Многие эксперты считают, что мир находится на пороге новой промышленной революции. На смену третьей промышленной революции, переходу от аналоговых систем к цифровым как основе автоматизации производства, приходит четвертая — внедрение киберфизических систем и технологий Интернета вещей, позволяющих перейти к индивидуальному производству под требования каждого конкретного заказчика. Интернету вещей была посвящена февральская московская конференции IDC IOT Forum.

Взгляд из-за рубежа

«Мировой экономический форум в Давосе каждый год издает отчет об относительной конкурентоспособности разных стран. Россия в нем занимает 53 место. Но при этом входит в десятку самых крупных экономик. Почему? Я начал копать и понял, что проблема не в Путине, правительстве или чиновниках. Проблема в предпринимателях. У них нет двух-пятилетней стратегии развития. Нет клиентоцентричности. Интернет вещей — последний шанс для российского бизнеса выйти в мировые лидеры», — заявил международный эксперт по маркетингу и стратегии Гарретт Джонстон. По его мнению, мир переходит к новой экономический модели «всё как сервис», где OPEX заменяет CAPEX. «Человеку будут предлагать не товар, а услугу. Не автомобиль, а поездку на дачу в наиболее подходящем для конкретных условий автомобиле. С учетом количества членов семьи, домашних животных, расстояния, сложности дороги, привычного уровня комфорта. Это клиенториентированная модель. И чтобы ее реализовать, надо отлично знать клиента. Узнав его лучше, компания сможет более точно просчитать свои риски», — подчеркнул Гарретт Джонстон. И эту информацию о клиенте может дать Интернет вещей, который станет основой новой экономики «всё как сервис».

Он также отметил ряд препятствий на пути развития Интернета вещей в России. Прежде всего — это слабое развитие инфраструктуры. «У меня дома в Москве Интернет 25 Мбит/с, а в Дублине — 1 Гбит/с. Внутри Лондона есть кольцевая дорога М25, внутри нее больше сотовых базовых станций, чем на всей территории России. Почему мой телефон садится в Москве через четыре часа, а в Лондоне через восемь? Потому что сеть в Москве построена не плотно. Из-за малого количества базовых станций телефоны разряжаются быстро, люди не могут эффективно пользоваться сотовой связью и операторы теряют деньги на не состоявшихся разговорах, — рассказал Гарретт Джонстон. — В Москве холодный климат и толстые стены домов. Семь месяцев в год люди живут как медведи в берлоге. Сейчас четвертое поколение мобильной связи. Неплотная сеть сотовых станций и толстые стены приводят к плохому качеству связи. Даже в Англии, где тонкие стены, операторы поняли, что с четвертым поколением мобильной связи будут проблемы, что не будет работать Интернет вещей и стали бесплатно раздавать микробазовые станции для размещения внутри домов. Их уже три миллиона. А в России даже разговор об этом не идет».

Положение дел в России

Впрочем, российские специалисты тоже понимают важность перехода к Интернету вещей. «IoT открывает перед компаниями новые возможности, позволяя существенно повысить эффективность внутренних процессов, поднять на новый уровень взаимодействие с клиентами и экосистемой», — отметил руководитель направления облачных технологий IDC Russia Алексей Федоров. По его словам, совокупные доходы от проектов в области IoT в России за прошлый год составили 3,5 млрд. долл. По прогнозам IDC, к 2018 г. они вырастут до 5,7 млрд. долл.

Алексей Федоров привел примеры использования технологий Интернета вещей в нашей стране. Один из них — система завода «Северсталь», которая отслеживает массу и передвижение грузов, маршруты погрузчиков. Благодаря ей менеджмент предприятия получил возможность контролировать въезд-выезд металла и сократить воровство.

Другим примером может служить Lada Vesta — первый серийный автомобиль, работающий в системе экстренного оповещения «ЭРА-ГЛОНАСС». Система создана для передачи сигнала о ДТП и иных происшествиях в службы экстренного реагирования. При попадании автомобиля в аварию терминал, установленный в автомобиле, автоматически определяет местоположение транспортного средства и по каналам мобильной связи передает в систему «ЭРА-ГЛОНАСС» информацию о точных координатах, времени и тяжести ДТП, а также VIN автомобиля в «Систему-112» или дежурную часть МВД.

Двумя проектами, связанными с Интернетом вещей, занят КАМАЗ. Это разработка беспилотного автомобиля и «умного» автомобиля, подключенного к Интернету.

Элементы технологий Интернета вещей используются и муниципальным транспортом. Автобусы давно снабжены антеннами системы ГЛОНАСС. Данные о маршрутах собираются и передаются на центральный пункт управления. Управляющие компании могут анализировать маршруты, оптимизировать движение, смотреть, кто на линии и где какие задержки.

В 2011 г. в Московской объединенной энергетической компании была запущена система, позволяющая удаленно, через Интернет, снимать показания о расходе тепловой энергии в жилых домах Москвы. Такие счетчики установлены на 23 тыс. объектах. Там, где нет фиксированного Интернета, данные передаются по сотовому каналу. Система позволяет энергетикам быстро узнавать о сбоях в теплоснабжении и прогнозировать возможные поломки.

Этот проект хорошо вписывается в концепцию «Безопасный город», разработанную правительством РФ. Рано или поздно ее внедрением придется заниматься всем муниципальным образованиям в стране. А пока можно выделить проект «Умный и безопасный город Казань», которым занимаются власти Татарстана. Начнется «умный город» с построения беспроводной сети, покрывающей всю Казань, а продолжится созданием обширной системы видеонаблюдения, подсистем «умной парковки», «умного автобуса», «умного» уличного освещения" и «умного» ЖКХ«.

Хорошим примером Индустриального Интернета вещей можно считать Центр удаленного мониторинга состояния промышленного и энергетического оборудования компании «Ротек». Центр, развернутый на ряде российских ТЭЦ, позволяет распознавать и прогнозировать неисправности оборудования, например, автоматически в режиме реального времени фиксировать отклонения параметров работы турбоагрегата.

Как внедрить Индустриальный Интернет вещей

Особое внимание на конференции было уделено Индустриальному Интернету вещей, который включает в себя несколько крупных направлений:

  • автоматизацию производства,
  • удаленную диагностику и профилактику в здравоохранении,
  • управление и обслуживание транспорта,
  • автоматизацию и безопасность строительства,
  • страховую телематику и мониторинг инкассации в финансах,
  • удаленный мониторинг и автоматизацию процессов добычи полезных ископаемых,
  • эффективное распределение энергии в энергетике.

«У нас сейчас часто бизнес-процессы связаны через бумагу. Все увлеклись внедрением ERP-систем, но отдельные системы не связаны между собой. АСУ ТП — отдельно, ERP — отдельно. Нет сквозного интегрированного производства в сфере ИТ. Отсюда проблема грязных данных, неактуальности информации», — сказал Борис Глазков, директор Центра стратегических инноваций Ростелекома.

По его словам, решить эти проблемы сможет Индустриальный Интернет вещей, и начинать его внедрение надо с вертикальной интеграции производственных процессов внутри предприятия.

Первый шаг на этом первом этапе — электронная паспортизация объектов. Сколько километров кабеля и где лежит? Где и какие устройства используются? Ведь часто на балансе предприятия стоит не то, что есть в реальности. У каждого, даже самого «тупого» изделия, должен быть свой цифровой двойник, хотя бы в виде записи в базе данных.

Второй шаг — начинать все мониторить. Инфраструктуру, персонал, транспорт, мобильные устройства. Потом провести интеграцию систем мониторинга с финансовыми, операционными и другими ИТ-решениями. В результате появится единое информационное пространство предприятия.

Третий шаг — внедрение систем аналитики для предсказаний. Нужно внедрять Industrial Data Science, использовать технологии Big Data. Когда устройство станет неработоспособным? Пора менять деталь или нет? Чтобы ответить на все важные для эффективной работы вопросы, нужно много данных, и они должны быть структурированы и проанализированы.

Четвертый шаг — управление своими активами в автоматических и полуавтоматических режимах. Когда вы не только смотрите, но можете всем управлять.

Второй этап — горизонтальная интеграция смежных предприятий до уровня производственных систем. На этом этапе уже можно говорить о появлении Индустриального Интернета вещей. Следующие этапы направлены на повышение его эффективности.

Третий этап — управление полным жизненным циклом изделия через наличие его «цифрового двойника». Например, цифровая модель авиационного двигателя должна быть не только макетом, на основании которого что-то выточили и собрали, но и цифровым двойником в режиме эксплуатации. Когда самолет летит, информация о работе его двигателя поступает в цифровую модель и цифровая модель меняется синхронно с физическим объектом.

Четвертый этап — создание моделей управления производством, которые позволяют выйти на сервисную модель, про которую говорил Гарретт Джонстон.

«Существует два базовых эффекта от перехода к Индустриальному Интернету вещей. Первый — повышение вашей внутренней эффективности и эффективности ваших смежников из-за углубленной интеграции и автоматизации. Второй — переход на продажу продукции по сервисной модели. То что происходило в последнее время в ИТ, будет происходить в промышленности и энергетике», — считает Борис Глазков.

Технологии и бизнес

Вкратце рассмотрим, как устроен Интернет вещей на технологическом уровне. Нижний уровень — оборудование: датчики, счетчики, к которым подключается следующий уровень — среда сбора данных, состоящая из локальных сетей (Ethernet, Wi-Fi, ZigBee, Bluetooth, LPWAN) и сетевых шлюзов (коммутаторы, маршрутизаторы). Средой передачи данных служат фиксированные, спутниковые или мобильные сети связи.

Выше — самый интересный уровень, где скапливаются и обрабатываются данные. Это платформа Интернета вещей, которая обеспечивает сбор и хранение данных, интеллектуальный анализ данных и управление устройствами, которое интегрируется с системами SCADA и АСУ ТП. К числу наиболее известных платформ относятся PTC ThingWorks, SAP HANA Cloud Platform for IoT и Microsoft Azure IoT Suite.

Есть и российские разработчики платформ Интернета вещей. Например, компания Tibbo Systems, которая внедрила решение по мониторингу каналов связи и систем аварийного оповещения для МЧС России на своей IoT-платформе AggreGate. Другой ее кейс — система, направленная на сокращение потерь сырья, недавно созданная для «Русагро». В зависимости от поступающих данных от сети датчиков, сообщающих параметры среды и местоположение сырья, данных из аналитической системы и прогноза погоды, принимается решение о переработке сырья из того или иного хранилища. Это позволяет перерабатывать именно ту часть сырья (сахарной свеклы), которая быстрее всего могла бы испортиться.

Самый верхний уровень Интернета вещей — различные приложения, которые работают на конечный бизнес. Они связаны с платформой через API или различные интерфейсы. Основные деньги находятся там, на верхнем уровне, в приложениях и услугах по их внедрению. Там и возникает сервисная экономика. Примером российских разработчиков такого ПО может служить компания Revolta Engineering, работающая на платформе PTC ThingWorks.

Интерес к платформам IoT проявляют и российские телеком-операторы. «Это — последний шанс для телеком-операторов не стать немыми трубами», — считает Гарретт Джонстон. Важность работ по развитию IoT-платформ понимают и в Ростелекоме, который выбрал Индустриальный Интернет вещей как одно из стратегических направлений своего развития.

IoT как новый мейнстрим

Благодаря скачкообразному росту вычислительной мощности, достижениям в области искусственного интеллекта и машинного обучения, повышению надежности облаков и распространению мобильных решений Интернет вещей быстро переходит в разряд массовых технологий для бизнеса. Эксперты считают, что IoT станет в этом году мейнстримом.

Да, на пути к Интернету вещей есть проблемы. Да, Россия пока здесь сильно отстает. Но развивая Интернет вещей мы можем не только сократить отставание в этой области, но и в экономике в целом. «Считается, что IoT к 2030 г. даст эффект для мировой экономики в размере 11% ВВП, повысит производительность труда на 25%, снизит потребление энергоресурсов до 20%. Тот кто оседлает тренд, кто поймет, как именно Интернет вещей меняет бизнес-среду, тот сделает конкурентоспособный продукт и заработает деньги. Тот, кто эти тренды не оседлает, отстанет безнадежно», — уверен Борис Глазков.

Участники конференции сошлись во мнении, что сейчас важной задачей для всех игроков рынка является информирование компаний о преимуществах применения технологий IoT, причем не только специалистов ИТ, но и финансовых директоров и владельцев бизнеса. В ближайшие годы ситуация на рынке качественно изменится, и российские компании уже будут использовать весь потенциал индустрии Интернета вещей.