Почему от 4G рано отказываться?
Кроме того, существующие возможности 4G, выраженные в стандарте LTE, ещё не до конца исчерпаны: Существующие модемы сотовых и других устройств способны принимать/передавать в реальных условиях примерно в 2-100 раз быстрее, чем это происходит.
Конечные пользователи вынуждены довольствоваться урезанными до 5-20% от номинала скоростями передачи и огромными таймаутами между соединениями с базовой станцией из-за резко выросшей нагрузки.
Но операторам не выгодно увеличивать ёмкость базовых станций, поскольку на текущий момент даже 3G-оборудование не окупилось. Что говорить о более современном.
Если бы провайдеры позаботились о работоспособности для конечного пользователя, соответствие 4 поколению связи обеспечивало бы пиковые скорости от 100 Мбит/с для движущегося абонента до 1 Гбит/с для стационарного абонента.
Характеристики различных вариантов 4G
Стандарт LTE-Advanced говорит о пиковой скорости передачи данных в 3 Гбит/с на приём и 1,5 Гбит/с на отдачу от устройства-приёмника (смартфона, ноутбука, модема).
Кроме того, стандарт реализует работу с антенными блоками MIMO 4×4 и повышенное число одновременных подключений.
Когда 5G появится в России
Хотя о пятой генерации сотовой связи разговоры идут достаточно давно, о конкретной дате запуска 5G в России сведения пока довольно туманные. Известно только, что технология находится на стадии тестирования, которое проводится в нескольких мегаполисах страны. Да и сами пользователи в своём большинстве пока удовлетворены качеством и покрытием сетей 4G.
Но, как говорится, караван упорно движется вперёд, и на данный момент технологическая платформа для создания пилотных зон в столице уже сформирована. Когда же появится 5G в Москве? Операторы Теле2 и Мегафон уже опробовали видеозвонки в скоростной сети, но до коммерческой эксплуатации дело никак не дойдёт. Планировалось запустить сеть в конце 2019 года, но технические неурядицы отложили старт проекта, а затем вмешался коронавирус.
О каких же проблемах идёт речь? Дело в том, что для развёртывания сети нужно выделить подходящий частотный диапазон. Оптимальным с точки зрения совместимости с абонентскими устройствами является интервал 3.3–3.8 ГГц, который используют Минобороны РФ, а также космическое ведомство, и эти структуры не дали согласия на использование указанных частот.
https://youtube.com/watch?v=e5-uJLrd9_I
Подходящим можно назвать и высокочастотный диапазон, но его применение сдерживают санитарные нормы, касающиеся безопасности излучения электромагнитных волн (допустимый предел – 10 МкВт на квадратный сантиметр). О пересмотре норм пока речи не идёт.
Третье направление – создание собственного оборудования, способного работать на частотах, для использования которых препятствий нет. Но, как вы понимаете, перспективы здесь достаточно туманные.
Так что дата выхода сетей стандарта 5G в России неизвестна. Подвижки в этом направлении имеются как со стороны государства (имеется в виду госпрограмма «Цифровая экономика»), так и со стороны крупных корпораций, заинтересованных в продвижении скоростной технологии. Согласно некоторым оценкам, для запуска сетей 5-го поколения требуются вливания в объёме порядка 650 миллиардов рублей.
Так что вопрос, есть ли в России 5G, на сегодня остаётся без ответа. Полноценного развёртывания сетей, по прогнозам специалистов, следует ожидать не ранее 2022 года. В каких городах ждать появления 5G интернета в первую очередь, вполне очевидно – в столице и Санкт-Петербурге, но можно не сомневаться, что этап апробации продлится недолго, и примеру этих городов последуют другие регионы. Массовой технология станет не ранее чем через 6–7 лет.
Интернет вещей и беспроводные сети
Внедрение интернета вещей требует развития беспроводных сетей передачи данных. Как правило, для ИВ-решений нужны устройства с малым энергопотреблением и широкой зоной покрытия, зато зачастую не очень высоки требования к пропускной способности таких сетей. Самый популярный вариант для сетей ИВ — технология LPWAN (Low-power Wide-area Network — «энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия»).
Реализации этой технологии, такие как Narrowband IoT (NB-IoT), Long Term Evolution for Machines (LTE-M), LoRa позволяют создавать недорогие и компактные устройства интернета вещей с автономным питанием в тех случаях, когда необходимы не высокая скорость передачи данных и низкие задержки, а энергоэффективность.
Для подключения устройств конкурируют несколько несовместимых стандартов, таких как BLE, ZigBee, Z-Wave или Thread, что может привести к проблемам, типичным для такой ситуации — «привязанность» к одному поставщику, сложность интеграции устройств различных производителей в одной сети, проблемах при разработке приложений и т. д. По мере развития рынка, такие проблемы снимаются или уменьшением числа применяемых стандартов и протоколов или широким распространением мультипротокольных устройств.
Еще одна проблема при внедрении ИВ — безопасность, в «мультипротокольном» мире ее труднее обеспечивать, сложнее, например, разрабатывать стандарты ИБ. При этом количество атак на ИВ-системы растет с каждым годом и очень быстро.
Интернет вещей – что это такое?
В фильмах встречаются технологии, которые объединяют между собой все предметы, находящиеся в доме. Такие системы виртуального управления хозяйством уже не фантастика. Компьютеры, посудомоечные машины, утюги, мебель – все что угодно можно объединить с помощью системы internet of things (IoT) – интернет вещей. Такая система точно знает, когда хозяин приходит с работы, и к его появлению включает мультиварку, которая готовит ужин, и кофеварку, заваривающую свежий кофе. Подобное управление домом – реальность, существующая в продвинутых странах.
Как работает интернет вещей?
Многие гаджеты не могут работать без участия человека. Их приходится включать, заряжать, загружать в них программы для удобного использования
Система IoT подразумевает, что она сама будет понимать следующий шаг своего хозяина и включать или выключать необходимые устройства, анализируя важность своих действий. Такая система, понимая, что хозяин завел будильник на 7 ч. утра, к этому времени приготовит завтрак, а к 7.30 уже прогреет машину, чтобы хозяин не опоздал на работу
утра, к этому времени приготовит завтрак, а к 7.30 уже прогреет машину, чтобы хозяин не опоздал на работу.
Интернет вещей – история
IoT воспринимается фантастикой, даже в наше продвинутое время. Интернет вещей – это история о том, как вещи дружат друг с другом, помогая человеку. На этих принципах работают системы «умный дом», смарт-часы, и многие другие устройства. Появление Internet of things уходит в 80-е году прошлого столетия. Первым устройством с системой IoT стал автомат, продающий напитки, установленный в университете в городке Карнеги-Меллон в США. Он собирал данные о том, сколько бутылок осталось в наличии, какой срок их хранения, и следил за температурой внутри автомата.
Интернет вещей – цели и задачи
Специалисты, работающие в областях IT-технологий, давно стали задумываться о том, как хорошо было бы, если разнообразные устройства могли бы соединяться друг с другом, передавать информацию, облегчая жизнь человеку. Эта цель привела к тому, что технология интернет вещей стала настоящим открытием для всего человечества. Основные задачи, которые включает интернет вещей, можно описать в трех пунктах:
- Возможность ежеминутного сопровождения повседневных манипуляций хозяина.
- Прозрачная, ненавязчивая работа, нацеленная на результат.
- Человек не должен указывать, как что-то сделать, он только сообщает, что хочет получить в итоге.
В каких странах уже есть 5G?
Первой страной, где 5G связь начала работать на коммерческой основе, стала США. Еще 1 октября 2018 года оператор Verizon запустил в Хьюстоне, Индианаполисе, Сакраменто и Лос-Анджелесе домашний интернет на базе сетей пятого поколения. Полноценная мобильная связь дебютировала 5 апреля в Чикаго и Миннеаполисе. Скорость передачи данных пока что далека от максимальной, она составляет 480-600 Мбит/с, но даже это в 10 раз выше, чем скорость 4G в России.
Также 5G уже работает в Сеуле (Южная Корея) и нескольких городах Швейцарии, среди которых Женева, Лозанна, Берн и Цюрих. Главный швейцарский оператор Swisscom до конца 2019 года намерен покрыть 5G 90% территории страны.
В Китае разработки идут полным ходом, в тестовом режиме 5G работает в 7 крупнейших городах. Эксперты пророчат стране огромный вклад в развитие новых технологий, по их прогнозам, более 40% всех 5G соединений в будущем будут приходиться на Китай. Также одним из первопроходцев станет Япония, которая является хозяйкой летних Олимпийских игр 2020 года. Власти страны заявили о намерении обеспечить стабильную работу 5G к этому времени.
За чем дело стало?
Сегодня микроэлектронные технологии переживают бурный рост, датчики и сенсоры постепенно дешевеют, а новинки на рынке умных устройств появляются едва ли не еженедельно. Так почему же мы все еще не живем в домах будущего, оборудованных по последнему слову техники?
Причина 1. Мы не можем договориться
Чтобы связать тысячи и миллионы устройств, окружающие нас, требуется выработать единые стандарты и протоколы связи, по которым они будут обмениваться данными. На сегодняшний день таких стандартов нет, хотя работа над ними ведется. Крупнейшие компании рынка — General Electric, Intel, IBM, AT&T и Cisco — объединили усилия и создали Консорциум индустриального интернета (IIC). С 2014 года в консорциум вошли сотни компаний по всему миру: Boeing, Hitachi, Microsoft, Huawei, Bosch, Mitsubishi, Nokia, Siemens и многие другие. В задачи этой организации входит в том числе выработка единых протоколов интернета вещей, но эта работа все еще очень далека от завершения. Производители устройств, создавая новые гаджеты для наших домов и офисов, вынуждены изобретать собственные протоколы и интерфейсы, что затрудняет взаимодействие между электроникой разных компаний.
Причина 2. Безопасно ли это?
Интернет вещей будет ежеминутно пересылать и обрабатывать колоссальное количество информации с бесчисленного количества источников. И увы, на данный момент не так просто обеспечить безопасность этих данных. Любой из домашних девайсов, к которому получит доступ злоумышленник, может стать источником угрозы — и не только нашему комфорту, но и здоровью, и даже жизни.
Однако самой большой проблемой безопасности становится не хакер, успешно «взломавший» электронные замки вашей двери и отключивший сигнализацию, чтобы украсть ваш телевизор, и даже не промышленный шпион, внедрившийся в систему видеонаблюдения завода. Чтобы обеспечить взаимодействие, устройства интернет вещей разных производителей будут обмениваться данными и обрабатывать информацию, полученную друг от друга. И фактически это означает, что множество компаний и корпораций (производителей техники) будут получать доступ к безбрежному морю сведений о вас, вашей семье, работе и личной жизни. Эту информацию можно монетизировать — к примеру, персонализируя рекламу. И это станет непреодолимым искушением для многих корпораций. Кроме того, интернет вещей предоставляет практически неограниченные возможности для тотальной слежки и контроля за людьми.
Интернет вещей позволяет цифровому миру еще глубже проникнуть и укорениться в мире физическом. Это означает, что любая угроза, возникающая в интернете, будь то вирус, хакерская атака, утечка данных или любая брешь в безопасности, ставит под удар реальных людей и их жизни. Чтобы предотвратить возможные кибератаки, потребуются беспрецедентные превентивные меры.
Мы стоим на пороге новой эпохи: интернет вещей открывает невероятные возможности, для которых сегодняшняя умная электроника — лишь первая ласточка.
Но эти нововведения несут и угрозы. Производителям предстоит договориться, как соединить миллиарды девайсов с помощью интернета вещей и обеспечить безопасность информации.
Но если смотреть в будущее с оптимизмом, можно представить, как совсем скоро мы откроем дверь своего дома и скажем: «Привет, дом! Сделай мне чай и набери ванну». И услышим в ответ: «Добрый вечер! Все будет готово через минуту».
Изучить все необходимые технологии с нуля и стать специалистом в сфере интернета вещей вам поможет факультет IoT в GeekUniversity. Ждём вас!
Сферы применения IoT
Что сейчас происходит с 5G в России
В России, на первый взгляд, ситуация с внедрением 5G как минимум не хуже. Первые тесты технологии Pre-5G проведены в 2016-2017 «МегаФоном» совместно с Huawei, в результате была достигнута скорость 35 Гбит/с.
На данный момент опытные закрытые тестовые зоны действуют в Иннополисе и в Сколково. Первая полностью создана силами Huawei, вторая разработана и эксплуатируется при совместном участии «Ростелекома», Nokia и фонда «Сколково».
Первую общественную тестовую зону 5G‐интернета планируется запустить в Москве в 2019 году на территории Морозовской детской городской клинической больницы.
Причем в Москве для создания сетей 5G уже существует инфраструктура: для подключения базовых станций планируется использовать технологическую платформу МГТС 10G-PON («МТС» с Nokia).
Что ещё заметнее и важнее для создания полноценной сети пятого поколения, в стране существует «Национальный исследовательский институт технологий и связи», который проводит испытания и тестирования сетей 5G на российском (!) оборудовании и занимается анализом радиочастотного спектра для стандарта 5G.
Несмотря на радужное начало, в России появление нового типа связи на грани полного провала. Как и LTE Advanced.
Дорожная карта проектирования и внедрения 5G
Согласно «Концепции создания и развития сетей 5G/IMT-2020 в РФ»:
- диапазон 790-862 МГц выделен для сетей LTE-Advanced, задействован Воздушной Радионавигационной службой;
- диапазон 880-960 МГц выделен для GSM, 3G и LTE-Advanced, задействован Воздушной Радионавигационной службой;
- диапазоны 1,8-2,1 ГГц выделен LTE и 5G, задействован радиорелейными линиями и Минобороны РФ;
- диапазон 2,3-2,4 ГГц выделен 5G, ограничен для мобильного беспроводного доступа отечественного производства, Минобороны и МВД;
- диапазон 2,5-2,69 ГГц выделен LTE-Advanced, ограничен локально радиолокационными станциями;
- диапазон 30 ГГц и выше выделен для 5G, локально используется Минобороны.
Оставшиеся полосы частот обеспечивают, по мнению экспертов, недостаточное покрытие в наиболее важном, «городском» 5G среднего диапазона. Микроволновые частоты свыше 30 ГГц относительно свободны, но не имеют практического значения для живых частных пользователей в пределах городской черты
Микроволновые частоты свыше 30 ГГц относительно свободны, но не имеют практического значения для живых частных пользователей в пределах городской черты.
Покрытие 5G в России
Однако покрытие 5G в России в 2023 году все еще остается ограниченным. На данный момент существуют определенные области и города, где доступна сеть 5G, но ее широкое распространение требует дальнейшего развертывания инфраструктуры и установки новых высокоскоростных антенн.
Ожидается, что в ближайшие годы покрытие 5G значительно расширится и станет доступным для большей части населения. Инвестиции в развитие сети 5G проводятся как сотовыми операторами, так и государством. Кроме того, проводятся испытания новых технологий, которые позволят улучшить покрытие и скорость передачи данных.
Одной из проблем, с которой сталкиваются операторы сотовой связи при внедрении 5G, является существующая инфраструктура. Для полноценного функционирования 5G требуется большое количество маломощных антенн, которые должны быть размещены вблизи друг от друга. Это может потребовать дополнительных договорных соглашений с владельцами земли, что замедляет процесс развертывания.
В целом, развитие сети 5G в России продолжается и ожидается, что к 2023 году ее покрытие станет более широким. Однако, в связи с ограничениями и сложностями, связанными с внедрением новой инфраструктуры, полное покрытие всей страны может занять еще некоторое время.
Интернет вещей и умный город: перспективы развития.
Интернет вещей (IoT) — технология, позволяющая объектам физического мира взаимодействовать друг с другом и с людьми через Интернет. Одной из важных областей применения IoT является создание умных городов — городской инфраструктуры, управляемой программным обеспечением и датчиками. В этой статье рассмотрим перспективы развития Интернета вещей и умных городов.
Преимущества и потенциал Интернета вещей
— Улучшение городской инфраструктуры: IoT позволяет сделать управление городской инфраструктурой более эффективным и экономически выгодным. Например, датчики могут контролировать состояние дорог, освещение и светофоры, позволяя автоматически регулировать и оптимизировать их работу.
— Улучшение услуг для горожан: IoT позволяет улучшить качество городских услуг. Например, с помощью датчиков можно трекать заполненность мусорных контейнеров, что позволит оптимизировать расписание вывоза мусора и избежать переполненных контейнеров.
— Увеличение безопасности: IoT может повысить уровень безопасности в городах. Например, умные камеры могут автоматически обнаруживать нарушения общественного порядка или возгорания и мгновенно передавать информацию соответствующим службам.
Примеры реализации умных городов
— Система управления транспортом: В умных городах датчики и камеры следят за движением автомобилей и пешеходов, оптимизируют работу светофоров и позволяют лучше прогнозировать потоки транспорта. Такие системы позволяют снизить загруженность дорог, сократить время в пути и улучшить безопасность на дорогах.
— Умное освещение: В умных городах используется освещение, которое регулируется автоматически в зависимости от времени суток и погодных условий. Такая система позволяет сократить энергопотребление и улучшить качество освещения в городе.
— Сбор и анализ данных: Умные города собирают большое количество данных о состоянии инфраструктуры, будущих событиях и потребностях горожан. Анализ этих данных позволяет управляющим органам принимать более обоснованные решения, основанные на реальных фактах.
Перспективы развития умных городов
— Расширение сети устройств IoT: С каждым годом все больше объектов в физическом мире становятся «умными». Это открывает новые возможности для создания умных городов, где все городские объекты будут взаимосвязаны и управляемы через Интернет.
— Развитие искусственного интеллекта: Искусственный интеллект поможет улучшить управление городскими системами и сделать их более адаптивными к изменяющимся условиям. Автоматическое регулирование освещения, транспортной инфраструктуры и других аспектов умного города будет значительно повышено с помощью искусственного интеллекта.
— Большее использование аналитики данных: Собранные данные могут быть использованы не только для решения текущих задач, но и для прогнозирования будущих событий, например, загруженности дорог в определенный момент времени или потребности в определенных городских услугах. Большее использование аналитики данных позволит улучшить планирование и управление умными городами.
Таким образом, развитие Интернета вещей и умных городов обещает значительно улучшить качество жизни горожан, сделать городскую инфраструктуру более эффективной и безопасной. Дальнейшее развитие технологий и внедрение новых решений позволит создать более интеллектуальные и удобные города для жизни и работы.
Интернет вещей и умные города
Распространяя огромное количество датчиков над городом или в городе, планировщики могут получить лучшее представление о том, что происходит в реальном времени. В результате, проекты умных городов являются ключевой особенностью Интернета вещей. Города уже генерируют большие объемы данных (от камер безопасности и датчиков окружающей среды) и уже содержат большие инфраструктурные сети (как те, которые контролируют светофор).
Испания имеет в планах покрыть Балеарские острова полумиллионом датчиков и превратить их в лабораторию для проектов Интернета вещей. Региональный департамент социальных служб может с помощью датчиков помогать пожилым людям. Также можно определять стал ли пляж слишком многолюдным и предлагать альтернативы пловцам. В другом примере AT & T запускает услугу мониторинга инфраструктуры, например, мостов, дорог и железных дорог датчиками LTE, которые контролируют структурные изменения, таких как трещины и наклонности.
Способность лучше понять, как функционирует город, должна позволить планировщикам вносить изменения и контролировать, как интернет вещей улучшает жизнь жителей.
Большие технологические компании рассматривают проекты умных городов как потенциально большую сферу, и многие, включая операторов мобильной связи и сетевых компаний, теперь планируют быть привлеченным к таким проектам.
Развитие 5G в России
В начале октября 2018 года в США оператор Verizon объявил о запуске первой в мире сети 5G. Она правда ещё для для домашнего использования и работает только в четырех городах страны, но начало-то положено! А что у нас?
В нашей стране всё пока на уровне разговоров, обсуждений и немного футуристичных пилотных проектов, которые скорее показывают развитие науки и техники, нежели как-то приближают начало работы сети 5G в России. Учитывая геополитические и социальные особенности развития, предсказать как будет развиваться технология 5G достаточно сложно. Можно только строить предположения.
На момент написания статьи Главный радиочастотный центр выделил для пилотных проектов сетей 5G полосы радиочастот 4,8–4,99 ГГц и 27,1–27,5 ГГц. Аукциона по частотам не будет и их выдадут бесплатно.
Выделить-то выделили, а как разделить? Решение «всем по немногу» напрямую — не рассматривали. Сначала была идея создания единого оператора Интернета 5G на базе «Скартел» — не получилось. Саму такую идею аналитики признали утопией! Далее компании Ростелеком и Мегафон быстро сориентировались и, создав единое совместное предприятие, предложили правительству отдать частоты им. Против этого выступили компании МТС, Билайн и, как ни странно, Федеральная Антимонопольная Служба, заявив, что подобное сотрудничество — путь в никуда.
Так что, как ни крути, но 2019 году 5G в России скорее всего не появится в более-менее реальном виде, а так и останется только на бумаге. В идеале, за это время провайдеры смогут прийти хоть к какому-то консенсусу и далее уже спокойно перейдут к техническим сторонам вопроса, успешно преодолев политические.
Граничные вычисления как средство защиты и экономии ресурсов
Подписываясь на новости компании, мы автоматически передаем ей персональные данные. Чем это чревато, мы уже выяснили – личные данные могут оказаться в распоряжении мошенников. Но есть корпорации, которые не так-то просто взломать. Большинство международных компаний работают, используя инфраструктуру, порталы, машинное обучение и мощность таких провайдеров (организаций, которые предоставляют услуги доступа к интернету), как Amazon, Microsoft, Google и IBM. А они применяют один из трендов интернета вещей – граничные вычисления, которые и позволяют защититься от хакеров и минимизировать риски утечки информации.
Граничные вычисления – это вычислительные операции, которые осуществляются не в «облаке», а внутри ресурса информации или недалеко от него. Такими ресурсами могут стать сенсоры IoT, ноутбуки и смартфоны, камеры безопасности и даже привязанная к интернету микроволновая печь. Каждый из перечисленных гаджетов получает некую информацию: микроволновка – о количестве приготовленной еды, смартфон – о геолокации и т.д. В случае использования IoT все эти данные передаются в единую компьютерную систему. А теперь представьте, что вы пользователь интернета вещей, и недалеко от вашего дома оказался хакер. Если он сможет подобрать пароль от гаджета или взломать ваш Wi-Fi, то доберется не только до информации, полученной микроволновкой, но и до ваших банковских карточек, так как аккаунт является частью системы IoT. Чтобы этого не происходило, применяют граничные вычисления: информация, относящаяся к конкретному гаджету, обрабатывается в нем, не выходя во внешний мир.
Влияние интернета вещей на промышленность: повышение производительности и эффективности.
Интернет вещей (Интернет of Things, IoT) — это технология, которая связывает различные физические объекты с сетью Интернет, позволяя им обмениваться данными и взаимодействовать друг с другом. Промышленная сфера является одной из областей, где IoT имеет значительный потенциал для улучшения производительности и эффективности.
Вот несколько способов, как IoT влияет на промышленность:
1. Мониторинг и управление процессами и оборудованием
Благодаря IoT, промышленные предприятия могут осуществлять удаленный мониторинг и управление своими производственными процессами и оборудованием. Это позволяет быстро обнаруживать и исправлять возникающие проблемы, предотвращать непредвиденные сбои и оптимизировать использование ресурсов.
2. Оптимизация цепей поставок
С помощью IoT, промышленные предприятия могут отслеживать и контролировать движение товаров и сырья в реальном времени. Это позволяет улучшить прогнозирование спроса, оптимизировать складское хранение и сократить время доставки. Также IoT позволяет автоматизировать процессы сборки и упаковки, улучшая эффективность производства.
3. Улучшение условий труда и безопасности
С помощью IoT, промышленные предприятия могут мониторить рабочую среду, обнаруживать опасные условия и предотвращать возможные аварии. Также IoT может помочь автоматизировать монотонные и опасные задачи, улучшая условия труда и снижая риск вреда для работников.
4. Управление энергопотреблением
IoT позволяет промышленным предприятиям мониторить и управлять энергопотреблением в реальном времени. Это позволяет выявить и устранить энергетические потери, оптимизировать использование энергии и снизить затраты на энергоснабжение.
В заключение, IoT имеет огромный потенциал для улучшения производительности и эффективности в промышленности. От мониторинга и управления процессами и оборудованием до оптимизации цепей поставок и улучшения условий труда, IoT предоставляет промышленным предприятиям новые возможности для повышения эффективности и оптимизации своей деятельности.
Какие есть примеры устройств и гаджетов Интернета вещей?
Практически любой физический объект может быть преобразован в устройство Интернета вещей (IoT), если он может быть подключен к Интернету и быть управляемым с помощью Интернета.
Лампочка, которая может быть включена с помощью смартфона – это устройство IoT, как и датчик движения, или умный термостат в вашем офисе или уличное освещения. Устройство Интернета вещей может быть пушистым, как детская игрушка, или столь же серьезным, как грузовик. Оно может быть столь же сложным, как реактивный двигатель, который сейчас заполнен тысячами датчиков, которые собирают и передают данные, чтобы убедиться, что он работает эффективно. В еще большем масштабе, проекты интеллектуальных городов заполняют целые регионы датчиками, чтобы помочь нам понять и контролировать окружающую среду.
Название Интернет вещей (IoT) в основном используется для устройств, которые, как правило, должны иметь соединения с Интернетом, и которые могут общаться с сетью независимо от действий человека. По этой причине компьютер, как правило, не считается устройством Интернета вещей, а также им не является смартфон, хотя последний забитый датчиками. A умные часы или фитнес-трекер, как и любое другое устройство, которое можно носить, может считаться устройством Интернета вещей.
Архитектура Интернета вещей
Архитектура IoT — это структура, определяющая структуру и компоненты системы IoT. Архитектура определяет, как устройства, подключение и компоненты обработки данных работают вместе, чтобы обеспечить работу систем IoT. Существует два основных типа архитектуры IoT: трехуровневая и пятиуровневая.
Трехуровневая архитектура
Трехуровневая архитектура, также известная как эталонная архитектура Интернета вещей, является традиционной моделью архитектуры Интернета вещей. Он состоит из трех уровней: уровня восприятия, уровня сети и уровня приложений.
Уровень восприятия: уровень восприятия — это самый нижний уровень архитектуры, в который входят все устройства, собирающие данные из окружающей среды. Эти устройства обычно представляют собой датчики и исполнительные механизмы. Уровень восприятия обрабатывает восприятие окружающей среды и сбор данных из различных источников.
Уровень сети: это средний уровень архитектуры, включающий шлюзы и протоколы связи, которые соединяют уровень восприятия с уровнем приложений. Сетевой уровень обрабатывает передачу собранных данных на уровень приложений для обработки и анализа.
Уровень приложений: это самый высокий уровень архитектуры, который включает в себя облако и центры обработки данных, которые выполняют обработку и анализ данных. Уровень приложений обрабатывает собранные данные и генерирует информацию, которую можно использовать для повышения производительности системы IoT.
Пятиуровневая архитектура
Пятиуровневая архитектура, также известная как расширенная архитектура IoT, представляет собой расширение трехуровневой архитектуры. Он включает два дополнительных уровня: уровень устройств и уровень платформы. Пятиуровневая архитектура обеспечивает более полную основу для создания сложных систем IoT.
Уровень устройства: уровень устройств — это самый нижний уровень архитектуры, включающий все физические устройства, которые собирают и передают данные на сетевой уровень. Уровень устройств включает датчики, исполнительные механизмы и другие устройства IoT.
Уровень шлюза: уровень шлюза — это второй уровень архитектуры, включающий устройства, выступающие в качестве посредников между уровнем устройств и сетевым уровнем. Шлюзы отвечают за сбор данных с уровня устройств и их передачу на сетевой уровень.
Уровень сети: сетевой уровень — это третий уровень архитектуры, включающий протоколы связи и шлюзы, которые соединяют устройства с уровнем платформы. Сетевой уровень обрабатывает передачу собранных данных на уровень платформы для обработки и анализа.
Уровень платформы: уровень платформы — это четвертый уровень архитектуры, который включает в себя облако и центры обработки данных, выполняющие обработку и анализ данных. Уровень платформы обрабатывает собранные данные и генерирует информацию, которую можно использовать для повышения производительности системы IoT.
Уровень приложений: уровень приложений — это самый высокий уровень архитектуры, включающий приложения и интерфейсы, которые позволяют пользователям взаимодействовать с системой IoT. Уровень приложений отвечает за отображение результатов анализа данных и позволяет пользователям управлять устройствами IoT.
Архитектура IoT — это важнейший компонент инфраструктуры IoT, который определяет структуру и компоненты системы IoT. Двумя основными типами архитектуры IoT являются трехуровневая архитектура и пятиуровневая архитектура. Понимание архитектуры Интернета вещей необходимо для создания и развертывания масштабируемых, безопасных и эффективных систем Интернета вещей.
Бытовая техника
Бытовые приборы и Интернет вещей. Это настолько обширная концепция, что вы можете использовать все, что работает и приносит комфорт людям: умные дома, офисы, развлечения и многое другое.
Подумайте, как можно облегчить жизнь окружающих. Вы бы сделали трекер Bluetooth, чтобы помочь им найти ключи, гаджеты (или собак, если хотите)? Или умный холодильник, который пишет список покупок, проверяя, какие продукты у вас закончились? Или трекеры настроения, которые играют вашу любимую музыку, когда вы расстроены?
Интернет вещей придает каждой рутинной задаче свежий слой краски, делая их в десять раз приятнее. IoT был одним из ведущих технологических трендов в течение многих лет, и он будет еще лучше в следующей паре. Владельцы компаний, поставщики и производители помогают этой технологии развиваться, создавая новые эффективные бизнес-решения и фокусируясь на результатах.
Требуются скорость и надежность
К новому поколению мобильной связи предъявляется ряд требований, и это не только высокая скорость передачи данных
Серьезное внимание уделяется качеству связи и возможности одновременного подключения большого количества устройств. Так, скорость должна составлять 1–2 Гбит/с, а количество одновременных подключений – до 1 миллиона на квадратный километр
Для сравнения: современный стандарт 4G позволяет подключить всего до 2000 устройств на той же территории. Кроме того, технология 5G должна обладать более высокой энергетической эффективностью. Мобильные устройства будут дольше держать заряд, что потенциально увеличит срок службы батарей до 10 лет.
Такие возможности появляются у сети 5G благодаря увеличению радиочастот с единиц до десятков ГГц, то есть увеличению пропускной способности канала, и использованию многоканальности. Все это в совокупности должно дать импульс развитию «интернета вещей», когда различные устройства смогут непрерывно обмениваться данными без участия человека.
«Впереди планеты всей» по внедрению сетей 5G сегодня идет Южная Корея. Пятое поколение было протестировано на Олимпиаде в Пхенчхане зимой 2018 года. А с 5 апреля 2019 года в Южной Корее компания Samsung запустила продажи первого смартфона, совместимого с 5G. По существующим данным 10-миллионный Сеул и еще 85 городов страны уже готовы к скоростям нового поколения. Работы по запуску 5G-сетей активно ведутся в США, Японии, Швейцарии. Китай планирует покрыть страну скоростным мобильным интернетом уже к 2020 году.