CC BY
18
УДК 004
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ИНТЕГРАЦИИ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 10Т В ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
© 2023 О. А. Евстафиади1, И. А. Богомолов2, А. В. Климов2, В. В. Лапин3
1 научный руководитель, Гимназия №25, г. Ставрополь 2 студент ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет» 3ученик Гимназии №25, г. Ставрополь
Гимназия №25, г. Ставрополь Северо-Кавказский федеральный университет
В статье приводится анализ технологии Интернета вещей (1оТ), которая существенно влияет на будущее развитие всех сфер жизни и является движущей силой радикальных изменений в рамках перехода к четвертой промышленной революции. Целью исследования является определение потенциальных экономических эффектов от внедрения технологий Интернета вещей в различных секторах экономики. Приводятся направления внедрения цифровых систем в образовании, логистике, энергетике, промышленности и повседневной жизни.
Ключевые слова: Интернет вещей (1оТ), блокчейн, цифровая экономика, индустрия 4.0.
ANALYSIS OF THE EFFECTIVENESS OF THE INTEGRATION OF INNOVATIVE IOT TECHNOLOGIES INTO PRODUCTION PROCESSES
© 2023 O. A. Evstafiadi1, I. A. Bogomolov2, A. V. Klimov2, V. V. Lapin3
1 Scientific Supervisor, Gymnasium No.25, Stavropol
2 Student of the North Caucasus Federal University
3 Student of the Gymnasium No.25, Stavropol
Gymnasium No.25, Stavropol North Caucasus Federal University
The article provides an analysis of the Internet of Things (IoT) technology, which significantly affects the future development of all spheres of life and is the driving force of radical changes in the framework of the transition to the fourth Industrial Revolution. The purpose of the study is to determine the potential economic effects of the introduction of Internet of Things technologies in various sectors of the economy. The directions of the introduction of digital systems in education, logistics, energy, industry and everyday life are given.
Keywords: Internet of Things (IoT), blockchain, digital economy, industry 4.0.
Современное общество стоит на пороге четвертой промышленной революции. Полная автоматизация производства функционирует во многих развитых и развивающихся странах. Но прогресс не стоит на месте - на смену аналоговым системам приходят цифровые. Внедрение технологий Интернета вещей (1оТ), позволяющих перейти к индивидуальному производству под требования каждого конкретного заказчика, - вопрос ближайшего времени.
Степень взаимосвязанности различных бытовых приборов посредством сенсоров и датчиков, подключенных к Интернету и функционирующих без вмешательства человека, увеличивается с каждым годом. В ряде публикаций [5; 6; 9] приведены примеры использования Интернета вещей в умных городах. И тенденция только усиливается, вследствие чего происходит цифровая трансформация секторов экономики (промышленного производства, логистики, энергетики, образования и др.), меняющая характер взаимодействия между людьми и машинами. К 2025 г. экономический эффект от внедрения технологий Интернета вещей оценивается в размере от 2,7 до 6,2 трлн долл. ежегодно. А к 2030 г. вклад промышленного Интернета вещей в мировую экономику может составить около 14 трлн долл. Эти статические данные в полной мере дают понять, что перед нами очень перспективная ниша [4].
Компании из разных отраслей экономики стали проявлять интерес к 1оТ, чтобы более эффективно производить товары или услуги. Но Интернет вещей - это прежде всего устройства, соединённые между собой с помощью сети, а значит необходимо иметь защиту этой сети от несанкционированного доступа. Причина этому - опасность прежде всего для человека. Датчики и устройства, которые будут работать некорректно, могут причинить человеческому здоровью вред. Также мошенники могут использовать данные с устройств в своих целях, что тоже недопустимо. Статистика наглядно демонстрирует, что среди всех устройств самым часто атакуемыми являются роутеры и маршрутизаторы [11]. А это как раз и есть те узлы, через которые злоумышленники получают несанкционированный доступ.
■ Маршрутизаторы ■ Расширители WiFi ■ Точки доступа ■ NAS BVoIP «Камеры BIoTдля дома Рис. 1. Устройства, подвергаемые атакам (%)
Анализ методов реализации Интернета вещей в различных секторах экономики позволяет выявить все преимущества, на основе которых строится извлекаемая выгода, а значит, поставлена задача рассмотреть уже существующие решения IoT и проанализировать их пользу в оптимизации процессов в отраслях экономики.
Рассмотрим уже существующие решения IoT, активно применяемые в современном мире в логистике, образовании, промышленности и быту, как личной экономической сфере. Наверное, самым близкими и узнаваемыми будут решения в бытовой сфере, потому что о них мы слышим чаще всего. Уходя из дома, человек
Евстафиади О. АБогомолов И. АКлимов А. ВЛапин В. В.
Анализ результативности интеграции инновационных технологий IoT
в производственные процессы
видит состояние всех устройств, подключенных к Интернету, - чайника, кофемашины, лампы, компьютера, телевизора, кондиционера, плиты, стиральной машины и др. Если какое-то устройство все еще включено, его можно принудительно отключить от питания через приложение в смартфоне. Дистанционный запуск автомобиля -не новое изобретение, но если и машина подключена к Интернету, то человек будет видеть оставшийся объем различных расходных жидкостей, состояние колёс, температуру двигателя и салона. По пути домой можно включить плиту, чтобы к приходу она была достаточно разогрета, или стиральную машину, чтобы к приезду осталось только развесить вещи на просушку.
Логистика применяет не менее инновационные решения проблем с помощью IoT. Каждому транспортируемому грузу может быть присвоена RFID-метка [10], в памяти которой указаны все характеристики груза: его вес, тип, заказчика, отправителя, срок доставки и другое. Это позволяет тратить минимум времени на сортировку в огромных хранилищах и, как следствие, ускорять процесс доставки. Каждый груз считывается радио сканером, что сводит человеческий фактор к минимуму. Технология блокчейн позволяет записать информацию о том, какой путь прошёл товар до потребителя, без возможности подделывания данных [7].
Раньше на производстве в большинстве случаев человек проверял все узлы на поломки вручную, что занимало у него слишком много времени. А сейчас уже можно увидеть производственный цех, в котором каждое оборудование подключено к сети Интернет и оператор в любой момент может увидеть детальное состояние сотен машин. Так, в публикации российской компании KaurloT, говорится о том, как Американская компания Harley Davidson внедрила в производство своих мотоциклов решение, основанное на технологии IoT, что позволило сократить производство одного мотоцикла с 21 дня до 6 часов. Скорость производства возросла в 84 раза. А это значит, что были оптимизированы прежде всего человеческие ресурсы, уменьшены производственные выбросы в атмосферу, сокращены потребления электроэнергии [3].
Энергетика также требует оптимизации экономических процессов. Постоянный контроль за различными сложными системами генераторов, турбин, систем транспортировки - то, что должен делать работник АЭС или ГЭС. Так, на Смоленской АЭС предложили сделать следующее: с помощью специальных браслетов отслеживать местоположение каждого проверяющего и прокладывать оптимальный маршрут до следующего оборудования. По прошествии срока тестирования этой системы Интернета вещей статистика показала, что время полного обхода уменьшилось в 20 раз, а экономическая выгода от сокращения трудозатрат составила 45 млн руб. за год. Об этом в публикации крупной IoT компании из России Kaurlot [2].
В сфере образования всё больше школ внедряют возможность дистанционных занятий. Для этого в аудиториях установлены камеры, подключенные к Интернету, чтобы была возможность вести прямую трансляцию урока или лекции. Данная технология позволяет прослушать материал, даже если очное занятие было пропущено. Также в некоторых школах США уже используются браслеты, которые позволяют отслеживать присутствующих в отдельных аудиториях и посторонних на территории школы. Это позволяет экономить значительную часть времени на проверку отсутствующих на занятии, а также усилить уровень безопасности на территории учреждения [8].
На рисунке 2 представлен анализ доходов и расходов партнеров компании Мегафон за 2018-2020 гг. по результатам исследования среди пользователей IoT-решений. Содержание представленных диаграмм демонстрирует положительный эффект от внедрения технологии Интернета вещей [1].
Рис. 2. Статистика динамики расходов компаний от внедрения IoT за 2018-2020 гг.
Рис. 3. Статистика динамики доходов компаний от внедрения IoT за 2018-2020 гг.
Таким образом, исследование применения технологий 1оТ в различных отраслях экономики даёт понять, что каждое решение позволило компаниям сократить расходы и оптимизировать трудовые ресурсы, в результате повысив эффективность производства. Можно утверждать, что внедрение Интернета вещей как в крупном производстве, так и в повседневной жизни людей безусловно имеет благоприятный эффект, так как компании становятся более конкурентоспособными, а качество жизни потребителей улучшается.
Библиографический список
1. Аналитический отчет IoT-Индекс: [https://megafon.ru/]. [2022]. - URL: https://iot-index.megafon.ru/ (дата обращения: 21 апреля 2022).
2. Интернет вещей в промышленности: как работают «умные» заводы? [https://kauri-iot.com/]. [2022]. - URL: https://kauri-iot.com/blog-post/internet-veshhej-v-promyshlennosti-kak-rabotajut-umnye-zavody/ (дата обращения: 18 апреля 2022).
3. Промышленный интернет вещей: рассказываем об успешных кейсах: [https://kauri-iot.com/]. [2022]. - URL: https://kauri-iot.com/blog-post/promyshlennyj-internet-veshhej-rasskazyvaem-ob-uspeshnyh-kejsah/ (дата обращения: 18 апреля 2022).
4. Токарева, М. С. Влияние технологий Интернета вещей на экономику / М. С. Токарева, К. О. Вишневский, Л. П. Чихун // Бизнес-информатика. - 2018. -№ 3 (45). - С. 62-78. - DOI: 10.17323/1998-0663.2018.3.62.78.
5. Himadri Nath Saha. IoTSolutions for Smart Cities / Himadri Nath Saha, Supratim Auddy, Avimita Chatterjee and other authors // 2017 8th Annual Industrial Automation and Electromechanical Engineering Conference (IEMECON) [Date of Conference: 16-18 Aug. 2017].
Евстафиади О. АБогомолов И. АКлимов А. ВЛапин В. В.
Анализ результативности интеграции инновационных технологий IoT
в производственные процессы
6. Proshkin, N. A. Developing models of IoT infrastructures to identify vulnerabilities and analyse threats [Electronic resource] / N. A. Proshkin, E. S. Basan, M. A. Lapina, A. G. Klepikova, V. G. Lapin. - URL: https://iopscience.iop.org/article/ 10.1088/1757-899X/873/1/012018 (дата обращения: 19 апреля 2022)
7. Zelbst, P. J. The impact of RFID, IloT, and Blockchain technologies on supply chain transparency / Pamela J. Zelbst, Kenneth W. Green, Victor E. Sower, Philip L. Bond // Journal of Manufacturing Technology Management. - 2019. - Proceedings. - Р. 441-457.
8. Sergey L. // loT In Education: 5 Solutions For Schools And Colleges To Modify Learning Process [Electronic resource]. - URL: https://www.cleveroad.com/blog/iot-in-education-main-solutions-iot-brings-to-educational-sector- Published in: 1 December 2021. (дата обращения: 19 апреля 2022).
9. Jeong, Woo-Soo. An Analysis of the Economic Effects for the IoT Industry / Woo-Soo Jeong, Sa-Hyuk Kim, Kyoung-Sik Min // Journal of Internet Computing and Services. - 2013. - Р. 119-126).
10. Jia, Xiaolin. RFID technology and its applications in Internet of Things (IoT) / Xiaolin Jia; Quanyuan Feng; Taihua Fan; Quanshui Lei and other authors // 2012 2nd International Conference on Consumer Electronics, Communications and Networks (CECNet) [Yichang, China. Date of Conference: 21-23 April 2012].
11. IoT Security Landscape: [https://securingsam.com/]. [2022]. - URL: https://securingsam.com/2021-iot-security-landscape/ (дата обращения: 25 апреля 2022).
