Інтернет речей (IoT – Internet of Things) – це система взаємопов’язаних комп’ютерних пристроїв, механічних та цифрових машин, об’єктів, тварин або людей, які наділені унікальними ідентифікаторами та здатні передавати дані через мережу без вимоги взаємодії між людьми та комп’ютерами.
Простими словами, Інтернет речей (IoT — Internet of Things) — це технологія, яка дозволяє підключати різні пристрої та об’єкти до Інтернету, щоб вони могли “спілкуватися” між собою та обмінюватися інформацією.
Уявіть собі, що ваш холодильник може повідомити вам, коли продукти закінчуються, або ваша пральна машина вмикається сама, коли електроенергія дешевша. Це допомагає зробити наше життя зручнішим, ефективнішим та безпечнішим.
В основі IoT лежать спеціальні датчики та пристрої, які вбудовуються у різні об’єкти, від побутової техніки до промислового обладнання. Ці датчики збирають дані та передають їх через Інтернет для аналізу та використання.
Нині ми живемо в епоху, коли Інтернет речей (IoT) проникає у все більші сфери нашого життя. Від розумних будинків до промислових роботів, від медичних пристроїв до сільськогосподарських систем – IoT відкриває безмежні можливості для підвищення ефективності, автоматизації процесів та створення інноваційних рішень.
Цей вступний абзац спрямований на привернення уваги читача до всюдисущості IoT у сучасному світі та наголошення на його важливості та потенціалі. У статті ми коротко розглянемо основні аспекти IoT, його принципи роботи та взаємодію різних компонентів. Також ми наведемо приклади реального застосування IoT в різних галузях та дослідимо переваги та обмеження цієї технології.
Стаття відповість на такі питання, як: що таке IoT та як він працює, які основні цілі його застосування, які технології використовуються для побудови IoT, і які відмінності між різними способами передачі даних у мережах IoT.
Забезпечення взаємодії пристроїв та обміну даними між ними є базовою системою IoT. Це дозволяє створювати автоматизовані рішення, які відстежують стан пристроїв та аналізують їх функціонування в реальному часі.
Отже, розглядаючи Інтернет речей у цілому, ми можемо виділити чотири основні компоненти: датчики, з’єднання, обробку даних та застосунки. Разом вони створюють сучасні IoT-системи, які сприяють підвищенню якості нашого життя та відкривають нові можливості в різних галузях.
На сьогоднішній день кількість IoT-пристроїв по всьому світу перевищує мільярди. Згідно з дослідженнями різних аналітичних агентств, очікується, що до 2025 року кількість IoT-пристроїв може зрости до 75 мільярдів. Ці дані свідчать про те, що IoT технології все більше інтегруються в різні сфери нашого життя.
Інтернет речей продовжує активно розвиватися, а кількість IoT-пристроїв стрімко зростає завдяки підтримці різних галузей промисловості та виробництва. Прогнозується, що найбільше зростання спостерігатиметься у таких сферах, як розумні міста, промисловість 4.0, автомобільна галузь та медицина. Це свідчить про величезний потенціал IoT-технологій, який відкриває нові можливості для оптимізації роботи систем та підвищення якості життя людей.
Основою роботи IoT-систем є процес збору, передачі та аналізу даних. Датчики, розташовані на пристроях, збирають інформацію про стан об’єкта або середовища. Далі ця інформація передається до серверів чи хмарних сервісів, де відбувається обробка та аналіз даних. В результаті аналізу формуються відповідні команди, які направляються до виконавчих пристроїв або систем для забезпечення потрібної реакції.
Датчики відіграють ключову роль у IoT-пристроях, оскільки вони відповідають за збір даних. Виконавчі пристрої (актуатори) забезпечують фізичну реакцію на команди, отримані від серверів чи хмарних сервісів. Вбудовані системи відповідають за обробку, зберігання та передачу інформації між різними компонентами IoT-пристрою.
Передача даних у IoT-системах може здійснюватися за допомогою дротових та бездротових мереж. До дротових мереж належать Ethernet, оптоволоконні кабелі та інші види кабельних з’єднань. Бездротові мережі включають Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRaWAN, мобільні мережі (3G, 4G, 5G) та інші технології передачі даних безпроводовим способом. Вибір способу передачі даних залежить від специфіки IoT-пристрою, відстані між пристроями, що взаємодіють, та вимог до швидкості та надійності передачі інформації.
Крім того, передача даних може відбуватися через мережі, що використовують різні протоколи та стандарти, такі як MQTT, CoAP, HTTP та інші. Ці протоколи розроблені для специфіки IoT-систем, враховуючи особливості їх архітектури, ресурсів та вимог до енергоспоживання.
Отже, різноманітні способи передачі даних у Інтернеті речей дозволяють підібрати оптимальний варіант для конкретної системи, забезпечуючи ефективну та надійну комунікацію між пристроями, серверами та хмарними сервісами.
Одними з ключових цілей розвитку Інтернету речей є підвищення ефективності, автоматизація процесів та прийняття рішень на основі аналізу даних. Завдяки IoT, компанії можуть оптимізувати ресурси, зменшувати витрати та реагувати на зміни в режимі реального часу.
Інтернет речей має безліч застосувань у різних галузях індустрії та повсякденного життя. Розглянемо деякі приклади:
Потенціал Інтернету речей не обмежується зазначеними вище прикладами. Щодня відкриваються нові можливості для використання IoT у різних сферах діяльності, що стимулює інноваційний розвиток технологій та суспільства в цілому.
Отже, Інтернет речей стає все більш інтегрованим у наше життя, перетворюючи спосіб, яким ми взаємодіємо з пристроями та оточуючим світом. Завдяки IoT, ми можемо підвищити ефективність, комфорт і безпеку нашого життя, відкриваючи нові горизонти можливостей для розвитку технологій і суспільства.
Щоб зрозуміти, звідки взявся термін “Інтернет речей”, давайте звернемося до історії. Ідея зв’язування предметів з Інтернетом з’явилася ще на початку 1990-х років, коли різні дослідники та інженери почали розглядати можливість обміну даними між різними пристроями та сенсорами.
Термін “Інтернет речей” був запропонований британським технологічним експертом Кевіном Ештоном у 1999 році. Він вперше використав цей термін у своїй презентації на конференції Procter & Gamble, де він працював на той час. Ештон розробив концепцію IoT, в якій він розглядав можливість автоматичного збору даних з різних пристроїв та об’єктів, які містили вбудовані сенсори та ідентифікаційні мітки. Він вважав, що така система допоможе забезпечити більш точні та актуальні дані для підтримки прийняття рішень.
Контекст виникнення терміна “Інтернет речей” пов’язаний з розвитком бездротових технологій, комп’ютерних мереж та передачі даних. У той час, коли Кевін Ештон вперше запропонував цей термін, уже з’явилися перші експерименти з бездротовими сенсорами та передачею даних. З того часу, Інтернет речей стрімко розвивався та змінювався, набуваючи нових форм та можливостей.
З моменту запровадження терміна “Інтернет речей”, технології та сфера застосування IoT продовжили розширюватися. Від початкових концепцій бездротових сенсорних мереж та RFID-міток, Інтернет речей перетворився на глобальну інфраструктуру, яка сполучає різні пристрої, платформи та сервіси.
Низка значущих подій сприяла стрімкому розвитку Інтернету речей. Однією з них було створення стандартів комунікації, таких як Zigbee, LoRaWAN, Bluetooth Low Energy, які сприяли інтеграції різних пристроїв та систем. Також важливим етапом став розвиток хмарних технологій, що дозволили зберігати та обробляти великі обсяги даних, що генеруються IoT-пристроями.
Майбутнє Інтернету речей виглядає обіцяючим, оскільки технології продовжують розвиватися, а кількість IoT-пристроїв зростає. Сьогодні ми спостерігаємо збільшення використання штучного інтелекту, нейромереж та машинного навчання для оптимізації процесів та автоматизації рутинних завдань. Очікується, що Інтернет речей буде і надалі проникати в різні галузі нашого життя, посилюючи можливості та поліпшуючи якість життя.
Враховуючи набуті досягнення, можна стверджувати, що Кевін Ештон став основоположником великої революції в інформаційних технологіях та що Інтернет речей продовжує набирати обертів, відкриваючи нові горизонти та можливості для нас у майбутньому.
Окрім штучного інтелекту та машинного навчання, іншими важливими технологічними тенденціями в Інтернеті речей є розвиток 5G мереж, що забезпечують високу швидкість передачі даних та низьку затримку, що відкриває нові можливості для IoT-пристроїв у реальному часі. Крім того, edge computing, який передбачає обробку даних безпосередньо на пристроях, стає все більш поширеним, оскільки він дозволяє зменшити навантаження на мережі та прискорити обробку даних.
З ростом кількості IoT-пристроїв та обсягу обмінюваних даних, питання безпеки та приватності стають все більш актуальними. Це вимагає розробки нових стандартів безпеки та захисту даних, що допоможуть уникнути зловживань та забезпечити конфіденційність особистих даних користувачів.
Інтернет речей також відіграє важливу роль у вирішенні глобальних проблем, таких як енергозбереження, зменшення викидів парникових газів, оптимізація розподілу ресурсів та підтримка сталого розвитку. Водночас поширення IoT-технологій може викликати певні соціальні та етичні питання, які потребують обговорення та регулювання на різних рівнях.
Інтернет речей суттєво вплинув на виробничі процеси та промисловість в цілому. Одним з ключових напрямків, де IoT демонструє свою силу, є автоматизація виробництва. Завдяки IoT-пристроям, таким як роботи, сенсори та контролери, багато виробничих процесів можуть бути автоматизовані, що забезпечує високу точність, швидкість та ефективність виконання різних завдань.
Крім автоматизації, IoT допомагає впроваджувати передбачувальне обслуговування виробничого обладнання. Це означає, що завдяки збору та аналізу даних з різних датчиків, системи IoT можуть передбачати потребу в обслуговуванні або ремонті обладнання, що дозволяє своєчасно запобігти збоям та зупинкам виробництва.
Інтернет речей сприяє підвищенню ефективності та продуктивності в промисловості. Інтеграція IoT-пристроїв та систем у виробничі ланцюги дозволяє моніторити та оптимізувати роботу обладнання та персоналу, що призводить до зменшення витрат на енергію, сировину та робочу силу.
Застосування IoT також відкриває нові можливості для віддаленого моніторингу та управління виробничими процесами. Це дозволяє операторам та інженерам набагато швидше реагувати на зміни умов виробництва, що в свою чергу забезпечує неперервність виробництва та запобігає втратам часу та ресурсів.
Інтернет речей ще більше розкриває свій потенціал, коли його інтегрують з передовими технологіями, такими як штучний інтелект, машинне навчання та хмарні технології. Ці інновації дозволяють розробляти більш розумні та адаптивні системи виробництва, які можуть навчатися на основі отриманих даних та автоматично оптимізувати роботу обладнання та процесів.
Інтернет речей також значно впливає на логістику та постачання у промисловості. Застосування IoT у системах слідкування за вантажами, складському обліку та управлінні транспортом дозволяє компаніям підвищити ефективність постачання, скоротити витрати та покращити рівень обслуговування клієнтів.
Незважаючи на вже великий вплив Інтернету речей на промисловість, очікується, що його роль і значення продовжуватимуть зростати. Відкриття нових можливостей, таких як промисловість 4.0, цифрові двійники та блокчейн, можуть допомогти промисловості стати ще більш ефективною, гнучкою та стійкою до викликів майбутнього.
Все вказує на те, що Інтернет речей продовжить трансформувати промисловість, привносячи нові ідеї та інструменти для оптимізації виробництва, зниження витрат та створення більш сталого та екологічно стійкого промислового сектору. Водночас розробники IoT-технологій та компанії, які їх впроваджують, повинні активно працювати над забезпеченням безпеки даних та приватності користувачів, а також враховувати етичні та соціальні аспекти використання цих інновацій.
Очікується, що IoT сприятиме розвитку нових бізнес-моделей та відкриє нові ринки для компаній, що готові прийняти його можливості та належним чином адаптуватися до змін. В результаті, промисловість, яка успішно інтегрує IoT-технології, матиме значні переваги у конкуренції, покращуючи свою позицію на ринку та забезпечуючи стабільне зростання.
Зараз ми можемо вже спостерігати значний вплив Інтернету речей на промисловість, але його потенціал лише починає розкриватися. У майбутньому, з розвитком нових технологій та вдосконаленням вже існуючих рішень, IoT буде продовжувати своє вторгнення в різні сфери промисловості, створюючи нові можливості для оптимізації та інновацій.
У Інтернеті речей використовуються різні методи передачі даних, серед яких Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, мобільні мережі (3G, 4G, 5G) та LPWAN (Low-Power Wide-Area Network). Вибір методу передачі даних залежить від вимог до пропускної здатності, дальності дії та споживання енергії IoT-пристроїв.
У кінцевому рахунку, при виборі методу передачі даних для IoT-мережі, важливо враховувати потреби та характеристики конкретного додатка. Різні пристрої та системи вимагатимуть різних комбінацій засобів передачі даних, що найкраще відповідають їх вимогам до дальності дії, пропускної здатності та енергоспоживання.
Переваги Інтернету речей:
Обмеження та недоліки Інтернету речей:
У цій статті ми розглянули основні аспекти Інтернету речей, включаючи його функціонування, застосування в різних галузях індустрії та повсякденного життя, вплив на виробництво та індустрію, технології, що лежать в основі IoT, методи передачі даних, а також переваги та обмеження IoT. Ми також розглянули історію терміна “Інтернет речей” та дослідили сучасні тенденції та передбачення щодо майбутнього розвитку IoT. Загалом, Інтернет речей продовжує трансформувати наше суспільство, проникаючи в різні аспекти нашого життя та роботи, і має величезний потенціал для подальшого розвитку та вдосконалення.
Інтернет речей — це система взаємопов’язаних пристроїв та сервісів, що обмінюються даними через мережі, спрямована на автоматизацію та оптимізацію процесів у різних галузях і повсякденному житті.
IoT потрібен для підвищення ефективності, автоматизації процесів, покращення роботи систем контролю та створення розумних мереж різних пристроїв для спільної роботи.
Інтернет речей включає пристрої, сенсори, актуатори та системи, що збирають, передають та аналізують дані через мережі, забезпечуючи автоматизацію, контроль та оптимізацію різних процесів.
Ця кількість постійно зростає, але станом на 2021 рік вже налічувалося понад 30 мільярдів IoT-пристроїв.
IoT працює шляхом збору даних з сенсорів, передачі цих даних через мережі та аналізу їх на серверах або на “краю” мережі (edge computing) для прийняття рішень або автоматизації процесів.
IoT пристрій — це пристрій, що має сенсори, актуатори або вбудовані системи, які дозволяють йому збирати, передавати та обробляти дані, а також взаємодіяти з іншими пристроями через мережу Інтернет.
Термін “Інтернет речей” був вперше використаний Кевіном Ештоном у 1999 році, коли він працював над створенням системи радіочастотної ідентифікації (RFID) для Procter & Gamble.
IoT впливає на виробництво, поліпшуючи автоматизацію, прогностичне обслуговування, контроль якості та ефективність роботи, що призводить до зниження оперативних витрат і збільшення продуктивності.
В IoT системах використовуються різні технології та протоколи, такі як MQTT, CoAP, Zigbee, Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, стільникові мережі та LPWAN. Також важливою складовою є хмарні та edge-обчислення.