М.А., Намиот Д.Е., Сухомлин В.А. О создании единого информационного пространства общества // International Journal of Open Information Technologies. 2015. Т. 3. №.2. С.1-10.

8. Шнепс-Шнеппе М. А. Как строить умный город Часть 2. Организация «oneM2M» как прототип в области стандартов умного города // International Journal of Open Information Technologies. 2016. Т. 4. №. 2. С.11-17.

9. IBM Watson Internet of Things (IoT). – [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.ibm.com/internet-of-things/ (дата обращения: 20.03.2017)