«Интернет вещей. Будущее уже здесь»

Интернет вещей. Будущее уже здесь (fb2) - Интернет вещей. Будущее уже здесь (пер. Мария Трощенко) 707K скачать: (fb2) - (epub) - (mobi) - Сэмюэл Грингард

Сэмюэл Грингард Интернет вещей: Будущее уже здесь

Переводчик М. Трощенко

Редактор А. Черникова

Руководитель проекта А. Василенко

Корректор С. Мозалёва

Компьютерная верстка К. Свищёв

Дизайн обложки С. Хозин

Использованы иллюстрации из фотобанка shutterstock.com

© Massachusetts Institute of Technology, 2015

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина Паблишер», 2016

Издание публикуется на русском языке при содействии Агентства Александра Корженевского.

Все права защищены. Произведение предназначено исключительно для частного использования. Никакая часть электронного экземпляра данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для публичного или коллективного использования без письменного разрешения владельца авторских прав. За нарушение авторских прав законодательством предусмотрена выплата компенсации правообладателя в размере до 5 млн. рублей (ст. 49 ЗОАП), а также уголовная ответственность в виде лишения свободы на срок до 6 лет (ст. 146 УК РФ).

* * *

Предисловие

Интернет вещей не просто связывает миллиарды устройств в одну сеть, как когда-то Интернет объединил все компьютеры. Реальная инновация и потенциал Интернета вещей в том, чтобы трансформировать бизнес-модели, позволять компаниям продавать продукты, по-новому принося дополнительную пользу как компании, так и клиенту.

На рубеже тысячелетия компании начали использовать веб-браузер для доставки программного обеспечения потребителям и компаниям. Вскоре, когда стало понятно, что через Интернет можно доставлять обновления продукта, появилась модель покупки лицензии на продукт с возможностью платного продления. Это модель подписки. Так до сих пор продается большая часть программного обеспечения. Например, лицензия на Bitrix – CMS для создания сайтов. Еще чуть позже появилась модель продажи программного обеспечения SaaS (Software as a Service). Эта модель позволила большому кругу компаний масштабировать продажи и создать успешные веб-сервисы. Один из ярких примеров – сервис Basecamp.

Хотя разница может показаться незначительной, эта эволюция бизнес-модели имеет огромные преимущества, которые применимы как для интернет-бизнеса, так и для Интернета вещей. Во-первых, компании могут прогнозировать свои доходы гораздо более точно, потому что клиенты оформляют подписку на сервис/продукт на определенный период времени, генерируя стабильный поток денежных средств в компанию. Во-вторых, модель подписки позволяет с большей легкостью планировать развитие (коэффициент конверсии в продажу с ростом объемов становится прогнозируемым и управляемым) и масштабировать бизнес, выдерживая высокие темпы роста. В-третьих, подписка как бизнес-модель требует меньше капитала, так как можно стимулировать клиентов сделать предоплату стоимости сервиса за 6–12 месяцев вперед. Фактически компания занимает деньги у своих клиентов по нулевой процентной ставке.

Интернет вещей почти как просто Интернет позволяет офлайн-бизнесам трансформировать их бизнес-модели от транзакционной выручки (когда выручка формируется единовременно при продаже товара/услуги) к модели выручки по подписке (когда пользователь платит за использование продукта компании ежемесячно). Потенциал этой трансформации огромен, Интернет вещей может изменить способ, которым миллиарды людей тратят триллионы долларов.

Некоторые компании уже давно переходят от слов к делу. Например, GE, как один из пионеров в этой трансформации, переводит часть своих бизнес-единиц на модель продажи по подписке. Раньше GE продавали авиационные двигатели по фиксированной стоимости вместе с контрактом на техническое обслуживание, теперь же они продают двигатели за часы, проведенные в полете. Другими словами, вместо того чтобы покупать один двигатель и договор на обслуживание, крупные авиакомпании будет покупать 100 000 летных часов от GE с гарантированным уровнем безотказной работы двигателя. GE в плюсе по трем причинам, описанным выше. Авиакомпании в плюсе, так как имеют большую предсказуемость, меньше задержек, и, следовательно, более высокую рентабельность операций.

Чтобы совершить эту трансформацию, GE должен обеспечить свои турбины датчиками, получать данные с датчиков на свои сервера, обрабатывать эти данные и прогнозировать уровень износа и момент отказа до того, как он произойдет. GE называют эту новую бизнес-модель «промышленный Интернет» (Industrial Internet). Концепция промышленного Интернета в этом смысле может быть применена к любой части офлайн-мира, от копировальных машин до МРТ-сканеров, от газопроводов до офшорных буровых установок.

Как и раскрытие потенциала Интернета, раскрытие потенциала Интернета вещей займет продолжительное время (около десятилетия). Огромным корпорациям размером с «Роснефть» невозможно «на лету» изменить бизнес-процессы и сменить парадигму развития. Поэтому открывается огромное поле для новых b2b-стартапов, которые могут апробировать бизнес-модели промышленного Интернета в небольших командах, продавая успешно реализованные процессы крупным корпорациям. Важно понимать, что в этой индустрии не будет таких невероятных историй, как покупка сетью Facebook сервиса WhatsApp. Все-таки мы говорим о том, как крупнейшие корпорации ведут свой бизнес. Они крайне инерционны и забюрократизированы, что затрудняет принятие решений об изменении бизнес-процессов, и только существенный рост эффективности и рентабельности может заставить их смотреть на Интернет вещей.

Интернет вещей – это не дань моде, не прихоть и не очередной пузырь. Это фундаментальное переосмысление того, как компании по всему миру делают бизнес. Главное – запастись терпением, и мы увидим воочию все эти изменения.

Николай Белоусов – основатель Madrobots.ru (интернет-магазин устройств из мира Интернет Вещей)

Введение

Влияние технологий на нашу жизнь трудно переоценить. Колесо дало нам возможность двигаться и перевозить людей и предметы. Его изобретение изменило все вокруг – от сельского хозяйства до политических систем. Электрические лампочки осветили дома и предприятия, и это навсегда изменило то, как архитекторы проектируют сооружения, а градостроители планируют целые города. Автомобиль позволил человеку быстро перемещаться между исходным и конечным пунктом, что помогло ему переосмыслить ритм жизни и работы. А компьютер открыл нам цифровой мир, в котором данные можно хранить и передавать самыми разнообразными и необычными способами. Это изменило то, как люди действуют… и взаимодействуют.

Каждое из перечисленных изобретений, а также бесчисленное множество других – от холодильников и швейных машинок до телефонов, печатных машинок и фотоаппаратов – постепенно влились в общество и вызвали огромное количество политических, социальных и практических перемен. Они превратились в вещи, которыми люди пользуются каждый день – и которые по большей части воспринимаются как нечто само собой разумеющееся. Также они изменили то, как люди решают свои многочисленные повседневные задачи, и позволили им переосмыслить способы взаимодействия, коммуникации и выполнения своей ежедневной работы.

В 1957 г. Джо Болен, Джордж Бил и Эверетт Роджерс из Государственного университета штата Айова ввели понятие кривой внедрения технологий (сейчас оно уже общепринято). Они выдвинули идею о том, что любой новый продукт или решение движется по относительно предсказуемой траектории, похожей на гауссову кривую. Первые разработчики технологии называются новаторами, на втором этапе появляются первопроходцы, за ними следуют массы, а уже за массами – поздние последователи. Такая схема работает до сих пор, хотя в последние пару десятилетий этот жизненный цикл ускорился до сверхсветовой скорости. В некоторых случаях эта схема вместо нескольких лет или десятилетий укладывается в несколько месяцев.

В эпицентре этой ударной волны находится Интернет вещей – причем он только начинается. Когда-нибудь он станет практической основой жизни и бизнеса, пока же этот тренд затрагивает в основном новаторов и первопроходцев. Подключенные друг к другу устройства существовали со времен появления первых компьютерных сетей и бытовой электроники. Однако пока не появился Интернет, никому не приходило в голову, что связь может быть глобальной. В 1990‑х исследователи выстраивали теоретические построения о том, как сочетание человека и машины даст совершенно новую форму коммуникации и взаимодействия. А теперь эта реальность разворачивается у нас на глазах.

Хотя и не известно, что было той искрой, из которой разгорелось пламя этой революции, можно с уверенностью сказать, что решающим событием стал выпуск компанией Apple в 2007 г. устройства под названием iPhone. Смартфоны попали в руки масс. Благодаря этому стала возможна связь в реальном времени между двумя точками на карте посредством устройства, которое можно держать в руке. Судите сами: в январе 2008 г. Apple продала приблизительно 3,7 млн устройств. К июню 2014 г. количество проданных смартфонов превысило 500 млн экземпляров. На сегодняшний день в мире используется приблизительно 1,9 млрд смартфонов. По оценке шведской телекоммуникационной компании Ericsson, к 2019 г. их число превысит 5,6 млрд.

В каждый из таких телефонов встроен набор микросхем, которые фиксируют данные, голос, видео, аудио, движение, местоположение и многое другое. Кроме того, смартфон можно подсоединить к другому устройству. Смартфон служит в качестве пульта дистанционного управления и панели управления, на которой отображаются личные данные и лента новостей. Смартфоны получают уведомления о событиях, на них хранят посадочные талоны и электронные билеты, устанавливают платежные системы. Все эти приложения можно подключать к социальным сетям и использовать краудсорсинг[1] для создания новых способов управления и анализа событий в реальном мире.

В это же время развились технологии радиочастотной идентификации (РЧИД), далеко вперед шагнули сенсорные технологии, ускорились процессы минимизации объемов, и совершило гигантский скачок программное обеспечение. Сближение этих технологий – наряду с практически повсеместным распространением беспроводных сетей и облачных компьютерных систем – привело к появлению идеи о роботах-насекомых и роботах-животных, нанороботах и микророботах, которые могут функционировать внутри человека, и дронах, выполняющих различные задания на большой высоте. Нет никаких сомнений, что мы вступаем в дивный новый мир встроенных технологий, предусматривающих полное погружение в виртуальную среду. Этот мир на первый взгляд больше похож на научную фантастику, нежели на научный факт.

Но этот мир – факт. Интернет вещей предлагает нам одновременно телескоп и микроскоп для того, чтобы взглянуть на когда-то незримый мир между людьми, машинами и физическими объектами. Присваивая объектам ярлыки и подключая их к Интернету, мы вдруг получаем возможность не только следить за ними и собирать новые типы данных, но и, комбинируя всевозможные данные, постигать новые глубины информации и знаний. Знаний, о которых еще несколько лет назад никто и думать не смел.

Это как будто взять и с ходу переписать привычные законы физики. Интернет вещей соединяет искусственный интеллект и разум человека новыми, совершенно удивительными и подчас пугающими способами. Он способен осмыслить движения между предметами и среди предметов, включая людей, животных, транспортные средства, воздушные потоки, вирусы и многое другое. Он распознает взаимосвязи и предсказывает алгоритмы, которые слишком сложны для разума и чувств человека – например, состояние моста или дороги; тенденции физических процессов, происходящих в атмосфере. Интернет вещей обеспечивает поддержку систем, работающих без наблюдения за ними человеком и, во что уже трудно поверить, становится со временем умнее, изменяя свой базовый алгоритм.

Интернет вещей – это вторая волна мощной цифровой революции, которая началась с повсеместным распространением компьютеров в 1970–1980‑х гг. И как все революции, она обещает, что будут и победители, и побежденные. Интернет вещей дает потребителю новые товары и услуги, и многие из существующих товаров и услуг оказываются безнадежно устаревшими. Технологии делают ненужными старые должности, но при этом приводят к появлению новых направлений деятельности. Взаимосвязанные системы влияют на сферу образования, государственное управление и бизнес, вносят существенные изменения в наши действия, поведение и социальные нормы. Новые технологии влияют абсолютно на все, начиная от процедур голосования на выборах до посещения ресторанов и способов проведения отпуска.

Тем не менее потенциальная польза не обходится без больших проблем и множества непредусмотренных последствий. В будущем могут появиться новые виды преступлений, оружия и методов ведения войны. Также, вследствие того, что люди становятся все дальше друг от друга – а этому в числе прочего способствуют новые технологии, – могут возникнуть серьезные политические и социальные проблемы. Обществу определенно придется пересматривать взгляды на представления о конфиденциальности и безопасности.

Хотя и невозможно предугадать, когда именно Интернет вещей нас настигнет, совершенно очевидно, что не миновать глобального техноцентризма. Мы будем жить в автоматизированных домах, ездить на умных автомобилях по подключенным дорогам, делать покупки в полностью интерактивных магазинах. Мы начнем пользоваться такими медицинскими препаратами и профилактическими средствами, которые в корне изменят подход к здоровью. Через десять лет мы станем использовать в повседневной жизни умопомрачительное количество и других умных систем.

Эта книга проведет вас по зарождающемуся миру Интернета вещей. Назовем его цифровой каруселью прогресса. В главе 1 мы изучим происхождение Интернета вещей. Вначале были персональные компьютеры и Интернет, и они положили начало всемирной связи между людьми. Интернет работает как кабельная сеть для системы Интернета вещей. Благодаря ему становится возможна массовая коммуникация и обмен данными.

Глава 2 исследует влияние мобильности и облачной обработки данных – и как эти две мощные технологии образуют концептуальную и практическую основу для подключения мира к Интернету. Речь идет о коммуникациях, а также о приложениях и встроенных функциях, которые дают возможность создать инфраструктуру, поддерживающую такие инструменты, как социальные медиа и большие данные. Вместе эти технологии существенно повышают ценность Интернета вещей.

В главе 3 подробно рассказывается о промышленном Интернете и межкомпьютерной передаче данных, которая представляет собой основу умного производства, сквозного обзора полного цикла производства и сбыта, повышения общественной безопасности и т. д. Интернет вещей повышает производительность. Кроме того, существует возможность значительного снижения затрат благодаря повышению автоматизации и анализу с применением сенсоров.

В главе 4 мы посмотрим на умные пользовательские устройства и сервисы, которые придают новый смысл нашему взаимодействию с миром (их становится все больше). Сюда относятся фитнес-браслет Fitbit, управление входными дверями и освещением с помощью смартфона и многое другое. Мы узнаем, как возникла и развивалась концепция подключения устройств к Интернету и в каком направлении она будет двигаться в ближайшие месяцы и годы.

Глава 5 вплотную подходит к практическим и техническим сложностям построения Интернета вещей, включая развитие и интеграцию более продвинутого оборудования, программного обеспечения и сенсорных устройств. Также мы сможем оценить потребность в технических и промышленных стандартах и в конце концов понять, что требуется для того, чтобы эффективно использовать все имеющиеся данные.

Глава 6 раскрывает суть проблем, задач и рисков для мира, подключенного к Интернету. Уже сейчас существуют серьезные опасения по поводу того, что технологии могут привести к отуплению общества, усилению неравенства и расширению цифрового разрыва. Тут возникают и другие вопросы: приведет ли автоматизация к массовой безработице и нисходящей социальной мобильности? Станет ли она причиной роста преступности и появления новых видов терроризма и методов ведения войны? Как она отразится на правовой системе? А как насчет того, что цифровые устройства все больше отвлекают людей? И, что не менее важно: что нам делать с безопасностью и частной жизнью, если буквально ни один наш шаг и ни одно занятие не остаются незамеченными или не записанными?

И, наконец, в главе 7 мы порассуждаем о том, каким может стать наше будущее, и как Интернет вещей повлияет на общество в долгосрочной перспективе. Мы узнаем, что говорят об Интернете вещей разные эксперты, и рассмотрим сценарии развития событий в отношении жизни и работы в 2025 г.

В последующие годы Интернет вещей затронет практически каждый аспект нашей жизни. Но, поскольку рассмотреть каждый в настоящей книге не представляется возможным, мы лишь одним глазком заглянем в мир, который обещает изменить нашу жизнь быстрее и серьезнее, чем все прочие технические изобретения в истории человечества. Вопрос состоит не в том, наступит ли эпоха Интернета вещей, а в том, как именно это произойдет и насколько сильно изменит мир.

Благодарности

Создание книги требует огромных затрат времени и энергии, и эта книга не исключение. Я хотел бы поблагодарить Эйлин Феретик из журнала Baseline за ту статью, благодаря которой у меня зародилось так много идей и концепций, которые я использовал в этой книге. Я также благодарен Андреа Линн, редактору RFID Journal, за чуткое руководство и тщательную обработку информации. Она сумела найти в своем плотном графике время для того, чтобы предоставить мне сведения об истории зарождения Интернета вещей и подключаемых устройств. Разумеется, Интернет вещей представляет собой невероятно сложную тему с множеством нюансов, и я высоко ценю тех, кто нашел время, чтобы ответить на мои вопросы, и позволил использовать полученную информацию в этой книге.

Я также хочу сказать спасибо Марку Лювенталю, моему редактору из MIT Press, под надежным руководством которого было так легко работать от начала до конца. То же самое относится и к двум рецензентам, чьи имена остались мне неизвестными, но чьи точные замечания оказались необычайно полезны и помогли мне сделать книгу лучше. Спасибо Дане Андрус, старшему редактору MIT Press, которая вычитала рукопись и нашла все небольшие, но важные ошибки. И наконец, я снимаю шляпу перед моей супругой, Патрицией Хэмпел Вэллис, которая тщательно откорректировала мою рукопись, найдя некоторое количество ошибок и фактических неточностей, и, что самое важное, проводила без меня те вечера и выходные дни, когда я занимался научными исследованиями и писал эту книгу. Обнимаю обоих моих сыновей, Эвана и Алека Грингардов, которые делают мою жизнь светлее каждый день.

1. Интернет меняет все

Один день из жизни

Понедельник. 7:00. Браслет Fitbit Force вибрирует, чтобы разбудить меня. Спустя несколько минут я тянусь к iPhone, чтобы проверить почту и прочие сообщения. Я нажимаю на иконку приложения Fitbit, чтобы посмотреть, как я спал этой ночью: сколько мне потребовалось времени, чтобы уснуть, и сколько раз я просыпался. Я встаю с кровати и шлепаю в ванную. Там взвешиваюсь на весах Fitbit, которые автоматически посылают данные на облачный сервер. Он, в свою очередь, производит все необходимые расчеты и представляет результат на сайте или специальном приложении для смартфона. Так я могу следить за своим весом, уровнем жировой ткани, потреблением пищи и воды, общим уровнем активности.

За завтраком я пользуюсь приложением для iPhone MyFitnessPal, чтобы просканировать штрихкод на упаковке овсяных хлопьев. Используя базу данных из Интернета, где зарегистрировано более 3 млн записей, оно выдает мне данные о калорийности продукта и содержании питательных веществ. Затем я еду на тренировку в спортзал. На беговой дорожке я ввожу идентификатор, чтобы отслеживать свои результаты (например, сколько я пробежал, как высоко поднялся и сколько калорий сжег). После пробежки тренажер посылает данные о результатах тренировки в приложение MyFitnessPal, которое, в свою очередь, подключается к приложению Fitbit на моем телефоне. Сочетание этих устройств дает полную картину моей повседневной активности и питания. Так я понимаю, соответствуют плану мои расход калорий и интенсивность выполнения упражнений или нет. Я могу взглянуть на данные о своем питании и понять по графикам, таблицам и информационным панелям, достаточно ли в моем организме жидкости.

Вернувшись домой, я бросаю взгляд на приложение Metromile на своем iPhone, с помощью которого специальное устройство в автомобиле измеряет расстояние, которое я проехал, стоимость топлива и многое другое. Приняв душ, я беру iPad, заглядываю в Facebook и проверяю накопившиеся сообщения в почте. Затем я вхожу в свой домашний офис, где начинаю работать за стационарным компьютером. Немного позже я вспоминаю, что в выходные буду за городом, поэтому нужно запрограммировать подключенный к Интернету терморегулятор Ecobee на режим «в отпуске», что делается с помощью телефона. Ввожу временный код на замке от входной двери Kevo, чтобы сосед смог войти в дом и полить цветы, пока меня не будет.

После работы я готовлю ужин и включаю Netflix, нажав на кнопку установленного на телефоне пульта управления Harmony. Я смотрю фильм на поддерживающем Blu-ray DVD-плеере, который подключен к Интернету по беспроводной сети. Когда начинает темнеть, на крыльце автоматически включается свет – это делает приложение WeMo, которое использует информацию о времени захода солнца в точке моего географического местоположения. Приложение собирает данные ежедневно, поэтому всегда в курсе изменений. Через несколько минут на моем телефоне срабатывает сигнал, который говорит о том, что гараж уже 30 минут открыт. Оказывается, кто-то из детей не закрыл дверь, когда выносил мусор. Я нажимаю кнопку приложения, чтобы гаражная дверь закрылась.

В 23:30 WeMo выключает свет на крыльце. Я забираюсь в кровать и читаю статью в журнале. Мне приходит в голову, что ее стоит сохранить в электронном виде. Я беру телефон, открываю приложение DocScanner, которое позволяет мне импортировать статью в Evernote, так чтобы ее можно было открыть на любом из моих устройств. Я завожу будильник Fitbit на следующее утро, выключаю свет и погружаюсь в сон.

Этот рассказ не выдумка. Это реальное описание моего обычного дня в доме, который вряд ли можно назвать ультрасовременной лабораторией с сетевыми устройствами. Мой роутер сейчас отображает 19 беспроводных устройств (каждый из них со своим IP адресом) – компьютеры, медиаплееры, домашнюю автоматику и прочее. Многие из них работают с помощью мобильных приложений, и все они подключены к Интернету вещей. Как бы там ни было, эти подключенные устройства позволяют много чего не делать вручную и открывают совершенно новые пути доступа к цифровому контенту. Они помогают многое осмысливать по-новому, а также управлять замками, дверями, выключателями и терморегуляторами. Некоторые из них еще и позволяют сэкономить энергию, помогая другим устройствам работать умнее и эффективнее. А третьи устройства обеспечивают безопасность первых и вторых.

Коротко о том, как мы к этому пришли

За последние пару десятилетий в мире произошли глубочайшие изменения, которые легко не заметить. Не так давно (пока не появился Интернет, мобильные устройства и облачные приложения) данные хранились в основном на гигантских ЭВМ, а затем на жестких дисках персональных компьютеров. Большинство этих машин были как одинокие острова в бескрайнем компьютерном океане. Передать данные с одного устройства на другое было непростой задачей. Кроме тех немногих, кому посчастливилось иметь доступ к локальной сети, люди традиционно использовали дискеты.

По сегодняшним меркам процесс передачи данных с одной дискеты на другую был медленным и неудобным. Кроме того, возможности этих носителей были крайне ограниченными. Во-первых, они были громоздкими. Первые диски – целых 8 дюймов в диаметре. Кроме того, на дискетах можно было хранить всего 80 килобайт данных (это приблизительно 40 страниц текста без форматирования). В середине 1970‑х с появлением дискет форматом 5,25 дюйма количество хранимой информации выросло до 110 килобайт, а к 1982 г. – до 1,2 мегабайта. К концу 1980‑х на накопителях размером 3,5 дюйма можно было хранить примерно 2,4 мегабайта. Тогда такое количество информации представляло собой прорыв в области хранения данных, сейчас же, учитывая современные технологии, это совершенно непредставимо.

Физический перенос данных на магнитном носителе представлял собой не меньшую проблему. Диски нужно было отправлять по почте или самостоятельно перевозить, а значит, для передачи сколько-нибудь значительного количества информации в другое место могли потребоваться часы или даже дни. В 1980‑е и даже 1990‑е гг. установка программного обеспечения с 10–20 дискет была обычным делом. Такой процесс мог занять больше часа, и делать на компьютере в это время что-то другое было невозможно. В то время у ПК не было современных многоядерных процессоров и функционала многозадачности. Хотя производители и придумали альтернативные средства для увеличения объема сохраняемых данных, включая некогда популярные zip-архиваторы, прирост тогда был связан в основном с тем, как удобнее управлять данными, а не как эффективнее соединять системы друг с другом.

Начало повсеместного использования компьютерных сетей в 1990‑х все изменило. Кабельные и другие локальные сети дали возможность организациям обмениваться данными внутри компании, а также с партнерами. Однако дороговизна и закрытый характер этих сетей в сочетании с относительно невысокой скоростью передачи данных ограничивали общие темпы использования данной технологии, и ценность их была невелика. Подавляющее большинство людей (и устройств) все еще не имели возможности подключаться к таким сетям.

Во многих случаях удаленные пользователи, чтобы отправить или получить файл, были вынуждены подключаться к нужному компьютеру, используя модем со скоростью 300 бит в секунду. Установка сетевых протоколов и передача данных были чрезвычайно трудной задачей. Чтобы отправить короткий текстовый файл, требовалось несколько минут, а отправка большого файла могла занять все имеющиеся ресурсы системы, в результате чего на компьютере нельзя было работать часами. По современным меркам такая передача данных кажется немыслимой. Это было цифровое подобие попытки Магеллана обогнуть земной шар на деревянном паруснике.

Наконец, в 1995 г. по прошествии многолетних дискуссий Интернет и Всемирная компьютерная сеть были введены в коммерческое обращение. Возникшая на основе пакетных сетей в 1950‑х гг., изначальная Сеть управления перспективных исследований и разработок из весьма скромного проекта 1969 г. превратилась в гораздо более устойчивую сеть с протоколом IP (протокол IP вместе с протоколом управления передачей данных TCP устанавливает виртуальный канал между устройствами или системами). Успешные технические разработки – а также грандиозное повышение производительности компьютеров – привели к тому, что множество негосударственных организаций стали требовать, чтобы Интернет был открытым. После того как правительство США вывело из эксплуатации сеть, которая называлась тогда Сетью Национального научного фонда, началась новая эра. Основа глобальной связи была заложена.

Первые подключения к Интернету осуществлялись в основном с помощью модема (через телефонную линию связи) и браузера Mosaic, который разработал Марк Андриссен (его компания позднее стала называться Netscape). Работа браузера Mosaic была основана на более ранних изобретениях Тима Бернерса-Ли, выпускника Оксфордского университета, впоследствии работавшего в Европейской лаборатории физики частиц. Он изобрел первый веб-браузер, WorldWideWeb (впоследствии переименованный в Nexus), который использовался в 1990 г. на мощном по тем временам компьютере NeXT.

Изобретатели Интернета – включая Роберта Кана и Винтона Серфа – рисовали в воображении мир, в котором сети будут подключаться друг к другу, превращаясь в паутину взаимосвязанных систем.

Поначалу скорость соединения была убийственно низкой. Чтобы загрузить страницы с большим количеством информации, требовались минуты, и пользователи обычно подключались к Интернету, только если входили под своим логином через такие сервисы, как America Online (AOL), CompuServe или EarthLink. За исключением нескольких ведущих университетов, исследовательских центров, крупных компаний и госучреждений, широкополосного подключения тогда еще не было ни у кого (и появилось оно лишь спустя несколько лет). В 2000 г. широкополосное подключение дома было примерно у 3 % населения США. К августу 2013 г. количество таких пользователей выросло до 70 %{1}. В нескольких странах этот показатель еще выше.

Как во времена промышленной революции мир изменили первые железные дороги, сейчас вдруг оказалось, что появилась основа для проводного и сетевого будущего. Изобретатели Интернета – включая Роберта Кана и Винтона Серфа – рисовали в воображении мир, в котором сети будут подключаться друг к другу, превращаясь в паутину взаимосвязанных систем. Они предвидели появление такого мира, в котором умные машины будут порождать необычайные функциональные возможности, обладая при этом невероятными способностями к трансформации. В 1999 г. в интервью, которое я брал у Серфа для журнала America West (бортового издания не существующей больше авиакомпании), он обозначил свои цели:

Тогда, в 1973 г., главное было придумать, как заставить компьютеры обмениваться информацией. К тому моменту мы уже разрабатывали разнообразные компьютерные сети, работающие независимо друг от друга. Было очевидно, что ценность всех этих систем будет весьма ограниченна, пока они не смогут обмениваться информацией на одном языке. Мы определенно не хотели прийти к тому, как это было в 1910‑х или 1920‑х гг., когда в офисах на столах стояли дюжины телефонных аппаратов. Каждый из них имел в основе своей закрытую систему работы, и, чтобы позвонить кому-то, требовалось знать, какой именно телефон надо использовать. Поэтому мы изобрели протокол, называемый TCP/IP, с помощью которого можно было соединять между собой компьютеры и всевозможные компьютерные сети.

Мы знали, что это мощная технология, и понимали, что у нее есть огромный потенциал. Но в то время мы работали на мастодонтах за миллионы долларов. Такой компьютер заполнял собой все помещение, его не засунешь в портфель и не притащишь домой. Хотя, возможно, еще интереснее была невозможность представить себе, что будет, когда миллионы людей получат доступ к Интернету. Это как изобрести автомобиль и рисовать в воображении дюжину таких машин, не представляя, как 50 или 100 млн копий изобретения повлияют на привычки, взгляды, поведение и действия людей целой страны… да и всего мира.

Конечно, теперь доступ к высокоскоростному Интернету широко распространен в развитых странах. Более того, с появлением мобильных устройств и широкополосной сети мобильной связи через сотовые телефоны возникла целая культура «всегда онлайн, всегда на связи». Нужно отдать должное факту появления в 2008 и 2010 гг. iPhone и iPad, которые изменили ставки в игре и дали зеленый свет Интернету вещей. Хотя некоторые производители уже и выпустили к тому времени смартфоны и КПК, которые можно было подключать к Интернету, эти устройства были медленными и громоздкими, а их функционал был чрезвычайно ограничен. Многие из них всего лишь синхронизировали календари, контакты и основные данные. И большинство из них просто отвратительно справлялись с любыми задачами, кроме голосовых вызовов.

Но основа подключенного мира – и подключенных устройств – была заложена. Сегодня каждое подключенное к Интернету устройство получает свой IP-адрес, а это позволяет ему подключаться к другим устройствам, включая смартфоны, планшеты, игровые приставки, автомобили, холодильники, стиральные машины, системы освещения, дверные замки, системы автоматической оплаты в транспортных средствах и многое другое. В последние несколько лет на основе IP-адреса появилось множество различных систем и платформ. По сути, сегодня IP – это стандартный канал информационного обмена, развлечений, покупок, коммерческих операций и других задач и видов деятельности.

Эта тенденция поддерживается тем, что устройства и системы все чаще становятся цифровыми. Еще лет 20 назад для записи аудио и видео использовалась магнитная лента, фотоаппараты снимали на пленку, пульты дистанционного управления требовалось программировать, а музыка проигрывалась с записей на ленте или на компакт-дисках. Люди обычно распечатывали документы и посылали их друг другу почтой или по факсу. В этом мире, где одновременно использовались и аналоговые, и цифровые устройства, каждая машина выполняла свою особую функцию, и иногда было невозможно передать данные напрямую с одного устройства на другое – для этого нужны были физические действия. А это, безусловно, снижало удобство использования.

Сегодня же любое обычное компьютерное устройство, например планшет или смартфон, обладает разнообразными функциями и свойствами. Благодаря общепринятому языку бинарного кода и межсетевому протоколу IP эти устройства объединяют в себе функции нескольких машин из прошлого, но при этом работа с ними не вызывает никаких затруднений. Команды, функции и шифрование, для выполнения которых раньше требовалась целая армия разработчиков с глубоким знанием языка программирования, теперь выполняются в одно касание или с помощью произнесения нужного слова. В самом деле, от пользователя не требуется практически никаких знаний в области компьютерной техники, чтобы пользоваться ею и выполнять множество задач, кажущихся сложными.

Что в результате? Цифровые технологии рушат одни отрасли, а в других вызывают радикальные изменения. Обычные камеры и магнитная лента, по большому счету, уже не используются, а устройства записи только видео– или только аудиоданных постепенно исчезают. Бумажные карты почти не продаются, стационарные телефоны вымирают, а обычные книги и журналы становятся вчерашним днем. Кроме того, даже редкие и специализированные устройства все чаще подключаются к Интернету. DVD-плееры в потоковом режиме транслируют видео с удаленных серверов, навигационные системы в автомобилях сообщают о загруженности дорог на основе спутниковых и сенсорных данных, а весы в ванной комнате загружают данные в Интернет. Промышленное оборудование, от медицинского до сельскохозяйственного, также передает данные в Интернет, и эти данные распределяются по базам данных, комбинируются с другими и анализируются.

Все цифровые устройства добавляют стоимость продуктам и услугам. Обычный мобильный телефон за $75 вдруг превращается в смартфон за $600 и меняет мир. Согласно данным компании Cisco Systems, которая ввела понятие «индекс Интернета вещей», использование подключенных устройств ежегодно приносит компаниям $613 млрд дополнительного дохода, но это лишь половина того потенциала, что несет в себе Интернет вещей. По оценкам Cisco, этот показатель за десять лет может вырасти до $14,4 трлн.

Вперед по новому курсу

Несомненно, сейчас мы живем в электронно взаимосвязанном мире. «Глобальная деревня» Маршалла Маклуэна воплотилась в реальность, цифровой век в самом расцвете. На сегодняшний день по всему миру зарегистрировано около 7 млрд пользователей Интернета. По оценкам Cisco Systems, в апреле 2014 г. в мире использовалось приблизительно 12,1 млрд подключенных к Интернету устройств, а к 2020 г. эта цифра превысит 50 млрд. Согласно данным компании, продающей сетевое оборудование, в настоящее время каждую секунду около сотни «вещей» подключается к Интернету, а к 2020 г. таких «вещей» будет уже 250{2}. В целом по оценке подразделения Cisco Systems, отвечающего за интернет-решения для бизнеса, в реальности существует более 1,5 трлн «вещей», и в конце концов 99 % физических объектов станут частью одной сети. Конечно, время покажет, не чересчур ли оптимистично это предсказание.

В настоящее время эти вещи принимают все новые формы. Теперь к Интернету можно подключить не только компьютеры и смартфоны. В список входят парковочные счетчики, терморегуляторы, мониторы технического состояния, устройства для фитнеса, дорожные камеры, шины, дороги, замки, полки в супермаркетах, датчики состояния окружающей среды и даже сельскохозяйственные культуры и животные. Количество этих возможностей растет в геометрической прогрессии по мере того, как пересекаются друг с другом цифровые технологии, падают цены на компьютерное оборудование и программы, постоянное соединение с Интернетом становится все более быстрым и надежным, а разработчики учатся интегрировать устройства, приложения и платформы.

Вместе и по отдельности эти устройства предоставляют новые функции и совершенно новые возможности для компаний и потребителей. Например, можно настроить терморегулятор, включить и выключить свет или установить временный код на замке входной двери с помощью смартфона, который находится на другом конце города или даже на другом конце света. Кроме того, новые технологии дают интересные возможности применения данных с использованием социальных медиа, краудсорсинга, данных геолокации и, наконец, больших данных и аналитики. Последнее сегодня включает массивы данных, которые становятся все более объемными. Некоторые эксперты полагают, что все эти данные скоро сами по себе будут служить чистой валютой, влияющей на компании, колебание акций, процессы слияния и поглощения.

Интернет вещей позволяет эпидемиологам отслеживать распространение вирусов практически в реальном времени. Администраторы супермаркетов анализируют, как люди совершают покупки, когда проходят между рядами с товарами, – на что смотрят и что берут. Производители одежды оценивают, как меняются вкусы, а в моде появляются новые тренды. Фармацевтические компании в реальном времени отслеживают характер спроса на выпускаемую продукцию. Городские коммунальные службы обрабатывают данные, полученные с измерительных приборов и прочих систем, чтобы регулировать пробки на дорогах, убирать мусор, управлять работой сетей, контролировать потребление природных ресурсов и т. д. Интернет вещей затронет все отрасли без исключения. Технологии повышают уровень интеллекта и развивают способности к обучению у всевозможных физических и виртуальных систем.

Определение терминов и понимание концепции

Вам уже должно быть понятно, что в словосочетании «Интернет вещей» «вещи» буквально означают любые вещи или предметы, которые подключаются к Интернету и друг к другу. Это может быть что угодно: компьютер, планшет, смартфон, устройство для фитнеса, лампочка, дверной замок, книга, двигатель самолета, ботинки или футбольный шлем – вот несколько возможных примеров. Каждое из этих устройств, каждый предмет обладает уникальным идентификационным номером и IP-адресом. Эти объекты подключаются с помощью шнуров, проводов или беспроводной связи (спутников, мобильной связи, Wi‑Fi и Bluetooth). Они основаны на электронных схемах, к которым с помощью микросхем и радиочастотных меток могут быть добавлены функции ближней бесконтактной связи и радиочастотной идентификации. Независимо от того, какой конкретно используется подход, Интернет вещей подразумевает возможность перемещения данных для управления процессами – как из другой комнаты, так и из другой части света.

Но внутри такой обширной категории, как Интернет вещей, существуют некоторые ключевые различия и нюансы. На данном этапе будет целесообразно ввести базовые определения. Во-первых, под термином «подключаемые устройства» понимаются такие устройства, которые обмениваются данными по обычному интернет-соединению и получают дополнительные преимущества при подключении, например, через закрытую или частную сеть. Подключаемые устройства необязательно подсоединяются именно к Интернету вещей, но это происходит все чаще. Кроме того, эта подключаемость распространяется все дальше и дальше, выходя за пределы компьютеров, проникая во все уголки и закоулки мира.

Существует два основных типа подключаемых устройств: в первую очередь физические и цифровые, согласно справочному документу под названием «Интернет вещей или Интернет всего: в чем разница?», выпущенному в мае 2014 г. компанией ABI Research. К первой группе относятся такие объекты и процессы, которые сами по себе не генерируют и не передают цифровые данные, если для этого не производятся специальные манипуляции и не вносятся изменения, «тогда как ко второй группе относятся устройства, которые по своему назначению способны генерировать данные и передавать их для дальнейшего использования»{3}.

Это важное различие. Например, бумажная книга или виниловая пластинка – это примеры в первую очередь физических объектов. Однако электронная книга и аудиофайл MP3 – это в первую очередь цифровые объекты. Они изначально принадлежат к цифровому миру, потому что состоят из бинарного кода, а не из какого-то материального вещества. Точно так же магазин из кирпичей и цемента – это в первую очередь физический объект, а онлайн-магазин – в первую очередь цифровой. Хотя многим физическим объектам можно присваивать метки с применением цифровых технологий, таких как радиочастотная идентификация, они не способны обеспечивать передачу настолько же подробных данных. Например, маркетологи могут регистрировать клики и касания читателей, чтобы понять, как те используют электронные книги. Книга в переплете, оснащенная соответствующей меткой, может указывать на свое местоположение, но больше никаких данных она не сообщит, потому что бумага и чернила не являются цифровыми. Однако в зависимости от задачи и одно это может оказаться полезным – например, если библиотекарь должен найти книгу, которой нет на месте.

Радиочастотная идентификация – это основной инструмент, который позволяет физическим устройствам вступить в цифровой мир. Эта технология основана на микросхемах, которые собирают информацию c датчиков, встроенных в машины или чипы, находящиеся на устройстве или внутри него. Для радиочастотной идентификации используются как «активные» метки с источником питания (например, батарейкой), так и «пассивные» метки, которым не требуется батарейка или иной источник питания. И те и другие позволяют расположенным неподалеку считывателям собирать данные и обмениваться ими с компьютерами. Когда радиочастотный чип находится в радиусе действия считывателя, он автоматически посылает сигнал и данные компьютеру.

Пассивные радиочастотные метки особенно востребованы, потому что не требуют источника питания и могут функционировать в течение 20 лет и дольше, а стоит такая метка всего несколько центов. Пассивная метка получает питание от ближайшего считывателя. Спиральная антенна в устройстве создает контур, а метка образует магнитное поле.

Еще один термин, относящийся к Интернету вещей, это «промышленный Интернет», касающийся машин, оборудованных датчиками, которые делают их «умными». Эти устройства часто служат в качестве инженерной системы или IT-основы Интернета вещей. Например, промышленное оборудование или грузовик службы доставки могут транслировать данные с помощью Интернета вещей. Эти данные можно комбинировать с другими данными для дальнейшего повышения функциональности и общей ценности. В сфере промышленного Интернета обмен данными обычно осуществляется тремя разными способами: машина – машина (М – М), человек – машина (Ч – М) и машина – смартфон (М – С) (или другое устройство, например, планшет). Конечно, каждый из этих способов имеет свои особенности. Их мы рассмотрим в этой книге.

Интернет вещей способен подключать друг к другу в первую очередь физические объекты и предметы, а также подключать их к цифровым устройствам, включая компьютеры и программные приложения, что делает его невероятно мощной технологией. Таким образом, все устройства взаимодействуют друг с другом в рамках групповой или многоточечной конфигурации и обмениваются данными в реальном времени – часто с помощью применения облачных технологий. Более того, когда все эти машины подключаются к людям, использующим различные вычислительные устройства, – то есть по сути к Интернету людей, – возникает совершенно новая концептуальная основа.

В результате возникает Интернет всего (этот термин введен компанией Cisco Systems). Интернет всего представляет собой более развитое и усовершенствованное состояние, в котором физический и цифровой миры сливаются в единое пространство. Все преимущества мира «Ч – М» становятся доступны по мере того, как новые и новые возможности сильнее взаимосвязываются и переплетаются друг с другом. Как отмечает компания ABI, «по мере того, как вещи под управлением человека будут становиться умнее, что возможно благодаря способности машин самообучаться и искусственному интеллекту, потребность в участии человека будет постепенно снижаться. Те вещи, которым сегодня требуется определенное внешнее руководство, чтобы понимать предпочтения пользователя, в будущем станут полностью погруженными в среду, в которой они работают. В этом смысле можно утверждать, что Интернет людей – это первый шаг на пути к более глубокому погружению в виртуальную среду».

Концепция подключаемых устройств впервые появилась в начале 1990‑х гг. В то время исследователи Центра Auto-ID при Массачусетском технологическом институте начали размышлять над идеей о создании такой системы, которая позволила бы устройствам физического мира подключаться с помощью сенсоров и беспроводных сигналов. Термин «Интернет вещей» был предложен в 1999 г. Кевином Эштоном, одним из основателей Центра Auto-ID (прекратившего свое существование в 2003 г., вслед за чем появился EPCGlobal, который ввел в обращение электронный код продукта, или ЭКП). Еще в 1997 г. Эштон рассматривал возможность использования радиочастотных меток для изменения системы управления логистическими цепями потребительских товаров Procter & Gamble, где он работал младшим бренд-менеджером. Когда спустя два года центр открылся, Эштон сыграл решающую роль в определении глобальных стандартов радиочастотной идентификации, а затем сам стал предпринимателем в области высоких технологий и запустил ряд собственных стартапов.

В то время исследователи уже видели в радиочастотной идентификации предвестника Интернета вещей. Эта технология – наряду с ближней бесконтактной связью, штрихкодами, QR-кодами и цифровыми водяными знаками – проложила мост через пропасть между физическими объектами и виртуальным миром. Как отмечал Эштон в статье в RFID Journal в 2009 г., Интернет вещей позволяет перейти от ввода данных руками человека к вводу данных, который может выполнять как человек, так и машина. В то время как бóльшая часть данных в Интернете сейчас находится в форме текстовых файлов, сообщений, аудио-, фото– и видеофайлов, Интернет вещей собирает разные новые данные, объединяет их разными способами и дает людям и машинам более широкое и глубокое понимание процессов.

В этой статье, которая называлась «Тот самый Интернет вещей», приведены некоторые размышления Эштона:

Сегодня компьютеры – и, следовательно, Интернет – почти полностью зависят от людей в смысле получения информации. Почти все… данные, существующие в Интернете, изначально были созданы и собраны человеком – их печатали, записывали, фотографировали в цифровом виде, а также сканировали соответствующие штрихкоды. Обычные схемы работы Интернета отображают серверы, маршрутизаторы и прочие устройства, но в них ничего не говорится о самых важных и многочисленных маршрутизаторах – людях. Проблема в том, что людям не хватает времени, внимания и точности – то есть СМИ сами по себе не очень хорошо собирают информацию о физическом мире.

И это имеет значение. Мы являемся физическими объектами, и наша среда точно такая же. Наша экономика, наше общество, наше выживание основаны не на идеях или информации – они основаны на вещах. Вы не сможете съесть биты информации, когда проголодаетесь, сжечь их, если вам холодно, или залить их в топливный бак. Идеи и информация важны, но вещи намного важнее. Тем не менее современные информационные технологии настолько зависимы от данных, создаваемых людьми, что наши компьютеры больше знают об идеях, нежели о вещах.

…Мы должны дать компьютерам их собственные средства сбора информации, чтобы они могли видеть, слышать и чувствовать запахи мира самостоятельно…{4}

Будьте уверены, в подключенном мире заключается огромный потенциал. Интернет вещей способен проникать во все уголки и закоулки, щели, норы и червоточины, существующие в недоступном восприятию и часто невидимом мире, который простирается далеко за пределы действия органов зрения, слуха, обоняния и сознания человека. Он создает новые типы сетей и систем – и совершенно новые маршруты для данных, информации и знаний. Действуя вместе и используя правильный ввод и анализ данных, компьютеры и человек могут расшифровывать коды, определяющие физику нашей планеты и ее явлений. Это может перейти в нечто простое – например, мы будем понимать, когда истекает срок годности данного продукта питания или когда поломается определенный автомобиль. Или мы будем делать что-то сложное – например, управлять городской автоматической транспортной сетью умных автомобилей. Или использовать умные торговые стеллажи и метки на продуктах, которые будут опознавать людей, запоминать их предпочтения и раздавать им актуальную информацию и купоны на скидку в нужном месте в нужное время.

Интернет вещей способен проникать во все уголки и закоулки, щели, норы и червоточины, существующие в недоступном восприятию и часто невидимом мире, который простирается далеко за пределы действия органов зрения, слуха, обоняния и сознания человека. Он создает новые типы сетей и систем – и совершенно новые маршруты для данных, информации и знаний.

Также существуют некоторые концепции, которые, хотя и граничат с научной фантастикой, похоже, появятся в реальном мире уже лет через 20. Например, инфракрасные датчики и другие устройства можно будет имплантировать в человеческое тело или носить их на себе, и они будут собирать информацию и использовать Интернет вещей для передачи данных о кровяном давлении, содержании сахара в крови, темпе сердцебиения и других жизненных показателях, а также контролировать дозировку необходимых препаратов. Кроме того, человек сможет в любое время получать нужное ему количество лекарства. Так называемые наноботы будут помогать терапевтам следить за состоянием пожилых пациентов и сообщать им о возможных медицинских поводах для беспокойства. Если электронное устройство контролирует ситуацию, то в нужный момент оно подаст сигнал врачу или скорой помощи, что реагировать нужно немедленно. Подобным образом 3D-принтеры могли бы изготавливать по требованию разнообразные объекты, включая органы человеческого тела, необходимые для трансплантации.

По сути, все идеи ограничиваются лишь нашим воображением и креативностью. Так как Интернет вещей до сих пор находится в самом начале пути, многие технические и инженерные задачи еще только предстоит решать. Например, разрабатывать более качественные и экономичные батареи для мобильных устройств; создавать более компактные устройства и помещать больше датчиков в существующие смартфоны и другие устройства; находить способы встраивать датчики во всевозможные предметы, от одежды до станков; создавать еще более миниатюрные электронные устройства, более совершенные алгоритмы сортировки данных и сохранять низкое соотношение «сигнал – шум»; создавать стандарты и платформы, обеспечивающие совместное использование данных и глобальную совместимость. Сегодня любой датчик, физический и виртуальный, можно преобразовать в источник данных. А все эти данные поддаются сбору и анализу, поэтому потенциальные возможности здесь бесконечны.

Чувство безопасности

Интернет ознаменовал собой начало мира, в котором новости, информация о транзакциях и социальное взаимодействие передаются со скоростью света (и во многих случаях позволяют экономить массу времени и средств). Но при этом очевидно, что он также создает благоприятную почву для хакерства, кражи данных, создания вредоносных вирусных программ, взлома средств защиты, подслушивания и слежения, а также множества других проблем. Утечка данных уже ставит под угрозу личные и финансовые данные миллионов пользователей, подпитывая эпидемию мошенничества и хищения личных данных. По оценкам Центра по борьбе с хищением личных данных, в 2013 г. было замечено 614 случаев крупной утечки данных, что на 30 % больше, чем в предыдущем году{5}. Только в США было похищено более 92 млн записей и файлов. Утечки данных происходили в сферах розничной торговли, здравоохранения, финансовых услуг и во всех остальных отраслях. Что еще хуже, нет никаких признаков того, что ситуация меняется к лучшему.

Интернет вещей усугубляет эту опасность и создает дополнительные риски. В главе 6 мы поближе познакомимся с рисками, касающимися безопасности и конфиденциальности, но и так ясно, что многие эксперты видят будущее в самом мрачном свете. Согласно исследованию общественного мнения, проведенному организацией ISACA (ранее – Ассоциация по аудиту и контролю информационных систем) в 2013 г., 92 % опрошенных выражают озабоченность в связи со сбором информации при помощи подключаемых к Интернету устройств. Хакеры уже научились взламывать множество устройств, подключенных к Интернету вещей, включая автомобили, видеокамеры и радионяни. Кроме того, так называемые белые хакеры (которые находят в программах уязвимые стороны для того, чтобы улучшить качество программного обеспечения, а не для использования их в корыстных целях) обнаружили ряд слабых сторон в подключаемом к Интернету медицинском оборудовании, включая дозаторы инсулина, респираторы и дефибрилляторы.

Если образ хакера, который подключается к видеокамере, заставляет испытывать страх и неприятие, то программирование тормозов автомобиля так, чтобы они не сработали (или кардиостимулятора так, чтобы он перестал работать), может привести к ужасным последствиям. Очевидно, что прежде чем устройства Интернета вещей и функции подключаемости шагнут вперед, инженеры, дизайнеры, разработчики и специалисты в области безопасности должны проработать целый ряд вопросов. Проблема сетевой безопасности стоит особенно остро в таких сферах, как производство промышленного оборудования, здравоохранение и транспорт – там, где на кону жизнь, здоровье и благополучие людей.

Складывая пазл

Интернет продолжает развиваться. Непрерывное улучшение полупроводников, микроэлектроники, компьютерного дизайна, накопительных устройств, облачной архитектуры сопровождается появлением новых функций и возможностей. Более высокая пропускная способность сотовых сетей и быстрый беспроводной Интернет обеспечивают надежную инфраструктуру для Интернета вещей. В отчете «Эволюция Интернета»{6}, совместно подготовленном Cisco Systems и консалтинговым агентством Global Business Network, говорится, что изначально разработчики ARPAnet не подозревали, что Интернет станет таким, каким он стал сегодня – включая огромное число пользователей и те риски, которые он создает. Как сообщает отчет, хотя Интернет – это, по сути, сеть цифровых носителей, систем хранения данных и средств их передачи, оптического волокна, радиочастот, выключателей, экранов и терминалов, при этом он еще и сложная система разнообразных технологий, приложений, средств воспроизведения и правил использования.

Все эти факторы сыграют свою роль в формировании будущего Интернета и развития Интернета вещей. В конце концов, ясно одно: обширность и глубина Интернета выходят далеко за пределы участия человека и взаимодействия с ним. Цифровые технологии на основе протокола IP затрагивают нашу жизнь каждый день, и все чаще и чаще облачные технологии, мобильные приложения, краудсорсинг, социальные медиа и большие данные играют важнейшую роль в определении поведения людей и социального взаимодействия между ними. По мере того как Интернет вещей укрепляет позиции и все глубже проникает в нашу жизнь, он обещает нам еще более серьезные перемены во всех сферах, от здравоохранения и торговли до развлечений и политики. Мы будем носить одежду, подключенную к Интернету, и водить автомобили настолько умные, что они в любой момент смогут подобрать наиболее удобный для нас маршрут.

Появление Интернета вещей можно с полным правом назвать революционным событием. Одни называют его промышленной революцией 2.0. Другие описывают как переворот, который изменит мир сильнее, чем какие бы то ни было технологии. Хотя и невозможно предугадать точное развитие событий и конечный результат, очевидно, что грань между человеком и машиной будет стираться и дальше. Более того, как сетевые, так и независимо функционирующие устройства будут постепенно осознавать собственный интеллект. За то время, что вы прочитали этот абзац, еще несколько тысяч устройств подключились к Интернету.

Будущее уже наступило.

2. Мобильность, облака и цифровые инструменты: добро пожаловать в эпоху подключенного мира

Расцвет глобальной деревни

За последнее десятилетие цифровые технологии изменили мир. Они создали новые способы того, как мы обмениваемся информацией, сотрудничаем, совершаем покупки, путешествуем, читаем, проводим исследования, смотрим кино, собираем информацию, бронируем билеты и гостиницы, управляем своими финансами и делаем множество других вещей. В то же время они буквально перевернули современную промышленность и внесли изменения во все, от процессов производства до сбыта продукции. Сегодня в обороте глобальной интернет-экономики находится приблизительно $10 трлн{7}. К 2016 г. половина населения мира – примерно 3 млрд людей – будет пользоваться Интернетом.

В центре этой революции – мобильность. Хотя мобильные телефоны и ноутбуки появились более четверти века назад (а такие личные цифровые помощники, как Palm Pilot, были доступны еще в 1990‑х), до появления первого iPhone, который выпустила компания Apple в 2007 г., ни одно устройство не функционировало на таком высоком уровне и не обладало такими разнообразными свойствами при почти идеальных конструктивных параметрах. Появление первого iPad в 2010 г. стало еще одним подтверждением того, что эпоха мобильных устройств действительно наступила. Вдруг оказалось, что можно общаться и вести дела с помощью совершенно новых и эффективных средств. Сегодня обычный смартфон, который стоит несколько сотен долларов, обладает большей мощностью, чем бортовой управляющий компьютер за $150 000, который когда-то отправил космический корабль «Аполлон» на Луну.

Сейчас в мире используется приблизительно 6,8 млрд мобильных телефонов. Во многих развивающихся странах подключиться к Интернету можно только через них. Примерно 1,5 млрд из этих устройств – смартфоны, причем это количество стремительно растет. Что более важно, общее количество мобильных устройств сейчас уже подошло к 2,5 млрд. Согласно данным компании Gartner, занимающейся консалтингом в области IT, более 50 % сетевой активности сегодня осуществляется с мобильных устройств. Эра пост-ПК (этот термин предложил специалист в области теории вычислительных машин и систем Массачусетского технологического института Дэвид Кларк в 1999 г.) из футуристической выдумки явно перешла в область реальности. Согласно исследованию Бостонской консалтинговой группы, к 2016 г. четыре из пяти интернет-подключений будут совершаться с мобильных устройств{8}.

Смартфоны, равно как и планшеты, меняют то, как люди пользуются Интернетом и обмениваются данными. Применение мобильных устройств ставит новые задачи и открывает новые возможности для бизнеса, образовательных и государственных учреждений и иных организаций, и они начинают использовать в своей работе социальные сети и каналы передачи данных в реальном времени. В то же время мобильные и облачные технологии предлагают новые способы управления подключаемыми устройствами. Паутина подключенных и взаимоподключенных устройств превосходит по своим масштабам все, что было раньше. Эти технологии можно назвать не иначе как революционными.

Теперь iPhone или любой телефон, работающий под операционной системой Android, может служить в качестве пульта управления для домашнего кинотеатра, терморегуляторов, умной бытовой техники, а также взаимодействовать с подключенными к Интернету напольными весами, радионянями, автомобилями, приспособлениями для занятий спортом и активного отдыха, пульсометрами и многим другим. Смартфоны отслеживают движение потоков транспорта и работу оборудования, следят за перемещением детей и животных. Кроме того, iPhone и iPad (и не только они) могут подключаться к внешним устройствам и сенсорным датчикам, что еще больше расширяет функции и возможности этих гаджетов. В наши дни идеи ограничиваются лишь креативностью и воображением – и, конечно, пределами технических возможностей сенсоров, программного обеспечения и аккумуляторов. Но даже эти ограничения быстро исчезают по мере исследований и научных прорывов.

Все тоньше и тоньше

Сама идея мобильного устройства для коммуникации появилась более ста лет назад. В конце 1930‑х гг. американские военные службы начали использовать портативные радиостанции, известные как уоки-токи. Они весили 11 кг и работали в радиусе около 5 миль. В 1946 г. Честер Гулд придумал и нарисовал в своих комиксах про Дика Трейси устройство для двусторонней радиосвязи, которое носилось на запястье как часы. Этот коммуникатор был главной фишкой комикса и, конечно же, вызвал у публики живейший интерес. Затем в 1940‑х гг. исследователи из корпорации Bell Labs, в числе которых были Амос Джоэл-младший, Рэй Янг и Д. Ринг, разработали новую систему. Она позволяла звонящим говорить и передавать данные во время движения. Эта технология предусматривала подключение к разным вышкам сотовой связи по мере изменения местонахождения.

AT&T, а затем и Bell Systems представили первый в мире сервис мобильной связи в городе Сент-Луис штата Миссури 17 июня 1946 г. Первоначально предложение привлекло внимание всего лишь 5000 клиентов, которые совершали примерно 30 000 звонков в неделю{9}. Эта система была не особенно удобна (по крайней мере, по сегодняшним меркам). Звонки совершались с помощью оператора, причем в других районах сервисом пользоваться было невозможно. Те телефоны весили 36 кг, а обслуживание стоило $15 в месяц, не считая стоимости местных звонков (30–40 центов). Примечательно, что одновременно сервисом могли пользоваться лишь три абонента.

И только в 1960‑х гг. инженеры Bell Labs Ричард Френкель и Джоэл Энгель придумали такие компьютеры и электронные устройства, которые выходили за рамки обычной радиосвязи. В 1973 г. инженер компании Motorola Мартин Купер совершил первый звонок с современного мобильного телефона на улицах Нью-Йорка. Это устройство, весившее чуть больше килограмма, с батарейкой на 20 минут заряда, напоминало гигантский кирпич с торчащей из него антенной. Прошло еще десять лет, прежде чем мобильные телефоны попали на потребительский рынок. В 1979 г. японская компания NTT запустила сервис сотовой связи в Японии. В Скандинавии подобный сервис появился в 1981 г., а США – в 1983 г. Минусы? Первый доступный мобильный телефон, Motorola DynaTAC, стоил примерно $4000.

Однако вплоть до 1990‑х гг., то есть пока не появилась современная технология сотовой связи и более легкие и маленькие телефонные аппараты, мобильные телефоны не были широко распространены. Первую попытку создать цифровой смартфон предприняла IBM в 1993 г. Этот гигант технологий представил миру свой Simon: мобильный телефон, пейджер, факсимильный аппарат и КПК в одном флаконе. Simon предлагал целый набор функций, включая календарь, адресную книгу, часы, калькулятор, блокнот и электронную почту. Он был оснащен сенсорным экраном, сенсорным пером и клавиатурой с раскладкой QWERTY. Вскоре предшественники современных устройств появились у Nokia, Erickson и других производителей.

В марте 1997 г. на сцене появился карманный компьютер Palm Pilot. Хотя Apple и другие компании уже выпускали КПК (в 1992 г. эту концепцию в виде устройства Newton представила компания Apple), устройство Palm произвело фурор. Помимо прочего, оно позволяло хранить важные личные данные на устройстве и синхронизировалось с программным обеспечением на компьютере. Также можно было добавлять приложения и дополнительные функции. У некоторых более поздних моделей был встроенный модем, и их можно было подключить к Интернету. Впервые в руках у пользователей оказалась жизнеспособная альтернатива бумаге.

Увы, ни одно из этих решений – и ни один из доступных в начале 2000‑х гг. смартфонов – не обеспечивало соединение «точка – точка»[2], которую сейчас мы воспринимаем как нечто само собой разумеющееся. По сегодняшним стандартам эти смартфоны были громоздкими, а их использование было крайне неудобным. Интернет-соединение было медленным и прерывистым, программы работали хуже, чем обещала реклама, и интерфейс был чересчур изощренным. Эти устройства были, так сказать, Ford Model T[3] в мире мобильной связи. Хотя иногда к Интернету и можно было подключиться, все же эти устройства едва ли можно назвать подключенными в том смысле, в каком мы понимаем это сегодня.

Тем не менее фундамент для подключаемых мобильных компьютерных устройств был заложен. Когда сети сотовой связи были усовершенствованы, а беспроводной Интернет получил широкое распространение, фрагменты пазла подключаемости наконец-то сложились. Смартфоны теперь могли похвастаться чипами, которые давали возможность подключаться и к мобильной, и к беспроводной сети. С появлением iPhone темпы внедрения технологий стремительно выросли. Стало возможным отправлять и получать сообщения, просматривать уведомления, делать публикации в социальных сетях, сканировать с помощью приложений документы, обмениваться визитными карточками, записывать звук, фотографировать, считывать штрихкоды и загружать самые разные типы данных. Новые функции и возможности, совсем недавно бывшие только идеями, воплотились в реальность.

В то же время облачные технологии открыли новые возможности для синхронизации и обмена документами, фотографиями и данными между разными устройствами. В обиход быстро вошли электронные посадочные талоны на самолет, штрихкоды для бронирования номеров в гостиницах, электронные кошельки для оплаты услуг и товаров – от чашки эспрессо в кофейне до вещей на гаражной распродаже. Компании вместо штрихкодов и ручных систем управления запасами начали использовать радиочастотную идентификацию, стали помечать и отслеживать паллеты, транспортные средства, оборудование, инструменты и т. д. Одни ожидали, что новые технологии повысят эффективность работы в пределах завода или склада. Другие стали использовать радиочастотную идентификацию, чтобы эффективнее управлять всей цепью поставок.

Однако радиочастотная идентификация – это не просто инструмент снижения затрат и повышения прибыли. Это мост, соединяющий физический и виртуальный миры. Снабдив объект радиочастотной меткой или установив в устройство микросхему (будь то крошечный пассивный транспондер, работающий на электромагнитных волнах, либо активная или пассивная метка на батарейке, работающая в пределах УКВ) и установив радиочастотный считыватель, к Интернету можно подключить практически все. Сегодня технология радиочастотной идентификации используется для сбора платежей, в работе бесконтактных платежных систем, для слежения за животными, управления багажом в аэропорте, внедрения данных в паспорта, отслеживания участников марафона и даже мячей для гольфа – через приложение для смартфона.

Как мобильные технологии изменяют все

Возможность присваивать материальным объектам метки и превращать любого владельца смартфона в потенциальную информационную точку имеет множество замечательных и далеко идущих последствий. И это не эволюция, а революция. Извлечение информации из самых разных объектов и устройств помогает людям анализировать данные и лучше понимать суть вещей. Вместо того чтобы строить догадки, теперь можно просто подключиться к нужным данным и результатам их анализа, чтобы получить более глубокое и исчерпывающее понимание моделей, тенденций и принципов изменений.

Главная особенность подключаемых устройств такова: они непрерывно передают данные об использовании объекта, рабочих характеристиках, условиях и другую информацию. Проще говоря, они генерируют множество данных, которые поддаются анализу и на основе которых можно действовать. Совместите данные, полученные от человека и от машины, и ставки вырастут многократно. Получение данных из социальных медиа, использование методов краудсорсинга, применение данных, полученных с датчиков, – все это дает совершенно новые возможности и решения. Автоматизация, аналитические данные и искусственный интеллект позволяют серьезно расширить наши знания об окружающем мире.

Да, мобильные технологии создают точки подключения (представьте, что это центральная нервная система) между чем угодно и всем остальным на свете. Смартфоны и другие портативные устройства, радиочастотные метки, датчики внутри машин и даже организма человека, микрочипы, встраиваемые в объекты физической реальности, предлагают нам принципиально иной способ измерения и управления тем, что раньше было неразличимо. Кроме того, мобильные технологии экономят время и денежные затраты на прокладку кабелей и переоборудование помещений, а также сопутствующие сложности. По мере того как зона покрытия широкополосного Интернета и высокоскоростных мобильных сетей охватывает все больше регионов нашей планеты, ограничения по сбору, обмену и использованию данных стремительно исчезают.

Возможность присваивать материальным объектам метки и превращать любого владельца смартфона в потенциальную информационную точку имеет множество замечательных и далеко идущих последствий.

Сами по себе мобильные устройства и сети никогда не породили бы Интернет вещей. Перемещение данных с устройств в базы данных, через обширные компьютерные сети, обслуживающие предприятия и частных лиц, – это потенциально сложный, дорогой и трудоемкий процесс. Для сети автомагистралей требуются не только сами дороги и дорожные знаки, но и целая инфраструктура – с автозаправками, придорожными кафе, гостиницами и другими объектами. Аналогичным образом для поддержки Интернета вещей нужны системные средства, программные комплексы и всевозможные инструменты. Без этих компонентов Интернет вещей был бы просто набором разрозненных технологий с ограниченной функциональностью.

Сочетание мобильности с различными технологиями (включая облачную обработку данных, социальные медиа и большие данные) увеличивает общий полезный итог. В конечном счете технологии подпитывают друг друга, и рождается новая, более мощная платформа. Получается что-то вроде уравнения 1 + 1 = 3. На самом деле включение Интернета вещей в работу означает не только понимание того, как устройства соединяются друг с другом, но также того, как целые сети и системы устройств меняют потоки данных и создают ценность. «Базовые технологии Интернета вещей уже существуют. В этом пазле очень важно понять, как соединить все фрагменты правильно», – отмечает Джон Девлин, директор группы исследователей компании ABI Research.

Николас Карр, автор книги «Великий переход. Что готовит революция облачных технологий»[4], указывает на то, что повсеместное распространение недорогой электроэнергии в начале XX века повлияло на множество сфер – в бизнесе, торговле, обществе. Например, изменился городской ландшафт, потому что с появлением лифтов начали строить небоскребы. Изменился и облик города, потому что вывески стали подсвечиваться, а магазины оставались открытыми и после захода солнца. Точно так же мобильность и облачные технологии открывают совершенно новые возможности, что в неменьшей мере меняет окружающий нас мир.

Хороший обзор сквозь облака

Сегодня повсеместно распространены разные типы облачных сервисов, которые не обошли стороной практически ни один уголок Интернета и информационно-вычислительных систем. Многие называют эти сервисы коммунальными вычислительными услугами, потому что их можно в любую минуту включить и выключить. Кроме того, стало возможным динамически менять шаблоны использования в реальном времени. Однако облачные технологии также открывают нам двери в другую реальность, где можно обрабатывать, распределять и синхронизировать данные гораздо эффективнее, чем раньше. Ни одна организация, ни одно правительство не сумело бы создать инфраструктуру хранения данных, способную поддерживать Интернет вещей. Более того, благодаря прикладному программному интерфейсу (API) (по сути, небольшим программам для связи приложений между собой) можно выстроить гораздо более гибкую автоматизированную среду. Такое программное обеспечение позволяет различным устройствам и системам «говорить» друг с другом, даже если они работают на основе разных стандартов и протоколов.

Хотя термин «облако» широко используется в разных контекстах и ситуациях, по сути, он относится к среде распределенных вычислений[5], функционирующей в широкой сети (такой как Интернет). Как правило, группа компьютеров, подключенных к Интернету, служит платформой или сервисом для пользователей. Эти платформа или сервис могут принимать форму программного или аппаратного обеспечения, а также служить для хранения данных – и все это происходит через Интернет или локальную сеть. Несмотря на то что данная концепция не нова (идея об услугах внешнего размещения и управления зародилась еще в 1950‑х гг., когда возникла концепция разделения времени[6]), гигантские шаги в области обработки данных, расширение пропускной способности и развитие программного обеспечения за последние несколько лет заново определили облачное пространство.

Хорошим примером того, как формируется Интернет вещей (и какую роль в этом играют мобильность и облачные технологии), служит новая волна устройств для занятий фитнесом. Долгие годы любители бега, ходьбы и велосипеда, желающие отслеживать свои результаты, должны были либо фиксировать свои успехи на бумаге, либо покупать специальное устройство, которое считало шаги и отмеряло расстояния, а в некоторых случаях и регистрировало маршрут с помощью встроенного модуля GPS. В последние годы некоторые устройства научились синхронизировать данные с данными приложения или сайта, используя для этого кабельное или беспроводное подключение, например, с помощью технологии Bluetooth. И хотя эти устройства подключались к Сети, они были еще очень сырой версией того, что стало возможным в рамках Интернета вещей.

За последние несколько лет новое поколение устройств для фитнеса вывело спортивные результаты – и их отслеживание – на совершенно новый уровень. Например, браслеты Fitbit считают шаги, калории, количество пройденных этажей и минут физической активности, используя для этого встроенные электронные устройства, включая акселерометр и высотомер. Некоторые модели отслеживают фазы сна в ночное время. Устройства, снабженные органическим светодиодом для считывания, периодически подключаются к смартфону или компьютеру по Bluetooth и загружают данные в облако. Затем данные анализируются и пользователь получает сводку в виде таблиц и графиков. Их можно посмотреть на сайте или с помощью мобильного приложения.

Однако эти устройства не просто выводят на экран данные. Во-первых, их программное обеспечение сопрягается с другими приложениями и посылает им информацию. Таким образом можно загружать данные прямо из подключенных к Интернету беговых дорожек, велотренажеров и прочего спортивного оборудования. Во-вторых, можно использовать пульсометры, другие приложения для смартфона, отслеживающие маршруты для бега или ходьбы, регистрирующие прием пищи и потребление калорий. Можно соревноваться с другими пользователями, следить за снижением веса и заботиться о своем здоровье такими способами, которые были непредставимы еще несколько лет назад.

В этих возможностях замечательна не только сама технология, способная подробно и всесторонне измерять и регистрировать активность человека. Здесь мы говорим о целой экосистеме сервисов и приложений, которые подключаются к Fitbit и другим устройствам. В результате получается весьма точная картина активности человека за день, в которой учитывается все – от перемещений в пространстве до личных особенностей питания и сна. Компьютер считывает данные с устройств и приложений, загружает их в алгоритм и в реальном времени отображает результаты анализа. Без мобильных технологий, облачных сервисов и подключенных систем все это было бы невозможно. У пользователя были бы лишь разрозненные данные, из которых складывалась бы весьма ограниченная картина.

Вещи социализируются

Мобильность и облачные технологии фундаментально изменяют процессы взаимодействия и транзакции и другим образом. Например, за последнее десятилетие социальные медиа из новаторской идеи превратились в широко распространенное явление. В начале 2014 г. сетью Facebook ежемесячно пользовались 1,3 млрд людей, и 680 000 из них заходили в нее в том числе с мобильных устройств. В то же время Twitter может похвастаться почти 675 млн пользователей и примерно 58 млн твитов каждый день.

Эти и другие сайты – не просто набор случайных постов. Они позволяют в режиме реального времени познакомиться с трендами, взглядами людей в таких разных сферах, как политика, развлечения, мода и потребление. Использование этих данных создает совершенно новый подключенный мир. «Раньше компания продавала свой товар, и он просто растворялся в неизвестности. Не было никакой возможности узнать, что с ним сделал покупатель и какие еще существовали маркетинговые возможности», – говорит Глен Оллмайндер, президент по развитию бизнеса и технологий в консалтинговой фирме Harbor Research. Сегодня благодаря мониторингу социальных медиа можно видеть такие модели потребления, которые раньше не попадали в радиус действия аналитики.

Приложения для анализа данных из социальных медиа все чаще применяют алгоритмы для того, чтобы подстроиться под расширяющуюся вселенную факторов, среди которых количество кликов и посещений отдельных страниц и сайта в целом, количество уникальных посетителей, тон комментариев, ранжирование в поисковых системах, данные о переходах по ссылкам, количество репостов, количество подписчиков и т. д. Помимо прочего, теперь сайты объединяют данные, введенные человеком, с данными телефона. В ход идут чекины и геолокационные сведения – чтобы лучше понимать, как потребители совершают покупки, обедают и путешествуют. Ничего из этого не было бы без смартфонов и планшетов, оснащенных датчиками и средствами коммуникации в реальном времени.

Вслед за толпой

Когда речь идет о краудсорсинге, в центре внимания оказывается человек. Больше всего преимуществ от использования мобильных технологий и больших данных получают такие сферы, как здравоохранение. В физическом мире распространение инфекции и поведение людей могут иметь самый разнообразный и трудно предсказуемый характер. Попытки осмыслить методы лечения вызывают только новые сложности в этой и без того обременительной задаче. Однако благодаря использованию смартфонов, облачных технологий, краудсорсинга и анализа больших данных стало возможным разобрать накопленные данные от и до. Теперь исследователи используют эти инструменты при изучении любого вопроса, от распространения вирусов до влияния питания и физической активности на ожирение или затраты на медицинские услуги. Появление краудсорсинговых платформ, таких как CrowdMed, позволяет профессионалам медицинской отрасли спрашивать об интересующем их вопросе мнение у других экспертов и получать ответ в считаные минуты или часы.

Краудсорсинг и Интернет вещей в будущем могут коснуться самых разнообразных сфер и глубоко и по-разному затронуть жизни людей. «Технологический прогресс… уничтожает барьеры, ранее отделявшие любителей от профессионалов. Любители и дилетанты вдруг получили рынок для результатов своей деятельности, на котором организации подключаются к скрытым талантам людей», – отмечает Джефф Хау, который ввел этот термин и выпустил в 2006 г. книгу «Краудсорсинг. Коллективный разум как инструмент развития бизнеса»[7]{10}. Хау рассматривает краудсорсинг как способ подключиться к знаниям и опыту, которые раньше было невозможно получить и проанализировать.

Городские органы власти выпускают приложения, которые позволяют жителям сообщать с помощью смартфона о выбоинах на дороге или иных проблемах. Агентства по оказанию помощи пострадавшим используют краудсорсинг, чтобы лучше понимать, как распределять ресурсы. Например, появившаяся в 2008 г. программная платформа Ushahidi, совместно созданная разработчиками из Кении, Ганы, Южно-Африканской Республики, Малави, Нидерландов и США, позволяет добровольцам по всему миру наносить на карту любые события, от стихийных бедствий до политических волнений. В результате получается замысловатый гибрид с визуализацией в реальном времени, геолокационными данными и высокотехнологичными функциями коллективной картографии.

Все эти возможности заставляют переосмыслить традиционные методы сбора и использования данных. Благодаря Интернету и удешевлению технологий – включая смартфоны – барьеры на пути к подключению и подключаемости рухнули, равно как и затраты на сбор и передачу данных от тысяч и миллионов людей или устройств. Процесс, для которого в прошлом потребовались бы тонны бумаги, услуги наземной почты и месяцы на сведение данных в таблицы, теперь занимает считаные секунды, причем результаты расчетов динамически меняются в зависимости от условий и характеристик.

Большие данные – большие результаты

Неудивительно, что различные микрочипы и датчики, а также человек со смартфоном или планшетом генерируют огромное количество данных. Наряду с существующими источниками (у многих организаций есть унаследованные базы данных и регистрационные записи, хранящиеся десятилетиями) сейчас имеется множество новых способов их получения. В целом объемы данных ежегодно увеличиваются приблизительно на 50–60 %, а мобильный трафик растет примерно на 61 % в год, согласно данным сетевого гиганта Cisco Systems{11}. По прогнозам International Data Corporation, к 2020 г. в мире будет существовать 40 зеттабайт данных. (Для справки: 1000 терабайт = 1 петабайт, 1000 петабайт = 1 эксабайт, и 1000 эксабайт = 1 зеттабайт. В один зеттабайт поместится примерно 250 млрд DVD-дисков, то есть более 35 лет непрерывного просмотра видео в высоком качестве). Это приблизительно 6 терабайт на каждого живущего ныне человека – или 3 млн книг на душу населения{12}.

Неудивительно, что различные микрочипы и датчики, а также человек со смартфоном или планшетом генерируют огромное количество данных. Наряду с существующими источниками (у многих организаций есть унаследованные базы данных и регистрационные записи, хранящиеся десятилетиями) сейчас имеется множество новых способов их получения.

Несмотря на то что словосочетание «большие данные» представляет собой профессиональный жаргонизм, это разумная концепция, в основе которой лежит сбор, хранение и использование наборов данных, полученных как из структурированных, так и из неструктурированных источников (первые – это базы данных). Большие данные обычно существуют в виде потоков сообщений, текстовых файлов, фотографий, видео– и аудиозаписей, социальных медиа. Дуг Лейни, ныне аналитик в компании Gartner, еще в 2001 г. дал короткое и внятное определение больших данных. Он заявил, что большие данные включают три основные компонента: объем, скорость и разнообразие. Объем относится к количеству данных, скорость – к тому, на какой скорости данные генерируются и становятся доступными для использования, разнообразие означает множество различных типов существующих данных.

В некоторых дисциплинах – астрономии, метеорологии, геологоразведочных работах и техническом проектировании – для решения задач и построения моделей уже давно используются огромные массивы данных. С появлением Интернета вещей количество источников данных наряду с их объемом, скоростью и разнообразием растет в геометрической прогрессии. Теперь не только компьютеры собирают, генерируют и педантично хранят данные в своих базах. Интернет вещей охватывает спутники, паркоматы, торговые автоматы, телевизоры, кассовые терминалы, бензоколонки, упаковку пищевых продуктов, бытовую технику, выключатели освещения, общественные уборные и полки в супермаркетах. Любой объект, способный передавать потоковые данные в облако в реальном времени, становится частью Интернета вещей.

В перспективе главной задачей будет идентификация нужных данных и подготовка наборов данных к эффективному использованию. Время покажет, насколько хорошо подключенные устройства станут сортировать большие данные и использовать их. Конечно, по мере того как три компонента, названные Лейни, приобретают все большее значение (в основном благодаря цифровой конвергенции и Интернету вещей), мир бизнеса понимает, насколько важно повышать скорость анализа данных и темпы своих действий. Он будет вынужден действовать быстрее и умнее.

В то время как волна новых технологий открывает все более комплексные и одновременно детальные способы постижения мира, сочетание сложных систем анализа общественного мнения в социальных медиа, моделей краудсорсинга и подключаемых датчиков и устройств делает анализ более подробным. В будущем станет возможным повысить точность прогноза погоды, создать более гибкую производственную модель на основе развития инноваций, использовать данные для выпуска более качественной продукции, эффективнее выводить эту продукцию на рынок, в короткие сроки выпускать новые линии одежды или блюда для ресторанов, радикально менять способы взаимодействия производителей и потребителей.

Взгляд в будущее

Бесспорно одно: в ближайшие месяцы и годы мобильные устройства станут еще умнее. Смартфоны уже сейчас могут «слышать» и «чувствовать» на базовом уровне. У них есть встроенные микрофоны, камеры, GPS-навигаторы, акселерометры, гироскопы и другие датчики, которые по-разному действуют и реагируют в зависимости от факторов и условий окружающей среды. Вместе они создают интеллект устройства, превращая последний из обычного телефона в многофункциональный компьютер, который трансформирует мир вокруг нас.

В ближайшем будущем смартфоны станут распознавать запахи и вкусы, а также начнут больше учитывать контекст. Это не только научит телефоны не звонить и не вибрировать в театре или во время сна, но и откроет куда более широкие возможности. Например, телефон, снабженный датчиками температуры и влажности, и подключенный по Bluetooth к устройствам для измерения пульса и кровяного давления, сможет дать более точную информацию о спортивных результатах и общем состоянии здоровья человека. У метеорологов появятся более точные данные, и они будут лучше предсказывать погоду.

Сегодня эти концепции уже в пределах наших возможностей. Компания Adamant Technologies из Сан-Франциско разрабатывает маленький процессор, который сможет выполнять цифровое преобразование запаха и вкуса. Эта система использует примерно 2000 датчиков для определения оттенков аромата и вкуса, что значительно отличается от тех 400 рецепторов, которыми оснащен нос человека. Система будет определять, когда у человека неприятно пахнет изо рта, а когда он слишком много выпил, чтобы садиться за руль. Цифровой «нос» смартфона однажды научится определять основные медицинские показатели или выявлять несвежую еду.

Кроме того, если представители министерства здравоохранения получат доступ к такому типу данных (через краудсорсинг или автоматизированный сбор), то можно будет распознавать зараженное мясо и другие испорченные продукты. Если упаковка пищевых продуктов будет содержать радиочастотные метки, то фабрики и магазины смогут идентифицировать непригодную партию товара и немедленно убирать ее с полок, тем самым снижая риск распространения заболевания. А смартфон с функцией осязания позволит потребителям «пощупать» фактуру ткани через Интернет. Приложения будут расширять реальность: достаточно будет поднести камеру смартфона к любому объекту – от дерева до пирамиды майя, чтобы мгновенно получить о нем информацию.

Постепенно появляются так называемые носимые технологии – умные часы и браслеты, умные очки (такие как Google Glass), умная одежда. Эти устройства расширяют и улучшают Интернет вещей, и человеку становится доступно все больше данных. Эти технологии уменьшают количество отвлекающих факторов: больше не нужно постоянно вынимать телефон из кармана или сумочки, чтобы проверить, нет ли новых уведомлений. Электронная ткань и носимые гаджеты в перспективе будут следить за работой организма и фиксировать уровень тепла, высокие уровни ультрафиолета и химических веществ, аллергенов и токсинов в окружающей среде. Nike, Adidas и некоторые другие компании уже начинают встраивать датчики в одежду и обувь.

Но и это еще не предел. Используя Bluetooth, ближнюю бесконтактную связь, радиочастотные метки и другие беспроводные технологии, ученые исследуют возможность использования нанодатчиков и оптоволокна, чтобы заглянуть внутрь обрушившихся зданий, промышленного оборудования и даже тела человека. Все больше внимания уделяется сетям умных объектов или сенсоров (их уже миллионы, а то и миллиарды), которые взаимодействуют друг с другом и учитывают контекст. Это позволит создать армию дронов для служб доставки, которые будут эффективно выполнять свои задачи в считаные минуты. Возможно, появятся умные инструменты и автомобили, которые не позволят пользователю выходить за границы безопасности.

В следующих главах мы рассмотрим эти открытия и другие новые технологии. Достаточно сказать, что подключенное к Сети будущее постепенно вступает в свои права, и мобильные технологии здесь – это солнце, вокруг которого вращаются планеты других технологий. Число разнообразных подключаемых устройств и систем (особенно в потребительской сфере) все растет, и вскоре это так сильно изменит наш образ жизни, работы и общения, как нам и не снилось. Мы в самом начале пути.

3. Возникновение промышленного Интернета

Появление новой модели

Центральное место в концепции Интернета вещей занимает промышленный Интернет. Именно он обеспечивает основную инфраструктуру, которая поддерживает подключенное оборудование и данные. Этот термин, который в основном применяется к промышленному гиганту General Electric, означает интеграцию машин с датчиками, программным обеспечением и системами связи, которые вместе образуют Интернет вещей. Промышленный Интернет объединяет технологии и процессы из таких областей, как большие данные, самообучение машин и межмашинная коммуникация (М – М).

Одни называют этот подключенный к Интернету бизнес-мир индустрией 4.0, намекая на четвертую волну революционных промышленных инноваций (предыдущие открыли миру механизацию, массовое производство и внедрение компьютеров и электроники), другие – просто умной индустрией или умным производством. Неудивительно, что разные компании придумывают этому явлению свои броские названия. Например, IBM называет данную технологию «умная планета», а Cisco Systems довольствуется «Интернетом вещей».

Независимо от того, какой именно выбран термин, структурная основа для следующего шага в бизнесе и технологиях, по сути, будет одна и та же. Промышленный Интернет и Интернет вещей держатся на одном технологическом фундаменте и действуют в одном и том же виртуальном пространстве, хотя первый часто рассматривается как обособленная часть или компонент Интернета вещей. Но и у того и у другого есть общая цель – объединение физического и виртуального миров, стирание границ между ними, а также различий между машиной и человеком, чтобы создать намного более мощный интеллект, чем это возможно с помощью одной машины или одного устройства.

Одни называют этот подключенный к Интернету бизнес-мир индустрией 4.0, намекая на четвертую волну революционных промышленных инноваций (предыдущие открыли миру механизацию, массовое производство и внедрение компьютеров и электроники), другие – просто умной индустрией или умным производством.

До сих пор промышленный Интернет тесно связан с умными счетчиками учета потребления, отслеживанием транспортных средств и имущества, а также оптимизацией работы заводов, оборудования и машин. Однако в последующие несколько лет существующие цифровые устройства будут намного более тесно связаны с работой оборудования. Кроме того, промышленный Интернет станет служить фундаментом для разнообразных потребительских устройств и систем, которые мы рассмотрим в следующей главе.

В отчете McKinsey Global Institute под названием «Интернет вещей»{13} говорится следующее:

По мере того как возникают новые способы создания ценности, бизнес-модели, основанные на сегодняшней (по большей части статичной) информационной архитектуре, вынуждены решать новые задачи. Когда в реальном времени считываются предпочтения определенного потребителя в определенной географической точке, динамическое ценообразование может повысить вероятность покупки. А если знать, насколько часто или интенсивно используется товар, можно предусматривать дополнительные варианты – например, плату за использование, а не прямую продажу. Если весь производственный процесс будет оснащен множеством датчиков, то управление производством будет эффективнее. Когда производственная среда непрерывно проверяется на наличие опасных факторов, а сами объекты корректируют свои действия во избежание повреждений, число рисков и связанных с ними расходов сокращается. В результате выигрывают те компании, которые используют эти возможности. Иные же будут неконкурентоспособными.

Данные имеют значение

На самом базовом уровне как Интернет вещей, так и промышленный Интернет имеют отношение к данным и извлечению из них пользы. Сегодня благодаря всеобщей компьютеризации и практически повсеместному сетевому взаимодействию биты и байты данных перемещаются по всей планете в реальном времени. Все больше разнообразных устройств (стационарные компьютеры, ноутбуки, планшеты и смартфоны) служат средством быстрого сбора, обмена и доступа к данным все большего объема. Разумеется, функционирование подключаемых устройств (всех, от инсулиновых помп в больницах до домашних систем освещения) и обратная связь, позволяющая принимать решения, зависят прежде всего от данных.

Специалисты по обработке данных ввели термин «ценность точной информации». Речь идет о способности так располагать точки ввода данных, а затем собирать и анализировать информацию, чтобы получать наиболее полную картину. Достичь этой цели невероятно сложно, потому что чрезвычайно трудно собрать все данные, необходимые для получения идеальной картины, а затем выстроить такой алгоритм, который будет надлежащим образом учитывать все возможные переменные. Например, способность верно прогнозировать погоду зависит от четкого сбора точных данных, ввода релевантных данных и их осмысления путем применения сложных алгоритмов. То есть теоретически, если бы ученые задействовали подходящие системы и программное обеспечение, а также получили доступ к достаточной вычислительной мощности, прогнозы погоды были бы точными на 100 %.

На сегодняшний день существует слишком много переменных величин и ограничений, чтобы получить идеальную картину некого сложного события в любой сфере, будь то прогнозы погоды, сельское хозяйство, производство, здравоохранение, транспорт или рынок ценных бумаг. Поэтому вместо попыток создавать идеальные модели специалисты по обработке данных сосредоточились на построении самых лучших возможных моделей с использованием больших данных и аналитики. Здесь огромную роль играет прогнозная аналитика, которая выявляет и осмысляет события еще до того, как они произойдут. Например, это позволит банку выявить потребителя, который подумывает купить новый автомобиль, но еще не начал присматриваться к разным моделям. На заводе будут заранее знать, когда должна сломаться деталь в каком-то оборудовании, а в супермаркете – какие продукты купит тот или иной человек.

Поток данных от подключаемых объектов и оборудования разрастается в геометрической прогрессии. Согласно отчету компании по управлению данными Wipro под названием «Большие данные: ускорение процессов производства», за время шестичасового рейса на Боинге-737 из Нью-Йорка в Лос-Анджелес генерируется колоссальное количество информации – 120 терабайт. Вся она собирается и хранится в самолете{14}. Что еще более важно, эти данные могут быть проанализированы, чтобы выявить все аспекты работы двигателя.

Неудивительно, что информация становится ценным экономическим активом. Согласно прогнозу фирмы Gartner, занимающейся консалтингом в области IT, через несколько лет информационные активы и данные крупных компаний уже будут у них на балансе. Превращение данных в валюту повлияет на оценку товарно-материальных ценностей, сделки по слиянию и поглощению и многое другое. Однако эта экономическая ценность значит куда больше, чем просто активы. По оценке McKinsey Global Institute, большие данные могут снизить затраты на разработку продукции производственных компаний на 50 % и больше{15}. Изучение огромного количества точек ввода данных аналитическими программами приведет к обнаружению недостатков в качестве товара или услуг, снизит эксплуатационные расходы и в корне изменит подход компаний к инвестированию в людей и оборудование.

Картина действительно меняется по мере того, как компании учатся получать доступ к большим данным и использовать их. Хотя базы данных, программные приложения и неструктурированные потоки информации уже приносят массу новых знаний, эти источники блекнут на фоне обширной и еще не исследованной области данных, которая существует в пределах физических границ нашей планеты. До сих пор способов измерить, собрать и обработать эти данные не существовало. Они всегда находились за пределами нашего восприятия и почти точно так же были недоступны для приборов – подобно тому, как сомнительным выглядит существование радиоволн и ультрафиолетового излучения. Электромагнитные волны стали иметь для человека значение только тогда, когда он создал устройства и системы, способные их обнаруживать.

Интернет вещей обещает на порядок увеличить количество точек ввода данных. Сочетание повсеместного подключения к Сети, недорогих датчиков и простой микроэлектроники дает возможность подключать к Интернету буквально все что угодно. Пакеты с молоком, дороги, мосты, транспортные средства, деревья, оборудование, медицинские приборы и энергетические установки вдруг превращаются в точки ввода данных. Данные пересекаются и тем самым создают новые знания и возможности.

Почувствовать выгоду

В центре промышленного Интернета находятся датчики. За последние несколько лет развитие технологий (что сопровождалось уменьшением размеров устройств) привело к новому восприятию объектов в естественной среде.

Сегодня перечень устройств для ввода данных и подключаемых систем включает в себя самые разнообразные вещи: модули геолокации и GPS, сканеры штрихкодов, термометры, барометры, приборы для измерения влажности, датчики вибраций, датчики давления, гироскопы, магнитометры, камеры, аудио– и видеомониторы, акселерометры, датчики движения, радары, сонары и лидары. Последние используются компанией Google для управления гуглмобилями. Эти беспилотные автомобили проехали без водителей более 700 000 миль, при этом не произошло ни одного столкновения, вызванного техническими причинами.

Датчики собирают данные, но для их управления и осмысления нужны компьютеры, системы хранения и программное обеспечение. Подключаемые системы часто опираются на интерфейс прикладных программ (API), чтобы сделать данные доступными для приложений, когда и где требуется (эти небольшие программные компоненты соединяют между собой различные устройства и программы, по сути определяя процесс взаимодействия и способы обмена данными). Они обеспечивают окончательную обработку в целях извлечения данных, распознавания лиц и перевода на другой язык. Например, система опознает человека или на основе выражения его лица предлагает ему определенные товары, когда он входит в магазин. Либо же позволяет человеку сфотографировать вывеску или сообщение на неизвестном ему языке и мгновенно получить перевод. Также система использует технологию расширенной реальности, которая позволяет человеку сфотографировать какой-нибудь объект (например, Эйфелеву башню) и тут же получить всю информацию о нем. Информация в виде полупрозрачного принта появляется поверх изначального изображения или на дисплее умных очков типа Google Glass.

Возможности безграничны, а потенциальные выгоды для бизнеса значительны. По словам консультантов компании McKinsey Майкла Чуи, Маркуса Леффлера и Роджера Робертса, промышленный Интернет вещей несет с собой совершенно новые перспективы. Вот что они писали в 2010 г. в отчете под названием «Интернет вещей»{16}:

Некогда предсказуемые пути информации перестают быть таковыми: физический мир становится чем-то вроде информационной системы… Эти сети производят огромные потоки данных, которые поступают на компьютеры для анализа. Когда объекты начинают воспринимать элементы среды и передавать информацию, они превращаются в инструменты для комплексного понимания мира и быстрого реагирования на любую ситуацию. Принципиальное изменение состоит в том, что теперь эти материальные информационные системы начинают разворачиваться и некоторые из них могут обходиться без человеческого вмешательства.

Что же все это несет для наиболее передовых компаний? Генерируемые машинами данные сейчас составляют около 15 % всех данных, имеющихся у компаний. Однако в течение следующих десяти лет этот показатель, по всей видимости, увеличится до 50 %. Интеллектуальные активы – по сути, устройства, оснащенные датчиками и подключенные друг к другу – будут контролировать параметры, предоставлять данные об использовании и поведении оператора, а также следить за условиями и техническим состоянием.

Интернет вещей, скорее всего, станет источником огромной прибыли в промышленности и коммерческой отрасли. Если снизить затраты на топливо всего на 1 % или настолько же уменьшить капитальные затраты для непроизводительной системы, то экономия составит десятки и даже сотни миллиардов долларов. Промышленный Интернет породит экономическую деятельность, измеримую в десятках триллионов долларов.

Подключенный мир меняет все

Промышленный Интернет предоставляет несколько ключевых возможностей – и они часто пересекаются по мере того, как компании вводят технологии в действие. Среди них:

Сведения о местонахождении

Теперь с помощью всевозможных камер, датчиков и спутников легко отслеживать движение и перемещение объектов. Такие данные во многом определяют ситуацию в современном мире. Цифровые камеры отмечают геолокацию с помощью фотографий; вышки сотовой связи фиксируют тот момент времени, в который абонент попадает в их радиус действия с мобильным телефоном; устройства для считывания карт и системы магнитных ключей, такие как E-ZPass, регистрируют, когда водители проезжают мимо пунктов приема платежей на платных дорогах; а социальные медиа (например, Facebook, Twitter и Yelp) используют эту технологию, чтобы отмечать, где и когда человек входит в систему или обновляет статус на своей странице. Кроме того, модули GPS и спутники идентифицируют, где именно находятся самолеты, поезда и другие транспортные средства в конкретный момент времени.

Несмотря на то что система глобального позиционирования (GPS) существует уже более 20 лет (а идея использовать спутники на орбите Земли зародилась еще в 1950‑х гг.), она представляет собой лишь один фрагмент огромного пазла – местоположения объектов. Другие ключевые компоненты включают вычислительные устройства с адресами управления и доступом к среде (MAC-адресами), предоставляющие уникальный идентификатор машины; IP-адреса, которые определяют местонахождение устройства в сети Интернет; Ethernet-адрес, указывающий местонахождение устройства в локальной сети (LAN); радиочастотные метки и другие подобные датчики, соединяющие физический и виртуальный миры.

В Интернете вещей смартфоны представляют собой «последнюю милю» канала данных о геолокации. Они обеспечивают сбор данных на постоянной основе с помощью использования GPS-чипов, триангуляции вышек сотовой связи и, если сигнал все-таки слишком слаб или вообще недоступен из‑за здания или иного препятствия, беспроводной связи или технологии A-GPS. Эти средства работают на основе разных сетевых ресурсов, чтобы идентифицировать абонента, а также его местонахождение для обмена данными с устройством.

Системы геолокации в режиме реального времени уже используются в разных отраслях. Например:

• Навигационные системы на базе GPS, а также сотовые технологии широко применяются для отслеживания грузовиков, кораблей и самолетов, когда те перемещаются из одного пункта в другой.

• Системы слежения за транспортом позволяют логистическим и транспортным компаниям оптимизировать маршруты, анализировать эффективность водителей, отслеживать скорость передвижения и местонахождение транспортных средств, а также лучше планировать их эксплуатацию и расходы на топливо.

• Технологии отслеживания материальных запасов, в которых часто используются средства радиочастотной идентификации, позволяют идентифицировать физические активы и отследить их движение в процессе производства и сбыта. Розничные торговые компании уже более десяти лет используют эти системы на уровне паллетов и ящиков, чтобы отслеживать местонахождение товаров. Однако теперь продавцы и другие участники грузоперевозок применяют систему радиочастотной идентификации на уровне единиц товара. Это позволяет выстроить намного более эффективную систему отслеживания и использовать совершенно новые функции и возможности.

• Регистрация персонала и установление личности. Бейджи, оснащенные средствами радиочастотной идентификации, приложения для смартфонов с GPS и сервисами определения местонахождения дают возможность в любой момент узнать, где находится человек. Данная технология широко применяется на режимных объектах и в лабораториях, включая правительственные учреждения и военные базы с жесткими требованиями к идентификации личности и контролю доступа.

С хорошим примером cистемы позиционирования в реальном времени и ее ролью можно познакомиться в Орегонском университете науки и здоровья. В этом научно-исследовательском медицинском институте в Портленде метки присваиваются самому разному медицинскому оборудованию, от инфузионных помп до костылей, что облегчает их поиск. Кроме того, с помощью меток проще отслеживать рабочие характеристики устройств. Такой подход не только экономит время, которое иначе было бы потрачено на поиск и проверку устройств, но и помогает убедиться, что они в рабочем состоянии. В настоящее время Орегонский университет науки и здоровья изучает возможность создания меток для пациентов и врачей, чтобы лучше понимать, где они проводят время, как перемещаются на территории учреждения, сколько времени у пациентов уходит на ожидание врача. «Данная технология позволяет понять, как мы можем повысить свою производительность», – говорит Деннис Минсент, руководитель отдела клинических технологий.

А Hawaiian Legacy Hardwoods объединила низкотехнологичное дерево и экотуризм с ультрасовременными разработками. С 2010 г. эта компания, штаб-квартира которой расположена в Гонолулу, снабдила пассивными радиочастотными метками с GPS-координатами более 225 000 деревьев. База данных содержит информацию о семенном фонде, режиме питания и полива и т. д. Все это время компания добавляет процессы в базу данных и корректирует их на основании информации, получаемой от сети деревьев. «Мы можем отследить практически все, что происходит с деревом. Мы просто его сканируем, а затем записываем и регистрируем данные», – рассказывает директор по информационным технологиям Уильям Гиллиам.

Такая технология, как iBeacon от Apple, предоставляет еще больше возможностей, которые способны кардинально изменить процесс совершения покупок. Если продавец отслеживает маршрут движения покупателя по магазину и видит, где тот подолгу останавливается, то он может собрать данные о моделях поведения покупателя и пропустить их через специальную программу для анализа. Это поможет ему определить, стоит ли предложить этому человеку купон на скидку или что-то еще, и если да, то какой должна быть скидка. Все данные в совокупности, полученные при анализе тысяч или десятков тысяч покупателей, помогут продавцу усовершенствовать свой магазин. Например, изменить расположение товаров на полках, что приведет к росту продаж. Подобные программы для анализа улавливают такие тенденции и взаимосвязи, которые не заметить невооруженным глазом.

Повышение ситуативной осведомленности

Еще один способ использовать датчики – встроить их в элементы физической среды, включая дороги, здания, почву, растения и воду океана. Когда сотни и тысячи датчиков подключены друг к другу, можно просматривать данные с более высоким разрешением и лучше понимать взаимосвязи и модели. Например, умная городская транспортная сеть может эффективно управлять движением транспорта и оптимизировать работу светофоров для максимального потока автомобилей. Это не только ускорит транспортное сообщение, но и позволит пользоваться дорогой большему количеству автомобилей одновременно.

Эти технологии могут принести немало пользы в сельском хозяйстве и прогнозах погоды. Сегодня фермеры используют датчики, встроенные в машины и поля, чтобы распространять удобрения и пестициды более точно (и, как следствие, снизить потенциальный вред для окружающей среды). Датчики отслеживают уровень содержания влаги в почве и включают оросительную систему, если требуется. Даже коровы, свиньи и другие животные все чаще подключаются к сети. По некоторым оценкам, в США и Европе сейчас уже более 14 млн подключенных ферм, а к 2020 г. число подключенных устройств на фермах превысит 70 млн. Информационную революцию совершают такие компании, как OnFarm и Trimble, которые выпускают системы для измерения самых разнообразных показателей, от уровня и натяжения почвенной влаги до величины pH и оптимальных моделей удобрения культур.

В то же время все более мощные компьютеры, датчики, большие данные и более продвинутое компьютерное моделирование выводят прогноз погоды на новый, более точный уровень. Сегодняшние прогнозы погоды на шесть дней вперед по уровню точности сопоставимы с прогнозами погоды на пять дней вперед десять лет назад. Помимо спутников и обычных метеостанций ученые используют все большие количества датчиков, которые встраиваются в физические объекты среды. Бен Кайгер, директор центральной оперативной службы в Национальных центрах предсказаний условий окружающей среды под эгидой Национального управления океанических и атмосферных исследований, говорит, что цель состоит в том, чтобы повысить разрешающую способность сетки для получения более точных и долгосрочных прогнозов. Национальная метеорологическая служба уже проводила эксперименты с привлечением социальных сетей и краудсорсинга, чтобы собирать данные о погоде.

Использование дополнительных датчиков и краудсорсинговых технологий открывает новые возможности получения данных с высоким разрешением. Ллойд Трейниш – выдающийся инженер IBM в исследовательском центре имени Томаса Уотсона и куратор проекта Deep Thunder. Этот проект направлен на повышение точности прогнозов погоды с помощью более совершенных технологий сбора и анализа данных. Трейниш утверждает, что измерения, полученные с использованием оборудования на фермах, датчиков скорости ветра и содержания влаги в почве и воздухе, а также данные со смартфонов и других устройств очень ценны для получения знаний обо всем, от температуры и скорости ветра до уровня давления и влажности. А с помощью правильных данных и правильных точек ввода можно повысить точность прогнозирования и научиться строить более эффективные и экономически ценные модели.

Данные, полученные от подключенных физических объектов, могут распространяться на инфраструктуру и служить целям общественной безопасности. Если подключить мост, тоннель или автомагистраль, то можно вовремя понять, что данный объект нуждается в ремонте. Так намного легче определять приоритетность рисков и, как следствие, организовывать ремонтные работы. Кроме того, применяя нужное программное обеспечение и информационные панели на самом объекте, можно получать данные из всей инфраструктурной системы. Иными словами, опираясь на структурированную информацию, а не на чьи-то мнения или политические взгляды, ведомство может четко рассчитать реальную степень риска и расходы в случае ремонта объекта или игнорирования этой потребности.

Сегодня компании и правительственные организации уже используют технологии повышения ситуативной осведомленности для управления движением транспорта. Правоохранительные органы в Лос-Анджелесе, Нью-Йорке, Мемфисе и Санта-Крузе используют ввод данных и их анализ в реальном времени для выявления вероятных рисков и своевременного выделения сотрудников и ресурсов на основе развивающейся концепции прогнозного поддержания общественного порядка. Компании устанавливают все больше разнообразных датчиков (от средств видеоконтроля до подслушивающих устройств), чтобы выявлять проблемы и использовать данные для строительства более качественных дорог, водохозяйственных объектов и авиационных заводов.

Аналитика принятия решений, основанная на использовании датчиков

Интернет вещей, помимо прочего, поддерживает более широкое и сложное планирование и принятие решений. При наличии необходимой вычислительной мощности, соответствующих датчиков и достаточных объемов для хранения, сейчас можно вывести сбор и анализ данных на такой уровень, который раньше и представить себе было невозможно. Например, по мнению McKinsey & Company, обширные сети датчиков в земной коре позволили бы буровым компаниям получать гораздо больше информации. Хороший пример того, как датчики и мониторинг объектов меняют жизнь, можно увидеть в швейцарской мультинациональной нефтепромысловой компании Weatherford. С помощью радиочастотной идентификации она следит за техническим состоянием бурового оборудования и определяет, когда требуется ремонт или модернизация.

В Транспортном управлении Швеции (Trafikverket) обычный осмотр интенсивно используемых вагонов и локомотивов был заменен на отслеживание электронными системами (на протяжении 13 000 км путей). Используя радиочастотные метки и считыватели, а также сотовые и локальные сети для передачи данных к центральному устройству мониторинга, инженеры получают данные более чем из 150 промежуточных точек контроля. Когда поезда на полном ходу проносятся через эти точки, оборудование может обнаружить перегрев подшипников осей, повреждение колес, чрезмерную вибрацию и другие проблемы. «Мы выводим оборудование из эксплуатации прежде, чем произойдет серьезная поломка», – говорит менеджер проекта Леннарт Андерсон.

Совокупные данные в течение последующих 25 лет произведут переворот во всех областях. Ретейлеры используют их, чтобы понимать покупательские привычки, производители – чтобы знать о состоянии оборудования, а организации в области здравоохранения – чтобы точнее предсказывать поведение людей. Камеры, видео– и аудиоданные, информация о перемещении объектов, а также другие источники данных создадут новые и улучшенные алгоритмы, средства эмуляции и методы моделирования. Когда люди и окружающая их среда будут оснащены датчиками, правительственные организации и компании смогут преобразовывать данные, полученные с каждодневных моментальных снимков, в движущуюся картинку. Это позволит делать посекундные корректировки, доработки и изменения.

Суммарный эффект будет значителен. Аналитика принятия решений с использованием датчиков приводит к немедленной реакции на событие или ситуацию, а также дает более глубокое понимание принципов использования и потребления в реальном времени. Это, в свою очередь, дает возможность вводить схемы оплаты по факту потребления, а также модели стоимости, которая меняется в зависимости от повышения и понижения спроса и т. д. Авиалинии уже сейчас используют динамическую модель для регулирования цен в реальном времени, но современные модели бледнеют по сравнению с тем, что возможно в полностью подключенном бизнес-мире.

В ближайшем будущем множество отслеживающих устройств станут в реальном времени оценивать физическую форму, состояние здоровья и потребление пищи. Устанавливать размер страхового вознаграждения и уровни страхового покрытия можно будет на основе конкретных измерений, полученных с помощью электронных устройств, а также традиционных медицинских осмотров и лабораторных испытаний. При использовании этой модели тот, кто будет согласен добровольно предоставлять данные и вести здоровый образ жизни, сможет получать финансовые стимулы (например, его ежемесячные страховые взносы будут снижены).

Средства автоматизации и управления

Завершающий структурный компонент промышленного Интернета – построение систем, использующих машинный (или искусственный) интеллект для автоматизации процессов и решений. Выведение человека из контура управления повышает скорость и производительность, что коренным образом изменит бизнес, систему образования и государственное управление.

В последние несколько десятилетий работа на конвейерах и производстве все чаще делается роботами. Они отливают, клепают и варят себе дорогу, механически выполняя сложные и опасные задачи. Они есть и в медицине, где служат в качестве хирургических инструментов и все более совершенных протезов. Теперь они получают еще и чувства (зрение и осязание), наряду с таким уровнем искусственного интеллекта, который позволяет им действовать самостоятельно. Чем дальше идет XXI век, тем больше таких роботов.

В будущем продвинутая робототехника и машинный интеллект исключат человека из производства и избавят от тяжелого труда. В каждой области произойдет подобное, от поставок товаров и мытья окон до ремонта дорог и военных действий. Кроме того, радикальные усовершенствования машинного интеллекта, скорее всего, приведут к появлению роботов и систем, которые будут постоянно анализировать собственную эффективность и учиться исправлять собственные ошибки – так же, как другие машины и люди. По мере того как сети устройств с датчиками отправляют большие объемы данных на компьютеры для анализа, а алгоритмы и программное обеспечение все эффективнее обращаются с полученной информацией с учетом контекста, автоматизация и искусственный интеллект выходят на новый, подчас весьма высокий уровень. Промышленная система или робот могут автоматически корректировать работу инструментов или оборудования, процесс смешивания химических веществ и других ингредиентов, способы эксплуатации и технического обслуживания моторов в двигателях самолетов или роботов, используемых на производстве товаров.

Помимо прочего, обширная сеть датчиков может обеспечить немедленную реакцию на изменение условий. Это особенно ценно при управлении ограниченными ресурсами, например водой или энергией. Все больше предприятий коммунального хозяйства используют умные счетчики, которые в реальном времени регистрируют и показывают потребляемые ресурсы. Эти счетчики также отображают переменные тарифы и позволяют ловить их понижение. В будущем умные сети позволят домовладельцам и предприятиям (включая крупные центры обработки данных, которые расходуют много электричества) применять сложные алгоритмы для оптимизации использования и экономии энергии, а также снижения расходов. Сегодня умные терморегуляторы, подключенные к кондиционерам, уже определяют, когда нужно включать и выключать вентилятор, как смешивать наружный и внутренний воздух с учетом температуры внутри и снаружи здания.

В будущем продвинутая робототехника и машинный интеллект исключат человека из производства и избавят от тяжелого труда. В каждой области произойдет подобное, от поставок товаров и мытья окон до ремонта дорог и военных действий.

Эта технология обеспечивает быстрое обнаружение непредсказуемых условий в реальном времени и мгновенное реагирование на них с помощью автоматизированных систем. В основе лежит искусственный интеллект. Какова же цель? Имитировать человеческое мышление и умение принимать решения, но вывести эти процессы за рамки возможностей человека. Пример искусственного интеллекта в действии – современные системы предупреждения столкновений автомобилей и самолетов. Они издают звуковые сигналы и в некоторых случаях предпринимают определенные действия. В будущем эти инструменты будут только совершенствоваться. Например, наверняка появится возможность посылать целые армии дронов-наноботов или роботов-насекомых, чтобы очистить место разлива нефти или токсичных отходов либо провести разведку разрушенного землетрясением здания в поисках выживших.

Подключение военных

Промышленный Интернет служит основой для совершенно новой армии и принципиально иного оружия. В последнее время военные дроны меняют привычные представления о боевых действиях и методах преследования террористов. Например, США применяют беспилотные летательные аппараты в Афганистане, Пакистане, Сомали и других горячих точках. Привлекательность этой технологии отчасти заключается в том, что, согласно данным проекта «Американская безопасность», военные беспилотники стоят приблизительно $6,5 млн, в то время как стоимость аналогичного истребителя составляет около $100 млн (а еще ведь имеется риск для жизни пилота). Кроме того, управлять беспилотником намного дешевле, чем обычным самолетом{17}.

Оператор находится на расстоянии (в некоторых случаях за тысячи километров) и подключается к системе через Интернет. Он управляет самолетом и нажимает на спусковой крючок, чтобы открыть огонь или сбросить бомбу. Все выглядит так, будто он играет в компьютерную игру. Но отдельные дроны – это лишь первый шаг на пути к подключенной армии. В следующие несколько лет появятся подключенные транспортные средства, тяжелая техника, медицинские устройства, летные очки и т. д. Все больше систем будут включать в себя расширенную реальность – совмещение данных и сгенерированной компьютером информации с реальными событиями.

Позже появятся еще более продвинутые возможности. Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США изучает возможность использования роботизированных армий. Роботы-насекомые будут ползти, красться, скользить и летать вокруг расположения сил противника. Они могут и убивать, что будет совершаться системой с автоматическим управлением. Этот вопрос обсуждается в ООН и других организациях на предмет как законности, так и гуманности. Однако эти устройства также способны выполнять разнообразные опасные задачи, например, обезвреживание бомб или спасение раненых солдат. Однако подключенные устройства будут полезны не только на поле боя. Они могут помогать собирать данные и более эффективно анализировать их. А это даст результаты во всем, от сбора разведывательных данных до прогнозирования поведения и управления ресурсами.

Каждое подключение играет свою роль

Все больше промышленного оборудования и его компонентов становится частью Интернета вещей. В том числе это и обширный сегмент систем прошлого поколения, таких как котельное оборудование, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, двигатели поездов и судов, электрические системы. В результате меняется очень многое: конструкции и внутреннее оснащение зданий, транспортные системы и заводы. Встроенные датчики и подключаемость дают возможность отслеживать срок годности продуктов, состояние изношенности шин, протечку крыш. По мере того как робототехника и нанотехнологии начинают пересекаться с Интернетом вещей (о чем мы подробнее поговорим в главе 7), появляются совершенно новые и порой совершенно умопомрачительные возможности, включая самостоятельные сетевые устройства, управляющие опасным строительством и сносом зданий.

Будьте уверены, промышленный Интернет и более обширный Интернет вещей помогут понять множество физических систем. Влияние технологий уже весьма значительно. В рамках производства и сбыта датчики на предприятиях оперативно предоставляют информацию о состоянии и местоположении продукции. Сквозной контроль порождает совершенно иной тип цифровой хозяйственной деятельности, более быстрой, гибкой и экономически эффективной. Можно быстрее разрабатывать новинки и выводить их на рынок, лучше находить сырье и компоненты, оперативнее продвигать продукцию на рынке и обеспечивать более высокий уровень сервиса для клиентов.

Сочетание технологий и различных систем открывает совершенно новые горизонты для бизнеса. В декабре 2013 г. Джефф Безос, глава гиганта розничной онлайн-торговли Amazon, объявил, что в течение следующих нескольких лет его компания планирует начать доставку товаров с помощью дронов. Мы рассмотрим подобные социальные последствия в главе 6, но кое-что предельно ясно и так: дроны коренным образом изменят целые отрасли. И если эта идея окажется жизнеспособной, роботизированная доставка кардинально изменит то, как потребители покупают и используют товары. Это изменит даже подход к переработке старой продукции. 3D-печать, вероятно, совершит дальнейший переворот. Во многих отраслях промышленности эта технология используется уже сейчас.

Появление моделей ценообразования и использования товаров опирается на технологию Интернета вещей и подключенную физическую среду, которая управляет данными в реальном времени. Система страхования с оплатой по факту – это только начало. В авиационной промышленности производители сохраняют за собой право собственности на двигатели и взимают с авиакомпаний плату за их фактическое использование. Во многих городах сейчас можно на несколько часов арендовать велосипед или автомобиль, при этом платить надо только за то время, что вы пользовались транспортным средством. Например, служба проката автомобилей Zipcar с помощью приложения для смартфона подсказывает, где находится ближайший автомобиль. Радиочастотный транспондер снимает блокировку дверей, а некая черная коробка внутри автомобиля передает данные обратно на сервер по беспроводному соединению (хотя компания не отслеживает местоположение клиента из уважения к частной жизни). Автомобиль оснащен системой дистанционного отключения двигателя на случай угона.

В области здравоохранения подключенные устройства в сочетании с краудсорсинговыми технологиями меняют метод работы специалистов с эпидемиями (например, гриппа). Можно в реальном времени получить визуализацию и следить за изменением модели поведения вируса. Это помогает понять, насколько широко распространился вирус и необходима ли дополнительная медицинская помощь и ресурсы. Кроме того, все более сложное компьютерное моделирование может показать разные сценарии развития вспышек заболевания и продемонстрировать, как те или иные подходы влияют на угрозы типа ВИЧ или распространение отравляющего вещества.

В Массачусетском технологическом институте на кафедре гражданского строительства и природоохранной деятельности, возглавляемой доцентом Рубеном Хуанесом, смартфоны и краудсорсинг применяют для того, чтобы лучше понимать, какую роль в распространении инфекционных заболеваний играют 40 крупнейших аэропортов США. Данный проект поможет определить, какие меры необходимы для локализации инфекционного заболевания в определенной географической области и какие решения следует принимать на уровне министерства здравоохранения в отношении вакцинации или лечения на ранних стадиях заболевания.

В целях прогнозирования темпов распространения инфекции Хуанес и его коллеги изучают, как путешествуют отдельные люди, географическое положение аэропортов, разницу во взаимодействии аэропортов, время ожидания в каждом из них. Чтобы построить рабочий алгоритм для этого нового проекта, Хуанес, будучи геофизиком, использовал исследования движения жидкости по сети трещин в горной породе. Кроме того, его группа берет данные с мобильных телефонов для понимания моделей перемещения людей. Конечный результат, по словам Хуанеса, будет представлять собой «модель, которая очень отличается от обычной диффузионной модели». Без Интернета вещей все это было бы невозможно.

Можно с уверенностью сказать, что промышленный Интернет – это гигантский скачок вперед. Подключаемость машины к машине – это основа управления и производства нового поколения. Способность машин «говорить» друг с другом по сети (этот процесс называется «телеметрия») выводит вещи на качественно новый уровень. Он ведет к повышению скорости принятия решений и более широкому применению автоматизации. Он обеспечивает поддержку множества потребительских сервисов и устройств. Чтобы использовать потенциал Интернета вещей в полной мере, компании должны интегрировать системы, устройства и данные и применять их в условиях стремительно растущих рисков, связанных с безопасностью и правом на частную жизнь. Есть ряд вопросов, касающихся безопасности и автоматизации, а также определенные технические сложности, которые могут помешать внедрению технологий или замедлить его, что замедлит и получение результатов.

4. Потребительские устройства: умнее с каждым днем

Мир без проводов

Сегодня в обычном доме примерно 75 розеток. Взгляните на них и сосчитайте, сколько устройств подключено к электрической сети постоянно, а сколько – время от времени. Должно получиться приблизительно от 200 до 300 самых разных вещей, от духовок и батарей центрального отопления до пылесосов, ламп, планшетов и зарядных устройств. Очевидно, что мы очень зависим от огромного количества машин, которые служат нам день за днем.

Когда-то каждое устройство являло собой прорыв в области технологий. Каждое из них говорило о том, что в будущем нас ждет лучший мир – мир, который будет куда удобнее. Благодаря стиральным машинам отпала необходимость в изнурительной ручной стирке, когда приходилось бить одежду об камни и подолгу тереть ее мылом и песком. Лампы позволили использовать направленный свет, необходимый для многих задач. С помощью тостеров можно поджаривать хлеб, не разжигая огонь и не включая духовку. Радио дало возможность узнавать новости в считаные минуты, не дожидаясь завтрашней газеты. Электрические секаторы позволили садоводам подравнивать кусты гораздо быстрее, чем раньше.

Сегодня мы воспринимаем эти и многие другие приспособления как нечто само собой разумеющееся. Они стали частью нашей жизни. Конечно, со временем многие из них становятся лучше, и без конца выпускаются новые модификации. Стиральные машины и другая бытовая техника теперь работают на микросхемах, что позволяет лучше выполнять свои задачи (и автоматизировать их), а также экономить энергию. Светильники оснащаются реостатами, и это дает возможность регулировать яркость освещения. У тостеров предусмотрены автоматические настройки и даже датчики, которые помогают понять, что тост поджарился как следует. Радиоприемники встраиваются в компьютеры, а современный дизайн секаторов делает их безопасными.

Если задуматься, от темпов развития потребительских технологий захватывает дух. Более того, появление потребительской электроники – а в последние годы и увеличение вычислительной мощности разных устройств – в корне меняет то, как мы смотрим кино и телевизионные программы, общаемся, делаем покупки, собираем информацию и выполняем невероятное количество самых разных задач. С развитием инновационных технологий мир, вне всякого сомнения, стал лучше. Мы получили больше возможностей для досуга и социальной активности. Работа с оборудованием и езда на автомобилях стали безопаснее, лекарства качественнее, а уровень комфорта повысился так, как предыдущие поколения и мечтать не смели.

Некоторые социологи и культурантропологи, включая Элвина Тоффлера и Дэниела Белла, продвигали идею о том, что мы вступаем в постиндустриальную эпоху, в которой акцент делается на информации и услугах, а не только на потреблении и использовании товаров. Сегодня в пользу этой теории говорит множество доказательств. Согласно различным исследованиям рынка, сейчас у потребителей в США примерно семь подключенных устройств на дом. А по оценке Организации экономического сотрудничества и развития, к 2020 г. таких устройств будет 20{18}. Более того, возрастает важность технологий, на основе которых работают эти устройства. По данным компании NPD Group, занимающейся исследованиями рынка, 88 % владельцев мобильных устройств знакомы с системами домашней автоматики{19}. Все больше обладателей смартфонов, электронных книг, плееров Blu-ray и прочих устройств говорят, что самое главное – это возможность подключения к Интернету и просмотра контента. В некоторых случаях они используют для этого сразу несколько устройств.

Подключенные устройства меняют не только то, что мы думаем о товарах и вещах, но и наше поведение в целом. Четверть века назад мы шли в кинотеатр, покупали билет и смотрели фильм. Сегодня мы платим за просмотр фильма в потоковом режиме или же через Wi‑Fi на планшетах, смартфонах и игровых приставках. Мы смотрим фильмы и слушаем скачанную музыку в самолетах и кафе. Не менее важно, что обзоры и рекомендации из социальных медиа все больше влияют на наше мышление и покупки.

Подключенные устройства дают миру подключенных людей, а отношения и связи между группами меняются. И все же человеческие связи, несмотря на всю важность, это лишь фрагмент пазла под названием «Интернет вещей». Подключение отдельного устройства повышает его мощность, а часто и ценность для пользователя. Однако способность подключать устройства к обширной сети – по сути, к Интернету вещей – заставляет технические возможности расти экспоненциально.

Например, если выключатель света связать с Интернетом, это позволит хозяину не только запрограммировать время включения и выключения освещения с помощью смартфона, но и вручную им управлять. Еще можно использовать специальную программу, которая будет подсчитывать расход электроэнергии по всему дому и давать рекомендации по его сокращению, что позволит экономить деньги. Дальше эти данные могут использоваться коммунальной службой, чтобы лучше понять и проанализировать принципы расхода и установить тарифы и льготы, что оптимизирует расход электроэнергии для потребителей. Подобные возможности усматриваются и в других отраслях, например, в автомобильной промышленности, здравоохранении и финансовых услугах.

Подключенные устройства дают миру подключенных людей, а отношения и связи между группами меняются. И все же человеческие связи, несмотря на всю важность, это лишь фрагмент пазла под названием «Интернет вещей». Подключение отдельного устройства повышает его мощность, а часто и ценность для пользователя. Однако способность подключать устройства к обширной сети – по сути, к Интернету вещей – заставляет технические возможности расти экспоненциально.

Замечательные возможности также дает установка средств радиочастотной идентификации и прочих датчиков на различные объекты. Кладовая сама подскажет, когда в ней заканчивается рис или сальса. Холодильник определит, что хлеб или масло заканчиваются и пора пополнять запасы. Ванная будет знать, что нужна туалетная бумага или зубная паста (и при этом даже добавит их в список покупок). А затем, когда покупатель придет в магазин и подойдет к полке с нужным товаром, на смартфоне сработает сигнал (или даже будет предложен купон со скидкой).

Конечно, подключенные устройства все чаще превращаются в точки пересечения данных, что создает еще больше впечатляющих возможностей. Если смотреть на вещи реально, то мы только вступаем в век подключенных устройств. Несмотря на то что домашние сети и Wi‑Fi стали широко использоваться более десяти лет назад, а быстрое мобильное подключение удивляет все реже, платформы и инфраструктура для поддержки всех этих устройств только вступают в зрелость. В прошлом разные системы и устройства не могли стабильно взаимодействовать. Более того, без облачных технологий, которые позволяют гораздо проще обмениваться информацией и синхронизировать ее, быстрый и беспрепятственный обмен данными был просто невозможен.

Сегодня темпы развития инноваций ускоряются, а цифровые технологии достигают все более высокого уровня. По мере того как платформы данных укрепляют позиции, аналитика совершенствуется, облачные сервисы становятся стандартом в области информационных технологий, мобильные приложения становятся более мощными и совершенными, а цены на средства радиочастотной идентификации падают, основа для Интернета вещей приобретает все более четкие очертания. Ясно, что наш мир никогда больше не будет прежним. Мы вступаем в новый век, который обещает революционные изменения во всем, что мы делаем.

Подключения множатся

Сама по себе идея подключенных устройств далеко не нова. Мы начали подсоединять наушники к стереосистемам и портативным CD-плеерам, чтобы слушать музыку в более личном пространстве, еще десятилетия назад. Несложно вставить между лампой и розеткой таймер, чтобы управлять включением и выключением света, и дистанционно управлять устройствами с помощью пульта. В эпоху персональных компьютеров с помощью USB-разъемов стало относительно легко подключать разнообразные внешние устройства, такие как внешние жесткие диски, цифровые камеры, диктофоны, наушники и микрофоны, тонометры, музыкальные инструменты и т. д.

Несомненно, что добавление внешних устройств и компонентов к устройству или инструменту повышает ценность последнего. Однако устройство, подключенное с помощью провода, это лишь одиночный объект, соединенный с другим одиночным объектом. Этот принцип предлагает весьма ограниченные функции и возможности. Кроме того, нельзя использовать, например, таймер освещения как-то иначе, каким-то более сложным способом. В лучшем случае интерфейс таких устройств неудобен, в худшем – приводит в замешательство. Многие из них требуют ручной настройки, причем постоянно. А подсоединенный к Интернету выключатель света будет ежедневно запрашивать информацию о восходе и заходе солнца и автоматически менять настройки освещения. Также он позволяет легко задавать и перенастраивать параметры с помощью смартфона и использовать текстовые сообщения, например, в мешап-сервисе IFTTT.

Подключенные устройства и системы за последние несколько лет шагнули далеко вперед в плане сложности. Благодаря усовершенствованным пользовательским интерфейсам, улучшенному программному обеспечению, простоте удаленного доступа, более высоким стандартам технологий и потребителям, которые все лучше умеют обращаться с устройствами, возникает платформа для подключаемости и взаимодействия. Эти технологические усовершенствования, наряду с более быстрыми полупроводниками, GPS-навигаторами, акселерометрами и прочими датчиками, снижают важность физического уровня компьютерного оборудования и базовых кодов, что, в свою очередь, ведет к снижению цен и повышению спроса на подключенные устройства.

Достаточно бегло взглянуть на пульты дистанционного управления, чтобы понять, какие здесь наблюдаются тенденции. Когда-то с каждым купленным электронным устройством потребитель получал новый пульт управления. Это привело к созданию универсальных пультов, которые управляли разными устройствами. Однако ручное программирование кодов для телевизора, DVD-плеера, радиотюнера, устройства для просмотра потокового видео так, чтобы использовать лишь один пульт, слишком сложно и даже мучительно. Но более новые системы, работающие на программном обеспечении, уже есть на смартфонах и планшетах. Настройка параметров на устройстве не требует особых усилий. Нужно ввести название производителя и номер модели, и программа сама найдет его в базе данных и автоматически запрограммирует пульт управления, а затем настроит все устройства, чтобы они работали согласованно.

Более умные программы и системы – и более сложные и узконаправленные алгоритмы – не просто стали инструментами, которые упростили процесс настройки и использования устройств. У них появились и новые функции. Например, в начале 2000‑х гг., когда начали появляться плееры для воспроизведения потокового мультимедиа, популярность цифровых устройств для видеозаписи (например, TiVo) стремительно выросла. Стало ясно, насколько широкие возможности открывают подключенные устройства и как сильно они могут изменить целые отрасли. Через несколько лет пользователи уже смотрели телепрограммы со сдвигом во времени. Вскоре появились потоковые веб-сервисы и интернет-радиостанции, призванные удовлетворить растущий интерес к контенту, доступному везде и всегда. По мере того как аудитория традиционных радиостанций и телеканалов уменьшалась, целые бизнес-модели фундаментально менялись.

Сегодня, отчасти благодаря развивающемуся Интернету вещей, поведение потребителей и модели потребления значительно меняются. Пользователи уже отказались от компакт-дисков в пользу скачивания музыки и потоковых музыкальных сервисов. Бумажные книги постепенно уступают место Kindles, Nooks и iPad с приложением iBook от Apple. Магазины с видео-дисками исчезли. Журналы становятся электронными, а бумажные карты остаются лишь в учебниках истории. Вместе с тем сокращается и телевизионная аудитория: сегодня телепрограммы смотрят всего 40–50 % зрителей от того количества, что было пару десятилетий назад. Доходы от размещения рекламы в газетах с 2005 г. также снизились приблизительно вполовину.

Иными словами, подключенный мир ведет к беспрецедентным в истории переменам. Внезапно становится возможным управлять с помощью смартфона стиральной машиной или дверью гаража, менять код дверного замка или установить временный код для гостя или ремонтника, пришедшего по вызову. Также можно собрать платформу домашней автоматизации, включающую умное освещение и системы терморегулирования, безопасности и т. д. Производители начинают выпускать хабы для управления целым рядом устройств и приборов бытовой техники. Ведущие компании в этой отрасли (например, Apple с платформой HomeKit), по сути, постепенно переходят к автоматизации домов.

Расцвет платформ и протоколов

Долгие годы подключенные устройства ограничивались таймерами и наборами для любителей радиотехники. Чтобы установить систему управления освещением и бытовой техникой, требовалось время и желание все это настраивать, подстраивать и перенастраивать. Чтобы заставить все это работать нужным образом, приходилось как следует помучиться. Шотландская компания Pico Electronics разработала X10, один из самых ранних стандартов, в 1975 г. Помимо прочего, эта компания создала первый однокристальный калькулятор, программируемые проигрыватели виниловых пластинок и пульт управления освещением и бытовой техникой. Позже компания адаптировала интерфейс Х10 для работы с персональными компьютерами. Несмотря на то что протокол Х10 продемонстрировал возможности домашней автоматизации, он никогда не пользовался особым успехом и с годами затерялся на фоне других технологий. Он просто был слишком дорогим и неудобным.

Но появились другие протоколы, среди которых особенно примечательны Z-Wave, ZigBee и Insteon. Например, беспроводная коммуникационная платформа Z-Wave для подключения к электронным устройствам, таким как системы освещения, доступа, терморегуляции, безопасности, дымоизвещения и бытовым приборам, использует радиочастотные волны низкой мощности в диапазоне 900 мегагерц. Платформа оптимизирована для работы с малой задержкой и обладает высокой степенью надежности, что означает непрерывное и качественное соединение устройств друг с другом. Кроме того, эта платформа позволяет обмениваться небольшими пакетами данных на скорости 100 килобайт в секунду. В результате работе платформы нисколько не мешают сигналы Wi‑Fi или Bluetooth поблизости. Товары с использованием этой технологии сейчас производят более 160 компаний.

ZigBee выпускает коммуникационные протоколы, на базе которых создаются персональные сети (PAN). Такая сеть позволяет подключать различные устройства и, в некоторых случаях, передавать данные в Интернет. ZigBee специализируется на низкозатратном и низкоскоростном соединении между устройствами. Обычно такая сеть действует в радиусе приблизительно 10 метров и обеспечивает передачу данных на максимальной скорости около 250 килобайт в секунду. Эта платформа, использующая 128-битное шифрование для защиты данных, может передавать сигналы через промежуточные устройства ZigBee к более удаленным устройствам, создавая таким образом многосвязную сеть (где все устройства и узлы ретранслируют данные в сеть). Именно поэтому ZigBee лучше всего подходит для приложений, которые используют низкую скорость передачи данных и периодическую связь. Таким образом, ZigBee широко применяется для беспроводных динамических сетей, включающих терморегуляторы, электрические счетчики, выключатели света, устройства контроля технического состояния и множества других коммерческих и промышленных систем. Технология ZigBee Alliance охватывает более 600 различных товаров, выпускаемых более чем 400 производителями.

Третья основная платформа, Insteon, работает на радиочастотах, передавая сигналы по воздуху и по кабелю. Эта система управляет выключателями освещения, лампочками, терморегуляторами, датчиками движения, камерами видеонаблюдения и многим другим. Платформа позволяет обходить препятствия и избегать радиопомех, возникающих из‑за стальных, бетонных и других объектов и блокирующих радиоволны. Вместо того чтобы использовать обычный принцип командования и управления для контроля за устройствами, Insteon, передающий сигналы на относительно большой скорости 38 400 бит в секунду, использует принцип равноправных узлов. В пределах сети каждое безбатарейное устройство выступает в качестве двустороннего транслятора, то есть система может сама найти самый быстрый доступный маршрут для передачи данных в пределах сети. По словам представителей компании Insteon, данная технология уже применяется на более чем миллионе узлов по всему миру.

Несмотря на то что Z-Wave, ZigBee и Insteon уже довольно развитые платформы, они далеко не единственные. В результате мы имеем чрезвычайно разрозненную среду Интернета вещей, что сильно осложняет жизнь многим потребителям и компаниям. Слишком часто разные протоколы становятся отдельными островами, причем каждому требуется разное и иногда резервное оборудование, что снижает выгоду и добавляет сложностей в процессы домашней автоматизации. Это, в свою очередь, порождает дополнительные системы, которые связывают между собой различные протоколы и платформы автоматизации. Один такой продукт, Revolv, предназначен для объединения семи различных технологий автоматизации с помощью приложения на смартфоне или планшете. Так же, как универсальный пульт управляет разной электронной техникой, Revolv подключается к замкам, терморегуляторам, акустическим системам, умным штепсельным вилкам, шторам и датчикам, используя при этом одну-единственную платформу.

Интернет вещей и реальный мир

Несмотря на то что некоторые из подключаемых возможностей существуют в той или иной форме уже лет 20, обычно их считают достоянием богатых и технически подкованных пользователей. И все же теперь на арену выходит новое поколение систем, которые стоят от сотни до нескольких тысяч долларов, а не сотни тысяч. Более того, эти системы становятся умнее, дешевле, более взаимосвязанными и в целом лучше. Посмотрим на несколько ключевых областей применения и ситуаций, в которых Интернет вещей в корне меняет нашу жизнь.

Автоматизация домов уже реальна

Прелесть автоматизации в том, что она обещает дать нам более удобный, безопасный и экологичный дом с более эффективными системами. Помимо подключенных систем освещения, открывания дверей гаража и умных замков, постепенно появляются и другие разнообразные продукты. Например, детекторы дыма нового поколения при воспламенении передают сигнал тревоги аварийной бригаде. Некоторые системы отправляют беззвучный сигнал на смартфон, уведомляя о необходимости заменить батарейки. Умные терморегуляторы (помимо того, что их несложно настраивать и программировать) оптимизируют потребление энергии и снижают ее расход на 40–50 %. Системы будущего станут чувствовать, что человек зашел в дом, и подстроятся. Со временем они будут изучать привычки хозяев и знакомиться с уникальными характеристиками дома автоматически. По оценкам исследователей из Виргинского университета, обычная экономия энергии на 20–30 % с помощью таких систем в США поможет сберечь 100 млрд киловатт и 15 млрд долларов ежегодно{20}.

Нетрудно представить тот день, когда все начнут использовать голосовые команды, управление с помощью смартфонов и подключенные устройства для создания списков покупок, поиска рецептов и выполнения прочих задач. Приложение для смартфона поможет найти нужный продукт на полке в супермаркете. А затем дома, вместо того чтобы путаться в сложной системе кнопок и пультов управления, можно будет просто поставить продукт в микроволновку и сказать: «Разморозь» или «Подогрей мой кофе».

Эта технология на самом деле все чаще способна контролировать каждое электронное устройство в доме и даже управлять неэлектронными устройствами. Умные системы безопасности и видеонаблюдения уже повсеместно доступны. Они обеспечивают удаленное наблюдение, перевод в рабочее и нерабочее состояние, а некоторые в случае обнаружения движения включают IP-камеру и отправляют текстовое уведомление хозяевам. Скоро такие системы безопасности, вероятно, будут распознавать жителей дома по постоянным или временным маркерам авторизации на смартфонах и начнут использовать технологию распознавания лиц, чтобы предотвратить несанкционированное проникновение. В последнем случае система может оповещать охранное предприятие или правоохранительные органы.

Кухня – одна из самых жарких точек Интернета вещей и автоматизации в доме. Например, компания LG выпускает умную бытовую технику, в том числе холодильники с морозильными камерами, стиральные машины и духовые шкафы, которые управляются с помощью смартфона или просто голоса (достаточно сказать, например: «Начать стирку теплой водой»). Можно менять настройки или запускать процесс стирки, даже если вы не дома. Тем временем умный диспетчер, встроенный в холодильник LG, позволяет хозяину проверить содержимое по смартфону с помощью камеры, установленной внутри холодильника. Устройство также оснащено функциями «Контроль свежести» (чтобы отслеживать срок годности продуктов) и «Планировщик питания» (предлагает рецепты на основании того, что на данный момент есть в холодильнике).

Нетрудно представить тот день, когда все начнут использовать голосовые команды, управление с помощью смартфонов и подключенные устройства для создания списков покупок, поиска рецептов и выполнения прочих задач. Приложение для смартфона поможет найти нужный продукт на полке в супермаркете. А затем дома, вместо того чтобы путаться в сложной системе кнопок и пультов управления, можно будет просто поставить продукт в микроволновку и сказать: «Разморозь» или «Подогрей мой кофе». Точно так же мы будем давать инструкции телевизору или медиа-плееру, чтобы те включались или переключались на нужный нам канал или контент – так же, как программные средства Apple Siri и Google Now позволяют управлять смартфонами с помощью голоса.

Здоровые перспективы

Мало какие сферы говорят в пользу Интернета вещей так красноречиво, как здравоохранение и профилактика здоровья. Браслеты для занятий спортом Nike Fuelband, Fitbit, Jawbone дают нам столько информации, сколько было невозможно представить еще несколько лет назад. Эти устройства подключаются к приложениям, которые обмениваются данными с другими приложениями, и все это вместе создает целую экосистему товаров и услуг в личном пространстве занятий фитнесом – от видов выполняемых упражнений до питания. Больше не нужно вручную считать калории и другую информацию о питательных свойствах продуктов. Такие устройства измеряют физическую активность с помощью акселерометров и используют сканнеры штрихкодов, чтобы получить полную информацию о калорийности, питании и упражнениях. Эти данные пользователь получает в виде графиков, таблиц и рисунков по Сети или через приложение на смартфоне.

Технологии пробивают себе путь и в других областях. Подключенные весы отправляют данные на облачные серверы, которые, в свою очередь, посылают их в личный кабинет пользователя или приложение на смартфоне. Системы сна регистрируют данные окружающей среды (уровень шума, комнатную температуру, освещенность), и, в сочетании с информацией, получаемой от датчика под матрасом, дают подробные данные о режиме и фазах сна человека в течение всей ночи. Эти системы, которые сопрягаются с программами для смартфонов, позволяют разрабатывать персональные программы для засыпания и пробуждения. Также существуют системы для определения и корректировки осанки; устройства, измеряющие мускульное напряжение и расход кислорода во время тренировки; а также небольшие устройства для физических упражнений с изометрической мышечной нагрузкой, которые мгновенно передают данные через приложение для смартфона.

Однако физическое здоровье – лишь один шаг навстречу подключенному будущему. Сейчас набирают популярность разнообразные медицинские приборы, которые раньше стоили сотни и тысячи долларов. Их становится все больше. Это тонометры, глюкометры, домашние дозаторы лекарств, которые не только отмеряют нужную дозу препарата, но и напоминают о времени его приема, а также уведомляют обслуживающих больного лиц и профессиональных медработников, если что-то пошло не так. Уже совсем скоро доктора станут вживлять в наши тела микродатчики и нанороботов. Эти устройства будут отслеживать состояние органов и тканей организма и определять, когда нужно принять лекарство и какова оптимальная дозировка. Кроме того, они будут отправлять необходимую информацию лечащим врачам.

Похоже, что в медицине Интернет вещей произведет революцию. Вместо того чтобы раз в год посещать врача для беглого осмотра, можно будет получать данные непрерывного мониторинга своего здоровья 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году. Используя программы нового поколения и сложные алгоритмы, устройства будут анализировать потоки подробных данных и выявлять потенциальные проблемы и критические моменты на ранних стадиях, чтобы врачи своевременно принимали профилактические и терапевтические меры.

А потребители будут использовать 3D-принтеры для изготовления медицинских приспособлений, таких как лонгеты, шприцы, ортодонтические скобы. Профессиональные медики станут печатать замещающие ткани, например кожу и внутренние органы. Исследователи уже нескольких университетов успешно демонстрировали биопечать. Команда ученых из Корнеллского университета, например, напечатала человеческое ухо, которым можно заменить поврежденное настоящее. Еще одна команда исследователей из Института регенеративной медицины в Уэйк-Форест занимается разработкой кровеносных сосудов, которые печатают на 3D-принтере, а компания Organovo Holdings работает над заменой печени и других органов.

Денежные вопросы

Сегодня люди одним кликом в соответствующем приложении совершают банковские операции, оплачивают счета, продают и покупают акции и другие ценные бумаги. Мобильные приложения позволяют потребителям сфотографировать чек смартфоном и разместить его в банке без физического присутствия в отделении или поиска подходящего банкомата. По сути, отделением банка становится телефон. Кроме того, появляется все больше цифровых кошельков, работающих через смартфоны. С их помощью можно оплатить парковку или покупку в торговом автомате, заплатить за эспрессо в кофейне.

Эти цифровые платежные системы меняют все, от блошиных рынков и гаражных распродаж до супермаркетов. Например, небольшое устройство Square, подключаемое к аудиоразъему iPhone или iPad, становится полноценным кассовым терминалом. Продавец просто проводит банковскую карту через слот в верхней части устройства, и программа выполняет транзакцию. Данная система также устраняет необходимость в картах постоянного покупателя. Посещения магазинов и совершенные покупки регистрируются автоматически, и их всегда можно просмотреть через приложение на смартфоне. Вполне закономерно, что Square – не единственный платежный оператор подобного рода. Paypal, Intuit и прочие действуют в том же духе.

Но Интернет вещей обещает куда больше, чем перемены в совершении банковских платежей. В области страхования, например, применение инновационных технологий и использование данных, поступающих с электронных устройств, сенсоров и различных систем, ведет к появлению совершенно новых бизнес-моделей. Традиционный подход к автострахованию опирается на совокупную модель, которая учитывает общие факторы риска и расходы. Однако появилась и модель оплаты по факту. Небольшая черная коробочка, установленная в порт диагностики автомобиля, регистрирует данные о поездке, пробег, а затем с помощью сотового модема передает данные в страховую компанию. После клиент платит за количество километров, которые он проехал, по тарифу. В будущем, возможно, он будет платить согласно данным в черной коробочке.

Самолеты, поезда и автомобили

Сядьте за руль любого транспортного средства – и вы тут же увидите будущее современных автомобилей. Бортовые навигационные системы и компьютеры подключены к смартфонам, которые выполняют все больше функций – от разблокировки дверей и старта двигателя до телефонного вызова и ввода адреса в навигационную систему. Все чаще в этих системах используются голосовые команды – например, Apple Carplay распознает речь с помощью инструмента Siri, сочетая в себе функционал телефона и Интернета.

Все больше транспортных средств поддерживают мобильные точки Wi‑Fi и разные функции, которые сочетают вождение и информационно-вычислительный процесс. Черная коробочка, которая отслеживает данные поездки для передачи в страховую компанию, также подключается к бортовому компьютеру и сообщает диагностические данные, которые далеко не ограничиваются световыми сигналами о состоянии автомобиля. Исследование, проведенное в 2014 г. консалтинговой компанией Capgemini, показало, что 55 % покупателей либо уже используют подключенные автомобильные сервисы, либо хотели бы использовать их на своем следующем автомобиле. Лишь 18 % опрошенных заявили, что их не интересуют возможности подключения автомобиля{21}.

Современные автомобили уже обладают множеством автономных функций и продвинутых телематических возможностей, включая адаптивный круиз-контроль, автоматическое торможение, предупреждение о смене ряда движения и автоматическую парковку, но совсем скоро появятся и полностью автоматизированные транспортные средства. Они будут сами определять цвет ламп светофора, распознавать дорожные знаки, находить автомагистрали и объездные дороги с помощью датчиков, спутников и данных из Интернета. С 2010 г. Google выпускает оборудование для беспилотных автомобилей с использованием 64-лучевой лазерной системы. Такой автомобиль (на самом деле тестовый автопарк из десяти модифицированных автомобилей Audi, Lexus и Toyota) пересек крутую и извилистую улицу Ломбард-стрит в Сан-Франциско и переехал мост Золотые ворота.

Вероятно, в будущем автономные автомобили будут ездить по умным сетям дорог и реагировать на пробки и другие сложности, автоматически перестраивая маршрут для нахождения трассы с оптимальной пропускной способностью и достижения максимальной скорости. Такие системы позволят машинам ехать ближе друг к другу, что освободит место на дорогах. Автономные транспортные средства будут оптимизировать расход топлива и снижать риск столкновения. Согласно исследованиям, причина более 90 % дорожных происшествий – человеческий фактор. Специалисты полагают, что автономные автомобили будут экономить до 30 % топлива. Также они позволят свободно перемещаться пожилым людям, когда те уже не смогут водить автомобиль сами.

Наше представление об автомобилях в ближайшие годы может сильно измениться. Самоуправляемые транспортные средства приведут к возникновению типа мышления, для которого общественный транспорт значит больше, чем личный. Например, нормой станет совместное пользование автомобилем. Человек будет просто заказывать автомобиль с помощью приложения на смартфоне, и через несколько минут тот сам приедет в указанное место. Затем, высадив пассажира в месте назначения, автомобиль отправится к следующему клиенту.

Благодаря автоматизированным системам отпадет необходимость парковаться вручную. Водитель будет просто выходить из автомобиля в зоне посадки-высадки пассажиров в аэропорту или у торгового центра, а машина самостоятельно припаркуется, а позже по команде вернется. На парковках автомобиль с помощью датчиков будет искать свободное место. Ряд приложений уже сегодня находит и бронирует места на определенных парковках в таких городах, как Балтимор, Бостон, Чикаго, Нью-Йорк и Милуоки. В международном аэропорту Портленда используется подобная система, чтобы помогать водителям находить свободные места. Если место свободно, над ним горит зеленая лампочка, а если на нем припаркован автомобиль – красная. Знаки в конце ряда сообщают, где есть свободные места. Следующим шагом должна стать передача этой информации в навигационную систему автомобиля.

Но автомобили – лишь часть подключенной инфраструктуры. Сегодня приложения для смартфонов дают информацию о метро и других видах общественного транспорта. Например, в Мельбурне транспортная компания Yarra Trams, в эксплуатации которой находится 487 трамваев и 29 маршрутов общей протяженностью 250 км, использует датчики, встроенные в пути, а также другие данные, чтобы посредством приложения TramTracker сообщать пассажирам, когда трамвай придет на остановку. Также эта система уведомляет в случае сильной задержки или поломки трамвая.

Приложения для смартфонов повсеместно совершают революцию и помогают во всем, от поиска бензина по низкой цене и автомобиля перед стадионом до скачивания электронного посадочного талона и регистрации в гостинице. Исследователи из компании AT & T разработали метку «умного багажа», которая в любой момент времени показывает путешественнику, где находится его чемодан. Приложения уже позволяют отслеживать движение автобусов, поездов и самолетов в реальном времени.

Новая эра шопинга

Интернет совершил переворот в поиске и приобретении товаров. Телефонные справочники практически исчезли, изучить автомобили и компьютеры, а затем и купить, можно не выходя из дома. И даже клиентское обслуживание все чаще осуществляется через Интернет. Сегодня примерно 5,2 % от общих расходов населения США на товары повседневного спроса приходится на электронную торговлю. Ожидается, что этот показатель к 2017 г. вырастет до 10,3 %, что составит примерно $370 млрд. По данным консалтинговой фирмы Forrester Research, к 2017 г. в США 60 % всех продаж будут в той или иной степени связаны с Интернетом{22}.

И все же сегодня все больше потребителей при совершении покупок используют специальные приложения на смартфонах и планшетах. Мобильные инструменты в корне меняют шопинг, а также задают правила игры для покупателей и продавцов. Встроенные в телефоны камеры превратились в считыватели штрихкодов, и покупатель может сравнить актуальные цены на необходимый товар. Можно просканировать, скажем, кофе-машину в магазине и узнать цены у конкурентов, расположенных поблизости. То же самое легко сделать и в Интернете. Эта практика осмотра товаров без цели приобретения встряхнула индустрию розничной торговли и вызвала значительные изменения в том, как ретейлеры демонстрируют свои товары, предоставляют информацию и конкурируют с онлайн-магазинами по уровню цен и сервиса.

Подобным образом приложения вроде Fooducate позволяют покупателю просканировать штрихкод продукта в супермаркете и получить о нем всю информацию. По сути, смартфон становится сканирующим устройством, портативной базой данных и средством отслеживания показателей пищевых продуктов. Уже созданы подобные приложения для вина, пива и других популярных вещей. Многие из них создают активные социальные медиа, в которых люди ставят оценки, обмениваются мнениями и задают вопросы. Некоторые торговые приложения также предлагают электронные карты постоянного покупателя.

Вполне закономерно, что деятельность ретейлеров уменьшает разрыв между физическим и виртуальным миром. В каком-то смысле QR-коды позволяют сканировать объекты и подключать их к Интернету вещей через смартфон или другое устройство. Эти двухмерные коды, которые можно найти на упаковке, а также в журналах и даже на сайтах, дают гораздо более полную информацию о еде, хозяйственных товарах, электронике и многом другом. Радиочастотные метки и новые технологии, такие как iBeacon от Apple, выводят эту концепцию на совершенно новый уровень. Все это способно превратить шопинг в персонализированный контекстно-зависимый интерактивный процесс.

iBeacon, система позиционирования внутри помещения, использует технологию Bluetooth Low Energy (также именуемую «умный Bluetooth», или BLE) для информационного обмена со смартфонами и планшетами в магазинах. Когда система распознает покупателя с совместимым приложением, работающим под операционной системой iOS или Android, она определяет его точное местонахождение и отправляет на его устройство сообщения, документы и другую информацию. И получает данные в ответ. Таким образом можно направлять покупателю рекомендации и рекламные предложения на основании того, какие товары он изучает в магазине и у каких полок проводит больше всего времени. Например, человек, в нерешительности стоящий в ряду с бытовой химией, может получить скидочный купон при условии, что он тут же его использует.

Та же система может напомнить покупателю о том, какие товары включены в его список покупок. Или прислать материалы о проводимых магазином акциях. Или же отправить информацию, основанную на его предпочтениях в области, скажем, головных уборов или корма для животных. А также направить к товарам, реализуемым по предзаказу или с предоплатой; предложить план посадочных мест или скидки в концертном зале и на стадионе; предложить электронные билеты; дать возможность повысить класс места уже после прибытия на площадку. Крупные розничные компании, такие как American Eagle, Duane Reade, Macy's, Safeway, Tesco и Walmart, уже в той или иной форме используют подобные технологии. Несколько ведущих бейсбольных команд, а также «Голден Стэйт Уорриорз» из НБА тоже используют технологию iBeacon. В будущем радиомаяки iBeacon можно будет использовать на рекламных щитах, подключаемых к навигационной системе автомобиля и рекламирующих услуги закусочных и прочих заведений.

Умные полки в магазинах – продолжение революции в сфере покупок. Например, гигант полупроводников Intel Labs разработал систему ShelfEdge{23}. Она подключает любой смартфон к витринам, оснащенным Bluetooth, и позволяет покупателям с помощью их мобильных устройств взаимодействовать с умными товарами. ShelfEdge предоставляет информацию о продукте и даже предупреждает о возможности аллергических реакций на основании данных о потребителе и его предпочтениях. Подключенные устройства раздачи купонов на полках в магазинах в реальном времени обмениваются данными с покупателями и их смартфонами. В зависимости от ставки погашения и других факторов, производитель или продавец могут в реальном времени увеличить или уменьшить сумму купона или начать продвигать другой товар.

Компания Accenture Technology Labs в настоящее время изучает возможности расширенной реальности, которая еще больше сократит разрыв между миром физических покупок и виртуальными торговыми площадками. Ее опытное приложение WeShop дополняет обычные этикетки на товарах, используя данные из разных источников. Это приложение отражает социальную активность в отношении данного товара, предложения для постоянных покупателей, рекомендации и прочую полезную информацию. Когда смартфон или планшет подносят к этикетке товара, система выдает информацию, полезную для конкретного покупателя. Например, если он на диете, приложение даст информацию о калорийности и составе продукта и предложит более полезные альтернативы.

Эдриан Дэвид Чиок, профессор всепроникающей компьютеризации в Лондонском городском университете, занимается разработкой устройств, моделирующих вкус, запах и осязание. Это в перспективе даст возможность пробовать с помощью компьютера или смартфона товары – от свечей до ресторанных блюд – на вкус и запах. Чиок уже создал ряд устройств, которые выполняют такие задания на базовом уровне, с использованием химических веществ, электроники и магнитов. Он говорит, что «обонятельные» устройства можно будет подключать к компьютеру и использовать картриджи, как это делается с обычными принтерами.

И что в итоге? В течение следующих нескольких лет покупатели увидят, как исчезают кассовые терминалы, меняется планировка магазинов, а на торговых площадях все чаще принимают оплату с помощью планшетов и смартфонов. А еще появятся сайты с новыми интересными возможностями, такими как моделирование работы органов чувств, что позволяет попробовать на вкус, понюхать и пощупать товар перед покупкой.

Применение подключений на практике

В течение следующих нескольких лет Интернет вещей принесет еще более значительные изменения, а также совершенно новый образ действий. Этому поспособствуют 3D-принтеры, цифровые запахи и вкусы, роботы и дроны. Все эти системы, в свою очередь, станут основой подключенного мира.

5. Применение Интернета вещей

Интернет вещей и реальный мир

По мере появления все более сложных сенсоров, микрочипов и способов анализа данных мы все лучше наблюдаем за средой и понимаем сложные взаимосвязи в ней. Эти устройства (от базовых средств мониторинга и работы с потоками данных до сложных биосенсоров, которые могут располагаться внутри живых организмов, в трубах, трещинах в породе и труднодоступных местах) радикально меняют то, как машины взаимодействуют с миром вокруг нас, а люди – друг с другом.

Большую сложность представляет собой соединение всех цифровых точек воедино. Особенно трудно разрабатывать и строить системы, которые будут работать в реальном мире с максимальной пользой. Помимо социальных и психологических ограничений существуют и технические. Среди них – перебои доступа в Интернет, неисправности компонентов системы, некорректная работа программных средств (из‑за чего возникают ошибки и помехи), проблемы с совместным использованием данных разными системами и организациями, удовлетворение требований закрытых и конкурирующих систем, а также установка обновлений и исправлений и устаревание.

Также существуют потенциальные сложности в построении IT-систем и конечных точек, которые генерируют и регистрируют достоверные данные, делая их доступными для широкого использования, подключаясь к большим данным и аналитическим системам. С учетом всего этого очевидно, что государственные учреждения, коммерческие организации и физические лица должны подходить к работе с Интернетом вещей продуманно, разносторонне и творчески. Критически важно, чтобы люди понимали, как они будут использовать подключенные системы в работе и повседневной жизни, в чем может заключаться их неправильная и небезопасная эксплуатация, и куда в конечном итоге приведет нас Интернет вещей. Просто ускорит нашу и без того поспешную жизнь или принесет настоящую пользу? Подтолкнет к бездумной автоматизации или подарит возможность невероятного совершенствования всего вокруг?

Большую сложность представляет собой соединение всех цифровых точек воедино. Особенно трудно разрабатывать и строить системы, которые будут работать в реальном мире с максимальной пользой. Помимо социальных и психологических ограничений существуют и технические.

Все дело в стандартах

Бóльшая часть физической инфраструктуры для Интернета вещей уже существует. Это повсеместно распространенные и всепроникающие коммуникационные сети; датчики, способные выявлять действия и события окружающей среды; и компьютеры, которые обрабатывают огромные массивы данных, превращая биты и байты в информацию и знания. Но сегодняшнее общество только начинает по-настоящему подключать устройства. Так же, как когда-то появление Всемирной паутины позволило лишь одним глазком заглянуть в новый виртуальный мир (что тогда было по-настоящему значительно), так и сейчас подключенные устройства и умные системы находятся лишь на ранней стадии своего развития. Пока они могут предложить лишь ограниченные возможности и функции и ценны лишь в некоторых областях.

Одной из главных трудностей на пути к более быстрому и всеохватывающему Интернету вещей стала битва из‑за протоколов и стандартов. Конечно, для высоких технологий в этом нет ничего нового. Разные стандарты оборудования, разные операционные системы, разные форматы файлов и документов – все это стало настоящим бедствием как для обычных потребителей, так и для руководителей высшего звена. Лишь за последние несколько лет вычислительная среда встала на ноги, и мощные инструменты и практические алгоритмы, такие как стандартные файловые форматы, унифицированные сообщения и облачные сервисы, создали мост к цифровому миру, в котором все постепенно подключается ко всему. Такого рода эволюция, получившая название ориентирование информационных технологий на потребителя, повышает удобство использования новой продукции и ее производительность.

В то же время продолжается движение к более открытым стандартам. В 1991 г. Линус Торвальдс выпустил первую версию операционной системы Linux, которая с тех пор стала настоящим тяжеловесом технологий. Больше половины всех корпораций пользуются Linux. Что еще более важно, открытые системы и открытый исходный код потрясли бизнес-среду… и не только ее. Эта концепция изменила форму ведения бизнеса. От фотографии и персональных устройств для занятий фитнесом до промышленного освещения и систем ОВК[8] – во всех отраслях становится все труднее создавать и продавать вещи, работающие в закрытой системе. Сегодня любой продукт или приложение – всего лишь спица огромного колеса интегрированных устройств и кодов.

Разрушить невидимые стены, разделяющие промышленные системы и потребительские устройства, – чрезвычайно сложная задача. Многие компании цепляются за закрытые патентованные технологии и системы, потому что считают – обоснованно или нет, – что те дают им преимущество на рынке. Подобным образом руководители коммерческих компаний верят, что открытая система или интерфейс прикладных программ (API) сыграет на руку конкурентам. В результате они становятся сторонниками классического протекционизма. Однако на какой-то стадии общего прогресса бизнеса и технологий промышленность и общество достигают такого переломного момента, когда конкурентные преимущества теряют ценность, или, еще того хуже, превращаются в конкурентные недостатки.

Сегодня, например, даже самая продвинутая электронная пишущая машинка и пленочная камера с прекрасным дизайном представляют собой очень малую, если вообще хоть какую-нибудь, ценность для пользователей. Более того, в эпоху электронных устройств подобные вещи не несут никаких серьезных возможностей для бизнеса. Точно так же приложение, управляющее одним-единственным транспортным средством или приспособлением, вскоре не будет востребованно. Еще на ранних стадиях Интернета вещей потребителей можно увлечь такой концепцией. Но ожидания растут, и появляются очередные инновации. Польза подключенных устройств не в том, чтобы с помощью приложения для смартфона заводить двигатель или регулировать температуру в доме. Реальная польза появится, когда целые сети устройств будут обмениваться данными и применять их на практике. В результате продукты эволюции технологий совершат революцию.

Задача для бизнеса заключается в том, чтобы подняться на ступеньку выше – к новому уровню технологий, где возникает новый подключенный мир. Так же, как разные патентованные сетевые протоколы IBM, Novell, Bay Networks, Cisco Systems и т. д. в конце концов исчезли, оставив вместо себя общий стандарт IP, патентованные и закрытые системы Интернета вещей должны уступить место более открытому пространству. И тогда общество увидит всю пользу от технологий. А те, кто будет цепляться за патентованные продукты, рано или поздно обнаружат, что эти вещи устарели и больше никому не нужны.

Сегодня мы принимаем как должное все эти разнообразные устройства, с которыми взаимодействуем каждый день. Но представьте, как выглядел бы мир, в котором каждый автопроизводитель использовал бы свою систему управления. Что, если бы в одном автомобиле стоял руль, а в другом – джойстик или панель управления? Представьте, что системы электронной почты несовместимы, а по телефону нельзя звонить на номера других операторов (на самом деле эти проблемы существовали на заре мобильных телефонов и электронной почты). Представьте, что для бытовой техники разных брендов требуются разные типы подключения воды или электричества. Чем дороже и сложнее технологии, тем хуже их будут покупать и медленнее внедрять.

В мире Интернета закрытых или патентованных вещей, в котором устройства не подключены друг к другу, домовладелец не сможет управлять освещением, системой безопасности, терморегулятором, замками, гаражной дверью и прочими приборами и гаджетами с помощью центрального приложения или панели управления. И еще труднее компаниям будет добиться внимания аудитории с помощью рекламы и интерактивного контента в торговых центрах, кинотеатрах и на стадионах, потому что каждый из этих объектов будет требовать разных приложений, инструментов, технологий, а также разных методов доступа к данным и их обработки.

В мире бизнеса постепенно начинают признавать потребность в здравых стандартах для Интернета вещей. Институт инженеров по электронике и электротехнике (ИИЭЭ) в лице своей Ассоциации по стандартизации разработал ряд стандартов и протоколов, призванных помочь в развитии подключенных систем. Карен Бартелесон, президент Ассоциации по стандартизации ИИЭЭ, называет их соединительной тканью Интернета вещей. Эти стандарты, опирающиеся на открытую модель, охватывают ряд областей, среди которых сети, датчики, медицинские устройства, умные дома и здания, умные дороги и умные городские сети. Еще одна группа разработчиков стандартов, Глобальная инициатива по стандартизации Интернета вещей из Международного телекоммуникационного союза, также работает над созданием базовой структуры стандартов для Интернета вещей. Кроме того, группа под названием Allseen Alliance разрабатывает для технологий, систем и устройств Интернета вещей платформу с открытым кодом.

Правительство и коммерческие компании тоже не сидят сложа руки. В марте 2014 г. несколько крупных и влиятельных промышленных корпораций, в том числе AT & T, Cisco Systems, GE, IBM и Intel, объявили, что намерены сотрудничать в целях разработки технических стандартов, которые позволят подключать датчики, предметы и крупные промышленные системы оборудования. В Белом доме и правительственных организациях поддержали эту инициативу. Вместе эти группы стремятся вывести взаимодействие технических средств на новый уровень. Аби Ингле, старший вице-президент группы усовершенствованных решений в компании AT & T, так описал эти текущие задачи в статье для New York Times: «Будучи отдельной отраслью, мы пришли к выводу, что для развития Интернета вещей необходимо повысить эксплуатационную совместимость, улучшить составляющие элементы и усовершенствовать стандарты»{24}.

Необходимость единых стандартов и протоколов на самом деле касается всего, от потребления электричества и заряда аккумуляторов небольшими приборами до способов взаимодействия и обмена данными между устройствами. Единые стандарты нужны для кабельных технологий, бухгалтерского учета и платежных систем разных операторов данных. Потребность в единых стандартах актуальна для способа размещения компаниями информации в крупных базах данных и их подходов к решению вопроса безопасности. Без общих стандартов – а также четких требований в области управления данными – весь огромный экономический и практический потенциал Интернета вещей не будет реализован.

Подход к кривой восприятия

Интернет вещей сталкивается с гораздо более трудными препятствиями, чем просто технические стандарты. Еще есть деньги, время и ресурсы, необходимые, чтобы привести унаследованные системы, оборудование и обширные промышленные системы в соответствие с текущими техническими стандартами. На модернизацию, переоборудование или полную замену устаревших технологий могут уйти годы, если не десятилетия. А предприятия и компании склонны обновлять свои технические системы не тогда, когда появляются новые технологии, а когда старое оборудование вырабатывает свой ресурс или когда существует очевидная возможность получить выгоду от вложения средств.

Конечно, предпочтения потребителей, технические возможности и условия ведения бизнеса меняются. Первопроходцы, возможно, осознают пользу от подключенной среды, и некоторые получат серьезные преимущества перед конкурентами. Но первая волна последователей технологии всегда рискует либо оказаться в тупике, либо столкнуться с необходимостью нести дополнительные расходы, чтобы в будущем иметь возможность работать с новыми системами. По мере того как технологичная среда укрепляет свои позиции, цены снижаются, а производители и потребители подтверждают жизнеспособность технологий, ситуация постепенно достигает той поворотной точки, когда технологии проникают в массы.

Некоторые компании уже добились серьезного повышения производительности и экономии средств, перейдя на подключенные устройства и системы. Например, глобальный производитель авиалайнеров Airbus разработал систему умного завода{25}. Благодаря технологиям радиочастотной идентификации она позволяет в реальном времени отслеживать работу инструментов, средств материально-технического обеспечения и производство крыльев. Помимо прочего, система выявляет этапы, процессы и последовательности действий с недостаточно высокой производительностью. Также эта система определяет, где находятся инструменты и оборудование в каждый момент. Сейчас компания уже отслеживает более 3000 деталей каждого самолета, используя для этого пассивные радиочастотные метки.

Транспортное управление Швеции контролирует подвижный состав в пределах железнодорожных путей общей протяженностью 13 000 км. Благодаря подключенным системам оно снизило производственные и эксплуатационные затраты как минимум на 5 %. Что более важно, по словам менеджера проекта радиочастотной идентификации Леннарта Андерсона, заблаговременное обнаружение неисправностей значительно снижает риск повреждения путей или крушения поезда. А подобные неисправности обойдутся в сотни раз дороже и причинят немалый ущерб не только системе, но и людям. При этом, без сомнения, пострадает также качество сообщения между географическими точками. Наконец, технологии сокращают объем бумажной работы и ручного контроля, что экономит время и снижает количество ошибок.

Подобные результаты – лишь малая часть того, что могут дать нам подключенные системы. Как только поставщики деталей и комплектующих для Airbus и Транспортного управления Швеции – а также множества других компаний во всех отраслях – начинают интегрировать и встраивать датчики в свое оборудование, технические возможности невероятным образом усложняются. Внезапно компоненты и подкомпоненты оборудования уже говорят друг с другом и обмениваются важной для эксплуатации информацией. Эта комплексная среда (с применением нужного программного обеспечения) станет служить основой для умных машин, умных заводов и даже умных городов.

Разработка лучшего датчика

Датчики – это глаза, уши, нос и пальцы Интернета вещей. Именно они, по сути, являются той волшебной силой, что приводит Интернет вещей в действие. За последние 25 лет все более сложные и мелкие датчики, электронные устройства и средства нанотехнологий переопределили множество разнообразных потребительских и бизнес-систем. Например, исследователи из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии разработали крошечную «лабораторию на чипе», которая может выполнять разнообразные задачи, включая обнаружение токсичных газов, изготовление интегральных схем и анализ биологических молекул{26}.

Сегодня устройства могут отслеживать и измерять самые малые концентрации загрязнений или токсических веществ в атмосфере и воде. С помощью измерения вибрации они обнаруживают крайне незначительные изменения в сооружениях типа мостов и туннелей. Датчики позволяют автомобилям самостоятельно парковаться, а также определять, что другой автомобиль на дороге находится слишком близко. Датчики движения в системах видеонаблюдения и безопасности подают сигнал тревоги, если происходит значимое событие или изменение. Это позволяет человеку быстро проанализировать ситуацию и определить, существует ли проблема. Кроме того, такие датчики предоставляют свидетельства в случае ограбления или более серьезного преступления.

Конечно, в наши дни существуют тысячи разных типов датчиков, среди которых датчики света, звука, магнитного поля, движения, влаги, касания, гравитации, электричества, химических веществ и многого другого. В прошлом многие из них для определения условий окружающей среды использовали аналоговые и другие низкотехнологичные методы. Например, люди веками пользовались термометрами со стеклянными трубками с ртутью, измеряя расширение и сжатие жидкости в пределах калиброванного устройства. Точно так же в основе барометров, приборов для измерения влажности и прочих устройств лежали изменения давления и других показателей физической среды. Эти устройства были чрезвычайно полезны на плоской земле неподключенных аналоговых устройств.

Но цифровые технологии изменили эту формулу. Современная микроэлектроника измеряет гораздо больше и гораздо точнее, чем самые совершенные аналоговые и механические устройства прошлого. Она сочетает множество функций на одной микросхеме и, работая на обычном бинарном коде, передает и получает данные в реальном времени. Более того, если подключить множество сенсорных устройств или встроить их в оборудование (например, в роботизированные устройства), можно получить глубокое понимание взаимосвязей различных факторов и систем физического мира. Говоря проще, эта технология смело увлекает нас туда, куда еще не ступала нога человека.

Одна из самых интересных областей сенсорной технологии касается микроэлектромеханических систем, которые можно соединить в так называемые ячеистые сети или сети интеллектуальной пыли, а затем относительно легко внедрить их в разнообразные электронные компоненты и системы. Эти крошечные устройства с автономным питанием, часто размером меньше, чем 2 × 2 мм (таков размер частички пыли, откуда и взялось название), могут быть оборудованы аналого-цифровыми преобразователями, которые позволяют более старым устройствам передавать данные в Интернет вещей. Кроме того, эти датчики, предназначенные для измерения всего, от освещения и давления до вибрации и магнитного поля, стоят теперь меньше $1 за штуку, что в десять раз дешевле, чем несколько лет назад. Это делает их достаточно экономичным средством для общего и широкого применения в таких разных сферах, как медицина и метеорология.

Однако чтобы дотянуть до уровня технологии Интернета вещей, современные датчики должны значительно продвинуться вперед. Например, исследователи разрабатывают электронные датчики, которые будут определять запах, вкус и выполнять другие сложные задачи. Это может произвести переворот во многих областях – от производства продуктов питания и ресторанного бизнеса до диагностики заболеваний на ранних стадиях. Это направление уже вышло далеко за пределы того, о чем пишут в научно-фантастических романах. В июле 2013 г. в научной статье{27} в Journal of Chromatography говорилось, что собаки по запаху распознают у человека меланому. Используя такие же биомаркеры, исследователи разработали нанодатчик, который позволяет «унюхать» раковую опухоль на ранних стадиях.

Помимо исследования, которое проводит Эдриан Дэвид Чиок в Лондонском городском университете – он разработал устройства, передающие касание, запах и вкус через Интернет, – появляются и другие продвинутые технические средства. Например, компания Adamant Technologies в Сан-Франциско разрабатывает миниатюрный процессор для оцифровки запаха и вкуса. Он может появиться в смартфонах будущего. Для различения ароматов и вкусов система использует около 2000 датчиков. Человеческий нос, для сравнения, использует примерно 400. Система будет определять, когда у человека неприятно пахнет изо рта или когда он слишком много выпил, чтобы садиться за руль. Та же технология сможет оценивать скорость метаболизма человека с помощью измерения параметров дыхания и, используя Интернет вещей, диагностировать туберкулез или меланому или предупреждать о приступе астмы.

Другие исследователи пытаются разобраться, как работают язык и мозг человека, чтобы создать электронные системы, имитирующие способность чувствовать вкус. Используя датчики и рецепторы, которые преобразовывают химические вещества – сахар, жиры, соду, уровень pH и другие вещества и свойства – в осязаемые структуры, они работают над тем, чтобы разобраться, что значит ощущать вкус для машин. В Техасском университете в Остине, например, исследователи разработали несколько датчиков, которые, по сути, служат электронными вкусовыми чипами{28}. Эти датчики различают пять вкусов: кислый, соленый, горький, сладкий и умами (последний обычно считается мерой притягательности или «вкусности»). Эта новая технология находит свое применение в таких сферах, как медицина, биология окружающей среды, химия, производство продуктов питания и напитков.

Надежность первостепенна

Создание практически бесперебойных систем – особенно в таких областях, как транспорт и безопасность – критически важно. Слияние различных цифровых технологий дает зеленый свет таким возможностям, о которых нельзя было и мечтать всего несколько лет назад. Но при этом возникают новые переменные, задачи и опасности. Основу Интернета вещей составляет постоянная и надежная связь человека и машины. По данным фондовой и брокерской компании Raymond James and Associates, количество подключений М – М (за исключением потребительских устройств) вырастет с 1,5 млрд в 2012 г. до более чем 4 млрд в 2017 г. В следующем десятилетии и далее темпы внедрения технологий будут только расти.

Чтобы Интернет вещей приносил надежные и точно прогнозируемые результаты, необходимо создать сеть магистралей, по которым будут идти данные (наподобие городской дорожной сети). При этом все важные данные должны быть зашифрованы и защищены. Если одна система или протокол связи не работает или недоступен в настоящий момент, транспортные средства (в нашем случае – данные) должны уметь обходить заблокированные участки и продолжать движение к месту назначения. В некоторых случаях это означает, что в устройства нужно встраивать несколько систем связи. Следует также локально кешировать данные на устройстве, пока подключение не станет доступным. Кроме того, нужно использовать равноправное подключение устройств, что обеспечит поток данных даже в отсутствие подключения к сети.

Следовательно, системные разработчики должны создать такие системы М – М, которые для того, чтобы данные шли сплошным потоком, будут опираться на правильное сочетание проводных и беспроводных протоколов связи. Проводные виды связи будут включать Ethernet, питание, USB, оптоволокно, модемы, последовательные кабели и сетевую платформу LonWorks. Среди беспроводных видов связи – радиочастотные технологии (например, средства ближней бесконтактной связи, Bluetooth, ZigBee и Wi‑Fi), а также сотовые и спутниковые системы. В некоторых случаях будет необходимо одновременно использовать несколько технологий и протоколов обмена данными в пределах одного участка пространства или одной среды.

Например, GPS не поможет водителю найти припаркованную на стоянке машину, потому что сигнал не проходит через бетонные и стальные конструкции. То есть требуются дополнительные технологии – сотовые или маяк с пеленгатором. Некоторые системы сейчас работают с технологией Bluetooth, которая позволяет данным поступать через неподключенные или отключенные на данный момент устройства, например, смартфоны и планшеты, до тех пор, пока подключение к Интернету не будет найдено. На этом этапе происходит передача данных целевому приложению или базе данных и их включение в Интернет вещей.

Для работы Интернета вещей также потребуются более совершенные батареи для датчиков и других устройств и систем, включая смартфоны, планшеты и нательную электронику. В конце концов, разряженное устройство бесполезно. Одной из очевидных проблем сегодня является быстрый расход заряда батарей – последним постоянно требуется подзарядка. Однако ученые уже работают над следующим поколением аккумуляторов, которые станут использовать более продвинутые алгоритмы и будут знать, когда устройство используется и когда можно отключить определенные функции. Также разрабатываются технологии зарядки аккумуляторов, которые будут применяться в бесконтактном режиме за счет магнитной индукции и солнечной энергии, движения человека и использования энергии телевизионных сигналов, Wi‑Fi и сотовой связи, проходящих поблизости.

Объединение данных

По мере развития цифровой эры, центром вселенной Интернета вещей становится термин «большие данные». Легко понять, почему это происходит. Датчиков, устройств, IT-систем становится все больше, и они генерируют все больше данных. Социальные медиа, потоки сообщений, аудио– и видеоконтент и быстро разрастающийся мир документов делают этот объем еще больше. «Если собрать определенное количество функций и объединить их с помощью правильного программного обеспечения, можно создавать продвинутые средства, которые смогут выполнять любые конкретные задачи», – говорит Майкл Морган, старший аналитик мобильных устройств, приложений и контента в компании ABI Research. «Камеры, микрофоны и датчики могут работать вместе, значительно повышая интеллект устройства. Но важно правильно использовать правильные данные».

C уверенностью можно сказать, что продолжение развития микроэлектроники в течение последующих десятилетий изменит Интернет вещей и большие данные. Самые серьезные проблемы, связанные с включением датчиков в Интернет вещей, касаются не столько разработки новых технических средств (от индикаторных трубок в смартфонах до радиочастотных тегов, распознающих несвежую еду или определяющих концентрацию взрывоопасных веществ в общественных местах), сколько создания умных систем, которые будут собирать данные, мгновенно их сортировать и предоставлять необходимый в данном контексте результат.

Традиционный подход, то есть структурированные базы данных, не всегда отвечает масштабам Интернета вещей. Даже при наличии меток и идентификаторов данных бывает трудно разобраться со всей информацией и найти правильные данные для конкретных обстоятельств. Такие проекты, как «Открытые факты о еде» (Open Food Facts) и «Простой УТК[9]» (Simple UPC), сейчас работают над созданием расширенных баз данных для приложений на смартфонах и других подключенных устройствах, хотя пока они находятся на ранней стадии своего развития. Неструктурированная информация из электронных писем, аудио– и видеофайлы, данные из социальных медиа и т. д. создают еще больше препятствий.

Из этого следует, что существует потребность в сложных алгоритмах и программных кодах, которые помогут разобраться со всеми этими данными. Например, для аэропорта, конечно, крайне нежелательно объявлять о заложенной бомбе, если это впоследствии окажется ложной тревогой. Такой инцидент станет причиной паники и получения травм в результате попыток эвакуировать людей. Тем не менее неожиданный взрыв, разумеется, приведет к куда более серьезным последствиям. Ущерб от взрыва может быть непоправимым, учитывая потенциальные многочисленные травмы и смерти, не говоря уже о сорванных планах путешественников и огромных денежных потерях для индустрии туризма.

Ключом к созданию подключенных систем, работающих в реальном мире, будет контекст. Чтобы строить умные здания, транспортную инфраструктуру, системы безопасности и умные города – с миллионами и миллиардами объектов, IP-адресов и точек формирования данных, – необходимо вывести текущие технологии управления данными на качественно новый уровень.

Ключом к созданию подключенных систем, работающих в реальном мире, будет контекст. Чтобы строить умные здания, транспортную инфраструктуру, системы безопасности и умные города – с миллионами и миллиардами объектов, IP-адресов и точек формирования данных, – необходимо вывести текущие технологии управления данными на качественно новый уровень. Когда миллиарды или триллионы устройств направляют потоки данных на компьютеры, а в разных точках на пути происходит их обработка, концепция сбора, хранения и анализа данных принципиально меняется. Привычные средства обработки и анализа данных не в силах приспособиться к работе с данными таких больших объемов и сложности.

Объединенные облачные сервисы и распределенные вычислительные модели, вероятно, станут частью решения проблемы по мере развития Интернета вещей. Обрабатывая и анализируя данные на различных стадиях цепочки добавления ценности, можно масштабировать ресурсы и использовать их именно в тот момент, когда они нужны. Кроме того, мощности эластичного вычисления (способность устанавливать и разрывать связь с вычислительными ресурсами по требованию в облаке), которые можно получить у все большего количества производителей, позволяют использовать более гибкую модель для выполнения множества функций, связанных с обработкой данных. Во многих случаях они также открывают доступ к экономичным инструментам с открытым исходным кодом, которые упрощают задачу комбинирования различных типов и форматов данных и извлекают полезную информацию о сложных взаимоотношениях и взаимосвязях между ними.

Но даже при использовании сложных моделей вычисления и управления данными дорога к умным городам и прочим умным системам наверняка будет оснащена и другими ограничителями скорости. Например, такими ограничителями может стать необходимость выяснения того, кто является собственником данных; как организации должны подтверждать их точность; какую плату компании будут устанавливать за использование данных; как долго они могут сохранять их у себя; в каком формате должны быть данные, которые требуются многим пользователям в разных отраслях. Потребителям также будет что сказать по поводу приватности данных. Интерфейс прикладных программ (API) и другие инструменты, объединяющие данные, поднимают основные вопросы, связанные с владением информацией и эксплуатационной совместимостью данных.

Когда инженеры, разработчики продукции, программисты и все прочие в конце концов создадут более совершенные модели данных и аналитические системы (нет никаких причин сомневаться, что это случится), в результате мы получим продвинутые системы, которые изменят практически все. Контекстно зависимые сенсорные средства, работающие на базе программ и алгоритмов нового поколения, изменят то, как машины работают и как люди смотрят на использование личных электронных устройств. Например, смартфон сможет понять, что его забыли в сумочке или кармане, или что человек бежит, чтобы успеть на самолет, и автоматически изменит настройки, устанавливая нужный уровень громкости вызова и параметры функции «не беспокоить». Также смартфон будет знать, когда человек спит или когда он должен получить сигнал, чтобы не спать. Точно так же датчики, вшитые в одежду, обувь и другие материальные объекты, будут измерять сердцебиение, уровень потоотделения, скорость сжигания калорий и другие показатели. И на основании полученных данных сумеют определить, когда бегуну или велосипедисту нужно выпить воды или съесть энергетический батончик, чтобы сохранить работоспособность на нужном уровне.

Подобные выгоды возможны и в промышленном секторе, и они уже появляются. Например, в Финляндии датчики, встроенные в мусорные баки, сообщают уборочным машинам, когда требуется их забрать. Это сократило расходы на вывоз мусора на 40 %. В Ницце умная система парковки в реальном времени сообщает водителям о наличии свободных мест. Благодаря этой системе трафик уже немного разгрузился и выбросы углекислого газа снизились. Но эти возможности сильно ограничены по сравнению с теми, что открывает нам будущее. Например, благодаря сети автономных транспортных средств гораздо больше машин сможет ездить одновременно, ведь расстояние между автомобилями будет составлять лишь несколько дюймов, при этом риск столкновения будет стремиться к нулю. Система также сможет управлять светофорами и перенаправлять потоки транспорта при изменении условий. В результате мы получаем экономию миллиардов и даже триллионов долларов в год и снижение выбросов выхлопных газов в атмосферу.

В мае 2013 г. в научной статье, опубликованной в издании «Исследования и практические занятия по видам коммуникаций» (Communications Surveys and Tutorials) Института инженеров по электротехнике и электронике, Чарит Перера, Аркадий Заславский и Димитрос Георгакополус{29} писали о том, что контекстно-зависимые вычисления воплощаются в трех видах взаимодействия. Первый – это персонализация, связанная с предпочтениями пользователя и соответствующим реагированием на них системы (например, программирование системы автоматизации дома). Второй – пассивная осведомленность о контексте, когда система следит за окружающей средой и предлагает пользователю соответствующие опции (например, получение купона на скидку при входе в магазин). Третий – активная осведомленность о контексте, когда система непрерывно отслеживает состояние окружающей среды и обстоятельства и действует самостоятельно (например, если система обнаружила утечку газа, она автоматически уведомляет соответствующую службу). Можно ожидать, что, когда Интернет вещей окрепнет, мы увидим все это в реальности, и поток новых приложений стремительно хлынет в нашу жизнь.

Интернет вещей: новая территория

Как и сам Интернет, Интернет вещей, судя по всему, будет похож на лоскутное одеяло технологий, инструментов, систем и подходов, объединенных сетью подключенных объектов и устройств. Общим знаменателем станет потребность в устойчивом информационном обмене и стандартах данных, которые будут сочетаться и смогут принести реальную выгоду. Все разнообразные устройства и системы должны обеспечивать больше удобства благодаря сочетанию доступности, простоты установки, функциональности, эффективного управления электропитанием, высокого уровня гибкости и индивидуализации, совместимости с унаследованным оборудованием и программным обеспечением и другими подключенными устройствами, а также высокого уровня безопасности и защиты конфиденциальности.

В следующей главе мы подробнее остановимся на двух последних пунктах, а также связанных с ними рисках. Вопрос сейчас не в том, повлияет ли Интернет вещей на компании и потребителей, а в том, насколько сильно будет это влияние и какое направление оно получит.

6. Реальность и следствие подключенного мира

Будущее наступает

История развития технологий всегда была наполнена оптимистическими, если не утопическими, ожиданиями более счастливого и более здорового будущего, в котором будет больше возможностей для отдыха и развлечений. Однако с каждой новой волной технологий происходят бессчисленные изменения: одни из них положительны, другие отрицательны, а многие – совершенно непредсказуемы. Ведь практически невозможно предугадать, в какой области определенная разработка повлияет на общество и как она будет взаимодействовать с другими технологиями, социальными системами и факторами.

Интернет вещей – не исключение. Можно не сомневаться, что подключенные устройства и системы повысят уровень автоматизации и удобства использования, а в некоторых случаях и производительность. Интернет вещей также обещает более качественные и дешевые товары и услуги наряду с повышенной безопасностью и большим уровнем знаний. Например, когда производители встраивают датчики в обычные предметы – упаковку пищевых продуктов, одежду, бытовую технику или медицинское оборудование – возникает совершенно другая, и, наверное, лучшая реальность. Вдруг становится возможным быстро и эффективно выявлять дефекты и проблемы и изымать предметы из товарооборота.

Точно так же, когда система в реальном времени подключается к потокам данных и аналитике для определения потребительских предпочтений, структуры покупок и других критериев, производитель или продавец может динамично адаптироваться к изменениям продаж и потребления. И затем корректировать все – от графиков аутсорсинга и производства до ценообразования и сбыта для достижения оптимальных показателей. В итоге возможность подробно анализировать данные изменит каждую отрасль, от транспортных систем и правоохранительных органов до сельского хозяйства и обрабатывающей промышленности.

Только представьте: оснащенная датчиками система орошения упрощает процесс полива и в то же время экономит энергию и средства владельца. Подключившись к Интернету, система использует данные о погоде для настройки интенсивности полива с учетом того, обещают ли синоптики в ближайшее время дождь. А если такая система будет работать по всему городу, это повысит качество прогнозов погоды, решит задачи управления водными ресурсами и снизит расходы на коммунальные услуги. Системы не должны оптимизировать условия независимо друг от друга, они должны объединиться в сеть домов и предприятий… Но что, если хакеры нарушат работу систем и сольют запасы воды? Что, если террористы взломают систему автономного транспорта и расстроят работу всей сети?

Очевидно, что Интернет вещей можно использовать как во благо, так и во вред. Преступники и террористы смогут использовать доступные на рынке дроны для нападений и слежки. Возможность взломать видеокамеру или Google Glass и подсмотреть, чем занимается один человек или целая семья, может выставить частную жизнь на всеобщее обозрение. Внезапно любой документ, оставленный на кухонной стойке или рабочем столе, вдруг оказывается под угрозой. В то же время, что случится, если правительство заблокирует доступ к контенту через электронные книги? В этом мире обычные книги все еще существуют. В электронном они исчезают. Этот вопрос всплыл еще в 2009 г., когда Amazon временно ограничил доступ к роману Джорджа Оруэлла «1984» (какая ирония!) после обсуждения некоторых вопросов с издателем. Копии электронной версии книги внезапно исчезли с устройств Kindle у пользователей по всему миру.

Интернет вещей принесет новые трудности и задачи, касающиеся безопасности, конфиденциальности и вообще нашей жизни в новом цифровом мире. Он определенно станет предметом разногласий и споров в обществе и при этом вызовет новые вопросы по поводу цифровых имущих и неимущих. Более того, Интернет вещей потребует введения новых законов, которые принесут значительные изменения.

Подключение человеческого фактора

Одна из наиболее важных и сложных задач в любых технологиях – это создать такие системы, которые будут достаточно надежны и безопасны. Несмотря на то что здесь отсутствуют риски, связанные с суждением человека, принятием им решений и его невнимательностью, в области технологий существуют иные опасности. На смену потенциальной угрозе небольших происшествий и аварий приходят более масштабные проблемы. Например, в июне 2009 г. в Вашингтоне столкнулись два поезда метро. Причиной аварии, в результате которой погибло девять человек и пострадало 80, предположительно стала неисправность компьютера и неспособность машиниста быстро затормозить вручную.

Эксперты в области человеческого фактора называют это явление «парадоксом автоматизации». По мере того как автоматизированные системы становятся все более надежными и эффективными, повышается вероятность того, что человек, управляющий системой, может «отключиться», целиком полагаясь на машины. Автоматизированные системы становятся все более сложными, и вероятность аварии или сбоя снижается, однако степень тяжести потенциальной опасности во много раз повышается. Дональд Норман, заслуженный профессор приборостроения и вычислительной техники в Северо-Западном университете в Чикаго, один из основателей компании Neilson Norman Group и автор книги «Дизайн вещей будущего»[10], говорит: «Разработчики часто строят догадки и предпринимают действия, опираясь на неполную информацию. Они просто не в состоянии предвидеть, как будут использоваться системы и к каким непредвиденным событиям и последствиям это может привести».

Интернет вещей принесет новые трудности и задачи, касающиеся безопасности, конфиденциальности и вообще нашей жизни в новом цифровом мире. Он определенно станет предметом разногласий и споров в обществе и при этом вызовет новые вопросы по поводу цифровых имущих и неимущих. Более того, Интернет вещей потребует введения новых законов, которые принесут значительные изменения.

Сегодня не нужно далеко ходить за примерами того, как у человека возникают неприятности из‑за автоматизированных систем. Например, водители порой слепо следуют неправильным указаниям навигационной системы, хотя одного взгляда на дорогу было бы достаточно, чтобы понять, что система допустила ошибку. Случалось, что автомобили падали в обрыв и даже сталкивались со встречным транспортом на полосе одностороннего движения, когда водители вместо того, чтобы думать головой и смотреть по сторонам, полагались на электронику. Более того, исследования показывают, что многие водители неправильно используют некоторые автоматические функции, например, адаптивный круиз-контроль. По словам Нормана, в некоторых случаях автоматические системы подсказывают, что автомобиль должен ехать быстрее на съезде с шоссе, потому что перед ним нет других машин. Если водитель не будет внимателен, может случиться столкновение.

Водители, пилоты и машинисты поездов склонны излишне полагаться на автоматические системы – и расслабляться в том, что касается использования навыков и реакций, чтобы избегать опасных ситуаций. Что еще хуже, иногда сами разработчики при проектировании систем исходят из неправильных предпосылок или неполного набора фактов. Иногда они не до конца понимают то, как люди используют персональные устройства или инструменты, или недооценивают влияние культурных различий. Они могут не заметить, как на рабочие показатели или поведение человека влияет сочетание устройств. Норман, один из ведущих мировых экспертов по промышленному дизайну, утверждает, что логика машины не всегда соответствует тому, что происходит в мозгу человека. «Если вы посмотрите на инциденты с человеческим фактором, вы увидите, что почти во всех случаях они произошли, потому что люди должны были думать и действовать как машины», – предостерегает Норман.

Интернет вещей существенно повышает ставки. Десятки, сотни, тысячи устройств создают множество точек пересечения информации в физическом мире. Кроме того, поскольку устройства и алгоритмы обмениваются информацией, но в силу разных требований разработчиков и компаний отвечают разным стандартам и критериям качества, существует реальный риск возникновения систем, которые не смогут обеспечить желаемый уровень взаимодействия человека и машины. Профессор гуманитарных наук в Университете Гриффита в городе Брисбен в Австралии и автор книги «Что стоит за человеческим фактором» Сидни Деккер объясняет это так: «В любом процессе или деятельности всегда присутствует изрядная доля интуиции человека, а это фактор, который не воспроизведет никакая машина».

История развития технологий изобилует посредственными пользовательскими интерфейсами, мудреными панелями управления и ошибками производительности. Развитие технологий требует времени, настройки, корректировки и работы над ошибками. Поэтому не удивляйтесь, что домашняя автоматика и подключенные устройства существуют в том или ином виде уже более 25 лет. Однако бóльшую часть этого времени считалось, что установить систему, которая будет способна эффективно и бесперебойно работать, практически невозможно. Многие потребители, которые начали пользоваться системой домашней автоматизации Х-10 или системами подключения замков и освещения первого поколения, сталкивались с тем, что замысловатый интерфейс и устройства не соответствуют тому, что о них говорилось в рекламе.

Интернет вещей только начинает подходить к критическому порогу практичности и удобству использования. С увеличением вычислительной мощности, повышением мобильности, ростом облачных сервисов и развитием больших данных и аналитики инженеры, разработчики и программисты начали строить такие подключенные системы, которые действительно работают. Многие из них достаточно сложны, чтобы основываться на технологии «включай и используй». Однако Интернет вещей, особенно в сфере промышленного Интернета, должен достичь уровня функциональной надежности, который будет способствовать повышению доверия. Одно дело, если сломается один подключенный автомобиль. Совсем другое, если выйдет из строя целая транспортная система. Последнее приведет к множеству пробок на дорогах и повсеместным столкновениям, а значит, травмам, смертям, всеобщему хаосу и тяжелым последствиям для экономики.

Однако нет ничего невозможного в том, чтобы разработать безотказные системы для медицинской отрасли, сферы транспорта или других областей. За последние 25 лет случаи крушения пассажирских самолетов стали исключительно редки. Конечно, критически важными элементами являются резервирование систем и обучение персонала. Но способность обрабатывать большие данные и создавать компьютерные модели помогает инженерам понимать, какие нагрузки действуют на самолет и как со временем влияют на его конструкции погодные и другие условия. В подключенной системе сложные датчики для измерения вибрации и других нагрузок могут обнаружить признаки износа металла задолго до того, как возникнет опасная ситуация.

В то же время технологии Интернета вещей должны функционировать практически, и все сложности, связанные с его системами, должны поддаваться управлению обществом. Иначе потребители, предприятия и государственные структуры станут отказываться от использования многих из них. Ханна Андерсон, директор исследовательского центра Imagining the Internet Center и соавтор отчета по проекту, реализованному Исследовательским центром Пью («Интернет вещей расцветет к 2025 г.»), указывает на вероятность возникновения определенных трудностей{30}. «Мы будем жить в мире, в котором многие вещи работать не будут, и никто не будет знать, как их починить», – отмечает она. Кроме того, любая новая технология постепенно теряет прелесть новизны. То, что сначала казалось привлекательным и интересным, в конце концов становится обыденным, иногда даже надоедливым и угнетающим. Хорошим примером служит электронная почта, которая для многих уже стала обузой. Сегодня немало пользователей завалены письмами, в которых полно спама и вирусов. Технологии движутся вперед, и на экранах компьютеров поселяется все больше новых приложений и инструментов. Передовые операционные системы и программные интерфейсы постепенно становятся все более сложными и неудобными.

История развития технологий изобилует посредственными пользовательскими интерфейсами, мудреными панелями управления и ошибками производительности. Развитие технологий требует времени, настройки, корректировки и работы над ошибками. Поэтому не удивляйтесь, что домашняя автоматика и подключенные устройства существуют в том или ином виде уже более 25 лет. Однако бóльшую часть этого времени считалось, что установить систему, которая будет способна эффективно и бесперебойно работать, практически невозможно.

В конечном итоге системы Интернета вещей должны приносить госучреждениям, коммерческим компаниям и потребителям пользу, не создавая при этом никаких сложностей. Они призваны решать проблемы физического мира, не принося при этом новых проблем и не усложняя существующие, такие как преступность или загрязнение окружающей среды. Но самое главное – подключенные устройства должны просто включаться и использоваться – как лампочка или тостер. Они призваны передавать нужные данные и информацию в нужном контексте в нужный момент – причем последние должны быть надежны. Все это требует понимания человеческого поведения и учета безопасности и приватности.

Умные системы, глупые люди?

Один из основных вопросов сейчас таков: не становятся ли люди из‑за использования умных устройств глупее? Не повлияют ли умные устройства на интеллект человека? Сегодня смартфоны содержат десятки тысяч контактов, GPS-навигаторы ведут нас к месту назначения, не требуя, чтобы мы следили за маршрутом, а браслеты с приложениями отслеживают расход калорий и физические нагрузки так, как было невозможно себе представить еще десять лет назад. Какова же обратная сторона медали? В результате люди не помнят важные номера телефонов; использование карт – это утраченное искусство; и невзирая на беспрецедентную доступность инструментов для фитнеса, ожирение и другие болезни, связанные с неправильным образом жизни, становятся хроническими проблемами. Парадокс в том, что чем больше для нас делают умные устройства, тем меньше мы соприкасаемся с естественной средой, тем меньше следуем своему естественному ритму и, как следствие, меньше упражняем свое тело и мозг.

Психолог и писатель Дуглас Лайл называет это «ловушкой удовольствия». Человеческий мозг, по его словам, естественным образом склоняется к наиболее простому и приятному способу совершения действия. Но самый простой – далеко не всегда самый лучший. Николас Карр, автор книги «Пустышка. Что Интернет делает с нашими мозгами»[11], ставит под сомнение культуру мгновенного получения информации в Интернете, – того, что с появлением Интернета вещей должно ускоряться. «Теперь мой разум считает, что информацию надо воспринимать так, как ее выдает Сеть: в виде стремительного потока частиц. Когда-то я был аквалангистом в море слов. Теперь я скольжу по поверхности, будто на водных лыжах», – писал Карр в 2008 г. в своей статье для The Atlantic Monthly{31}. Хотя исследователи только начинают изучать когнитивное мышление и то, как его формирует и меняет цифровой мир, одно ясно: наш мозг развивается и приспосабливается к новым технологиям. А можем ли мы развить свой интеллект или наши способности померкнут на фоне искусственного интеллекта, нам еще предстоит узнать.

Интернет вещей и цифровой разрыв

Когда в 1990‑х гг. Интернет начал формироваться, одной из самых серьезных проблем стало наличие цифровых имущих и неимущих. Так называемый цифровой разрыв заключается прежде всего в потенциальном экономическом и социальном неравенстве. На базовом уровне это звучит так: выгоду скорее будут получать те, у кого есть доступ к данным, информации и знаниям. А те, у кого нет цифровых инструментов, включая доступ в Интернет, упускают возможности получения образования, карьерного роста и других аспектов жизни. Интернет, очевидно, только усиливает эти различия.

В эпоху Интернета вещей проблема усугубляется. Хотя от отсутствия подключенного холодильника, автоматически создающего списки покупок, или оснащенной датчиками системы освещения еще никто не умирал, в конечном итоге технологический прогресс может оставить неподключенных людей за бортом. Некоторым будет недоставать базовых инструментов и функционала для упрощения жизни – или придется больше работать, чтобы справляться с обычными делами в повседневной жизни и получать приличную зарплату. Это как в сельском хозяйстве: сравните производительность мотыги и комбайна.

Последствия могут быть весьма значительными. Например, микроскопические подключенные датчики внутри тела и нательные устройства на запястье или одежде будут давать невероятно подробную диагностическую картину. Врачи смогут определять состояние пациента, следить за развитием болезни в реальном времени и назначать оптимальную дозу лекарства. Такие датчики будут на ранней стадии обнаруживать признаки сердечного приступа, инсульта, рака. Все это повышает вероятность того, что человек получит медицинскую помощь прежде, чем случится непоправимое. Очевидно, что «неподключенные к системе» (даже целые страны, где технологии недоступны) не получат всех этих возможностей. Им придется во всем зависеть от более старых и менее эффективных средств.

Похожие проблемы возникают в сфере образования. В настоящее время школы и преподавательский состав только начинают экспериментировать с Интернетом вещей. Но подключенные устройства и системы с радиочастотными метками дают уйму новых возможностей: продвинутые исследования, лабораторные условия, расширенная реальность, а также средства для более эффективного обучения и проведения занятий с использованием оснащенных датчиками планшетов и других устройств. Будут ли цифровые имущие преуспевать за счет цифровых неимущих? Поможет ли технологическая подкованность подниматься выше по карьерной лестнице? Кроме того, некоторые утверждают – например, Марсель Буллинга, писатель и футуролог{32}, – что Интернет вещей ускорит тенденцию потери квалификации. По его прогнозам, «дети будут учить меньше, но получать больше»{33}. В будущем отпадет необходимость в запоминании фактов, потому что информация о них будет доступна в реальном времени.

На пути к нисходящей социальной мобильности?

Одна из главных социальных проблем, связанных с внедрением новых технологий, заключается в постоянном сокращении штатных позиций и рабочих мест. Комплексный научный анализ, проведенный Associated Press в 2013 г., показал, что непрерывный технологический прогресс и растущее число подключенных систем исключают необходимость выполнения множества различных задач вручную{34}. Специалистов по считыванию показаний счетчиков, турагентов, кассиров и менеджеров по обслуживанию клиентов становится все меньше. Согласно отчету Associated Press:

Эксперты, изучающие рынок труда, считают, что бóльшая часть исчезнувших должностей уже не вернется и что пропадет и множество других. Более того, нельзя сказать, что эти должности уходят в Китай и другие развивающиеся страны или что работа просто уже не выполняется в заводских условиях. Все больше должностей становятся ненужными в сфере услуг, а это две трети всего рынка труда… Они устаревают в результате появления новых технологий.

Эндрю Макафи, заместитель директора Центра цифрового бизнеса в школе менеджмента MIT Sloan и соавтор электронной книги «Наперегонки с машинами: как цифровая революция ускоряет инновации, повышает производительность и необратимо меняет рынок труда и экономику», отмечает: «Я еще не видел, чтобы за такой небольшой период, как последние семь лет, компьютеры продемонстрировали бы столько навыков и возможностей». В своей книге Макафи приводит данные, примеры и результаты исследований, чтобы показать, что совершенствование технологий ведет к огромному давлению на среднего американского работника, многие из которых остаются за бортом.

Однако не все эксперты в области технологий и экономисты сходятся в мнении по этому вопросу. Многие утверждают, что эти же проблемы возникали при переходе к индустриальной эпохе в конце XIX – начале XX века. Они считают, что в определенной степени штатные перемены и сокращение хоть и болезненный, но здоровый процесс. Однако важно признавать, что по сравнению с Интернетом вещей технологические достижения прошлого – это ничто. По мере того как развиваются технологии самообслуживания, автоматизация набирает обороты, появляются все новые роботы, а нанотехнологии переходят из научной фантастики в научный факт, становится очевидным, что общество подошло к такому переломному моменту, когда человек во многих сферах планирует собственное устаревание.

Несложно представить день, когда рестораны и предприятия быстрого питания заполонят роботы. А покупатели будут брать товары, которые пожелают, и уходить из магазина, не вынимая кошелька, – радиочастотные метки и электронные платежные системы произведут оплату автоматически. Тучи роботов размером с насекомое будут строить здания и добывать полезные ископаемые глубоко под землей. Эти возможности почти безграничны, и среди них есть и такая, мысль о которой отрезвляет: машины создадут некий интеллект, который дополнит и, возможно, даже превзойдет мыслительные способности человека.

Больше всего в исследовании Associated Press беспокоит то, что новые отрасли и технологии не создают новые рабочие места в том темпе, как это было в прошлом, и при этом такое создание не соответствует историческим моделям. Наоборот, в исследовании Associated Press лейтмотивом звучит следующая мысль: «Развитый мир столкнется с безработицей на уровне среднего класса, возникнут социальные противоречия, политика будет способствовать расколу, уровень жизни будет снижаться, а надежды – рушиться».

Цифровые устройства как отвлекающий фактор

Смартфоны стали центром коммуникации. Однако все больше беспокойства вызывает использование устройств в автомобиле, ресторане, а также многих других местах и ситуациях. Конечно, эти устройства меняют природу социального взаимодействия – и многие утверждают, что к худшему. Шерри Теркл, профессор социальных исследований в области науки и техники в Массачусетском технологическом институте и автор книги «Одиночество вместе: почему мы ожидаем от технологий больше, а друг от друга меньше», полагает, что здесь есть серьезные причины для опасений. «Разработчики новых технологий не стесняются говорить о том, что стремятся заменить отношения с людьми отношениями с техническими средствами», – пишет она.

Последствия этого не всегда хороши для человека. Согласно исследованиям, продолжительность концентрации внимания у человека сокращается, и современный мир, пронизанный гиперссылками, создает культуру, в которой требуется моментальный результат. Например, в рамках одного из проектов Исследовательского центра Пью было обнаружено, что, по словам 87 % учителей, в то время, как цифровые инструменты имели «преимущественно положительное» влияние на процесс обучения, эти технологии порождают «легко отвлекающееся поколение с плохой концентрацией внимания»{35}. Более 64 % опрошенных говорят, что современные цифровые технологии «больше отвлекают студентов, чем помогают им в учебе». Согласно другому исследованию, многие люди на рабочем месте значительную часть времени тратят на Facebook и Twitter.

Способности к критическому мышлению также могут снизиться. Патриция Гринфилд, заслуженный профессор психологии Калифорнийского университета и директор Детского цифрового медиацентра в Лос-Анджелесе, обнаружила, что те студенты, которые смотрели краткие сводки новостей CNN и видели на экране только диктора, без бегущей строки внизу, запоминали гораздо больше фактов, нежели те, кто смотрел новости, но отвлекался на бегущую строку, информацию о курсе валют или погоде{36}. В целом исследования указывают на то, что мультизадачность «мешает людям получать глубокое понимание информации», – утверждает Гринфилд.

Неудивительно, что беспокойство вызывают пешеходы и автомобилисты. Примерно треть всех аварий происходит из‑за того, что водители невнимательны или отвлекаются во время движения, часто на разговор по телефону или набор текстового сообщения. Кроме того, согласно исследованию, проведенному Медицинским центром Бельвью в Нью-Йорке, около 8 % травм пешеходов и велосипедистов в 2008–2011 гг. в Нью-Йорке произошли во время использования электронного устройства, например, мобильного телефона или портативного музыкального плеера{37}. Вопрос в том, будут ли разработчики и инженеры создавать системы телематики для интеграции потенциально сложных процессов и управления ими или эти системы будут отвлекать нас все больше?

Как ни странно, потенциальным решением (по крайней мере, до широкого распространения полностью автоматизированных автомобилей) могут стать технологии анализа выражения лица и Интернет вещей. Автомобиль, шлем велосипедиста или кабину пилота можно оснастить специальными камерами и датчиками, которые будут «высматривать» невнимательных и сонных водителей, определяя частоту моргания, продолжительность закрытия глаз и движения головы.

Опасения по поводу безопасности и конфиденциальности

За последнее десятилетие развитие технологий породило рост опасения по поводу безопасности и конфиденциальности. Утечки данных происходят каждый день, и постоянные потери личной информации приводят к сложным реальным последствиям, таким как рост случаев хищения персональных данных. Правительственные организации и частные компании все чаще подвергаются кибератакам и страдают от кражи данных. Например, исследование Unisys в 2013 г. показало, что 83 % опрошенных американцев серьезно обеспокоены опасностью хищения персональных данных, а 82 % волнует вопрос безопасности кредитных карт. Еще одно исследование, проведенное в 2013 г. Ассоциацией аудита и контроля информационных систем, показало, что 92 % населения обеспокоены по поводу подключенных к Интернету устройств, а 90 % боятся, что их данные в Сети могут похитить{38}.

Эти опасения небезосновательны. Когда создавался Интернет, никто не думал, что в первую очередь он должен быть безопасным, и сейчас специалисты по безопасности играют с кибержуликами и хакерами в кошки-мышки. После каждой новой угрозы и кражи данных специалисты прилагают все силы, чтобы заткнуть очередную брешь. Все это ведет к появлению разнообразных инструментов, подходов и методов, ни один из которых не способен решить задачу сам по себе. Сегодня нужно использовать брандмауэр, средство обнаружения вредоносных программ, средство безопасности оконечного устройства, шифрование, системы управления паролями, средства топологии и мониторинга Сети и т. д.

Другая проблема заключается в том, что встроить систему безопасности в каждое устройство практически невозможно. Интернет вещей уже столкнулся с рядом серьезных нарушений безопасности, которые продемонстрировали все его слабые места. За последние пару лет хакеры взламывали подключенные к Интернету радионяни и как минимум в одном случае что-то говорили спящему ребенку. Хакеры находили путь к холодильникам и телевизорам, посылали спам и тайно управляли устройствами. В то же время исследователи взламывают автомобили и медицинские устройства, чтобы продемонстрировать их уязвимость. В первом случае возможна потеря управления автомобилем. Во втором – отказ дефибриллятора или инсулиновой помпы.

За следующие несколько лет производители и специалисты по безопасности должны решить, что делать с потенциальной уязвимостью Интернета вещей. Необходимо провести переоценку инструментов безопасности и научиться применять их по-другому, более умно. Это может потребовать применения брандмауэров, похожих на те, что сегодня используются для современных вычислительных устройств и компьютерных сетей. Это ограничит круг лиц, имеющих доступ к устройствам и данным. Но в таком случае подключенные технологии не смогут использоваться в определенных системах. Например, в Калифорнии в 2013 г. прекратили использовать радиочастотные метки в водительских правах из‑за опасений, что это небезопасно.

Разработчики столкнулись с серьезной дилеммой. Создание функциональных интерфейсов и средств управления делают устройства удобнее, но также делают их мишенью для атак. Но при этом, если возможности управлять устройством у пользователя нет, он не сможет обнаружить неисправность до тех пор, пока проблема или взлом не проявятся сами, причинив немалый ущерб. Следовательно, разработчики и производители должны находить новые креативные способы обеспечения безопасности.

Неудивительно, что по мере того, как подключенных к сети и между собой систем, устройств и данных становится все больше, растут и риски, связанные с конфиденциальностью. В отчете администрации президента США, датированном маем 2014 г. («Большие данные: используя возможности, сохранять ценность»{39}), говорится, что цифровой бизнес и большие данные ведут к серьезнейшим проблемам. По мере того как повышается разнообразие и скорость передачи информации (и при этом в процесс включаются новые источники данных – датчики, компьютеры, камеры и системы обработки), возникают определенные вопросы, в основном связанные с персонализацией, удалением идентификационной информации, повторным присвоением идентификационной информации, а также сохранением состояния данных, включая то, как они хранятся и фиксируются. «Вычислительные мощности сегодня позволяют найти пресловутую иголку в стоге сена, и это уже не только метафора», – говорится в отчете.

Хоть эти риски находятся где-то между теорией и практикой, они все чаще обсуждаются. Факт: несколько лет назад розничный гигант Target по на первый взгляд хаотическим покупкам одной старшеклассницы определил, что девица беременна. Магазин прислал школьнице спецпредложения одежды для будущих мам, что и выдало ее ничего не подозревающему отцу{40}. Банки уже используют прогнозную аналитику, чтобы определить, что клиент собирается сменить финансовое учреждение. Развлекательные сервисы вроде Netflix используют специальные алгоритмы для того, чтобы предлагать фильмы, музыку и другие товары.

Но эти возможности блекнут по сравнению с той подробной информацией, которая будет собираться и анализироваться с полноценным развитием Интернета вещей. Те же системы мониторинга здоровья, которые побуждают человека делать физические упражнения и есть больше здоровой пищи, могут использоваться страховой компанией для повышения процентных ставок и исключения пациентов высокого риска. А работодатель сможет использовать сведения о геноме и здоровье человека (например, предрасположенность к заболеваниям сердечно-сосудистой системы, раку или инсульту), чтобы не вступать с ним в трудовые отношения или не повышать в должности.

По мере того как маяки, датчики, камеры и умные очки повсеместно распространяются, а собранные ими данные отправляются в подключенный мир, становится возможным узнать, где находится человек и что он делает в данный момент. Модели поведения и потребления – от еды до развлечений – могут стать достоянием общественности. Более того, с усовершенствованием вычислительных устройств и алгоритмов системы лучше предсказывают поведение. Технологическая разработка компании Target, определившая беременность молодой девушки, померкнет перед новыми аналитическими возможностями, с помощью которых можно будет определить, что человек собирается делать и когда он заболеет или умрет.

Компаниям, которые разрабатывают продукты и системы для Интернета вещей, необходимо четко понимать, когда использовать персональные данные можно, а когда персональные идентификаторы требуется снять. Хотя задача кажется совсем несложной, на самом деле это не так-то просто. Дело в том, что растущее количество цифровых данных все чаще позволяет установить, кем кто является, даже если отсутствуют данные первичной идентификации. Например, в устройстве может не использоваться статический IP-адрес, то есть персональные данные вроде бы в безопасности. Но если проанализировать информацию из журналов событий, данные о звонках и текстовых сообщениях, временные метки башен сотовой связи, пунктов приема платежей и компьютеров, а также данные операций по кредитным картам, то установить личность человека проще простого.

С поступлением потоков данных с дронов и камер наблюдения, мониторов геолокации и носимых устройств умных транспортных средств и бытовой техники, датчиков и приложений для мобильных телефонов и планшетов, социальных медиа и журналов событий устройств, появляется угроза того, что общество превращается в «технологичных лягушек, сидящих в котле на медленном огне, которые вскоре превратятся в суп из собственных данных», – пишет Ребекка Херольд, внештатный преподаватель Норвичского университета в городе Де-Мойн штата Айова. К сожалению, добавляет она, законодатели обычно начинают решать проблемы только после их возникновения – и только тогда, когда «случилось что-то скверное».

Преступность и терроризм в подключенном мире

Сегодняшние СМИ пестрят заголовками о киберпреступлениях. Утечки данных, мошенничество, кибератаки, кибершпионаж – все это принимает угрожающие масштабы, затрагивая как интересы отдельных людей, так и безопасность целых государств. Хакеры и воры, взламывающие промышленные системы, создают целый ряд рисков и опасностей, включая возможность хищения данных и перехвата управления системами. Например, в июне 2010 г. сотрудники европейских служб безопасности обнаружили червя Stuxnet в технических средствах управления АЭС, нефтепроводной инфраструктурой и энергосетями. Кто-то говорит о том, что изощренная вредоносная программа была разработана хорошо финансируемой частной организацией или правительственным учреждением для атаки на промышленную инфраструктуру Ирана, где этим вирусом якобы были заражены 30 000 компьютеров.

Сегодня уровень безопасности многих устройств чрезвычайно низок. Вопрос не в том, будет ли распространяться вредоносное ПО, а в том, какие меры примут производители для того, чтобы должным образом обезопасить системы. В подключенном мире риски возрастают многократно. И пока невозможно обеспечить стопроцентную защиту и предотвратить все преступления, ставки чрезвычайно высоки, причем угроза распространяется не только на подключенные стиральные машины и системы освещения.

Например, 3D-принтеры могут обойти требования правового регулирования и изготавливать огнестрельное и другое оружие. Такие устройства из пластика – даже если из них можно сделать лишь один выстрел – невидимы для металлоискателей и прочих охранных систем в аэропортах, на стадионах и в других общественных местах. На самом деле группа исследователей из Техаса уже сделала на 3D-принтере такое оружие и даже стреляла из него. Некоторые организации открыто заявляют, что намерены игнорировать законы, касающиеся 3D-оружия. При всем при этом нелегальное стрелковое оружие – это только начало. 3D-принтеры смогут производить в домашних условиях гранаты и ракетные установки, из которых легко сбить самолет гражданской авиации. Благодаря этой технологии может получить развитие изготовление контрафактной продукции и массовое производство поддельных лекарственных средств.

Другая опасность заключается в серийном производстве недорогих дронов. Сегодня беспилотный летательный аппарат можно приобрести за несколько тысяч долларов. В течение следующих нескольких лет спрос на них может резко возрасти. По оценкам Федерального управления гражданской авиации США, к 2020 г. по стране будут летать уже 10 000 гражданских дронов{41}. Легальные способы применения беспилотников включают сельское хозяйство, добычу полезных ископаемых, наблюдение за окружающей средой, промышленную безопасность, прогнозирование погоды, доставку товаров и рекламную фотографию. Но существует вероятность того, что их могут использовать для менее благородных целей – выслеживания знаменитостей и политических лидеров, кражи вещей, сбрасывания бомб и распространения бактерий вроде сибирской язвы, а также синтетических вирусов и иного биологического оружия. Есть неопределенности и в законодательстве. Например, активисты говорят, что правительство будет шпионить за агропромышленными фермами и сельскохозяйственными предприятиями, чтобы контролировать соблюдение законов об охране окружающей среды и гуманном обращении с животными.

Точно так же тучи роботов-насекомых и почти невидимых наноботов смогут выполнять опасное строительство и работы по сносу сооружений, находить выживших после катастроф, принимать участие в картировании климата и погодных условий с высоким разрешением, опылять культурные растения и участвовать в военных действиях. Гарвардские ученые занимаются разработкой так называемых робопчел{42}. Частные компании создают пауков, змей, стрекоз и бабочек, которые смогут летать, ползать, попадать в пещеры, расщелины и трещины, а также пробираться за линию обороны противника{43}. Эти крошечные устройства будут оснащены самыми разнообразными датчиками, превосходящими органы чувств человека.

Но, как и в случае с беспилотниками, такие технологии несложно использовать для совершения преступлений, убийств, шпионажа и террористических актов. Марк Гудман, бывший офицер полиции, ныне руководитель Института преступлений будущего (исследовательского и информационного центра, изучающего вопросы безопасности и риска в отношении новых технологий), говорит, что многие современные инструменты просто «великолепны». Он верит, что они могут «внести большие изменения в наш мир. Но в руках террористов-смертников будущее выглядит не таким радужным… Мы постоянно недооцениваем способности преступников и террористов… Каждый раз, когда появляется новая технология, преступники уже тут как тут, чтобы ее опробовать»{44}.

Возникновение новой правовой базы

Интернет и цифровые технологии ознаменовали собой начало революционных изменений для правовых систем по всему миру. Все больше споров и внимания фокусируется на вопросах о правах, ответственности и ресурсах в таких областях, как интеллектуальная собственность, авторское право, торговые марки, распространение порочащих сведений, преступность и кибершпионаж. Джонатан Бик, внештатный преподаватель интернет-права в юридическом институте Ратгерского университета, объясняет: «Правовая система изо всех сил пытается идти в ногу с современными технологиями». Основная проблема, по его словам, заключается в том, что такого явления, как международное право, не существует. «Есть двусторонние договоренности, конвенции и соглашения, цель которых – попытка навести порядок. Но эти законодательные акты хороши только тогда, когда их выполняют».

Одним из самых больших препятствий, считает Полин Райх (директор Азиатско-Тихоокеанского института киберправа, киберпреступлений и безопасности в Интернете в Токио и соавтор книги «Право, политика и технологии: кибертерроризм, информационная война и интернет-иммобилизация»), будет следующий факт: «То, что в одной стране незаконно, может быть законно в другой». Все это приводит к тому, что в вопросах, касающихся юрисдикции и обеспечения исполнения требований, очень сложно разобраться. По мере того как данные перемещаются по серверам, облачным сервисам и устройствам, вопросы и проблемы растут в геометрической прогрессии. Понять, где хранятся данные и кто может заявлять на них свои права, практически невозможно. Многие говорят, что современные компьютеры и технологии связи требуют от законодателей того, о чем последние никогда не задумывались.

Интернет вещей обещает еще больше усложнить и без того непростой мир технологий. Попытки понять, откуда появились данные, как происходил процесс изменений или модификации данных на их электронном пути, вызывают огромные затруднения. Чем больше домов и компаний подключаются к Сети, тем острее встают несколько основных вопросов: кто именно несет ответственность за проблему, поломку, отключение, особенно если это ведет к ущербу, травме или смерти? Что произойдет, если страна или территория перестанет сотрудничать с международным сообществом? А что будет, если сугубо личная информация окажется обнародованной в результате неблагоприятного стечения обстоятельств, ни одно из которых само по себе не являлось тому причиной?

Существуют и другие вопросы практического и нормативно-правового характера, не говоря уже о необходимости изучать онлайн-контракты, пользовательские соглашения и степень защиты конфиденциальности. Пожалуй, только одно можно сказать определенно: следующие годы принесут большие технические и практические сложности. По мере того как формируется глобальный и взаимоподключенный мир Интернета вещей, общество и правовая система должны работать с технологиями, которые сами стремительно развиваются и вдобавок кардинально меняют множество аспектов жизни. Конечной задачей станет поиск равновесия между рисками и методами защиты и базовыми правами и свободами человека.

Будущее время

Будущее не беспросветно. Гудман и другие эксперты считают, что одним из наиболее эффективных способов понять, как выстроить защиту вокруг нового и развивающегося подключенного мира, может стать краудсорсинг. Гудман пишет, что сейчас Проект по проведению расследований по организованной преступности и коррупции отслеживает деятельность и расходы лиц, подозреваемых в киберкражах и терроризме по всему миру. Он полагает, что постановка проблем и задач обществу – по сути превращение технологии безопасности в проект с открытым исходным кодом – может принести огромные выгоды.

Но в то же время правительственные организации, коммерческие компании, образовательные учреждения, ученые и обычные граждане должны изучать и переосмысливать вопросы потребления, удобства и личных границ на совершенно новом уровне. В будущем потребуется проанализировать и пересмотреть законы, социальные нормы и основные подходы к решению задач безопасности и конфиденциальности. В будущем необходимо создать новые инструменты обеспечения безопасности, используя при этом новые взгляды и креативное мышление. И только тогда общество сумеет осознать весь потенциал подключенных устройств, систем и технологий.

7. Начало сетевого будущего

Новые горизонты в мире технологий

По мере того как Интернет вещей и подключенные устройства становятся частью нашей жизни, будущее делается все более удивительным. Сегодня, согласно данным Министерства транспорта США, от 70 до 80 % автомобильных аварий происходит из‑за человеческого фактора. По сообщениям Всемирной организации здравоохранения, каждый год на дорогах в результате аварий погибают 1,24 млн человек. Автономные транспортные средства могли бы положить конец травмам и смертям на дорогах. Беспилотные автомобили в рамках обширной сети синхронизированных светофоров и маршрутных систем помогут сэкономить средства за счет более эффективной эксплуатации автомобилей и более организованной дорожной инфраструктуры. Интернет вещей произведет переворот в здравоохранении и оказании дистанционной медицинской помощи. Станет возможен круглосуточный медицинский мониторинг, 3D-принтеры начнут делать медицинскую технику и органы для трансплантации. Крошечные устройства будут обеспечивать поступление лекарства в том количестве, которое необходимо пациенту, именно тогда, когда нужно, что снизит побочные эффекты и повысит эффективность действия. Такие системы – наряду со все более навороченными браслетами для занятий фитнесом и устройствами мониторинга за продуктами питания и процессом сна – позволят детальнее следить за здоровьем. По оценкам американского Центра по контролю за заболеваниями, к 2050 г. диабет второго типа может поразить каждого третьего американца. Сегодня причина каждой четвертой смерти в США – болезнь сердечно-сосудистой системы. Большинство этих смертей можно было предотвратить с помощью диеты и физических нагрузок.

Что касается промышленности, подключенное оборудование позволит производителям в реальном времени сообщать статус заказа или требования к логистике, а фермеры будут использовать датчики и другие устройства для оптимизации поливов и удобрения почвы. Пестициды и удобрения можно будет применять точечно и в оптимальных количествах. А роботы и дроны – включая миниатюрных роботов-насекомых – будут помогать на производстве, в сборе мусора, ликвидации пожаров, обезвреживании бомб и выполнении других заданий. В ноябре 2013 г. розничный гигант Amazon объявил о своих планах наладить в последующие несколько лет доставку товаров с помощью беспилотников. Председатель FedEx Фред Смит еще в 2009 г. заявил, что в будущем доставлять товары будут исключительно роботы. (На сегодняшний день в США работы по осуществлению этих планов, впрочем, приостановлены. В июне 2014 г. Федеральное управление гражданской авиации запретило использование коммерческих беспилотников для доставки товаров на ближайшее будущее{45}.)

Интернет вещей – это не просто размещение объектов и использование их для сбора данных об окружающей среде и автоматического выполнения задач. Это способ наблюдения за вечным движением мира и всем тем, что мы делаем. Кроме того, это способ измерения и понимания наблюдаемых явлений. Способность проникать в пространство между объектами, людьми и другими вещами имеет не меньшее значение, чем сами объекты. Данные, генерируемые Интернетом вещей, позволят глубже исследовать взаимосвязи, человеческое поведение и даже физические явления на нашей планете и даже во Вселенной. Наблюдение за оборудованием, людьми и окружающей средой в реальном времени формирует модели для более быстрого, более умного, более совершенного реагирования на изменение условий и взаимосвязей. По оценкам Глобального института McKinsey, экономическое влияние Интернета вещей в 2025 г. позволит сэкономить от $14 трлн до $33 трлн{46}.

Интернет вещей – это не просто размещение объектов и использование их для сбора данных об окружающей среде и автоматического выполнения задач. Это способ наблюдения за вечным движением мира и всем тем, что мы делаем. Кроме того, это способ измерения и понимания наблюдаемых явлений. Способность проникать в пространство между объектами, людьми и другими вещами имеет не меньшее значение, чем сами объекты. Данные, генерируемые Интернетом вещей, позволят глубже исследовать взаимосвязи, человеческое поведение и даже физические явления на нашей планете и даже во Вселенной.

Некоторые исследователи и компании уже сейчас поднимают концепцию подключенного мира на новый уровень. Их представления больше напоминают сцены из научно-фантастических романов. Например, в статье журнала Slate, озаглавленной «Глаза Google в небе», утверждается, что намерение компании использовать беспилотники, спутники и аэростаты лишь отчасти является попыткой создания механизмов, которые будут регистрировать окружающий материальный мир и следить за ним так же, как сейчас Google следит за виртуальным миром{47}. Благодаря камерам и различным датчикам в небе и вокруг планеты открываются новые окна данных. Внезапно стало возможным в реальном времени наблюдать за самолетами, поездами, автомобилями и пешеходами. Сейчас уже возможно понимать закономерности и взаимосвязи, как было непредставимо еще совсем недавно. В какой-то момент в будущем, говорится в статье, можно будет ежедневно оценивать изменение ВВП целой страны.

Среди всех этих возможностей выделяется один факт: Интернет вещей совершит революцию как в развивающихся, так и в развитых государствах. А за революцией последует лавина коммерческих и потребительских приложений – от умных энергосетей и автомобилей до принципиально новых медицинских и производственных систем. Интернет вещей изменит картину мира, станет началом глобальной автоматизации и создаст совершенно иные способы взаимодействия с окружающим миром. Это полностью изменит нашу жизнь. Хотя многие из этих возможностей все еще кажутся футуристическими и недостижимыми, в следующие четверть века мы будем наблюдать невероятные изменения.

Давайте же посмотрим, как будет выглядеть подключенное к Сети будущее…

Подумаем на перспективу

В марте 2014 г. Исследовательский центр Пью опубликовал отчет, основанный на всестороннем исследовании Интернета. Чтобы нарисовать полную картину того, к чему мы придем через десять лет (и что будет дальше), в статье «Цифровая жизнь в 2025 г.»{48} использовались данные, полученные от 2500 технических специалистов. Естественно, специалисты выражали разные мнения. Некоторые ученые предсказывают утопическое будущее, а другие выражают озабоченность по поводу грозящей нам антиутопии. Множество идей, мнений и прогнозов прозвучало в отношении всевозможных технологий будущего, от роботов и 3D-принтеров до расширенной реальности и подключенных и автоматизированных систем. Исследовательский центр Пью также изучил систему точек взаимодействия в разных сферах, включая здравоохранение, образование, политику, экономику и охрану окружающей среды.

Среди всех прогнозов стоит выделить несколько. Подавляющее большинство участников опроса полагают, что Интернет вещей приведет к глобальной, поглощающей, невидимой и всеобъемлющей сетевой компьютерной среде, которая будет опираться на умные датчики, камеры, программное обеспечение, базы данных и мощные центры обработки данных. Внутри этого пространства расширенная реальность будет преобразовывать информацию физического мира в виртуальные данные, отображаемые на нательных и вживляемых устройствах. Физические объекты будут массово снабжаться метками для сбора данных, которые мы некогда не могли воспринимать. Все это приведет к невероятно значительным переменам в обществе, политике, множестве отраслей промышленности, образовании и государственном управлении.

Дэвид Кларк, старший исследователь в лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте, отмечает:

Устройства станут все более самостоятельно общаться, у них появятся свои «социальные сети», которые они будут использовать для обмена и накопления информации, а также автоматического управления и активации. Мало-помалу мир людей станет местом, где решения принимаются активным набором взаимодействующих устройств. Интернет (и в целом коммуникация, осуществляемая с помощью компьютеров) станет более распространенным, но менее ощутимым, менее видимым. В некотором смысле он станет фоном всего, что мы делаем.

Дарен Брабхам, профессор Анненбергской школы коммуникаций и журналистики в Университете Южной Калифорнии, предсказывает следующее:

Мы привыкнем видеть мир сквозь толщу слоев данных. Это изменит множество социальных явлений, таких как свидания, собеседования, профессиональное взаимодействие, азартные игры, а также поддержание общественного порядка и шпионаж.

Нишан Шах, приглашенный профессор в Центре цифровой культуры Люнебургского университета в Германии, отмечает:

Технологии будут систематически менять наше понимание того, что значит быть человеком, что значит быть в социуме и что значит заниматься политикой. Это не просто инструмент управления уже существующими системами – это структурное изменение тех систем, к которым мы привыкли. А это означает, что мы действительно проходим через сдвиг парадигмы. Она замечательна всем тем, что нам дает, но одновременно ведет и к ненадежности существующих структур, которые теряют свою ценность и значение. Следовательно, этот новый режим бытия и действия требует нового мирового порядка. Мы уже сейчас наблюдаем сильное влияние Интернета, но оно станет еще сильнее.

Роберт Каннон, эксперт в области права и политики в сфере Интернета:

Интернет, автоматизация и робототехника положат конец экономике, как мы ее знаем. Как нам защитить интересы тех, кто больше не сумеет зарабатывать себе на жизнь? Возможностей море. Информация, возможность понимать информацию и возможность действовать на основании этой информации будут присутствовать повсеместно. …Ну, или мы можем превратиться в «дивный новый мир», в котором правительство (или корпорации) будут знать все о каждом и следить за каждым нашим шагом. Обществом будет управлять элита, в руках которой окажутся технологии. …Хорошо то, что технологии, обещающие перевернуть мир с ног на голову, это те же самые технологии, с помощью которых мы можем построить свой новый мир. Возможности взаимодействия и обмена информацией неукротимы. «Лучший способ предсказать будущее – это изобрести его»[12]. Сегодня – прекрасное время для того, чтобы изобрести это будущее.

В рамках развивающейся структуры Интернета вещей возникает головокружительное количество вопросов, задач и проблем. Один из самых серьезных вопросов касается жизни в мире, где за всем ведется наблюдение, где все фиксируется и анализируется. Этот вопрос затрагивает не только частную жизнь, но и влияет на политику, социальные структуры и законодательство. По мнению Джонатана Грудина, главного научного сотрудника Microsoft Research, следствием того, что мы делаем всевозможную деятельность видимой, станет следующее. Обнажится пропасть «между тем, как, по-нашему мнению, ведут себя люди, и тем, как, по нашему мнению, они должны себя вести; между законодательством, нормами, стратегиями, методами и соглашениями, которые мы составляем, чтобы регулировать поведение, – и тем, как мы на самом деле себя ведем», – поясняет Грудин в отчете Центра Пью. Будет нелегко принять эту новую реальность и приспособиться к ней.

Грудин отмечает, что общество часто создает правила, сознавая при этом, что соблюдаться они будут не всегда, и игнорирует несущественные нарушения. Но в мире с большим количеством подключений будет иначе. «Нарушения заметны, избирательное правоприменение заметно, однако формулирование более точных правовых норм отнимает у нас столько времени, что его ни на что больше не остается». Более того, данные и информация, собранные в цифровом виде вне контекста, могут быть ложными и вводить в заблуждение. «Человек – очень гибкое создание, однако у нас есть определенные базовые общественные и эмоциональные реакции; необходимо понять, как на них повлияют технологии», – отмечает Грудин.

Преподаватель Массачусетского технологического института Шерри Теркл утверждает, что на пересечении технологий и человека возникнут и другие изменения, например, в том, как мы воспитываем детей, как относимся к пожилым, как строим отношения. В интервью 2011 г., которое она мне дала, Теркл сказала:

Даже когда нам просто в голову приходит мысль о том, чтобы доверить заботу о детях роботу, мы вступаем на путь «запрещенного эксперимента». Здоровое развитие ребенка зависит от того, насколько он подвержен полному диапазону человеческих эмоций и словоизменению. Многое зависит от того, что ребенок чувствует любовь и заботу человека, который знает, что значит любить и заботиться. Робот не даст ребенку подобного. А наши старики – а ведь наступит день, когда мы сами станем стариками, – они же хотят поговорить о смысле своей жизни с теми, кто понимает, что такое жизнь. А что имеет настоящее значение в жизни человека? Воспоминания о дне рождения ребенка, о свадьбе, о потере супруга. Робот ничего этого не поймет.

В рамках развивающейся структуры Интернета вещей возникает головокружительное количество вопросов, задач и проблем. Один из самых серьезных вопросов касается жизни в мире, где за всем ведется наблюдение, где все фиксируется и анализируется. Этот вопрос затрагивает не только частную жизнь, но и влияет на политику, социальные структуры и законодательство.

По мнению Теркл, современное общество закрывает глаза на основную проблему и вместо того, чтобы решать ее, разрабатывает технологии, которые подталкивают нас к неверным способам лечения симптомов. Например, «когда люди рассказывают мне о своих фантазиях насчет роботов, они говорят о том, как их разочаровали люди. Я не думаю, что робот может быть решением проблемы, потому что роботы не могут дать нам той любви и заботы, в которой мы нуждаемся и которой заслуживаем. Мне кажется, что наша одержимость „заботливыми машинами“ всего лишь симптом того, что мы разочаровали друг друга… Иллюзии начинаются с того, что мы „разгружаемся“ или, так сказать, „отдаем на аутсорсинг“ то, с чем нам тяжело работать в обществе». В конце концов, ирония в том, что мы начинаем использовать технологии, такие как Интернет и Интернет вещей потому, что они должны сделать нашу жизнь легче и удобнее, но получаем противоположный результат. «Мы обращаемся к технологиям, чтобы сэкономить время. Но в итоге проводим больше времени с технологиями, чем друг с другом. Это порочный круг».

Можете не сомневаться: в следующие 25 лет и дальше поиск способов «человеческого подключения» и взаимодействия станет проблемой. Все больше исследований говорят о том, что частое возникновение депрессий и неудовлетворенности в обществе можно (по крайней мере, отчасти) объяснить сокращением контактов и связей между людьми. По мере того как мы начинаем пользоваться все большим количеством технологий, а также подключенных и автоматизированных систем, сохранять баланс между желанием новизны и основными эмоциональными и практическими потребностями будет все сложнее. В конце концов, неважно, сколько у нас устройств и насколько мы подключены – мы продолжаем быть людьми. И весьма сомнительно, что в обозримом будущем роботы или иные системы сумеют понять сложность человека и его мышление.

Год 2025‑й: один день из жизни

Несмотря на то что Интернет вещей только начинает набирать обороты, ясно, что он окажет самое глубокое воздействие на нашу жизнь и работу. Вот короткое описание одного дня из жизни обычной семьи всего лишь через десять лет.

В 7:00 в понедельник Мэри Смит просыпается, когда пижама посылает ее коже мягкое касание сигнала к пробуждению. Через несколько минут она встает, идет принимать душ, оснащенный датчиком, который автоматически включает воду желаемой для нее температуры. Душ подключен к умному нагревателю воды, который знает привычки членов семьи и соответственно настраивает температуру. С помощью смартфона можно настроить режим «в отпуске». Мэри переходит из одной комнаты в другую, и свет автоматически включается и выключается. Сочетание датчиков движения и программного маячка на смартфоне и в одежде реагирует на ее присутствие и предвосхищает движения. Старомодные ручные выключатели тоже есть – на тот случай, если она решит ими воспользоваться.

Одевшись, Мэри спускается вниз, где кофемашина, зная, когда она вышла из душа, приготовила горячий латте. Мэри берет йогурт из холодильника, и тот автоматически добавляет этот йогурт в следующий список покупок. После завтрака она прощается с мужем Джоном и двумя детьми, Джеймсом и Майклом. Муж проследит, чтобы мальчики ушли в школу, а затем отправится в домашний офис. Джон берет замороженный хлеб для сэндвичей и кладет его в микроволновку. Он выбирает иконку с хлебом на приложении для смартфона, и микроволновка начинает разморозку. Затем Джон кладет хлеб в тостер, а когда тост готов, намазывает на него сливочный сыр.

Будучи директором по маркетингу крупной компании по производству потребительских продуктов, Джон бóльшую часть времени работает дома. Компьютер распознает его присутствие рядом; для входа в систему используется биометрическая аутентификация, после чего на экран выводится набор ключевых параметров. Те сообщения и файлы, с которыми он работал на планшете вчера вечером, появляются в том же виде, в каком он их оставил. Все данные синхронизируются с помощью облачного сервиса. Лишь иногда Джону нужно выбираться на встречи. Когда это требуется, как сегодня, он едет на автомобиле коллективного пользования. Сервис присылает свободную машину в течение десяти минут. Джон платит за использованное время и расстояние, которое он проехал.

Мэри – врач. Перед тем как выехать на работу в местную больницу, она проверяет смартфон, чтобы увидеть информацию о ситуации на дорогах, а также просмотреть свое расписание. Получив эту информацию, она выбирает лучший маршрут сама или предоставляет это автомобилю. Поскольку она ездит на автономном автомобиле, который не требует никакого вмешательства со стороны человека, 20 км пути до работы она обычно слушает, как автомобильный компьютер читает ей электронные письма и текстовые сообщения, а сама диктует ответы. Когда она заканчивает, то с помощью голосовой команды включает музыку или другое устройство мультимедиа. По пути дорожный щит с рекламой местного ресторана (по ее выбору) направляет на ее навигационную систему купон на завтрак, но сегодня она от него отказывается.

Около больницы Мэри выходит из машины в специальной зоне у тротуара. Машина самостоятельно паркуется в здании рядом. Мэри входит в больницу, и ее оснащенный радиочастотной меткой бейдж оповещает регистратора о том, что пора подготовить к осмотру первого пациента. В кабинете Мэри берет планшет, который показывает состояние пациента, включая все данные о нем: жизненно важные показатели, сведения о диете, физической форме, соблюдении врачебных рекомендаций и прочем. Все данные, такие как уровень сахара в крови, ритм сердцебиения, давление, уровень холестерина и температура тела, поступают из датчиков в одежде и встроенных в монитор наблюдения за состоянием здоровья на запястье пациента. Мэри может выбрать любой из параметров на экране, чтобы посмотреть более детальную информацию, например, эпидемиологические данные, полученные по результатам мониторинга текущей вспышки гриппа.

Эта больница отличается от тех, что есть сегодня. Пациенты носят браслеты с радиочастотными метками, которые следят за их передвижениями и правильным приемом пищи и лекарств. Если медсестра начинает вводить не тот препарат, система выдает визуальный и звуковой сигнал. Пациенты используют смартфоны или больничные планшеты для вызова медсестры, переключения каналов телевизора и заказа еды. Медсестры, врачи и лаборанты видят на планшетах медицинские показатели и всю информацию, включая рентгеновские снимки, данные ультразвуковых исследований и фармацевтические данные.

В таком учреждении нигде не встретишь листок бумаги. Доктора передают все файлы и всю информацию аптекам и пациентам в электронном виде. Кроме того, можно обнаружить ближайшее устройство или медицинское оборудование, потому что у всего есть своя радиочастотная метка, и все можно найти в сети. Также можно отслеживать поступление донорской крови в реальном времени и прогнозировать, когда нужно разместить заказ.

Все данные поступают в больничную базу, где они анализируются, чтобы лучше понимать запросы пациентов, их привычки и методы лечения. Аналитическая система обрабатывает поступающие данные, чтобы определить, когда и как лечить пациентов и какой подход или вид терапии использовать, учитывая особенности человека, больницы и разных социальных факторов.

В обеденный перерыв Мэри отправляет со своего смартфона заказ, идет в кафе и забирает еду. Обед автоматически оплачивается с ее электронного кошелька. За обедом она получает сообщение от племянника, Остина, который приедет навестить ее через несколько дней. Мэри создает цифровой ключ от дома через телефон. Когда Остин приедет из аэропорта, он сможет открыть дверь с помощью своего смартфона. Через три дня, когда он уедет, цифровой ключ будет заменен.

Работа Джона в области маркетинга также значительно изменилась за последнее десятилетие. Он в реальном времени следит за изменениями контрольных показателей продаж и сбыта со своего домашнего компьютера. Джон наблюдает, как компьютер автоматически регулирует ценообразование с учетом реальных продаж и наличия товара в каждом магазине. Когда Джон получает предупреждение или уведомление о снижении уровня продаж, он может настроить систему на рассылку скидочных купонов – но только тем, кто уже находится в магазинах или, судя по списку покупок, туда собирается (список генерируется датчиками, расположенными в холодильниках и кладовых). Джон отслеживает совокупные данные по программе лояльности и создает промоакции. И, наконец, он может найти любой конкретный товар с помощью радиочастотной метки, если нужно совершить возврат.

А дома целая армия маленьких роботов заправляет кровати, убирает в комнатах, вытирает пыль, пылесосит полы и поливает цветы. Они также выполняют функции системы безопасности, следя за тем, чтобы не появился неизвестный или неавторизованный посетитель. Каждый робот оснащен камерой и аудиодатчиком, чтобы у Джона и Мэри были глаза и уши в доме, пока их самих там нет.

В конце рабочего дня Мэри возвращается домой. Она заезжает в супермаркет, чтобы купить несколько вещей. Умная магазинная тележка подключается к ее смартфону и показывает список товаров. Система сама ведет ее к нужным товарам, однако при этом Мэри получает промопредложения производителей на другие товары. Мэри берет товары с полок и кладет их в многоразовый пакет для продуктов. Взяв все необходимое, она просто уходит из магазина. Все товары оснащены радиочастотными метками, считывающее устройство подсчитывает сумму и проводит электронный платеж, о чем Мэри тут же получает уведомление и чек по электронной почте.

Позже они с Джоном готовят ужин по рецепту, предложенному компьютером, – тот ориентируется на продукты, что имеются в холодильнике и кладовой. Со временем система запоминает их предпочтения, но также учитывает и состояние их здоровья с помощью браслетов, датчиков в одежде и других источников, чтобы оптимизировать питательность и калорийность блюд.

После ужина Мэри и Джон помогают Джеймсу и Майклу сделать домашнюю работу на планшете, а затем решают посмотреть документальный фильм о будущем технологий вместе с детьми. Они узнают о новых системах, которые всего через несколько лет позволят создать умные сети и умные города, динамично приспосабливающиеся к постоянно меняющейся ситуации на дорогах, потребительским привычкам, погоде и многим другим переменным факторам. Эти системы значительно снизят количество аварий на дорогах, потребление энергии, а также будут экономить время и деньги каждого человека. Затем мальчики путешествуют по виртуальному зоопарку, надев специальные перчатки и очки. Там они могут покормить жирафа, почувствовав прикосновение его языка к своей ладони, и погладить льва. Ощущения совершенно взаправдашние.

Когда дети ложатся спать, Джон пробует различные блюда в новом ресторане, используя небольшое устройство, подключаемое к компьютеру. Он бронирует столик на вечер пятницы. После этого он получает уведомление о том, что засорен водосток. Система автоматически уведомляет компанию, что нужно приехать и вычистить водосток по предварительно оговоренной цене. Перед сном муж с женой читают электронные книги, а спустя несколько минут свет отключается по голосовой команде. Датчики в кровати и одежде следят за фазами сна, а когда наступает утро, система медленно начинает настраивать освещение, чтобы помочь людям проснуться.

Очевидно, что этот сценарий охватывает далеко не все возможные аспекты Интернета вещей. Джон и Мэри, вероятно, столкнутся еще со множеством других систем в течение дня. У них также, возможно, будут разные мелкие неприятности и проблемы, например, настройка конфиденциальности или угроза потенциального мошенничества в рамках использования электронной платежной системы. Но их жизнь все равно будет сильно отличаться от нашей сегодняшней. Технологии будут гораздо глубже и прочнее вплетены в повседневность.

Как скажет устройство

Хотя и невозможно точно предсказать, каким окажется будущее (история уже не раз достаточно красноречиво показала нам это), ясно, что Интернет вещей – не преходящее поветрие и не модное увлечение. Непрерывное совершенствование технологий и слияние разных сфер – мобильной связи, робототехники, датчиков, расширенной реальности, аналитики, искусственного интеллекта, коммуникации М – М и т. д. – только ускорит движение к подключенному и взаимодействующему миру. Новые товары, услуги и возможности, которые мы пока не в силах даже вообразить, повсеместно распространятся благодаря Интернету вещей.

Самый благоприятный сценарий предполагает, что Интернет вещей обогатит и значительно улучшит нашу жизнь. Подключенные устройства и машинный интеллект автоматизируют множество рутинных действий, от составления списка покупок до поливания сада. Интернет вещей поможет нам вести более здоровый образ жизни – лучше спать, следить за своим весом и физическими нагрузками, получать медицинскую помощь или консультацию в нужное время и в нужной форме. Встроенные в умную одежду или вживленные в тело датчики будут обнаруживать угрозу инфаркта или инсульта и помогут докторам предпринять все возможные меры заранее. Подключенные устройства сделают лучше и безопаснее автомобили и промышленное оборудование, а также станут предсказывать землетрясения, наводнения и другие стихийные бедствия. Дома и бизнес будут эффективнее использовать энергию и наносить гораздо меньше вреда окружающей среде.

В более утопической версии будущего умные машины будут учиться, улучшать свои алгоритмы и коды для решения инженерных проблем, которые создают сами же технологии. Например, если хакер взламывает систему, она обнаружит отклонение от нормальной работы и начнет искать в Сети данные для того, чтобы решить проблему. Когда устройство справится с задачей, оно настроит собственную программу так, чтобы заблокировать любые попытки взлома и атаки, а также поделится этим решением с другим подключенным оборудованием. В таком новом мире роботы и другие устройства, возможно, начнут демонстрировать и эмоции, которые порой даже будут превосходить человеческие возможности.

Согласно исследованию Центра Пью, 83 % экспертов из различных областей промышленности, науки, консалтинга и права полагают, что к 2025 г. Интернет вещей будет иметь «повсеместный положительный эффект». Не исключается, правда, что группа опрошенных центром была настроена чересчур оптимистично. Многие из респондентов работают в таких отраслях промышленности, которые исследуют и разрабатывают новые технологии и, в некоторых случаях, получают свою прибыль от их продаж и рекламы. Хотя многие и говорили о проблемах и своей озабоченности, существует реальная возможность того, что Интернет вещей приведет нас в более антиутопическое будущее, сходное с тем, что предсказывал Оруэлл в романе «1984». Технологии там станут неуправляемыми и неконтролируемыми, автономные системы приведут к всплеску компьютерных преступлений и созданию сетевого оружия, люди потеряют уважение к границам друг друга, а в политике и социальной сфере наступит хаос.

На самом же деле Интернет вещей, скорее всего, окажется где-то посередине между этими двумя крайностями. Появится множество бессмысленных и бесполезных устройств, которые так же быстро исчезнут, но будут и высокотехнологичные практичные системы и решения, которые повысят качество нашей жизни. Они сделают многое легче и безопаснее в одних аспектах, но труднее и серьезнее в других. Как и при индустриализации, кто-то лишится рабочего места, некоторые должности потеряют актуальность, при этом появятся новые сферы высококвалифицированной деятельности. Подключенный мир будет источником огромного стресса для некоторых членов общества (особенно людей старшего возраста), но для других он станет источником энергии и вдохновения. При появлении любой новой технологии – будь то книгопечатание, хлопкоочистительная машина, телефон, автомобиль или компьютер – всегда есть бесчисленные победители и побежденные.

Только время ответит на все вопросы и даст нам понять, действительно ли подключенный мир означает лучший.

Я счастливый человек, ведь у меня такая прекрасная работа: искать и издавать умные книги, общаться с их авторами, узнавать от них много нового и интересного.

Издав несколько сотен деловых и развивающих книг, могу уверенно сказать, что книга для автора почти всегда – не цель, а результат. В какой-то момент автор понимает, что обладает уникальным опытом, рассказ о котором поможет другим людям стать лучше и узнать о жизни что-то полезное. Через некоторое время это понимание становится настолько осознанным, что в прямом смысле слова доводит автора до ручки (или до клавиатуры), заставляя написать книгу.

Вполне возможно, что Вы, читающий эти строки сейчас, – потенциальный автор книги, которая станет бестселлером и даст людям нужные знания и навыки.

Мы будем очень рады стать издателем Вашей книги! Наша креативная команда приложит все усилия, чтобы Ваша книга получилась красивой и качественной, чтобы она была заметна в магазинах, чтобы ее активно обсуждали.

Присылайте нам Ваши рукописи,

Вам понравится работать с нами!

С уважением,Сергей Турко,кандидат экономических наук,главный редактор издательства «Альпина Паблишер»

Заходите сюда alpina.ru/a

Сноски

1

Краудсорсинг – привлечение к решению тех или иных проблем инновационной производственной деятельности широкого круга лиц для использования их творческих способностей, знаний и опыта по типу субподрядной работы на добровольных началах с применением инфокоммуникационных технологий. – Здесь и далее прим. ред.

(обратно)

2

Соединение «точка – точка» – простейший вид компьютерной сети, при котором два компьютера соединяются между собой напрямую через коммуникационное оборудование. – Прим. ред.

(обратно)

3

Ford Model T – первый в мире автомобиль, выпускавшийся миллионными сериями (1908–1927).

(обратно)

4

Карр Н. Великий переход. Что готовит революция облачных технологий. – М.: Манн, Иванов и Фербер, 2013.

(обратно)

5

Распределенные вычисления – способ решения трудоемких вычислительных задач с использованием нескольких компьютеров, чаще всего объединенных в параллельную вычислительную систему.

(обратно)

6

Разделение времени – способ распределения вычислительных ресурсов между многими пользователями с помощью мультипрограммирования и многозадачности. Появление данной концепции привело к значительному технологическому прорыву в истории вычислительной техники.

(обратно)

7

Хау Дж. Краудсорсинг. Коллективный разум как инструмент развития бизнеса. – М.: Альпина Паблишер, 2014.

(обратно)

8

Отопление, вентиляция и кондиционирование.

(обратно)

9

УТК – универсальный товарный код.

(обратно)

10

Норман Д. А. Дизайн вещей будущего. – М.: Strelka Press, 2013.

(обратно)

11

Карр Н. Пустышка. Что Интернет делает с нашими мозгами. – М.: BestBusinessBooks, 2012.

(обратно)

12

Известные слова Алана Кэя (род. 1940) – американского ученого в области теории вычислительных систем.

(обратно)(обратно)

Комментарии

1

Pew Internet and American Life Project, August 2013.

(обратно)

2

Cisco Systems, How Many Internet Connections are in the World? Right. Now. -connections-counter.

(обратно)

3

Internet of Things vs. Internet of Everything: What's the Difference? ABI Research, May 2014, p. 2.

(обратно)

4

Полный текст доступен по ссылке .

(обратно)

5

Identity Theft Resource Center. ITRC2013 Breach List Tops 600 in 2013. -Surveys-Studies/2013-data-breaches.html.

(обратно)

6

The Evolving Internet: Driving Forces, Uncertainties, and Four Scenarios for 2025, 2010, .

(обратно)

7

.

(обратно)

8

BCGReport, The Connected World, The Internet Economy in the G-20: The $4.2 Trillion Growth Opportunity. The Boston Consulting Group. March 2012. .

(обратно)

9

.

(обратно)

10

June 2006 issue of Wired: .

(обратно)

11

Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2013–2018. -provider/visual-networking-index-vni/white_paper_c11–520862.html.

(обратно)

12

-factsheet-en.pdf.

(обратно)

13

.

(обратно)

14

Wipro. Big Data. Catalyzing Performance in Manufacturing. 2011. %20Data.pdf.

(обратно)

15

McKinsey and Company, McKinsey Global Institute, Big Data: The Next Frontier for Innovation, Competition and Productivity. June 2011. .

(обратно)

16

McKinsey and Company, McKinsey Quarterly, the Internet of Things. March 2010. .

(обратно)

17

American Security Project. The US and Its UAVs: A Cost – Benefit Analysis, July 24, 2102. -us-and-its-uavs-a-cost-benefit-analysis/.

(обратно)

18

Organization for Economic Co-operation and Development. .

(обратно)

19

-releases/mobile-devices-help-boost-home-automation-usage-and-awareness-according-to-the-npd-group/. NPD Group, March 2014.

(обратно)

20

/~whitehouse/research/buildingEnergy/sensys10thermostat.pdf. The Smart Thermostat: Using Occupancy Sensors to Save Energy in Homes.

(обратно)

21

Cars Online 2014, Capgemini Consulting. -online-2014#report.

(обратно)

22

Forrester Research, U. S. Cross-Channel Retail Forecast, 2012–2017, October 29, 2013. /-/E-RES105461.

(обратно)

23

Intel Newsroom, Intel Labs Looks Inside the Future, June 25, 2013. -labs-looks-inside-the-future.

(обратно)

24

-wants-standards-for-internet-of-things/?_php=true&_type=blogs&_r=0.

(обратно)

25

RFID Journal, May 5, 2014. /.

(обратно)

26

Science Daily. New Lab-on-a-Chip Device Overcomes Miniaturization Problems. April 30, 2014. .

(обратно)

27

Journal of Chromatography B, Volatile biomarkers from human melanoma cells .

(обратно)

28

The University of Texas at Austin, Taste Chip Technology Description. .

(обратно)

29

Context Aware Computing for the Internet of Things: A Survey. IEEE Communications Surveys and Tutorial (COMST), 2013. /~charith/files/papers/J001.pdf.

(обратно)

30

The Internet of Things Will Thrive by 2025. May 14, 2014. -of-things/.

(обратно)

31

-google-making-us-stupid/306868/.

(обратно)

32

Welcome to the Future Cloud – 2025 in 100 Predictions.

(обратно)

33

The Gurus Speak | Pew Research Center's Internet & American Life Project: -gurus-speak-2/.

(обратно)

34

AP Impact: Recession, Tech Kill Middle-Class Jobs, -impact-recession-tech-kill-middle-class-jobs.

(обратно)

35

How Teens Do Research in the Digital World / Pew Research Center's Internet & American Life Project: -teens-do-research-in-the-digital-world/.

(обратно)

36

UCLA Newsroom. Is Technology Producing a Decline in Critical Thinking and Analysis? January 27, 2009. -technology-producing-a-decline-7912.

(обратно)

37

.

(обратно)

38

ISACA2013ITRisk/RewardBarometer. -ISACA/Press-room/News-Releases/2013/Pages/ISACA-Survey-As-Internet-of-Things-Grows-Only-1-percent-of-Americans-Most-Trust-App-Makers-With-Personal-Data.aspx.

(обратно)

39

Big Data: Seizing Opportunities, Preserving Values. Executive Office of the President, May 2014. .

(обратно)

40

How Companies Learn Your Secrets, New York Times Magazine, February 16, 2012. -habits.html?pagewanted=1&_r=2&hp&.

(обратно)

41

FAA, Unmanned Aircraft Systems, FAA Aerospace Forecast Fiscal Years 2012–2032. –2032/media/Unmanned%20Aircraft%20Systems.pdf.

(обратно)

42

Robobees, Harvard University. .

(обратно)

43

BAE Systems website. -and-into-the-future.

(обратно)

44

Marc Goodman, A Vision of Crime in the Future. =–E97Kgi0sR4#t=53.

(обратно)

45

Department of Transportation, Federal Aviation Administration. Interpretation of the Special Rule for Model Aircraft. Docket No. FAA-2014–0396. .

(обратно)

46

McKinsey and Company, Insights and Publications, Disruptive technologies: Advances that will transform life, business, and the global economy May 2013. .

(обратно)

47

«Google's Eye in the Sky,» by Will Oremus, Slate, June 13, 2014. .

(обратно)

48

Pew Research Internet Project, Digital Life in 2025. -life-in-2025/.

(обратно)(обратно)

Оглавление

Предисловие

Введение

Благодарности

1. Интернет меняет все

  Один день из жизни

  Коротко о том, как мы к этому пришли

  Вперед по новому курсу

  Определение терминов и понимание концепции

  Чувство безопасности

  Складывая пазл

2. Мобильность, облака и цифровые инструменты: добро пожаловать в эпоху подключенного мира

  Расцвет глобальной деревни

  Все тоньше и тоньше

  Как мобильные технологии изменяют все

  Хороший обзор сквозь облака

  Вещи социализируются

  Вслед за толпой

  Большие данные – большие результаты

  Взгляд в будущее

3. Возникновение промышленного Интернета

  Появление новой модели

  Данные имеют значение

  Почувствовать выгоду

  Подключенный мир меняет все

    Сведения о местонахождении

    Повышение ситуативной осведомленности

    Аналитика принятия решений, основанная на использовании датчиков

    Средства автоматизации и управления

  Подключение военных

  Каждое подключение играет свою роль

4. Потребительские устройства: умнее с каждым днем

  Мир без проводов

  Подключения множатся

  Расцвет платформ и протоколов

  Интернет вещей и реальный мир

  Автоматизация домов уже реальна

  Здоровые перспективы

  Денежные вопросы

  Самолеты, поезда и автомобили

  Новая эра шопинга

  Применение подключений на практике

5. Применение Интернета вещей

  Интернет вещей и реальный мир

  Все дело в стандартах

  Подход к кривой восприятия

  Разработка лучшего датчика

  Надежность первостепенна

  Объединение данных

  Интернет вещей: новая территория

6. Реальность и следствие подключенного мира

  Будущее наступает

  Подключение человеческого фактора

  Умные системы, глупые люди?

  Интернет вещей и цифровой разрыв

  На пути к нисходящей социальной мобильности?

  Цифровые устройства как отвлекающий фактор

  Опасения по поводу безопасности и конфиденциальности

  Преступность и терроризм в подключенном мире

  Возникновение новой правовой базы

  Будущее время

7. Начало сетевого будущего

  Новые горизонты в мире технологий

  Подумаем на перспективу

  Год 2025‑й: один день из жизни

  Как скажет устройство

Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg