Умные вещи 21 века: новые направления обучения во ВГУЭС

29 Марта 2018Образование
Умные вещи 21 века: новые направления обучения во ВГУЭС

Наша жизнь меняется с космической скоростью. То, на что раньше уходили века, потом десятилетия, сейчас занимает часы и дни. Современный мир — переменчивый, нестабильный, непредсказуемый.  Он совсем не такой как, например, десять лет назад и эти перемены необратимы. Об этом советник ректора ВГУЭС, доктор экономических наук, профессор Владимир Крюков:

– Интернет, криптовалюта, 3d-принтеры, самоорганизация сетей: цифровая реальность становится полноправным участником нашей жизни. Меняются особенности развития и жизнедеятельности Всемирной паутины – Интернета. Этот, ставший привычным неисчерпаемый источник информации к текущему моменту вышел в своем развитии на очередной этап. Все начиналось с Интернета информации в середине 90-х годов прошлого века (статические информационные страницы - Web 1.0). Затем в начале нынешнего века появились социальные сети и стали говорить об Интернете людей (генерация информации, общение – Web 2.0). Далее, развитие интеллектуальных технологий сбора и обработки данных обеспечило возможность обмена информацией, минуя традиционные компьютеры и серверы. Начал развиваться так называемый Интернет вещей -  IoT (Internet of Things). Что это значит? Это значит, что различные электронные устройства теперь обладают возможностью подключаться к сети и обмениваться данными без участия человека.

Технологии Интернета вещей могут применяться – и уже с успехом применяются во многих странах -  в домашней автоматизации, системах безопасности, робототехнике, транспорте, энергетике, управлении промышленными процессами и крупными инфраструктурами.

Рис. 1. Области применения Интернета вещей. Источник: Хабрахабр

 

Широкому распространению технологий IoT способствует и массовое появление устройств с электронными компонентами, программным обеспечением и коммуникационными возможностями - от смартфонов до камер на нефтебуровых установках или оптических датчиков на сталепрокатном стане - которые позволяют собирать и передавать данные через Интернет.

Итак, в основе Интернета вещей лежит понятие того, что объекты физического мира уникально идентифицированы и объединены в сети сетей. Идентификация предметов физического мира -ключевой вопрос концепции IoT. При этом предметы физического мира не обязательно должны быть оснащены средствами подключения к сетям передачи данных. Первоначальным решением для обеспечения уникальности идентификации была технология радиочастотных меток RFID, но могут применяться любые оптически распознаваемые идентификаторы (штрих-коды, QR-коды).

Следующим жизненно важным компонентом интернета вещей являются измерительные системы, которые обеспечивают получение сведений о внешней среде и преобразование их в цифровые данные, что делает саму концепцию полезной для применения. Средства измерения используются самые разные -  от элементарных датчиков (например, температуры, давления, освещённости, скорости), приборов учёта потребления (таких, как интеллектуальные счётчики) до сложных интегрированных измерительных систем (например, систем автоматического определения местоположения).

Датчики и измерительные системы должны иметь возможность обмениваться данными между собой. Для этого нужны сети, построенные с использованием всех возможных технологий.  Это могут быть не обязательно те же самые сети, которые применяются в интернет-технологиях, когда каждый объект имеет возможность доступа в Интернет. В Интернете вещей это необязательно, то есть эти сети могут быть и замкнутыми. Но они должны быть надежными, безопасными, эффективными, отказоустойчивыми, адаптируемыми.

Еще одна очень важная составляющая Интернета вещей – это алгоритмы обработки данных, которые поступают с датчиков сети. Это уровень приложений. И здесь есть два интересных момента. Во-первых, Интернет вещей стал технологической основой концепции «туманных вычислений», в которой принципы облачных вычислений распространяются от центров обработки данных к огромному количеству взаимодействующих между собой географически распределённых устройств. Эти же принципы используются в технологии распределенных реестров – блокчейн.

Во-вторых, количество электронных устройств, подключенных к Интернету непрерывно растет. Например, в 2009 году количество устройств, подключенных к Интернету, превысило количество людей, живущих во всем мире. В 2018 году таких устройств стало уже 8.5 миллиардов. В 2020 году их количество превысит 20 миллиардов. То есть объем данных для обработки – колоссальный. Рост объема больших данных (Big Data) дает существенные преимущества тем, кто в состоянии разрабатывать алгоритмы, необходимые для обработки больших объемов данных и принятия на их основе обоснованных решений. По мере того, как люди научатся это делать, индивидуальные пользователи, компании и целые страны откроют для себя новые преимущества.

Интернет вещей как явление способен перестроить экономику, сделав ее цифровой. Способен перестроить общественные отношения, исключив участие человека в управлении процессами. Интернет вещей приводит хаос в порядок и благодаря этому люди смогут избавиться от фобий, типа «закрыл ли я дверь» или «выключил ли я утюг», или «находится ли автомобиль там, где я его оставил», потому что информация об этом будет доступна с индивидуальных коммуникационных устройств.

Широкий спектр отраслей, где востребован IoT, а также разнообразие устройств и датчиков, подключаемых к сети, увеличивают спрос в специалистах, разбирающихся в таких системах и способных с ними работать. Увеличение популярности IoT приведет к новому буму на рынке труда. Поэтому специалисты, понимающие как создавать и применять решения на основе IoT, имеют прекрасные перспективы профессионального роста. Популярные рабочие места, связанные с IoT— это сетевые и системные инженеры, специалисты в области коммуникаций и передачи данных, специалисты по анализу данных, архитекторы и разработчики мобильных приложений для Интернета вещей. При этом работа специалиста в области IoT требует знаний из разных областей и глубокой базовой подготовки. Такая подготовка предусмотрена образовательной программой «Интернет вещей и оптические системы связи», набор на которую открыт во ВГУЭС с 2018 года. На Кафедре информационных технологийи системИнститута информационных технологий ВГУЭС в рамках направления обучения «Инфокоммуникации и системы связи» вводится профиль «Интернет вещей».  И это решительный шаг ВГУЭС к тому, чтобы выращивать специалистов нового поколения и быть в тренде новых технологических веяний.

Российский рынок находится сейчас в начале освоения технологий Интернета вещей. Основными типами устройств IoT в потребительском секторе являются автомобили и устройства умного дома. В бизнес-сфере наибольшей популярностью пользуются «умные» системы управления климатом, камеры видеонаблюдения и автоматизированный сбор данных с устройств, расположенных на промышленных объектах. Такая практика существует в горнодобывающей отрасли, транспорте, атомной энергетике и машиностроении.

Рис. 2. Корпоративно-промышленное применение интернета вещей. Источник: Ростелеком

Активно применяют технологии Интернета вещей операторы связи – в том числе Ростелеком, предприятия банковской отрасли – например, Сбербанк – потому что каждый банковский терминал, каждая касса подключены к сетям. И сейчас, когда мы расплачиваемся через смартфоны, через смарт-часы – мы пользуемся технологиями Интернета вещей. В нашем быту тоже нашла применение домашняя автоматизация – это различные счетчики. Есть уже счетчики воды с подключением к сетям, современные электрические счетчики - все с сетевым интерфейсом, то есть перспективы для специалистов в этой сфере в быту и в коммунальной сфере очень большие.

Виртуальный тур по Лаборатории SMART-технологий ВГУЭС

Персоны

Крюков Владимир Васильевич

Кафедра информационных технологий и систем ,Профессор