Интернет вещей

В рамках курса мы много говорили про связь, про беспроводную связь, про каналы, про узконаправленные каналы, про кодирование информации, про шумы, про шумоподобные защищенные каналы связи. И это нас приводит к первому утверждению о том, что мы можем выделить, условно говоря, техническую платформу: каналы связи, протоколы связи, способы маршрутизации, способы пересылки сообщений, топология сетей, топология беспроводных сетей, маршрутизация, адресация в этих сетях. И это то, как устроены платформы передачи данных. И то, для чего такие платформы могут работать, причем надо заметить, что их не одна, их больше, они друг от друга вполне прилично могут отличаться. Более того, они еще немного на разных уровнях могут работать. 

Интернет вещей - это не про саму платформу обычно, а для чего. По крайней мере, в массмедиа. И это, с моей точки зрения, изрядно сбивает с толку. Дело в чем? Самое опасное здесь слово - это слово “вещей”.  Потому что, когда мы говорим про интернет вещей, то мы автоматически представляем телефоны, ноутбуки, холодильники, пресловутые сковородки с Wi-Fi в ручке на уровне мема. Но это очень маленькая часть того, что на самом деле можно назвать интернетом вещей, или может быть правильнее назвать “морем платформ или беспроводных связей”. Причем беспроводных, потому что это логика подключения. Дело в том, что когда у нас есть проводные каналы связи, мы так или иначе попадаем в современном мире в какие-то размерности магистральной передачи данных, структурированных кабельных сетей. Они тоже есть, они никуда не исчезнут. Подводные оптоволоконные кабели как соединяли, так и будут соединять. Я не думаю, что в ближайшее время мы построим такую спутниковую инфраструктуру, которая заменит подводное трансатлантический или трансокеанский оптоволоконный кабель, или мы откажемся от оптоволокна на территории Российской Федерации. Даже не густонаселенная Российская Федерация не откажется, а уж если рассмотреть Китай или Западную Европу, не думаю, что там полностью возможна замена. 

Да, безусловно, но при этом вся логика конечных устройств может с огромной вероятностью почти полностью перейти на беспроводные технологии. Это надо понимать, что всегда будет “всегда”, “длинное всегда”, которое минимум десятки лет, а может быть и больше, которое связано с проводными системами и беспроводными системами, с дата-центрами, с магистральными каналами передачи данных, с разводкой и с решениями последней мили, с решениями по связи устройств друг с другом, с беспроводными ретрансляторами и т.д. 

И здесь возникает следующая очень интересная история. Да, конечно, там будет очень понятный пользовательский сегмент, когда видеокамера сразу пишет в youtube, Instagram, и это вообще не видеокамера, а телефон, или это действительно видеокамера, потому что мы хотим, чтобы это была видеокамера, но при этом она ничем не отличается от телефона, кроме формата корпуса, например. Да, но это очень маленькая часть того, что на самом деле такое интернет вещей. И при этом интернет вещей - это очень неточный термин. Потому что спутниковые системы связи устроены совершенно по-другому, если рассмотреть системы связи в космосе - они устроены еще более сложным образом, еще более селективны, требуют еще больше энергии, потому что там энергии просто мало, ее дорого там создавать, дорого туда выводить, по крайней мере пока. Пока мы не начали осваивать астероиды, это очень сложно. Когда мы начнем осваивать астероиды, может быть через какое-то время, но это наверно сотни лет, это реально долго.

Второй момент, и он тоже очень важный, это то, что есть, собственно говоря, промышленные объекты. Иногда в промышленных объектах, даже имея возможность беспроводного подключения, все-равно предпочтем проводное подключение. Но есть огромное количество каких-то еще объектов, более сложных, чем мы сейчас можем себе представить, офисных, образовательных и еще каких-то, для которых критичным является быстрое включение и выключение инсталляций. 

Отдельный сегмент - это то, как могут быть устроены сети данных для беспроводного транспорта. Это совершенно отдельная отрасль, и все ключевые вещи, которые говорят про необходимость создания сетей и 5G, и 6G. Даже 5G, это в первую очередь история про беспроводной транспорт. Дело в том, что те потоки данных, которыми действительно хорошо бы обменивались беспроводные автомобили, потому что уже понятно, что стоимость полноценных сенсоров, полноценных вычислений для отдельной машины получается существенно выше, чем хотелось бы, но при этом, если имеет возможность обмениваться сообщениями с другими машинами в потоке, то она получает доступ к еще большему количеству сенсоров, и ситуация становится повеселее. Аналогично с дорожной инфраструктурой - понятно, что для беспроводного транспорта очень критично получать в режиме реального времени сведения о дорожной инфраструктуре: о светофорах, с каких-то разметок и еще чего-то. И это огромный сегмент, для которого нужны другие скорости, для которого предполагаются очень большие объемы передаваемых данных на очень высоких скоростях с очень высокой степенью надежности.  

Другой невероятно важный момент, который существует, это то, что есть промышленные инфраструктуры, в первую очередь энергетика. Рассматривая энергетику, мы видим очень важный момент: внутри атомной станции беспроводные каналы связи безусловно будут выполнять исключительно дублирующую или сервисную функцию, но никак не основную. Но когда мы продолжаем подключать множество потребителей, нам иногда оказывается целесообразнее не прокладывать отдельные линии связи от потребителя к потребителю, а поставить объект, который запитывается от этой же линии и по воздуху, то есть по беспроводным каналам связи, передает данные. Более того, он еще и расположен стационарным образом, поэтому мы можем сильно сэкономить, сделав узконаправленные каналы связи, например. Но и очевидно, что с развитием интеллектуальной энергетики, smart-контрактов, просьюмеров - то есть всех тех, кто умеет одновременно генерировать и потреблять, и продавать электроэнергию, и покупать электроэнергию - у нас будет невероятно расти спрос именно на это - на беспроводную связь. 

Когда мы будем говорить про беспилотную доставку, она тоже требует беспроводную связь, неважно это робот на четырех колесиках, который едет по тротуару, или это дрон, или это еще какая-то система. В какой-то момент нам станет важно, и мы будем над своими домами и многоэтажными, и одноэтажными размещать вышки с сигналом запрета пролета над нашим объектом на высоте меньше ста метров, например. 

Соответственно, трудно сейчас даже спрогнозировать детально, но в целом абсолютно очевидно, что эта платформа множества разных решений в области беспроводных связей будет развиваться, что будет развиваться целый набор специализированных платформ для беспилотного транспорта наземного, для беспилотного транспорта воздушного, для беспилотного транспорта, заточенного на перевозку людей, для беспилотного транспорта, не заточенного на перевозку людей, только на перевозку грузов - это один огромный сегмент. С другой стороны, это будет огромный сегмент в области энергетики и может быть там же окажется водоснабжение - инфраструктура в целом. С третьей стороны, будет конечно продолжать развиваться и тот сегмент, который мы сейчас все понимаем: с пользовательскими устройствами, с гаджетами, с компьютерами, с телефонами, принтерами - но там будут возникать какие-то явно новые устройства, например, “умные” зеркала и т.д. Будут однозначно развиваться очень сильно системы спутниковой и космической связи, которые не ограничиваются спутниковой связью. Очевидно, что возникнут свои платформы, свои технологические решения в области морской связи и навигации. Она сейчас тоже активно развивается. В области малой авиации - они скорее всего будут отличаться от всех остальных. 

То есть это совокупность технических платформ, совокупность областей применения, ну или как сказали бы рынков. Что их все объединяет? Ими невозможно заниматься, не понимая базовые основы, которые мы с вами в течение всего курса разбирали. Про каналы, про связи, про сигнал, про фронт сигнала, про биты, про шумы, помехозащищенное кодирование, диаграмму направленности. Вот во всех этих платформах это базовый язык. Нельзя создать техническое решение, или даже им успешно оперировать созданным, не владея базовым языком, на котором оно создано. Этот переход к базовому языку Интернета вещей и являлся, с одной стороны, целью курса, а с другой стороны, является целью профиля и целью лаборатории по беспроводным технологиям связи, с которой мы с вами знакомились в течение всего курса.

Для размышления

Подумайте на тему того, какие возможности откроются человеку, если всё вокруг него, будет занесено в интернет вещей. Все объекты быта, здания и даже окружающие люди будут занесены в огромную сеть, доступ к которой будет у каждого человека в любой момент времени.

Материалы

• Лекция Дмитрия Лаконцева “Интернет вещей: слишком умный чайник или связанный мир”, доступно объясняющая о том, что такое интернет вещей
• Статья Дмитрия Лаконцева о нынешнем положении интернета вещей в России