Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

IoT и облака: новый шаг в автоматизации зданий

В рубрику "All-over-IP" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

IoT и облака: новый шаг в автоматизации зданий

Тема автоматизации зданий индустрии знакома уже давно – компании-разработчики имеют множество решений, как законченных, "под ключ", так и добавляемых, когда к уже существующей инфраструктуре присоединяются новые модули в рамках процесса расширения полезной функциональности. Однако до сих пор большинство решений представляет собой систему, которая для конечного пользователя выглядит безусловно замкнутой (отсутствие внешних точек входа в любых реализациях – портале управления, мобильном приложении и т.д.). С развитием Интернета вещей решение начинает выходить за рамки безусловно замкнутого и становится доступным извне
Александр Белоцерковский
Эксперт по стратегическим технологиям компании Microsoft

Безусловно замкнутая функциональность не несет в себе никаких негативных моментов – во многом это позволяет прежде всего обезопасить решение от внешнего негативного воздействия, интенсивность и стоимость исправления последствий которого в век Интернета вещей растет быстрее, нежели это было раньше.

Потенциал Интернета вещей

Интернет вещей указан не случайно. Некоторое время назад об этой концепции начали упоминать, немного позже – ставить на ней акцент, сегодня же бытует мнение, что Интернет вещей – это будущее, которое уже наступило. И начинается оно с окружающих нас устройств, которые широко используются в городской инфраструктуре, автомобильных системах и даже в домах. Они постоянно генерируют данные, которые с помощью ИТ-инструментов (в том числе облачных) можно собирать, сохранять и анализировать, извлекая новые знания для более эффективной эксплуатации техники. При этом полноценная реализация концепции Интернета вещей зависит от отраслевой специфики каждого проекта.

Например, на заводе присутствует автоматизированная инфраструктура, компоненты которой умеют отправлять данные. Используя облачные сервисы, специалисты могут собирать многочисленные показания приборов и анализировать их, чтобы лучше понимать систему: при каких условиях происходят сбои, когда сеть испытывает пиковые нагрузки, какие направления нуждаются в повышенном внимании. Эти сведения будут полезны для разработки стратегии превентивного обслуживания. То же самое применимо к любым другим зданиям.

Востребованность удаленного управления

Что же привело к ситуации, в которой многие компании-разработчики начинают внедрять функциональность удаленного мониторинга, управления и выполнения других задач в качестве добавленной ценности для конечного пользователя? В последние годы наблюдается постоянное снижение стоимости компонентной базы и, как следствие, небольших электронных устройств. Это уже отразилось на повседневной жизни человека и продолжает ее менять – становится больше устройств, как самодостаточных, так и в виде частей больших систем (в сторону упрощения различного рода процессов). Жизнедеятельность человека неразрывно связана с домами, будь это здание, где он живет, работает или развлекается. Рутинные процедуры продолжают автоматизироваться, пользователю же выдается интерфейс управления ими – здесь можно вспомнить кофе, спринклеры и другие часто упоминаемые примеры. Потребитель привыкает к тому, что может отслеживать происходящее с его инфраструктурой. Уточним – пользователем здесь может выступать как человек с умным домом, так и операторский отдел, следящий за происходящим в нескольких географически распределенных объектах-зданиях.

Какое место в этой истории играет облако?

Исторически развитие облачных сервисов стало одним из стимулов к развитию концепции IoT в ее текущем виде, а значит, и автоматизации. Вспомним, откуда пошел Интернет вещей: о нем начали (продолжили) говорить в конце 1990-х гг., предвестником же была концепция М2М (Machine to Machine), речь в которой по большей части шла об изолированных, закрытых системах. Например, коммуникация устройств в пределах одной комнаты: если комнат несколько, их можно соединить через шлюз. Если зданий несколько, в разных странах, и нужна единая точка входа (для простоты ситуации представим, что пользователи хотят иметь портал с возможностью мониторинга и управления происходящим в нескольких зданиях), то тогда можно соединить через Web, мобильное приложение или любой другой интерфейс.

Архитектурные задачи здесь выходят за пределы тех, которые решаются в общем случае автоматизации. Опуская множество вопросов, касающихся дел протокольных и относящихся к коммуникациям компонент системы, остановимся на трех проблемах, в которых может помочь облако:

  1. сбор данных с географически распределенных локаций с обеспечением отказоустойчивости и масштабируемости;
  2. создание надежного шлюза для сбора, агрегации, анализа данных и других задач;
  3. хранение и анализ данных.

Так как все пункты оперируют данными, которые являются критической частью IoT-систем, реализация должна обладать определенным набором параметров, среди которых многократное резервирование и возможности масштабирования (желательно гибкого, то есть по запросу, либо, в идеале, – автоматически, при наступлении какого-то события).

Сбор данных с объектов

Создание IoT-решения инфраструктуры, решающей вышеупомянутые проблемы, безусловно, возможно, однако, по наблюдениям происходящего на рынке, автор выделяет два важных момента, которые в итоге приводят разработчика на рынок облачных услуг:

  1. недостаток компетенций в реализации географически отказоустойчивых и масштабируемых систем (в основном, недостаток опыта у архитекторов систем, а именно – человеческий фактор);
  2. отсутствие необходимых вычислительных ресурсов (проблема как логистическая, так и финансовая).

И если с отсутствием компетенций внутри компании-разработчика можно справиться внешним консалтингом либо другим типом аутсорсинга, то второе представляет собой гораздо более острую проблему, которую прекрасно научились решать облачные платформы – как большие, вендорские, Enterprise-платформы (Microsoft, Amazon, IBM, Google и др.), так и компании, предоставляющие отдельные сервисы, справляющиеся с той или иной задачей. По этой причине все чаще разработчики предпочитают переложить рутинные действия по сбору данных с объектов на специальные сервисы-очереди, суть которых сводится к стандартной абстракции из мира разработки – объекты посылают сообщения в очередь, работающую по принципу FIFO (First In, First Out), из которой эти сообщения извлекаются обработчиками, которые могут обрабатывать, сохранять, анализировать или инициировать какие-либо иные процессы. Важность облака в данном случае заключается в том, что скрывая обработчиков за очередью, компания может настроить инфраструктуру таким образом, что она сможет автоматически масштабироваться по мере увеличения или убывания сообщений в очереди.


В этом случае работают две характеристики облака:

  1. эластичность (гибкость управления ресурсами);
  2. оплата по мере использования (в отличие от собственных ресурсов либо ресурсов на традиционном хостинге, где нужно либо самостоятельно обслуживать и платить за оборудование и сервисы, либо модель оплаты представляет собой оплату за какой-то срок).

Помимо того, что эти сервисы используют индустриальные и вендорские наработки, а также поддерживаются и постоянно обновляются, возможность платить за факт использования для многих является моделью работы, близкой к идеальной.

Создание шлюза

Второй компонент инфраструктуры – шлюз – может строиться с использованием как традиционных методов (подготовка образа сервера, виртуальной машины и размещение ее в облаке), так и сервисов – модели, в которой компания-разработчик, абстрагируясь от задач инфраструктурных, получает платформу-как-сервис и размещает таким образом свои ресурсы на уже подготовленной площадке. В данной модели есть как очевидные преимущества, так и недостатки. Из преимуществ стоит упомянуть возможность разработчиков сфокусироваться на бизнес-задачах вместо инфраструктурных, из недостатков – естественно проистекающее из вышеупомянутого преимущества отсутствие гибкого контроля. В этом смысле имплементация данной задачи выглядит во многом как поиск компромисса. По наблюдениям, более востребованной сейчас является традиционная модель. Причины просты – знакомый принцип разработки, опыт и большое количество специалистов, имеющих соответствующие квалификации.

Хранение и обработка информации

И третья область, в которой облачные предложения набирают все большую популярность, – это хранение и обработка данных. Как уже было сказано, данные являются критической частью IoT-решения и многих проектов по автоматизации, и если компания-разработчик желает построить действительно умный дом, без большого количества данных сделать это сложно. В этом разрезе мне нравится фраза, которую сказал Даррэл Смит, один из авторов и лидеров проекта по созданию умного кампуса штаб-квартиры Microsoft: "Дайте мне немного данных, и я смогу сказать немногое. Дайте мне много данных, и я спасу мир". Используя новые технологии, например машинное обучение (сценарий – предиктивное обслуживание оборудования), облачные сервисы (сценарий – хранение и обработка больших данных, глобально доступные решения) и другие, мы можем получить гораздо больше от того, что у нас уже есть. Количество данных, путешествующих от устройств к другим устройствам во всемирной сети, приводит индустрию в состояние, готовое к инновациям. И здесь можно процитировать последние новости: "Интернет вещей станет тем, что изменит принципы функционирования центров обработки данных".

Поиск добавленной выгоды

Облако, предлагающее мощные готовые механизмы для хранения, обработки и визуализации больших данных, а также извлечения из них полезных для принятия бизнес-решений инсайтов, по сути, является одним из ключевых катализаторов развития новой категории решений по автоматизации зданий – с добавленной для пользователя стоимостью в виде возможности мониторинга и управления объектами из одного окна, из любой точки земного шара и с удобным интерфейсом управления.

Однако в заключение нельзя не сказать, что текущую ситуацию с данными решениями на рынке сложно назвать устоявшейся – компании-разработчики находятся в активном поиске той золотой середины добавленной выгоды, которая позволит не просто дать ее пользователю, но и получить от этого преимущества для себя.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #4, 2016
Посещений: 3786


  Автор
Александр Белоцерковский

Александр Белоцерковский

Эксперт по стратегическим технологиям компании Microsoft

Всего статей:  1

В рубрику "All-over-IP" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций