Ведущий аналитик сообщества Wikibon Джеймс Кобилиус обсуждает на портале InformationWeek перспективы развития концепции «устройства как сервис» и ее связь с Интернетом вещей и внедрением технологии цифровых двойников.

Собственность начинает терять в глазах людей свое прежнее значение, или, во всяком случае, уже не рассматривается как главное средство для хорошей жизни. С утверждением таких понятий, как «экономика совместного использования», «экономика доступа», «экономика кооперации», потребители стали более открытыми к аренде и другим вариантам пользования материальными благами, которые не требуют вступления в права собственности.

Это явление также можно описать словами «владение как сервис». Этим подразумевается, что люди платят за возможность использовать продукт или объект на том уровне, как если бы он находился в их собственности, Например, за возможность иметь полный доступ к чужому автомобилю или дому — несмотря на то, что он им нужен на ограниченный срок. При этом они не хотят влезать в долги, приобретать права на имущество и возлагать на себя иные финансовые обязанности, связанные с владением собственностью. Некоторые стартапы уже организовали бизнес, упрощающий P2P-прокат неиспользуемых персональных устройств, например, камер, музыкальных инструментов или спортивного инвентаря.

С расширением Интернета вещей, вероятно, появится то, что можно обозначить словами «устройство как сервис». Это не то, как вы могли бы подумать, что люди будут искать выгодные возможности сдавать в прокат свои смартфоны и игровые консоли. Под устройством в форме сервиса подразумевается футуристический вариант облачных вычислений, при котором:

  • пользователи смогут арендовать различные ресурсы концевых точек IoT (ресурсы процессоров, оперативной и долговременной памяти и пропускной способности) индивидуально или через более крупные виртуализованные кластеры;
  • инфраструктура будет использовать виртуализацию «облако-периферия», благодаря которой два и более IoT-устройств можно будет гибко и эластично объединять для обработки динамических нагрузок;
  • конечные пользователи получат в свое распоряжение целостные возможности на базе искусственного интеллекта (ИИ), как если бы эти сопрягаемые по требованию рассеянные устройства просто были узлами периферийно ориентированного облачного сервиса, предоставляющего единое приложение.

По-иному это можно рассматривать и как «пользовательский опыт в форме сервиса», когда облачно-периферийная инфраструктура позволит нам по потребностям пользоваться благами IoT-устройств, не становясь их физическими хозяевами. Благодаря периферийной виртуализации каждый элемент физической инфраструктуры сможет менять свое предназначение в зависимости от меняющихся рабочих нагрузок, и в этом мире появятся различные сферы приложения концепции «устройство как сервис». Приведем ряд примеров.

Персональные устройства как сервис. Часть пользователей при желании сможет не покупать, а арендовать смартфоны, планшеты и другие персональные периферийные устройства для временных целей, примерно как при аренде меблированных квартир и коттеджей. При наличии облака с IoT-периферией и ИИ-функционала технология «устройство как сервис» позволит динамически переконфигурировать полученный девайс под личные потребности нового пользователя с переносом деталей профиля, контекста персональной среды, графических файлов и другой информации.

Устройства как сервис в производстве и логистике. Многие компании смогут арендовать устройства, с помощью которых обслуживается вся последовательность их операций, от производственных цехов до цепочек поставок. Облако с технологией «устройство как сервис» позволит гибко переконфигурировать конвейеры сборки, транспортировочные контейнеры, складские системы, дальние автоперевозки и другие физические системы под конкретные запросы производства и логистики, управляя использованием оборудования, предупреждая сбои и аварии и способствуя общей эффективности.

Управление сетевым трафиком. Многие организации смогут арендовать сложные программно-определяемые глобальные сети, которые можно будет мгновенно переконфигурировать и оптимизировать для специфических рабочих нагрузок. Технология «устройство как сервис» позволит обеспечить слаженное взаимодействие всех маршрутизаторов, контроллеров и других сетевые устройств, а функции ИИ позволят оптимизировать использование пропускной способности, обеспечить должное качество обслуживания и гарантии уровня сервиса.

Однако надо понимать, что «устройство как сервис» — скорее перспектива развития сегодняшнего рынка IoT, чем конкретика воплощенной реальности. Это больше предмет дискуссий консультантов на арене IoT, чем явление реального мира. Но этот подход постепенно обретает почву в ИТ-индустрии. В конце 2017 г. Bosch внесла кодовую базу своего проекта Ditto в Eclipse Foundation на условиях Open Source, чтобы катализировать разработки нативно-облачных, инфраструктурно независимых функций «устройство как сервис» вокруг нарождающейся архитектурной концепции цифровых двойников.

Прежде чем рассматривать детали Eclipse Ditto, стоит вспомнить, что понимается под цифровыми двойниками, идею которых реализует в индустриальных приложениях все больше вендоров, занимающихся IoT и облаками. По своей сути цифровой двойник является облачной конструкцией данных, которая облегчает связывание периферийных устройств и выполняет ряд ниже перечисленных функций:

  • предоставляет виртуальную облачную «цифровую мастер-копию» некоего конкретного устройства, системы, объекта или другого элемента, подключенного к IoT;
  • является двойниковым отображением исходного элемента и тем самым помогает управлять им как через удаленные подключения, так и посредством автономных локальных операций;
  • описывает текущую конфигурацию, состояние, условия функционирования, поведение, местоположение и другие атрибуты отображаемого элемента;
  • упрощает агрегацию, анализ и управление информацией датчиков, которую генерирует отображаемый элемент;
  • позволяет на базе данных моделировать замкнутые системы и выполнение таких функций, как мониторинг, техобслуживание, диагностика, устранение нарушений и другие компоненты управления жизненным циклом отображаемого элемента;
  • взаимодействует с ИИ, управляющим динамическими корректировками, которые вносит в свое окружение отображаемый элемент.

Как написано на странице Eclipse FAQ, Ditto определяет аппаратно и программно независимый API, потенциально позволяющий использовать любой подключенный к IoT объект как веб-сервис посредством его цифрового двойника. Этот API позволяет программно контролировать виртуальные двойники, выполняющие роль устройств в виде сервиса, из пользовательских приложений, из инфраструктуры приложений и нативно-облачных бэкэнд-сервисов. Он определяет интерфейсы цифровых двойников, которые можно задействовать через Edge Cloud (облако с периферийными вычислениями) путем встраивания в краевое IoT-устройство, установки в мобильное или веб-приложение или конфигурирования интернет-шлюза IoT. В таком облаке также можно создать разные бэкэнд-сервисы класса middleware, например, ответственные за маршрутизацию запросов между аппаратурой и приложениями, обеспечение контроля доступа, управления состоянием устройств и управления изменениями и оповещениями в распределенных структурах IoT.

Однако Eclipse Ditto определяет далеко не все, что необходимо для работающей реализации идеи устройства в виде сервиса. Проект ориентирован на независимость от следующих вещей:

  • фреймворки, платформы, протоколы и схемы данных для сетей IoT, поддерживающих устройства как сервисы;
  • референс-ПО для функционирования устройств как сервисов в виртуальных машинах, контейнерах или других средах на IoT-шлюзах или других узлах;
  • принципы обучения ИИ-моделей цифровых двойников для работы устройств в виде сервиса, для управления хранилищем мастер-данных или для управления событиями и оркестровкой цифровых двойников, соответствующих конкретным устройствам.

Понятно, что эта независимость является намеренной и призвана упростить добавление устройств как сервисов в качестве оверлея в облаке, периферии, IoT и нативно-облачных вычислительных средах. Кроме того, данная спецификация не затрагивает вопросы согласования реализации устройств как сервисов с намерениями и интересами пользователей. Это очень важно для того, чтобы новая концепция свободно приживалась.

Хотя концепция цифровых двойников стартовала в промышленном IoT, она внутренне не привязана к этой сфере применения. В более широком плане это парадигма моделирования, приложимая к любой концевой точке, подключенной к IoT, включая и людей в роли краевых узлов. В парадигме устройства как сервиса цифровые двойники служат фреймворком для разработок, тренировки и управления любым интеллектуальным виртуальным помощником, действующим от имени пользователя, который пытается поставить себе на службу огромный массив подключенных узлов.

Для обслуживания этой функции в цифровом двойнике нужно закодировать намерения, знания и графы интересов, используемые интеллектуальными агентами для вычисления действий, отвечающих конкретным намерениям пользователя для любого времени. В этом плане можно порекомендовать превосходный блог Huawei по видению «сетей, управляемых намерениями» с использованием цифровых двойников для оптимизации пользовательского опыта в реализациях подключенных автономных транспортных средств на базе технологии устройств как сервисов.

Подобно тому, как виртуализация десктопов в прошлые годы перенесла виртуализацию на периферию, обеспечив переносимость пользовательского опыта в распределенных сетевых инфраструктурах, вероятно, что следующим революционным шагом станут устройства в виде сервисов. Через пять-десять лет эта технология, возможно, созреет до того уровня, когда она размоет интерес людей к владению любым подключенным к IoT имуществом, которое может предоставляться им в аренду и персонализироваться на любой, короткий или длинный, период времени.

Версия для печати (без изображений)