Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

КОНЦЕПЦИЯ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ КАК БАЗОВАЯ ИДЕЯ СОЗДАНИЯ «УМНОГО ДОМА»

Упоров Е.И. 1 Белов Ю.С. 1
1 Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»
В статье излагаются взгляды на использование Интернета вещей в построении систем Умного дома. Описывается спектр устройств, которые используются и могут использоваться в концепции интернета вещей, а особенно в системах «Умного дома». Приводятся различные примеры функционирующих систем, основанных на концепции Интернета вещей. Указывается эффективность внедрённых систем. Рассматриваются имеющиеся на данном этапе развития технологий проблемы и рассматриваются варианты дополнительного использования полученной, посредством технологий «Умного дома», информации сторонними компаниями. Приведены примеры основных коммерческих проблем фирм, занимающихся продвижением технологий «Умного дома» на массовый рынок. Предложена основная бизнес-модель развития компании, поставляющей технологии «Умного дома». Модель представляет собой основные концептуальные идеи для распространения систем «Умного дома» и их популяризации в обществе. Приводятся основные преимущества повсеместного использования систем «Умного дома». Даётся предположение о возможном росте популярности систем «Умного дома» при наличии поддержки со стороны различных государственных ведомств. Подробно рассматриваются основные составные элементы систем «Умный дом»: персонализация, пассивный доход, экономия и безопасность, взаимодействие с другими компонентами, применение технологий blockchain.
интернет вещей
умный дом
модель распространения систем «умного дома»
1. Богданова Д.А. ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ, ИНТЕРНЕТ ИГРУШЕК, "ИНТЕРНЕТ ВСЕГО" - ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ // Дистанционное и виртуальное обучение. 2016. № 2 (104). С. 86-92.
2. Волков Д. НА ПУТИ К ИНТЕРНЕТУ ВЕЩЕЙ // Открытые системы. СУБД. 2014. № 5. С. 1.
3. Гарифуллина А.Р., Крюкова А.А. ТЕХНОЛОГИЯ ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ // Международный студенческий научный вестник. – 2017. – № 6.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=17856 (дата обращения: 26.07.2018).
4. Дементьев А.П. «УМНЫЙ» ДОМ XXI ВЕКА // М.: Издательские решения 2016. С. 42.
5. Иванченко М.А. УМНЫЙ ДОМ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ // Спб: Питер. 2011. С. 85.
6. Исаков В.Б., Сарьян В.К., Фокина А.А. ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ // ИТ-Стандарт. 2015. № 4 (5). С. 9-16.
7. Лаврова Д.С., Печенкин А.И. ОБНАРУЖЕНИЕ ИНЦИДЕНТОВ БЕЗОПАСНОСТИ В ИНТЕРНЕТЕ ВЕЩЕЙ // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2015. № 2. С. 69-79.
8. Махровский О.В. ОТ ИЗОБРЕТЕНИЯ РАДИО К ИНТЕРНЕТУ ВЕЩЕЙ // Век качества. 2015. № 2. С. 60-67.
9. Салкин Д.А., Душутин С.С. ВОЗМОЖНОСТИ ИНТЕГРАЦИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ СЕРВИСОВ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЖИЛОГО ОБЪЕКТА В ИНФОРМАЦИОННУЮ СИСТЕМУ ЖКХ // Современные наукоемкие технологии. – 2018. – № 2. – С. 83-89;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=36911 (дата обращения: 26.07.2018).
10. Цветков В. Я. ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ КАК ГЛОБАЛЬНАЯ ИНФРАСТРУКТУРА ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА // Современные технологии управления. ISSN 2226-9339. — №6 (78). Номер статьи: 7803. Дата публикации: 2017-06-30 . Режим доступа: https://sovman.ru/article/7803/

Введение. Интернет вещей представляет собой концепцию вычислительной сети физических объектов, которые оснащены встроенными технологиями с целью взаимодействия как друг с другом, так и со внешней средой, которая рассматривает организацию подобных сетей как явление, которое способно перестроить общественные и экономические процессы, который исключают из части операций и действий необходимость участия человека.

Интернет вещей состоит из слабо связанных между собою разрозненных сетей, каждая из которых была развернута для решения своих специфических задач. К примеру, в современных автомобилях работают сразу несколько сетей: одна управляет работой двигателя, другая — системами безопасности, третья поддерживает связь и т.д. В офисных и жилых зданиях также устанавливается множество сетей для управления отоплением, вентиляцией, кондиционированием, телефонной связью, безопасностью, освещением. По мере развития Интернета вещей эти и многие другие сети будут подключаться друг к другу, и приобретать все более широкие возможности в сфере безопасности, аналитики и управления. В результате Интернет вещей приобретет еще больше возможностей открыть человечеству новые, более широкие перспективы[3,6].

Интернет вещей в современном мире. Интернет вещей является одной из самых актуальных тенденций развития информационных технологий, так как при помощи интернета вещей появляется возможность создания у каждого устройства, будь то холодильник, стиральная машина или пылесос, модуля подключения к интернету, реализуя тем самым возможность их взаимодействия со смартфоном или домашним компьютером пользователя [2,10]. Интернет вещей - концепция, которая предполагает более широкое применение технологии M2M (machine-to-machine). Сегмент M2M во многом является основой концепции Интернет вещей, а на начальном этапе развития Интернет вещей был фактически синонимом M2M.

Он представляет собой базовую идею для создания «умного дома», в котором абсолютное число бытовых приборов и систем управляются при помощи интернета.

В течение последних лет уверенная лидирующая позиция в качестве устройства связи принадлежит смартфонам. Данные устройства активно помогают решать повседневные занятия. Следом по рейтингу следует планшет, оснащенный мобильной операционной системой и сенсорным интерфейсом.

Интернет Вещей представляет собой класс устройств, способных контролировать окружающую их обстановку, отправлять сообщения, содержащие информацию о своем статусе, получать инструкции, и даже выполнять действия, опираясь при этом на получаемую информацию.

Потребительская сфера включает в себя большое количество категорий продуктов, которые уже являются частью Интернета вещей:

  • Будильники, системы бытовой аудиотехники, цифровые видеокамеры, акустические системы и другая бытовая электроника
  • Холодильники, светильники, посудомоечные машины, сушилки и кофеварки, термостаты и кондиционеры
  • Радио-няня, детекторы дыма, системы мониторинга по уходу за престарелыми, ящики и сейфы, пожарные насосы, домашние системы сигнализации и другие контрольные устройства безопасности
  • Роботы
  • Музыкальные инструменты
  • Игрушки (от машинок с дистанционным управлением до летающих квадрикоптеров);
  • Устройства для занятий фитнесом, позволяющие измерять давление, шаги, кровяное давление, вес и другие[1].

Подключенные к интернету рекламные щиты, по мнению Cisco, будут одними из лучших категорий, наряду с системами поддержки телекоммуникационных услуг и умными фабриками.

Применение Интернета вещей в системе дорожных выплат и штрафов и смарт-управления местами для парковки позволят существенно повысить прибыльность данных видов услуг. Возможность оснащения RFID-датчиками баков и урн является новшеством, позволяющим определить время выброса мусора. За счет данного нововведения город Кливленд смог сократить более чем на 13% эксплуатационные расходы. При помощи системы «pay as you throw» («платите, если вы мусорите») пользователям, превышающим определенный лимит отходов, отправляются квитанции на оплату штрафа. Отслеживание и координация уровня потребления энергии становится возможным благодаря смарт-электросетям, что позволяет обеспечить существенную экономию.

Популярность в крупных городах набирают смарт-аквасистемы и счетчики с возможностью установки датчика в насосы и другие водные инфраструктуры[3].

По прогнозам Ассоциации GSM, 60% дохода от применения интернета вещей к 2020 году будут приносить «подключенные» автомобили, автоматизация строительства и управление дорожным движением[9].

Выделяют следующие категории Интернета вещей:

  • Автомобили и другие средства транспорта. По прогнозам, в ближайшее время именно они будут занимать основную часть легковых автомобилей (около 90 %).
  • Подключенные телевизоры
  • Портативные компьютеры с возможностью подключения к «умным» весам или другим устройствам для мониторинга состояния здоровья
  • Смарт часы и др.

Ранний опыт Интернета вещей был получен при помощи преобразования продуктов, ранее не связанных друг с другом в цифровой форме.

Примеры такой модернизации – термостаты и дымовые пожарные сигнализации Nest, шагомеры Fitbit, умные часы Pebble [5].

Крупными продавцами техники была достигнута доступность веб-подключения и созданы понятные для пользователя интерфейсы программного обеспечения для обыкновенных приборов, окружающих нас в быту ежедневно.

Например, фирма LG выпустила холодильник, посудомоечную машину и духовку серии smartThinQ, построенную на простых в использовании датчиках, приложениях и мониторах, позволяющих. потребителям осуществлять управление в доме при помощи смартфона

В случае других приложений и устройств Интернета вещей за основу были взяты объекты частной собственности и специально разработанное к ним программное и аппаратное обеспечение, позволяющее связываться по Интернету или Bluetooth со смартфонами и планшетами [4].

Один из примеров – возможности удалённого разблокирования и запуска двигателя для автомобилей, предоставляемые системой Viper SmartStart от Directed Electronics. Действительно, многие из областей применения Интернета вещей – «умные дома», «умные машины» и др. – удобнее воспринимать в качестве частей глобальной сети Интернета вещей.

На протяжении десятилетий идея умного дома ставила под сомнение целесообразность денежных вложений в компании, стремящихся извлечь выгоду из динамично развивающихся технологий связи, пытающихся предугадать желания людей жить в домах, которые управляются без человеческого взаимодействия. Теперь, с появлением искусственного интеллекта и переходом технологий искусственного интеллекта от фантазий в реальности и ростом сферы влияния Интернета Вещей, мы ближе, чем когда-либо, к реализации мечты[8].

Да, элементы умного дома уже здесь, но эксперты считают, что действительно независимый умный дом, где устройства и приборы могут обмениваться данными друг с другом – «разговаривать», возможно, появятся в течение следующих десяти лет[3]. Существуют важные проблемы, которые до сих пор заставляют задуматься:

  • Защита передаваемых между устройствами данных и защита всего умного дома от несанкционированных действий извне.
  • Взаимодействие между устройствами для комплексной адресации и максимально простого взаимодействия[7].

Пример комплексной системы умного дома представлен на рисунке 1:

Рисунок 1. Система умного дома.

Компании, работающие сегодня на рынке умных устройств понимают, что традиционные модели единовременной продажи продуктов или продажа автономных продуктов, которые невозможно контролировать одним интеллектуальным устройством, не дают возможности установить взаимоотношения с потребителями и выработать лояльность потребителя к бренду. Они также понимают, что на существующем сегодня рынке их продукция может служить источником дохода, продавая информацию, основанную на данных об использовании электроэнергии домовладельцем, о способах обеспечения или предпочитаемых устройствах безопасности и т.д.

Хорошая бизнес-модель для компаний, стремящихся извлечь выгоду из «умной революции», должна содержать большинство указанных, если не всех, элементов:

1. Персонализация - единственный параметр, который будет оставаться постоянно востребованным в будущих интеллектуальных домашних технологиях, заключается в том, что компании должны быть готовы создать уникальный пользовательский опыт, привлекая дополнительным контентом и используя социальные сети. Используя данные, накопленные продуктом, существует больше возможностей для компаний, занимающихся обработкой сообщений, а также предоставляющих информацию о продуктах и услугах, характерную для предпочтения пользователей, исходя из прошлых покупок и использованных продуктов. Компании могут предоставлять доступ сообществам, работающим в социальных сетях, для генерации обратной связи и максимально быстрой помощи в возникших вопросах.

2. Программная торговля генерирует пассивный доход - несмотря на то, что технологии умного дома находятся в зачаточном состоянии, стало ясно одно: потребители готовы делегировать рутинные и повторяющиеся покупки аксессуаров к своим устройствам. Люди ведут оживленную жизнь и с большим удовольствием позволят посудомоечной машине заказать больше моющего средства или кофеварке заказать больше кофе, чтобы не тратить своё время на данные покупки. Самое поразительное - умное устройство может даже провести транзакцию без какого-либо человеческого участия, просто обратившись к информации об учетной записи. Хотя этим типам поведения потребуется время для полного внедрения из-за проблем с безопасностью или подсознательного недоверия к технике.

3. Предложите экономию и безопасность - по данным Simmons Research, наиболее востребованные потребителями интеллектуальные устройства, обеспечивающие повышенную энергоэффективность и безопасность дома. Они хотят, чтобы системы безопасности могли контролироваться удаленно и передавали информацию о подключенных детекторах движениях, камерах наблюдения, автоматических дверных замках и других компонентах системы безопасности, которые делают дом безопаснее.

4. Возможности во взаимосвязанности – в любых новых технологиях, увеличивающиеся трудности развития могут становиться препятствиями, которые, по мнению опытных бизнесменов, являются возможностями. Это особенно верно в отношении взаимосвязанности. Разработка продуктов, которые могут стимулировать развитие технологий для более тесной взаимосвязи между приборами, благодаря усовершенствованиям в устройствах-концентраторах или устройствах, которые способствуют развитию умным домом домовладельца (голос, радужная оболочка или лицо), могут помочь компаниям стоять обособленно от своих конкурентов.

5. Еще одна проблема, решение которой, вероятно, предложит уникальные возможности - это интеграция банковских транзакций. Когда компании создадут инновационные способы оплаты, способные обрабатывать транзакции от нескольких различных устройств одновременно, например, когда покупки инициируются несколькими интеллектуальными устройствами, и все они могут управляться в одном месте.

Вывод. В настоящее время Интернет вещей все больше и больше переплетается с различными областями человеческой жизни. Существует возможность применения данных достижений как в глобальном масштабе (мониторинг водных путей, атмосферы, контроль за вырубкой лесов, загрязнением воздуха и др.), так и в жизни каждого отдельно взятого человека [1]. Применение концепции Интернета вещей способно существенно повысить уровень жизни каждого человека. Однако в настоящее время данные проекты отличаются высокой стоимостью и низким уровнем инвестиций, поскольку данная область является рисковой. Вложение средств в подобные идеи на уровне каждого государства является залогом дальнейшего становления Интернета вещей с возможностью его повсеместного применения.


Библиографическая ссылка

Упоров Е.И., Белов Ю.С. КОНЦЕПЦИЯ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ КАК БАЗОВАЯ ИДЕЯ СОЗДАНИЯ «УМНОГО ДОМА» // Международный студенческий научный вестник. – 2018. – № 6.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=19230 (дата обращения: 19.06.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252