Интернет вещей (Internet of Things – IoT) на слуху уже несколько лет, как до этого нанотехнологии. Со временем это словосочетание стало звучать реже, а в том, что это такое, разобрались немногие. Между тем, IoT стал неотъемлемой частью человеческих будней. Где мы ежедневно сталкиваемся с интернетом вещей, как он изменит будущее и в чем его опасности?
На эти и другие вопросы про интернет вещей в интервью Sibnet.ru ответил Юрий Майданов, доцент кафедры вычислительных систем СибГУТИ, кандидат технических наук, сертифицированный преподаватель курса IoT от Samsung.
Что такое интернет вещей
— Юрий Сергеевич, можете простыми словами дать определение интернету вещей?
— Это совокупность объектов, каждый из которых имеет датчики, актуаторы, программное обеспечение. И все они взаимодействуют между собой и внешними системами через интернет.
То есть это электронные устройства, достаточно простые, которые в итоге превращаются в сложную систему благодаря их множеству и благодаря внешнему управлению, достаточно мощной системе управления, которая находится где-то в облачном сервисе.
— Где в повседневной жизни мы уже сталкиваемся с интернетом вещей?
— Например, сейчас фактически в любом магазине электроники можно приобрести умные розетки, которые управляются через интернет. По факту, приобретая такую розетку, вы становитесь частью большой системы. Потому что эта умная розетка взаимодействует со специальным облачным сервисом, который передает ей определенные команды и получает данные от нее.
Плюс вы, например, со своего смартфона тоже взаимодействуете с этим облачным сервисом и тоже становитесь частью этой системы. Ваш смартфон, программа на вашем смартфоне, она тоже является ее частью. То есть даже приобретая такую простую вещь, как умная розетка, вы уже фактически интегрируетесь в такую систему.
— Любой гаджет, у которого в названии есть «умный» и который управляется дистанционно, это и есть интернет вещей?
— В целом да.
Когда появился этот термин «интернет вещей» (до этого называли автоматизацией или управляемым устройством), то он отражал концепцию: множество простых устройств, таких как розетка, датчик, еще какие-то, имеющие логику, которая управляет всем этим в облачном сервисе. Собственно, это своеобразная экосистема.
— Еще уточнение. Например, умные теплые полы. Опустилась в комнате температура ниже определенного значения, он включился на подогрев. Это интернет вещей?
— Это интернет вещей при условии, что пол имеет выход в интернет, и получает данные в облачном сервисе, чтобы эффективно управлять климатом в помещении. Например, облачный сервис в зависимости от прогноза погоды присылает ему команды.
Плюс у вас установлено несколько температурных датчиков, которые тоже отдают данные в облачный сервис, и на основе них принимается решение включить или выключить, когда включить, на сколько, на какую мощность и так далее. Если организовано так, то этот пол можно отнести к интернету вещей.
— А смарт-телевизор? У него есть выход в интернет…
— Просто Smart TV — это фактически обычный телевизор, но на него можно устанавливать какие-то приложения. А уже в зависимости от того, какие это приложения и как они влияют на поведение телевизора, можно сделать вывод, относится ли он к интернету вещей.
Например, если в нем задан сценарий: вы просыпаетесь утром, и телевизор включает такую-то передачу и выключается, когда вы уходите. То есть, ему приходит команда включить конкретную передачу в определенное время или по определенным данным от других устройств вашего дома. Затем приходит команда выключиться, например, когда сработал умный замок. Тогда это интернет вещей.
Интернет вещей и умный дом
— Умная колонка «Алиса» относится к интернету вещей?
— Опять же, все зависит от того, как она используется. Если интегрируете ее с устройствами, и она станет частью общей системы, в частности, у «Яндекса» есть целая инфраструктура умного дома, то тогда, конечно, это интернет вещей. А если вы просто слушаете музыку, и колонка не участвует ни в каких процессах, то — нет.
Похожий пример — смарт-часы. Если это просто наручные часы со стрелками, и они никуда не «ходят», ни с чем не связываются, как их можно назвать компонентом интернета вещей? А если собирают данные о состоянии организма, пульс, давление и так далее, дальше где-то в облаке эти данные обобщаются, обрабатываются и составляются рекомендации обратиться к врачу или увеличить двигательную активность, попить воды, то тогда это интернет вещей.
— Вы упомянули умный дом. Это и есть интернет вещей или это разные системы?
— Умный дом — маркетинговое название, предполагающее определенную автоматизацию и автономию. В зависимости от свойств реального продукта можно отнести его к интернету вещей или нет.
Например, системы защиты от протечек при обнаружении воды на полу могут перекрыть поступление воды в квартиру. К интернету вещей такая система не имеет отношения.
Но если компоненты предусматривают связь между собой и с внешним облаком для принятия решений на основе внешних и внутренних факторов, то эту систему можно назвать интернетом вещей.
— То есть интернет вещей это не просто удаленное управление и сценарии, а интеллектуальная обработка данных и самостоятельность поведения гаджетов?
— Именно так. Например, поддержание температуры в помещении на основе совокупности факторов: локальные датчики, прогноз погоды, опыт нагрева в прошлом, наличия людей и типичное их поведение. А также с учетом предпочтений — это система интернета вещей. А просто возможность увеличить нагрев согласно настроенному сценарию при заданных условиях — нет.
— Получается, из-за удаленного управления мы ошибочно считаем интернетом вещей массу гаджетов. Умные чайники, цветочные горшки, лампочки, камеры. В перспективе они могут войти в IoT? Что для этого должен сделать робот-пылесос?
— Как раз у него есть все шансы. Робот-пылесос сам по себе достаточно умный элемент. Он способен объезжать препятствия. А более продвинутые пылесосы строят карту помещения и перемещаются в соответствии с ней.То есть изучив помещение, робот-пылесос, если его вычислительной мощности недостаточно, может передать собранные данные в облачный сервис, который построит ему эффективные маршруты.
Плюс к этому он может быть интегрирован в сценарии. Например, чтобы не мешал, не шумел, если в доме установлен датчик присутствия или отсутствия хозяина. Где-то там в облаке на основе множества данных может приняться решение, что сейчас самое время начать уборку без вашего участия. А вам просто придет отчет, что уборка состоялась успешно.
Интернет вещей и ИИ
— В Южной Корее одиноким старикам предоставляют кукол-роботов. Они беседуют с хозяевами и могут понять, что у старушки глубокая депрессия или сердце прихватило и вызвать скорую. Это тоже интернет вещей?
— Конечно. Здесь используется искусственный интеллект для обработки данных и всего прочего. Конечно, это интернет вещей.
— Можете привести еще примеры уже существующего интернета вещей с искусственным интеллектом?
— Цифровое животноводство. В Швейцарии для выпаса скота убрали заборы. Вместо этого на животных прицепляют специальные устройства. И искусственный интеллект или пользователь задает условия, где животным можно ходить, а где нельзя.
Например, из места, где они проводят время, ночуют, строится коридор, как им идти. И они фактически не могут выйти за границы, а если пытаются – получают электрический разряд.
До этого использовали обычные заборы или проволоку под током, которая ограничивала передвижение животных. А сейчас фактически не требуется ничего. Скот сам носит с собой ограничитель. И за него в облаках все решается: где этот скот может ходить, где не может. Таким образом эффективнее используются пастбища, экономия на пастухах и так далее.
Плюс к этому, если система понимает, что корова много лежит, мало двигается, то рекомендует проверить ее здоровье.
То есть благодаря данным с датчиков может обнаружить аномальное поведение или повышенную температуру и что-то предпринять. Это помогает сохранить поголовье.
— А в городах?
— Подавляющее большинство водителей пользуются навигаторами. В данном случае смартфон выступает интерфейсом к искусственному интеллекту. Он, зная географию, карту, анализируя текущую дорожную ситуацию, пропускную способность дорог и так далее, прокладывает маршрут, чтобы вы могли максимально быстро доехать до нужной точки.
— То есть GPS-навигацию относим к интернету вещей?
— Саму GPS-навигацию нет. GPS-навигатор обозначает вашу точку и все. Максимум, что умели продвинутые устройства GPS-навигации, это построить маршрут, например, кратчайший. Но они не учитывали текущую дорожную ситуацию, ремонтные работы, аварии, другие факторы.
Другое дело, когда в реальном времени учитывается множество факторов. В том числе от вас, поскольку вы выступаете и как участник, и как датчик этой системы. И в результате сегодня в процессе движения по навигатору вам может быть предложен более короткий маршрут, потому что система, получив данные, в режиме реал-тайм что-то пересчитала и нашла альтернативный вариант.
Опасности интернета вещей
— Наблюдая повсеместное распространение, закрадываться мысль об опасностях интернета вещей. Он может взбеситься?
— Ну, насчет таких опасностей, это, скорее, к футурологам. На текущей стадии мне кажется, что это всего лишь усовершенствованная система автоматизации, нежели какая-то глобальная система с глобальными рисками.
Конечно, есть прецеденты. Знаю случай, когда кто-то взломал облако, через которое работали кормушки домашних животных. И очень щедро накормил всех домашних животных. Они ему, наверное, спасибо сказали.
Но может быть другая ситуация. Люди ставят на входную дверь умный замок, который управляется с телефона. Любое дополнительное усложнение позволяет получить доступ большим количеством способов, в том числе, и путем взлома.
Естественно, в этом есть риски. Но в этом и есть прогресс. Можно провести аналогию с автомобилями. Люди пользуются автомобилями, им стало удобнее передвигаться, но при этом довольно много людей погибает в ДТП. Автомобильных аварий не было, когда не было автомобилей. Это соизмеримые вещи. Надо понимать, превосходит ли положительный эффект негативный.
— Получается, окружая себя интернетом вещей, мы окружаем себя рисками и сами за это ответственны?
— Что касается угрозы взлома умных замков и других предметов мира интернета вещей, тут каждый сам решает, согласен на эти риски или нет. А в масштабах города или страны, уже соответствующие органы власти должны принимать решение, стоит внедрять такую систему или нет.
Но, например, множество вопросов касательно privacy. В Китае установлено огромное количество камер, которые идентифицируют все перемещения человека. Многие считают это нарушением личного пространства, анонимности. Другие, напротив, считают это обеспечением дополнительной безопасности. В этой системе есть как плюсы, так и минусы.
— Существуют какие-то общие стандарты безопасности, защиты умных устройств от взломов?
— Существуют международные стандарты, нормы, по которым следует защищать эти системы. Есть специалисты по безопасности, которые это все изучают и внедряют. Но всегда находятся люди, которые умудряются как-то обойти эти системы.
Но есть зависимость от масштабности внедренного решения. Например, какое-то устройство самостоятельно созданное каким-нибудь Кулибиным, вряд ли защищено от взлома по международным стандартом, но и риск того, что кто-то захочет взломать вашу умную лампочку, значительно ниже.
Многие хакеры хотят получить известность, либо какие-то материальные преимущества. А если вы взломаете систему, которую какой-то изобретатель у себя дома установил, и получите доступ к его теплице… ну, сможете закрыть теплицу. А зачем?
Защита в большинстве случаев пропорциональна возможному ущербу. Соответственно, у этого Кулибина может быть не такая эффективная защита, но зато и ущерб, который ему можно нанести, он тоже не такой значительный.
— А если устройство потеряет доступ к интернету? Например, провайдер отключил за неуплату. Какие здесь риски?
— Смотрите, например, умная розетка. Вы с помощью облака с телефона задали ей какой-то режим работы. Она его получила. И когда у вас отсутствует интернет, она продолжает работать согласно загруженному расписанию, действуя автономно. Но изменить этот режим вы не можете, когда отсутствует интернет.
Наметилась тенденция на определенную локальную автономию этих устройств. Они способны сами при отсутствии связи как-то функционировать. Да, может быть, не так эффективно, но работать. Соответственно, когда интернет исчез, эффективность снизится, но базовые функции будут поддерживаться.
Например, задача для теплицы – поддерживать определенный уровень температуры. Она фактически сможет это делать, открывая-закрывая форточку, дверь и прочее. Ей не требуется ходить в интернет, чтобы узнавать локальную температуру и принимать решение о необходимости проветривания. Плюс будет поливать по расписанию, еще что-то. Просто не получится изменить сценарий того, как это работает.
— Это относится ко всему интернету вещей?
— Мне кажется, более серьезная опасность кроется в устройствах, снимающих медицинские показатели.
Сейчас довольно много устройств, ориентированных на здоровье человека. Они проводят непрерывный мониторинг температуры, давления, снимают кардиограмму. И передают данные соответствующему специалисту или отправляют куда-то уведомления, вызывают скорую.
При отсутствии связи, если у человека возникнут проблемы, эти приборы не смогут оперативно передать данные родственникам или врачу. Думаю, здесь, в области, где пересекаются медицина и интернет вещей, лежат довольно большие риски. И прежде всего, это относится к ощущению максимальной защиты, которой может не быть при поломке устройства или недоступности связи.
То же цифровое животноводство. Если произошла какая-то проблема или хакеры взломали… все животные разбежались. Причинили ущерб какой-то, сами пострадали, еще что-то. Или не дай бог система отказала, и они начали получать разряды электричества при любом движении.
Ну, и то, что касается беспилотных систем для автомобилей. Если на ходу что-то пойдет не так, тоже сопутствующие риски большие.
— Кроме безопасности, какие еще риски связаны с тем, что умные вещи управляются через облака производителей?
— Пример про взлом кормушек как раз про это. Еще надо понимать, что приобретая какое-то устройство из мира интернета вещей, пользователь всегда завязывается на инфраструктуру компании-производителя. Это их облако, их приложение, они их поддерживают.
И если у этой компании дела пойдут не очень хорошо, обанкротится, уйдет с рынка, все умные составляющие ее вещей исчезнут. Например, кондиционер станет управляться только с пульта, то есть выпадет из интернета вещей.
Будущее интернета вещей
— Облачные сервисы для умных вещей чаще всего заграничные. В условиях курса на суверенный интернет что с этим станет, произойдет импортозамещение? Как это работает в Китае?
— Своих внутренних систем у Китая достаточно много. И, соответственно, на них так называемая изоляция существенно не влияет. Скорее, наоборот, китайские системы внедряются по всему миру, составляют основную массу на рынке.
Та же компания Xiaomi достаточно много делает для мира интернет вещей, и ее продукты работают повсеместно. Собственно, любые китайские товары. И интернет вещей здесь не исключение.
В России, как минимум, останется инфраструктура «Яндекса». Может уйти многообразие с рынка. Выбор в какой-то мере ограничится, конкуренция упадет. Это всегда негативно сказывается на развитии.
Но и российский рынок существенно уже, чем мировой. И каких-то уникальных отечественных товаров нет потому, что нет спроса. Датчики протечек, датчики температуры, умные розетки и так далее, этого российского много, и от дружественных стран в широком ассортименте, от того же Китая. Здесь проблем нет.
Скорость и полнота импортозамещения зависит от спроса и наличия компонентов. Должно совпасть достаточно много факторов, чтобы это импортозамещение состоялось… в любой сфере.
Например, если умный матрас востребован только двумя людьми в России, кто захочет его производить? Мы, может быть, сделали бы лучше аналогов, но товар никому не нужен, и поэтому он не появится. Или все хотят умный матрас, но компонентов каких-то не хватает на отечественном рынке.
— Как интернет вещей изменится и изменит жизнь человека, скажем, лет через пять-десять?
— Я думаю, что следует рассмотреть несколько тенденций. Первая — это иерархия принятия решений. Когда локально, например, в доме ставится свое «местное» облако, которое позволяет быстро координировать устройства в пределах одной локации, снижая риски потери связи с глобальным облаком, где принимаются более сложные решения с множеством внешних факторов.
Вторая — миниатюризация устройств, их удешевление и снижение потребления энергии. Это позволит более широко распространить устройства.
Третья тенденция — совершенствование искусственного интеллекта позволит возлагать на технические средства все более сложные задачи.
И еще одно — думаю, будет более тесная интеграция устройств с человеческим организмом.
— А как будет выглядеть мир победившего интернета вещей?
— Примерно как в фильме «Пятый элемент». Помните, там герой Брюса Уиллиса проснулся, у него в квартире включился свет, телевизор. Встал с кровати — она сама задвинулась. И даже автомат с сигаретами сам сократил дневную норму никотина и напомнил, что пора бросать. Вот, думаю, примерно так.