Интернет вещей. Новая технологическая революция - Мачей Кранц

Наконец, многие проблемы с IoT не связаны с технологиями, а возникают из-за того, что изменения внедряются медленно, а зачастую отрасль и вовсе им противится. Вот пример, подчеркивающий важность разработки единых стандартов: существует два беспроводных стандарта для подключения датчиков к сети – Wireless HART и ISA100. Оба они были разработаны на основании протоколов IEEE 802.15.4, но каждый при этом был создан отдельной экосистемой участников отрасли, в результате чего стандарты оказались несовместимы друг с другом. Когда несколько лет назад моя команда столкнулась с ними, мы подумали, что сможем помочь нашей отрасли перейти на единый стандарт беспроводной связи для датчиков. Таким образом клиенты получили бы возможность выбирать из множества поставщиков датчиков и инфраструктуры, не ограничиваясь лишь устройствами, которые поддерживают конкретный стандарт. Мы обратились в оба лагеря и предложили разработать план по объединению Wireless HART и ISA100 в единый открытый стандарт. К несчастью, идея оказалась нежизнеспособной. Я все еще надеюсь, что однажды стандарты объединятся, но полагаю, что в ближайшем будущем этого не произойдет. Это случится, только когда того потребуют клиенты, голосующие за перемены своими заказами.

Недавно я беседовал с Максом Мирголи, который занимает должность исполнительного вице-президента программы «Мировое стратегическое партнерство» научного центра IMEC – ведущей в мире исследовательской организации в сфере наноэлектроники. Он так описал текущую ситуацию в области стандартов: «Появление быстрых и простых технологий связи и прогресс в сфере считывания изображений и других считывающих возможностей, которые можно связать воедино с помощью простых, но мощных алгоритмов и приложений, свидетельствует о начале революции IoT. Сегодня мы видим первые успехи умного производства, беспилотных автомобилей с выходом в сеть и умных электросетей, но недостаток единых стандартов замедляет развитие. Уже почти все крупные игроки отрасли понимают, что без единых стандартов никто из них не сможет в полной мере реализовать экономический потенциал IoT. Появление стандартов вроде 5G вселяет в меня оптимизм, что отрасль сплотится, чтобы решить главные технологические и архитектурные проблемы IoT с помощью единых стандартов и совместимости».

Лучше мне не сказать. Очень важно разрабатывать единые стандарты. В сфере IoT на кон поставлено очень многое, поэтому нам бы хотелось по возможности избежать хаоса и противоборства стандартов. Помните войну Betamax и VHS, которая в 1980-х и 1990-х годах бушевала в сфере видеоформатов? Или более ранние войны аудиоформатов, когда аудиокассеты боролись с кассетами Stereo 8? Стандарты всегда идут на пользу. Это верно и в случае IoT, где стандарты даже важнее.

Далее последует краткий обзор основных инициатив по разработке стандартов, о которых необходимо знать всем предприятиям, планирующим внедрение IoT. Это далеко не полный список. Он также может меняться по мере возникновения, развития и прекращения действия новых инициатив.

Разработка горизонтальных стандартов

• IEEE запустил специализированную инициативу в сфере IoT (см. http://iot.ieee.org/). «IEEE давно занимается обеспечением технологических переходов посредством стандартов и совместимости. Инициатива IEEE в сфере IoT представляет собой многопрофильное начинание, которое сводит воедино промышленность, науку, предпринимателей и инвесторов», – сказал Олег Логвинов, который возглавляет отраслевую программу участия в инициативе. Он также заметил, что «IEEE придерживается комплексного и амбициозного подхода к созданию экосистемы IoT на базе открытых стандартов, разрабатывая стандарт для архитектурного каркаса IoT (IEEE P2413) и сокращая разрыв между развитием политик и технологий (IEEE Internet Initiative)».

• 20-я исследовательская группа Международного союза электросвязи (МСЭ) разрабатывает требования к стандартизации IoT, в первую очередь уделяя внимание использованию IoT в умных городах (см. http://www.itu.int/en/ITU-T/studygroups/2013–2016/20/Pages/default.aspx).

Консорциум oneM2M (http://www.onem2m.org) определяет стандарты для единого уровня обслуживания M2M, чтобы подключить устройства к серверам приложений M2M. Эти стандарты затрагивают бизнес-сферу, включая отрасль сетевых перевозок, здравоохранение, коммунальные службы и промышленную автоматизацию.

• В консорциуме AVnu Alliance и IEEE идет разработка стандартов для чувствительных ко времени сетевых технологий (TSN). «Чувствительные ко времени сетевые технологии закладывают фундамент для более открытых, легкодоступных и хорошо защищенных систем управления IoT в реальном времени, – объяснил член совета директоров TTTech Джордж Копетц, который был одним из пионеров TSN. – Для клиентов с критически важными приложениями TSN предлагают гарантированную задержку в реальном времени, низкий уровень джиттера и нулевые потери при перегрузке для чувствительного ко времени трафика в конвергированных сетях». Как я уже упоминал, аналитика и приложения, работающие в реальном времени, представляют собой один из главных механизмов развития IoT. Именно поэтому так важна гарантированная задержка сети, которую обеспечивают TSN. TSN позволяет внедрение стандартов во многие сценарии использования IoT, от подключенных к сети автомобилей до приложений управления движением в производственном цеху.

Отраслевые консорциумы

• IIC (http://www.iiconsortium.org/) ставит своей целью ускорение развития и внедрения IoT в промышленный сектор, чтобы установить взаимосвязь между машинами, бизнес-процессами, умной аналитикой и работающими на предприятии людьми. Он разработал базовые архитектуры, открыл целый ряд экспериментальных площадок для инноваций и теперь определяет ключевые стандарты, а также выявляет пробелы и требования для последующей работы. «IIC стал международным консорциумом совместной работы в сфере промышленного IoT. Включая в себя более 250 компаний и располагая 20 экспериментальными площадками, консорциум развивает свою базовую архитектуру промышленного интернета и налаживает взаимодействие с консорциумом «Промышленности 4.0», – сказал мне Поль Дидье, представитель Cisco в IIC.

• OCF (https://openconnectivity.org/) определяет требования к стандартам связи и совместимости для подключения миллиардов устройств. Он пропагандирует совместимость коммуникации устройство – устройство, устройство – инфраструктура и устройство – облако, определяя спецификации и создавая открытый программный код и программу сертификации. Это необходимо для масштабируемой интеграции миллиардов устройств, датчиков и генерируемых ими данных в решения IoT.

• OFC (https://www.openfogconsortium.org/), уже упоминавшийся ранее, разрабатывает вычислительную архитектуру на базе открытого тумана для распределения вычислительных сервисов и ресурсов в непосредственной близости от пользователей и конечных устройств с целью удовлетворить растущий спрос на локальные вычисления в рамках IoT. Когда эта книга появится на полках, он выпустит свою базовую архитектуру.