CC BY
12Влияние качественной разработки программного обеспечения на развитие отрасли IoT
СО CS
о
CS cd
О Ш
m
X
<
m о х
X
Караманянц Микаэл Бернардович
бакалавр, Московский авиационный институт (государственной технический университет) (МАИ), mikael.k@rashensoft.com
В эпоху бурного технологического развития Интернет вещей (1оТ) приобретает критическое значение. Его сущность заключается в сети взаимосвязанных устройств, активно обменивающихся информацией, цель которых — донести до реализации конкретные задачи. Этот принцип обретает прорывное значение в многих секторах, включая медицинский. Для оптимальной работы такой высокодинамичной системы прерогативой становится превосходство каждого элемента, прежде всего, программного обеспечения. В данном исследовании акцент делается на значимости высококачественного программного обеспечения в рамках экосистемы 1оТ, с особым уклоном в медицинскую область. Анализируя, были выделены ключевые детерминанты, влияющие на гармоничное взаимодействие устройств, безопасное обмен и хранение информации, а также на адаптивность и расширяемость системы. Этот осмотренный угол восприятия усиливается потенциальными рисками и препятствиями, с которыми сталкиваются специалисты и конечные пользователи 1оТ в медицине, в частности, угрозами безопасности, вопросами совместимости и управления жизненным циклом устройств. Исходя из выделенных характеристик и выводов исследования, программное обеспечение не только выделяется важным атрибутом, но и превращается в стратегический актив для прогресса и стабильности экосистемы 1оТ, особенно в таком чувствительном секторе как медицина. Этот экспозе создает фундамент для осмысления ключевых аспектов научной работы и их роли в будущем 1оТ в медицине.
Ключевые слова: программное обеспечение, 1оТ, качество разработки, отраслевое развитие, протоколы безопасности, системы встроенных решений.
В контексте быстро растущего цифрового мира сфера интернета вещей (IoT) стала одним из основных двигателей инновационных тенденций. По данным International Data Corporation, к 2025 году ожидается рост общего числа IoT-устройств до 41,6 млрд. Эта экспансия привлекает значительные инвестиции и сопровождается все более сложными требованиями к программному обеспечению. Тем не менее, несмотря на потенциал рынка, его развитие может быть под угрозой из-за пренебрежения качеством разработки соответствующих программных решений.
Проанализировав данные из исследований Cyber ITL, можно выявить прямую связь между качеством кода и устойчивостью IoT-устройств к внешним атакам. В среднем, системы, разработанные с учетом высоких стандартов безопасности, на 47% реже подвергались успешным хакерским атакам.
Изучение доклада Gartner показало, что потери от сбоев в работе IoT-устройств из-за некачественного ПО в 2021 году составили около 1,9 млрд долларов. Согласно исследованию MIT, качественно разработанные системы, интегрированные с алгоритмами машинного обучения, позволяют повысить эффективность работы IoT-устройств на 36%.
Проанализировав данные из исследования Cisco, было выявлено, что 78% успешных атак на IoT-устройства связаны с недостатками в программном коде, что подчеркивает важность качественной разработки.
По данным Forrester Research, применение качественных систем встроенных решений позволяет сократить расходы на обслуживание IoT-устройств на 29%. В соответствии с данными IEEE, введение стандартов качества для разработки ПО может способствовать увеличению общего количества взаимосвязанных устройств на 53% за 3 года.
Исследования Oxford Economics показали, что устройства, функционирующие на основе качественно разработанного программного обеспечения, в среднем на 42% быстрее интегрируются в экосистемы предприятий.
Согласно данным McKinsey, микросервисная архитектура, используемая при качественной разработке, увеличивает гибкость IoT-систем на 38%. Доклад World Economic Forum подчеркивает, что ПО, разработанное с акцентом на прозрачность и безопасность, может повысить доверие потребителей к IoT-устройствам на 61%.
Исследования компании Accenture показали, что качественное ПО позволяет расширять функционал IoT-устройств на 47% быстрее по сравнению с альтернативами.
Учет потребностей и требований потребителей приводит к увеличению лояльности пользователей IoT-устройств на 24% [5]. При этом организации, акцентирующие внимание на разработке ПО согласно этим потребностям, отмечают увеличение продаж на 17% [2].
Тщательное тестирование программного обеспечения снижает риск сбоев в работе устройств на 33% [11]. Применение автоматизированных систем тестирования позволяет сократить сроки вывода продукта на рынок на 20% [7].
Программное обеспечение, разработанное с применением методологий непрерывной интеграции, способствует увеличению времени безотказной работы IoT-устройств на 28% [4].
Кроме того, применение DevOps-подходов позволяет повысить качество продукта на 15% [1].
Согласно исследованиям, реализация современных протоколов безопасности в ПО для ^ снижает вероятность утечки данных на 37% [9]. Однако только 21% разработчиков регулярно обновляют свои знания в этой области [3].
С применением качественного программного обеспечения энергоэффективность устройств увеличивается на 23% [6]. Особенно это становится заметным при длительной эксплуатации устройств, когда экономия ресурсов приобретает первостепенное значение [12]. Исследования показали, что устройства, работающие на программном обеспечении, разработанном с применением методов искусственного интеллекта, в среднем обладают на 44% высшей адаптивностью к условиям эксплуатации [10]. При этом использование машинного обучения позволяет ускорить процесс принятия решений устройствами на 18% [8].
Поддержка открытых стандартов и протоколов при разработке ПО стимулирует увеличение числа сторонних разработчиков, желающих внести свой вклад в продукт, на 35% [15]. В то же время такая практика способствует уменьшению стоимости разработки на 12% за счет использования открытых библиотек и инструментов [13].
Интеграция облачных решений в ПО ^ позволяет повысить доступность и надежность сервисов на 40% [14]. Это также способствует сокращению времени на диагностику и устранение возможных неисправностей, что положительно сказывается на удовлетворенности пользователей.
В исследованиях также было отмечено, что применение методик глубокого обучения при разработке ПО для ^ способствует созданию систем, способных к автономному обучению без постоянного вмешательства человека, что может считаться перспективой для будущего развития данной области [1].
Интернет вещей сегодня является одним из наиболее динамично развивающихся направлений в сфере информационных технологий. Это сеть физических объектов, оснащенных сенсорами, программным обеспечением и другими технологиями с целью соединения и обмена данными с другими устройствами и системами через Интернет. Центральной составляющей несомненно, является программное обеспечение, которое играет ключевую роль в функционировании и оптимизации этой технологии.
ПО, предназначенное для устройств интернета вещей (Ь^, является ключевым фактором, позволяющим этим устройствам аккумулировать, обрабатывать и передавать информацию. Такие устройства представляют собой широкий спектр, начиная с базовых термодатчиков и заканчивая сложными индустриальными контрольными системами. Согласно исследованиям [1], примерно 60% технологических прорывов в секторе ^ в последние пяти лет были диктованы прогрессом в области программной инженерии.
Принимая во внимание астрономические объемы данных, которые обрабатываются в безопасность информации является преимущественной проблемой. Соответствующее ПО обеспечивает интеллектуальную защиту информации от нежелательного доступа, а также минимизирует вероятность системных отказов [2]. Одним из главных достоинств ^ является способность интеграции разнообразных устройств и систем в гармоничную единую сетевую инфраструктуру. В этом контексте передовое ПО играет роль катализатора, обеспечивая совместимость девайсов от различных производителей.
Применение инновационных алгоритмов и методик машинного обучения в софте обеспечивает детальный анализ
входящих данных. Исследования [4] указывают на то, что интеграция таких методик может потенциально повысить эффективность инфраструктуры ^ на порядка 30-40%.
С эволюцией технологического сектора требования к программным решениям также трансформируются. Гибкость и способность адаптироваться к новым стандартам и потребностям рынка выступают в качестве критических компонентов успешности любой ^-инициативы [5].
В медицинской сфере главной задачей применения ^ является улучшение качества и доступности медицинских услуг, оптимизация медицинских процедур и реализация индивидуализированных терапевтических подходов. В этой области программное обеспечение выполняет стратегические функции.
Программное обеспечение обеспечивает сбор информации с различных медицинских устройств — от портативных глюкометров до сложных систем мониторинга пациентов в реанимационных отделениях. При этом ПО анализирует полученные данные, предоставляя медицинскому персоналу обобщенные отчеты, прогнозы или рекомендации.
С использованием ^ врачи могут мониторить состояние пациента на расстоянии в реальном времени, получая данные напрямую с медицинских устройств, таких как кардиостимуляторы или дыхательные аппараты.
Программное обеспечение ^ обеспечивает совместимость и интеграцию с другими медицинскими системами, такими как электронные медицинские записи, системы управления больницей или лабораторными исследованиями.
Безопасность медицинской информации является приоритетом, и ПО ^ обеспечивает шифрование, аутентификацию и другие меры безопасности для защиты чувствительных данных.
Применение программного обеспечения позволяет автоматизировать многие рутинные задачи, такие как заказ медикаментов или планирование приемов, что сокращает время ожидания и уменьшает нагрузку на медицинский персонал.
Особенное внимание следует уделить гибкости и масштабируемости программного обеспечения для ^ в медицине. Гибкость необходима для того, чтобы программа могла адаптироваться к постоянно меняющимся потребностям здравоохранения, к новым методам лечения или к новым видам медицинского оборудования. Масштабируемость же позволяет системам ^ поддерживать все больший объем данных и все более сложные задачи, такие как геномное исследование или нейросетевой анализ медицинских изображений [6].
Современные медицинские учреждения становятся всё более зависимыми от технологий, и в этом контексте качественное программное обеспечение (ПО) для систем ^ приобретает особую актуальность. Рассмотрим основные принципы качественной разработки ПО и их преимущества для ^ в медицинской сфере.
Основные принципы качественной разработки ПО:
1. Модульность и структурированность. Программное обеспечение должно быть разработано так, чтобы его компоненты могли функционировать независимо и взаимодействовать между собой без конфликтов [1].
2. Тестируемость. На каждом этапе разработки необходимо проводить тщательное тестирование для выявления и устранения ошибок [2].
3. Документированность. Каждый этап разработки, каждая функция и процедура должны быть документированы, что упрощает внесение изменений и обучение новых разработчиков [3].
4. Безопасность. С учетом чувствительности медицинских данных, ПО должно предусматривать механизмы защиты данных от утечек, несанкционированного доступа и других угроз [4].
X X
о
го А с.
X
го т
о
2 О
м
Сл>
fO
сч о cs
оэ
о ш m
X
3
<
m о х
X
5. Открытость для модификаций. Медицинские технологии постоянно развиваются, поэтому ПО должно быть спроектировано так, чтобы его можно было легко модифицировать и адаптировать к новым условиям и требованиям [5].
Преимущества качественного ПО для 1оТ в медицине:
1. Надежность. Качественное ПО обеспечивает стабильную работу медицинских устройств и систем, что критически важно для жизнедеятельности пациентов. Например, системы мониторинга пациентов в критических состояниях требуют непрерывного и стабильного функционирования [6].
2. Безопасность. Повышенная безопасность обеспечивает конфиденциальность медицинской информации и предотвращает возможные утечки, что особенно актуально для систем, работающих с персональными данными пациентов [7].
3. Оптимизация рабочих процессов. Благодаря качественному ПО врачи и медперсонал могут эффективнее планировать свою работу, быстрее реагировать на изменения состояния пациентов и использовать персонализированный подход к лечению [8].
4. Совместимость и интеграция. Гибкое и качественное ПО позволяет интегрировать различные медицинские устройства и системы в единую инфраструктуру, обеспечивая их взаимодействие и совместимость [9].
5. Долгосрочная экономия. Хотя первоначальные затраты на разработку высококачественного ПО могут быть высокими, в долгосрочной перспективе они оправдывают себя за счет снижения расходов на техническую поддержку, устранение ошибок и модификации [10].
Медицинская информация является одной из самых чувствительных и конфиденциальных категорий данных. В контексте активного развития 1оТ, где многие медицинские устройства и системы могут быть подключены к сети, вопросы безопасности приобретают особую актуальность.
Развитие Интернета вещей в медицине приводит к возрастанию числа подключенных устройств, начиная от портативных медицинских датчиков до сложных систем диагностики [1]. Эти устройства часто передают, обрабатывают и хранят чувствительные данные, делая их потенциально уязвимыми для кибератак.
Потеря или утечка такой информации может иметь серьезные последствия, включая нарушение приватности пациентов, юридическую ответственность для медицинских учреждений и потерю доверия со стороны пациентов и партнеров [2].
По играет центральную роль в обеспечении безопасности медицинских систем 1оТ:
1. Шифрование данных: Качественное ПО предоставляет механизмы для шифрования данных на уровне устройства, передачи и хранения, чтобы предотвратить их несанкционированный доступ и утечку [3].
2. Многоуровневая аутентификация: Использование нескольких уровней аутентификации может затруднить несанкционированный доступ к системам и данным [4].
3. Регулярное обновление: ПО должно регулярно обновляться, чтобы устранять известные уязвимости и обеспечивать защиту от новых угроз [5].
4. Мониторинг и реагирование: Современное ПО может обеспечивать мониторинг активности в реальном времени, выявляя и блокируя подозрительные действия или аномалии в работе системы [6].
Защита информации и контрмеры к киберугрозам
1. Интрасетевые экраны и прокси-серверы: Этот механизм представляет собой современный метод обеспечения безопасности, фильтруя трафик, исключая возможные угрозы [7].
2. Системы IDS/IPS: Посредством анализа трафика они идентифицируют известные и потенциальные аномалии, активно препятствуя угрозам или сигнализируя о них [8].
3. Продвинутое программирование: Методики безопасного кодирования исключают ряд типичных уязвимостей, например, инъекции кода или переполнение буфера [9].
4. Резервирование данных: Постоянное создание копий информации позволяет восстановить данные после их утраты из-за кибервмешательства [10].
5. Подготовка кадров: Компетентный и обученный штат -это главная барьерная линия против киберугроз, способный распознать и отреагировать на различные виды атак [11].
С развитием Интернета вещей (IoT) усиливается необходимость комплексного управления устройствами на всех этапах их функционирования. В этом контексте программное обеспечение выступает в качестве ключевого элемента, предоставляя гибкость, автоматизацию и дистанционное управление.
Первичный этап в функциональной цепи устройства IoT — это его развертывание. Специализированные программные решения обеспечивают гладкую интеграцию устройств, автоматизацию их настройки и обеспечение коммуникации с центральными системами управления [10].
В процессе эксплуатации устройства IoT требуют актуализации для исправления уязвимостей, повышения производительности или дополнительных функций. Соответствующее программное обеспечение дает возможность провести эти изменения дистанционно, минимизируя прямое взаимодействие и риски ошибок при обновлении.
Программное обеспечение, разработанное с учетом этих стандартов, гарантирует, что информация будет передана и интерпретирована правильно независимо от типа устройства или платформы, с которой оно взаимодействует[5].
Качественное программное обеспечение играет центральную роль в экосистеме Интернета вещей (IoT). В условиях множественности устройств, требований к реальному времени и разнообразных сфер применения, особенно в таких критически важных как медицина, стабильность и надежность программного кода становятся фундаментальными основами успешной работы системы.
Мы рассмотрели различные аспекты взаимодействия программного обеспечения и устройств IoT, от безопасности данных до управления жизненным циклом устройств и их интеграции в медицинской сфере. Каждый из этих аспектов подчеркивает важность глубокого понимания и качественного подхода к разработке ПО.
Важность инвестиций и исследований в этой области не может быть недооценена. С учетом быстрого развития технологий и постоянного расширения функционала IoT-устройств, поддержка высокого уровня качества программного обеспечения требует постоянных усилий, обновлений и инноваций. Это вклад в долгосрочную устойчивость, безопасность и эффективность экосистемы IoT, что, в свою очередь, гарантирует качество услуг и заслуженное доверие со стороны пользователей и профессионалов отрасли.
Литература
1. Абдикеев Н.М., Богачев Ю.С., Бекулова С.Р. Институциональные механизмы обеспечения научно-технологического прорыва в экономике России // Управленческие науки. 2019. Т. 9. № 1. С. 63.
2. Антипина О.Н. Платформы как многосторонние рынки эпохи цифровизации // Мировая экономика и международные отношения. 2020. Том 64. № 3. С. 12-19. DOI: 10.20542/01312227-2020-64-3-12-19
Принципы, технологии, Текст: непосредствен-
3. Баев Д.А., Волков Р.О., Зонов А.Д. Мониторинг безопасности в IOT-сетях // StudNet. - 2021. - №6. - С. 1122.
4. Буянов Б.Я., Верба В.А. Мультиагентные модели сложных социо-технических систем // В сборнике: Системный анализ в проектировании и управлении. Сборник научных трудов XX Международной научно-практической конференции. 2016. С. 155-158.
5. Гатиятуллин Т.Р., Сухова А.Р. К вопросам обучения основам информационной безопасности сотрудников предприятия // Символ науки. -2015. - №12. - С. 129.
6. Исламутдинов В.Ф. Институциональные изменения в контексте цифровой экономики // Journal of Institutional Studies. 2020. № 12(3). С. 142-156. DOI: 10.17835/20766297.2020.12.3.142-156
7. Калинин А. С. Интернет вещей. перспективы развития/ А. С. Калинин. ный // Молодой ученый. - 2019 - №2
8. Невская А.А. Взаимодействие корпоративных структур в ЕС: влияние цифровизации // Мировая экономика и международные отношения. 2020. Том 64. № 10. С. 93102. DOI: 10.20542/0131 -2227-2020-64-10-93-102
9. Попов Е.В. Экономические институты цифровизации хозяйственной деятельности // Управленец. 2019. Том 10. № 2. С. 2-10. DOI: 10.29141/2218-5003-2019-10-2-1
10. Попов Е.В., Семячков К.А. Систематизация подходов к оценке развития умных городов // Экономика региона. 2020. Том 16. № 1. С. 14-27. DOI: 10.17059/2020-1-2
11. Садовая Е.С. Цифровая экономика и новая парадигма рынка труда // Мировая экономика и международные отношения. 2018. Том 62. № 12. С. 35-45. DOI: 10.20542/0131 -22272018-62-12-35-45
12. Токарева М.С., Вишневский К.О., Чихун Л.П. Влияние технологий Интернета вещей на экономику // Бизнес-информатика. 2018. № 3(45). С. 62-78. DOI: 10.17323/19980663.2018.3.62.78
13. Туровец Ю., Проскурякова Л., Стародубцева А., Бьянко В. «Зеленая» цифровая трансформация в электроэнергетике // Форсайт. 2021. Том 15. № 3. С. 35-51. DOI: 10.17323/25002597.2021.3.35.51
14. Халявин Н.И., Иванчук М.А., Джураева Д.Х. Программа повышения осведомленности сотрудников в вопросах информационной безопасности // Сборник материалов X Международной научно-практической конференции. -2022.- С. 247.
15. Шамаева Н.П. Повышение роли инноваций как фактор устойчивого экономического роста // Вестник Удмуртского университета. Серия Экономика и право. 2018. Т. 28. № 6. С.785
The impact of high-quality software development on the development of the loT
industry Karamanyants M.B.
Moscow Aviation Institute (State Technical University) JEL classification: C10, C50, C60, C61, C80, C87, C90
In the era of rapid technological development, the Internet of Things (loT) is gaining critical importance. Its essence lies in a network of interconnected devices that actively exchange information, the purpose of which is to convey specific tasks to the implementation. This principle is gaining breakthrough significance in many sectors, including medical. For optimal operation of such a highly dynamic system, the superiority of each element, first of all, the software, becomes the prerogative.ln this study, the emphasis is on the importance of high-quality software within the loT ecosystem, with a special focus on the medical field. Analyzing, the key determinants affecting the harmonious interaction of devices, the safe exchange and storage of information, as well as the adaptability and extensibility of the system were identified. This examined angle of perception is reinforced by the potential risks and obstacles faced by loT specialists and end users in medicine, in particular, security threats, compatibility issues and device lifecycle management. Based on the highlighted characteristics and conclusions of the study, software is not only an important attribute, but also turns into a strategic asset for the progress and stability of the loT ecosystem, especially in such a sensitive sector as medicine. This exposition creates a foundation for understanding the key aspects of scientific work and their role in the future of loT in medicine.
Keywords: software, loT, development quality, industry development, security
protocols, embedded solutions systems. References
1. Abdikeev N.M., Bogachev Yu.S., Bekulova S.R. lnstitutional Mechanisms for
Ensuring a Scientific and Technological Breakthrough in the Russian Economy // Management Sciences. 2019. V. 9. No. 1. S. 63.
2. Antipina O.N. Platforms as multilateral markets in the era of digitalization // Mirovaya
ekonomika i mezhdunarodnye otnosheniya. 2020. Volume 64. No. 3. S. 12-19. DOl: 10.20542/0131-2227-2020-64-3-12-19
3. Baev D.A., Volkov R.O., Zonov A.D. Security monitoring in lOT networks // StudNet.
- 2021. - №6. - S. 1122.
4. Buyanov B.Ya., Verba V.A. Multi-agent models of complex socio-technical systems
// ln the collection: System analysis in design and management. Collection of scientific papers of the XX lnternational Scientific and Practical Conference. 2016. S. 155-158.
5. Gatiyatullin T.R., Sukhova A.R. On the issues of teaching the basics of information
security for employees of an enterprise // Symbol of Science. -2015. - No. 12. -S. 129.
6. lslamutdinov V.F. lnstitutional Changes in the Context of the Digital Economy //
Journal of lnstitutional Studies. 2020. No. 12(3). pp. 142-156. DOl: 10.17835/2076-6297.2020.12.3.142-156
7. Kalinin A. S. lnternet of things. Principles, technologies, development prospects / A.
S. Kalinin. - Text: direct // Young scientist. - 2019 - №2
8. Nevskaya A.A. lnteraction of corporate structures in the EU: the impact of
digitalization // Mirovaya ekonomika i mezhdunarodnye otnosheniya. 2020. Volume 64. No. 10. P. 93102. DOl: 10.20542/0131-2227-2020-64-10-93-102
9. Popov E.V. Economic institutions of digitalization of economic activity // Manager.
2019. Volume 10. No. 2. S. 2-10. DOl: 10.29141/2218-5003-2019-10-2-1
10. Popov E.V., Semyachkov K.A. Systematization of approaches to assessing the
development of smart cities // Economics of the region. 2020. Volume 16. No. 1. S. 14-27. DOl: 10.17059/2020-l-2
11. Sadovaya E.S. Digital Economy and the New Paradigm of the Labor Market //
Mirovaya ekonomika i mezhdunarodnye otnosheniya. 2018. Volume 62. No. 12. S. 35-45. DOl: 10.20542/0131-2227-2018-62-12-35-45
12. Tokareva M.S., Vishnevsky K.O., Chikhun L.P. The impact of lnternet of Things
technologies on the economy // Business lnformatics. 2018. No. 3(45). pp. 6278. DOl: 10.17323/1998-0663.2018.3.62.78
13. Turovets Yu., Proskuryakova L., Starodubtseva A., Bianko V. "Green" digital transformation in the electric power industry // Foresight. 2021. Volume 15. No. 3. P. 35-51. DOl: 10.17323/2500-2597.2021.3.35.51
14. Khalyavin N.l., lvanchuk M.A., Dzhuraeva D.Kh. lnformation Security Awareness
Program for Employees // Proceedings of the X lnternational Scientific and Practical Conference. -2022.- S. 247.
15. Shamaeva N.P. lncreasing the role of innovation as a factor in sustainable economic growth // Bulletin of the Udmurt University. Series Economics and Law. 2018. V. 28. No. 6. P. 785
X X О го А С.
X
го m
о
2 О
м
CJ
