CC BY
25
ПРАКТИКА
и ч
ва
ass
sss
ss
s
ИЗ ЗАРУБЕЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ
умных устройств
С каждым годом окружающие нас техника, предметы и объекты становятся умнее. Сначала дом, в котором мы живем, затем электросчетчик, холодильник и др.. Внедрение в практику платформ-посредников, которые обеспечат наиболее диверсифицированные приложения для доступа и коммуникаций с любым числом умных устройств, даст толчок использованию новых бизнес-моделей провайдерами услуг.
спомним разговоры про интеллектуальный холодильник, который может автоматически заказывать продукты через Интернет-магазин по мере опустошения запасов и с учетом гастрономических предпочтений его владельцев. В середине 1990-х годов данное приложение наиболее часто упоминалось в тех случаях, когда нужно было подчеркнуть преимущества широкого распространения Интернета, с помощью которого все наши машины и приборы станут доступными через 1Р-адрес.
Технологии, позволяющие реализовать подобные представления об автоматизации бытовой среды, стали доступны уже через несколько лет. Модель холодильника упомянутого типа могла бы стать нормой жизни во многих домах, если бы мы прикрепляли радиочастотные идентификаторы (ЯРЮ-ярлыки) на продуктовые пакеты, а также устанавливали в холодильник соответствующий считыватель и передат-
чик в беспроводную локальную сеть. В этом случае мы получили бы приложение, способное определять количество потребляемого жильцами дома продуктов, сравнивать результат с персональным распорядком дня каждого члена семьи на ближайшие несколько дней и посылать соответствующий заказ на необходимый запас продуктов. Однако в реальности вряд ли найдется человек, который захочет отказаться от права (а может, и от удовольствия) самому решать, какие покупки ему нужно делать. Поэтому на подобные интеллектуальные бытовые приборы потребителей не нашлось.
От простых ЯРЮ-ярлыков до умных устройств
Концепция «Интернет вещей» в последние десять лет (или около того) постепенно перестала ассоциироваться с интеллектуальным холодильником или автоматом безалкогольных напитков, подключенным к Интернету. Сегод-
ня эта концепция используется в отношении самых простых продуктов, идентифицируемых с помощью продуктовых кодов. А технология радиочастотной идентификации (RFID) чаще всего используется как синоним «Интернета вещей».
Термин «Интернет вещей» был придуман и введен в оборот Центром автоматической идентификации при Массачусетском технологическом институте США. Этот институт в интересах промышленности разработал систему электронного кодирования продуктов (ЕРС) и схему присвоения продуктам идентификационных номеров, которая должна быть единой для всего мира. Там же разработана система ONS (Object Naming Service) - каталожный сервис для размещения сохраняемой информации по каждому ЕРС. Единая система адресов объектов и вещей, действующая совместно с RFID-ярлыками, заложила основу для глобальной межмашинной свя-
30
векі КАЧЕСТВА № 5 • 2011
а ::::
ИЗ ЗАРУБЕЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ SSG
:::: н
зи (М2М). Таким образом, термин «Интернет вещей» не должен пониматься только как интеграция в Интернете объектов, снабженных RFID-ярлыками, при которой доступ к этим объектам осуществляется с помощью IP-адреса по сети связи, работающей в обычном IP-протоколе. Этот термин - скорее метафора: почти таким же образом, каким люди используют Интернет, объекты могут связываться друг с другом и запрашивать услуги в «Интернете вещей». Эта сеть не является некой открытой средой, а, напротив, состоит из большого числа закрытых решений, в которых «умные» объекты могут взаимодействовать только в рамках весьма специфических приложений. «Интернет вещей», базирующийся на объектах, несущих на себе RFID-ярлыки, будет развиваться параллельно «Интернету людей», который мы уже неплохо знаем. Однако «Интернет вещей» не обязательно станет частью «Интернета людей».
Хотя структура продуктового кодирования ЕРС и каталожная структура ONS, лежащие в основе «Интернета вещей», особенно вещей, снабженных RFID-ярлыками, находят все большее распространение в торговле, данные структуры (особенно ONS) не прижились в промышленности. В конце концов, использование подобных сервисов должно оплачиваться пользователем. К тому же существуют и другие системы хранения информации о продуктах, вещах и объектах. Оператором корневого сервиса ONS является американская компания Verisign, которая, разумеется, относится к субъектам законов США. Не всем пользователям указанных структур в Интернете хочется доверять важную коммерческую и техническую информацию частной американской компании. Стремясь сохранить автономию, Франция, например, инсталлировала в Интернет свою собственную корневую систему ONS. Кроме политической проблемы, создаваемой крупной информационной структурой, существуют и другие трудности и опасности. Они связаны с возможностью манипуляции информационным продуктом, хранящимся в сети, с уязвимостью конфиденциальных данных в случае шпионажа, а также со слабой защищенностью структурных платформ от атак, исходящих из самой глобальной сети. К тому же финансовая сторона формирования и оперативного использования глобальных платформ до настоящего времени фактически не отрегулирована. Тем не менее преимущества, которые могут получить производители, розничная торговля и транспортные компании от использования стандартизованных глобаль-
ных платформ, предназначенных для идентификации и отслеживания рыночных продуктов, очевидны. Понятно также, что проблемы, кратко рассмотренные выше, рано или поздно будут преодолены. Открытым остается лишь вопрос о том, когда это произойдет?
Совсем недавно уже совершенно другая разновидность объектов, требующих взаимодействия, вызвала у специалистов дискуссии по вопросу организации для них сетевых структур на базе Интернета. Эти объекты получили название «умных устройств». В отличие от продуктов с прикрепленными к ним ЯРЮ-ярлыками, умные устройства не только обладают индивидуальными характеристиками, но и могут сообщать данные о себе или отвечать на принимаемые запросы. Для этого им нужна сеть для коммуникаций.
Трудности интеграции «умных устройств» вweb-сети
Поскольку основная часть общества стала все острее ощущать необходимость снижения уровня выделяемого в атмосферу углекислого газа (СО2), а также более широкого использования возобновляемых источников энергии, актуальность и важность обретают такие темы, как автоматическое снятие показаний приборов, интеллектуальное обслуживание и управление отоплением жилых помещений или нагрузкой электросети. Речь идет о своевременном включении и выключении устройств, потребляющих электроэнергию (кондиционеров, стиральных машин и т.д.), с некоего центрального пункта управления. В простейшем случае эти функции может выполнять сам потребитель энергии. Типичные примеры, которые довольно часто приводятся для иллюстрации возможностей умных устройств, - это считывание показаний электросчетчиков с помощью сотового телефона или использование смартфона для управления практически из любой точки планеты затемнением окон и отоплением в собственном доме. Такие сценарии дистанционного управления бытовыми приборами в значительной степени имеют иллюстративный характер, однако они ориентированы на людей, которые любят «играться» со своими абонентскими устройствами. Большинство таких людей испытывают удовольствие от использования своих мобильных телефонов в интеллектуальных приложениях.
Если такого рода сценарии станут реальностью, то умные устройства (сенсоры, датчики, силовые приводы и пускатели) должны получить связь с
приложением, их использующих, а информация в Интернете должна отображаться в web-браузере. Успех Интернета связан, прежде всего, с развитием международной стандартизации. Самые различные типы информации - будь то тексты, таблицы, изображения или звук - могут воспроизводиться с помощью одного и того же приложения: браузера. Это стало возможным потому, что все системы воспроизведения (плееры) в Интернете - web-серверы, которые передают данные, и web-браузеры, которые получают и отображают данные - используют один и тот же протокол на всех уровнях. В «Интернете вещей» мы находимся очень далеко от данного уровня стандартизации. Чтобы понять это, достаточно задаться вопросом: как умное устройство сообщит о том, когда пользователь работает с приложением? Таких вопросов может быть много при существующем уровне проработки «Интернета вещей». Например, каким образом сигнал о появлении вора-взломщика передать пользователю в виде предупреждения «Окно было открыто», или же как температурному датчику передать информацию «25 градусов Цельсия»? С другой стороны, как передать сигнал от приложения к какому-нибудь вентилю, чтобы он открылся на 30%?
Следует отметить, что проблема, заключающаяся в том, как умные устройства (например, сенсорные устройства пускатели) сделать участниками Интернета, возникает не только на прикладном уровне, где данные от этих устройств должны интерпретироваться. Она проявляется еще на сетевом уровне. В частности, где вы найдете температурный датчик или противопожарную сигнализацию, работающую по каналу Ethernet, да еще с выходом на беспроводную локальную сеть (WLAN) или в сеть мобильной связи GSM? И хотя такие излишества - в определенной степени вопрос затрат, тем не менее, и прежде всего, это проблема физического свойства, а точнее проблема источника питания. Она является общей проблемой функционирования разного рода датчиков, исполнительных и пусковых устройств, размещаемых в недоступных местах, где нет внешнего источника питания, а замена батарей оказывается сложной и затратной процедурой. В этом причина принятия в прошлом нескольких, отличающихся друг от друга, сетевых стандартов на организацию сетей для таких объектов, как домофоны, системы наблюдения, противопожарные и температурные датчики, охранные сигнализации (на западном рынке - это устройства типа ZigBee,
ПРАКТИКА
ПРАКТИКА
в
ЕЕ
ВЕН ИЗ ЗАРУБЕЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ЕЕ
Е
M-Bus, Konnex, Istabus и др.). Несмотря на то что сетевые технологии, соответствующие этим стандартам, маломощны, не обеспечивают большой дальности действия, безопасности передачи и гибкости, они, тем не менее, требуют простейшего компьютерного контроля и минимальной емкости памяти и поэтому потребляют небольшую мощность от источника питания. Такие системы могут работать месяцами и даже годами на стандартных батареях.
Решение проблемы привлекательно для провайдеров услуг
Существуют два способа подключения умных устройств к Интернету: путем установки web-сервера в самом объекте или через интеллектуальный шлюз, известный также как «промежуточный полнофункциональный узел прямого и обратного действия (reverse proxy)». Такой шлюз, с одной стороны, поддерживает сетевой стандарт датчика или пускателя, а с другой - подключается к Интернету через web-сервер. Несмотря на существенный прогресс в области электронной миниатюризации и сетевых технологий, позволяющих снизить потребляемую мощность, простые сенсорные устройства и пускатели в ближайшем будущем не будут содержать встроенных web-серверов. Поэтому некоторые производители, например компания Digi, в соответствие со своей концепцией «умного жилища» предлагает интеллектуальный шлюз, обеспечивающий интеграцию в Интернете компонентов и устройств обслуживания и управления энергетическими характеристиками домашней среды. Здесь следует подчеркнуть, что подобные решения всегда являются частной интеллектуальной собственностью. Шлюзы сетевой поддержки - это, как правило, только часть системного продукта каждого конкретного производителя.
Практически все сенсорные устройства, датчики и пускатели, используемые в настоящее время, - это тоже часть соответствующих частных решений, замкнутых внутри самих себя и не взаимодействующих с другими решениями. Использование «умных устройств» для большого числа приложений или хотя бы интеграция их в другие приложения, оказывается или вообще неосуществимой задачей, или делом, требующим огромных затрат. Путь к «Глобальной сети вещей» (Web of Things), в которой любой объект может интерактивно взаимодействовать не с одним, а с несколькими приложениями, еще очень долог, труден и требует стан-
дартизации всего тракта связи с прикладным уровнем.
Можно сэкономить огромные средства на разработку сетей умных устройств за счет повторного использования существующих сенсорных установок и, как следствие, быстрее вне- 3 дрять инновации. Для этого различные и независимые друг от друга приложения должны свободно получать информацию от одного и того же сенсорного устройства, а умные устройства, независимо от их производителя, должны иметь возможность соединяться с различными приложениями. Такие воз- 3 можности позволят провайдерам услуг выходить на рынок с новыми бизнес- 3 моделями.
Tridium - дочерняя фирма компании Honeywell Corp уже готова предложить рынку софтверную платформу, которая может работать как web-сервер с 3 умными устройствами, имеющими различные сетевые интерфейсы, и связывать их с различными приложениями в Интернете с помощью протоколов TCP/ IP/UDP и HTTP/XML. Таким образом, эта платформа выполняет функции интеллектуального шлюза для широкого ряда умных устройств от различных производителей (включая устройства, упоминавшиеся выше). Было бы правильно инсталлировать эту платформу в Глобальную сеть и предлагать ее в каче- 3 стве «облачного» сервиса. Разумеется, платформа данного типа могла бы выполнять в Сети значительно более разнообразные функции, чем роль простых 3 «конвертных протоколов». Она могла бы обеспечить широкий ряд дополнительных функций, способных освободить разработчиков приложений от сложных и часто повторяющихся задач по адап- 3 тации и администрированию, которые необходимо выполнять для надежной оперативной эксплуатации разрабатываемых решений. Перечень таких дополнительных функций включает:
3 нанесение устройств на карту или план объекта: привязка устройств к объектам;
3 обслуживание умных устройств, 3 в частности, подключение устройств 3
и их конфигурирование;
3 мониторинг сервиса: выявление нарушений и сбоев в оперативной деятельности в подключенных объектах и оповещение пользователей об этих нарушениях; 3
3 контроль доступа, главным образом верификация и авторизация процедур доступа;
3 защита данных, в частности, с помощью методов шифрования;
3 агрегация низкоуровневых услуг, используемых некоторыми объ-
ектами, в сервисе более высокого уровня, например, сведение в единый эксплуатационный журнал фактов использования индивидуальных устройств, зарегистрированных сенсором, подключенным к сети; вывод полученной информации в различных форматах отображения, например, в виде HTML-страниц, отображаемых в браузере, или в формате JSON (Java Script Object Notation), пригодном для непосредственной пересылки данных в сетевое приложение;
накопление данных и их дублирование;
экспертные функции и подготовка отчетных материалов, в частности, верификация предлагаемых соглашений по уровню обслуживания (SLA);
услуга по обработке информации о событии, подготовке и передаче сообщений о событии: приложения, связанные с мониторингом событий, происходящих в объекте, формирование реакции на события в отслеживаемом объекте. Умные устройства посредством этой функции могут посылать информацию клиенту (приложению), в то время как в http поддерживается только функция «перетаскивания» данных; библиотека объектов: исходная
структура при поиске объектов в Сети и сохранении специфической информации об объектах; услуга сертификации, обеспечивающая 100%-ную совместимость объектов и приложений с промежуточной платформой, а также соответствие сервисов соглашению SLA; расчетная служба: хотя с самого начала разработки любого объекта биллинг должен присутствовать уже в базисном проекте, тем не менее ценовые модели, соответствующие изменившемуся уровню использования услуг, могут стать жизненно важной опцией в более позднее время;
панель помощи пользователю; услуги широкого профиля: исполнительские или посреднические сервисы, необходимость в которых возникает при инсталляции и текущем ремонте подключенных к сети устройств;
приложение, обеспечивающее выполнение брокерских операций (прикладной брокераж): можно
представить себе самые различные модели реализации данной цели. Аналогично тому, как приложения инсталлируются производителями смартфонов в их продукцию, так и
32
ВЄК КАЧЕСТВА № 5 • 2011
5
□ В
ИЗ ЗАРУБЕЖНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРАКТИКА
□ В
а
пользователи для своих платформ могут взять во временное пользование или даже купить необходимые им приложения, а не разрабатывать их еще раз. При этом у них появляется возможность использовать только приложения, обеспечивающие инновационный сервис;
3 брокераж объекта: собственник сети сенсоров может использовать этот сервис платформы, чтобы сделать свою сеть в целом или отдельные сенсоры доступными для других провайдеров услуг в интересах их прикладных задач. Естественно, что данный сервис может предоставляться за соответствующую плату. Права на доступ к сенсорной сети могут храниться в электронной библиотеке объекта. Сеть сенсоров, осуществляющая мониторинг трафика, является одним из примеров таких сервисов, организуемых платформой, которые могут представлять интерес для самых разнообразных пользовательских приложений.
Будущее провайдеров телекоммуникационных услуг: инфраструктурный сервис
Норвежский оператор связи Те1епог частично уже реализовал идею «М2М-платформы» и предоставляет ее в качестве услуги. Компания создала управляемую платформу, которая выступает в качестве посредника между приложениями и устройствами, имеющими доступ в Интернет. При этом функция интеллектуального шлюза, описанного
выше, не является частью данной платформы (см. рисунок). Некоторые абоненты компании Те1епог уже пользуются услугами данной платформы, находящейся в настоящее время в опытной эксплуатации. Те1епог делает попытки создать с помощью указанной плат-
потребует более сложного регулирования, поскольку инфраструктура сервисов в такой сети должна быть доступной для открытых коммуникаций между умными устройствами и приложениями. Возможно, правительства и экономические институты наиболее раз-
Приложения
Облачный сервис
Интеллектуальный
шлюз
Платформа управления и обслуживания «умных устройств»
1
Телефон
Web-сервер
некоторые типы умных устройств
I dSk.
Модель сервисной платформы - инфраструктура как услуга
формы партнерскую сеть с целью свести вместе системных интеграторов, провайдеров приложений и производителей устройств (сенсоров, пускателей и др.), чтобы более наглядно продемонстрировать рынку свой новый сервисный продукт и добиться роста объемов продаж.
По контрасту с сетью World Wide Web, которая требует достаточно простого управления - высокоуровневого домена и IP-адреса, «Интернет вещей»
витых стран однажды по настоящему возьмутся за развитие сети «умных вещей» от простых RFID-ярлыков до «Интернета вещей». Однако в любом случае платформа, подобная той, которая представлена выше, не устареет. Кроме того, она могла бы продолжать развиваться и совершенствоваться в национальных инфраструктурах Всемирной сети вещей. ■
По материалам журнала Detecon Management Report
НОВОСТИ -» NEWS -» НОВОСТИ -» NEWS -» НОВОСТИ -» NEWS -» НОВОСТИ -» NEWS -» НОВОСТИ -» NEWS
В Россвязи обсудили вопросы инвентаризации сетей связи Российской Федерации
20 октября 2011 г. в соответствии с утвержденным Планом работы на 2011-2012 гг. состоялось очередное заседание Общественного совета при Федеральном агентстве связи. Одним из ключевых вопросов повестки дня стало обсуждение текущей ситуации и планов развития системы учета сетей связи Российской Федерации.
Для выработки и реализации государственной политики, а также обеспечения нормативно-правового регулирования в сфере электросвязи необходимо иметь исчерпывающую информацию о состоянии и развитии сетей электросвязи.
Сегодня в Россвязи ведется работа по созданию в рамках Информационной системы Агентства подсистемы «Учет сетей электросвязи». Основное назначение подсистемы -сбор, хранение и обработка данных о ресурсах сетей электросвязи, а также формирование различных отчетов и данных для справочно-информационной системы Россвязи.
Разработка и создание подсистемы проходит поэтапно. На первом этапе был разработан и в ноябре 2010 г.
введен в опытную эксплуатацию функционал подсистемы, отвечающий за хранение и обработку информации о сетях связи.
На втором этапе разработан сервис по наложению представляемой информации на геоподоснову с использованием ПО ГИС «Панорама». В настоящее время проводится тестирование этого сервиса.
Планируется, что в полном объеме подсистема «Учет сетей электросвязи» будет работать уже в 2012 г. Это позволит: провести инвентаризацию сетей электросвязи в Российской Федерации; формировать отчеты о сетях связи в интересах федеральных органов исполнительной власти, в том числе для обеспечения организации выполнения мероприятий по управлению и восстановлению единой сети электросвязи Российской Федерации при чрезвычайных ситуациях; обеспечить работу справочно-информационной системы Россвязи и доступа к информации, с учетом ее конфиденциальности.
Создаваемая подсистема станет основой реализации Россвязью системного подхода к планированию создания новых и развития существующих сетей связи на территории Российской Федерации. ■
I
Линия DSL
