Хотя концепция Интернета вещей (Internet of Things, IoT) появилась почти 20 лет назад, а если точнее — в 1999 г., долгое время развитие этого направления в ИТ сдерживалось несовершенством требуемых технологий.

Интернет вещей — это не маркетинговый термин, как иногда говорят, а этап в развитии Интернета. Его история делится на несколько этапов. Все начиналось с Web 1.0, когда интернет-пространство заполнили статические веб-страницы, а пользователи занимались в основном листанием выкладываемого контента. С приходом Web 2.0 статичный Интернет дополнился динамически формируемыми веб-страницами. Пользователи не перестали просматривать контент, но их участие уже сопровождалось генерацией новой, уникальной информации.

Следующий уровень развития Интернета получил название Web 3.0. Этот переход связывают прежде всего с началом широкого распространения машинной обработки данных и появлением на основе получаемых результатов качественно нового контента.

Наконец, совсем недавно начался новый этап — Интернета вещей. Его двигателем стал прогресс в области нанотехнологий, телекоммуникаций и создания систем эффективного энергопитания, а проявлением — нарастающая автоматизация различных устройств, используемых человеком, их подключение к сети, что становится неотъемлемым свойством для любых используемых человеком предметов. Признаком нового этапа стало появление новых понятий: «умный» дом, «умный» транспорт, «умные» предприятия, «умное» государство.

Что сделало IoT популярным сегодня? Свой ответ на этот вопрос на портале The VAR Guy предложил Кристофер Тоцци. Он считает, что проникновение IoT тесно связано с развитием следующих направлений ИТ: открытый код (Open Source), большие данные (Big Data), кибербезопасность и программно-определяемые сети (SDN). Каждое из этих направлений создает свои ниши для развития IoT, где будут в скором времени появляться новые продукты.

Open Source

Разработку программной части продуктов для IoT можно вести с использованием практически любых программных инструментов, однако использование именно открытого ПО и платформ Open Source становится основой для выстраивания полноценной инфраструктуры.

В основе большинства подключаемых сегодня устройств лежит Linux. Применение открытых стандартов для поддержки сетевых коммуникаций позволяет решить задачи взаимодействия совершенно разных систем, выпускаемых независимыми друг от друга вендорами.

Концепция IoT допускает возможность пользователям самим добавлять новые аппаратные компоненты к уже имеющимся у них устройствам, наращивая базовый набор функций. Поэтому именно открытое ПО, по мнению Тоцци, является основой для распространения IoT и роста его популярности.

В настоящее время доступен широкий выбор различных Open Source-инструментов и платформ. Тоцци назывет только часть из них, которые вызывают сегодня наибольший интерес:

· PlatformIO — интегрированная среда разработки и экосистема для IoT, позволяющая создавать кросс-платформенные решения (ESP, Arduino, STM и др).

· RIOT- малоразмерная ОС для IoT, размер которой составляет всего 5 Кб. RIOT эффективна с точки зрения энергопотребления; в ней применен эффективный планировщик, способный минимизировать переключения контекстов. Несмотря на крошечные размеры, ее микроядро основано на FireKernel, есть C++ API с поддержкой библиотеки WiseLib, а через нее обеспечивается поддержка и стека TCP. Архитектура этой системы такова, что ошибка, возникшая при работе любого из модулей, не разрушает функциональность всей системы. Она продолжает работать, обеспечивая тем самым более высокую надежность, чем другие существующие сегодня микро-ОС.

· Kinoma — фреймворк для выстраивания средствами JavaScript аппаратных и программных решений для IoT и подключенных устройств.

· ARM mbed — программная платформа компании ARM, охватывающая экосистему разработки (онлайн-IDE), компиляторы, облачные услуги, библиотеки, аппаратную привязку к популярным модулям и платам на основе контроллеров с ядром ARM. Эта платформа состоит из двух частей: ядра, над которым работает команда профессиональных программистов, и компонентов, в создании которых может принять участие любой желающий.

· Snappy Ubuntu Core — этот инструментарий позволяет формировать образ монолитной системы без использования менеджера пакетов. В ее основе используется Ubuntu Core — сокращенная версия ОС Ubuntu с традиционной файловой системой и поддержкой основных репозиториев. Создаваемые решения способны работать на любых аппаратных платформах: смартфоны, планшеты, компьютеры, серверы и даже в облаке.

· Node-RED — инструмент с открытым кодом, созданный в IBM; он позволяет создавать приложения на базе готовых компонентов. Собранные системы могут представлять собой различные устройства, веб-API или онлайн-службы.

· IoTivity — фреймворк для выстраивания связей между IoT-устройствами.

· DSA — платформа с открытым кодом для выстраивания взаимодействий между компонентами с учетом логики их работы и назначения, а также расположения в инфраструктуре общей IoT-системы.

Большие данные

Приход Интернета вещей неминуемо влечет за собой изменения, связанные с распространением на рынке средств работы с большими данными и началом их широкого применения. В этой связи IoT-устройства становятся не просто генераторами огромных объемов информации. Они порождают начало развития новых инструментальных средств и аналитических методов.

Масштабы больших данных пока еще не имеют тех реальных очертаний, до которых они могут вырасти очень быстро в ближайшем будущем. Но уже сегодня можно оценить их потенциал.

Назовем для примера: сегодня каждую минуту в мире пересылается 204 млн. электронных писем, в Facebook проставляется 1,8 млн. «лайков» и загружается 200 тыс. фотографий, отправляется 278 тыс. твитов в Twitter. Или другой пример: в 2011 г. в мире было выпущено 212 млн. RFID-меток для маркировки различных продуктов и изделий. Согласно прогнозам, в 2021 г. их выпуск возрастет до 209 млрд. штук.

Темпы роста объемов данных в мире — стремительные. Собираемые данные будут применяться для развития корпоративных систем, выстраивания инфраструктуры «умных» предприятий. Новые IoT-изделия придут в каждый дом, а с ними и новые технологии.

Кибербезопасность

Вопросам кибербезопасности и защиты персональных данных давно уделяется пристальное внимание. Однако с приходом IoT значимость этого направления вырастет. Поводов искать не надо: сегодня идет непрекращающийся поток сообщений об обнаружении утечек в различных компаниях, в том числе самых крупных. Приход IoT-устройств подольет еще больше масла в огонь.

Но несмотря на возрастающие угрозы, будущее должно принести, по мнению Тоцци, появление и качественно новых средств защиты, которые обеспечат безопасность в том числе от новых, еще не изученных угроз.

Поэтому IoT становится силой, способствующей развитию систем безопасности. Они будут защищать критическую инфраструктуру, «умный» дом, создавать новые барьеры от утечек корпоративной информации и персональных данных.

По оценкам GSM Association, объединяющей свыше 750 мобильных операторов в 218 странах мира, суммарные потери в мире от киберпреступлений оценивались в 2015 г. на уровне 400 млрд. долл. К 2019 г. этот показатель достигнет уровня 2 трлн. долл.

Поэтому на расходы на разработку продуктов и услуг в области кибербезопасности будут расти. Если в 2015 г. на эти цели выделялось в мире около 113 млрд. долл., то к 2019 г. эти расходы достигнут уровня 195 млрд. долл. Доля систем безопасности для IoT в общем объеме расходов на развитие систем безопасности составляла в 2015 г., по оценкам GSM Association, всего 1%; к 2020-му она будет составлять уже 20%.

Программно-определяемые сети

Переход от нынешней модели использования физической сетевой инфраструктуры к сетям, выстроенным на применении виртуальных, программно-определяемых устройств, ведет к тому, что качественно меняется сам канал обмена информацией. SDN и IoT будут развиваться параллельно, считает Тоцци. Поэтому распространение SDN будет иметь важное значение для развития систем управления сетями IoT-устройств. В то же время распространение IoT-устройств будет способствовать дальнейшему внедрению и развитию SDN.

Версия для печати (без изображений)