Текст книги "Интернет вещей. Новая технологическая революция"

Идея IoT реальна. Уже успев себя зарекомендовать, она не собирается никуда исчезать и развивается, пока вы читаете эту книгу. Однако динамика IoT в различных отраслях и сценариях использования разная. В результате IoT нельзя назвать ни единым рынком, ни единой возможностью; скорее, это серия возможностей на разных вертикальных рынках, каждая из которых предполагает мириады бизнес-кейсов, временных рамок и результатов. Гибкость возможностей позволяет с успехом использовать их в различных сценариях.

В ДОЛГОСРОЧНОЙ ПЕРСПЕКТИВЕ ЛЮДИ ВСЕГДА ОБХОДЯТСЯ ДОРОЖЕ, ЧЕМ ТЕХНОЛОГИИ.

К примеру, превентивно-предиктивное техобслуживание представляет собой горизонтальный сценарий использования, который приносит большие выгоды в транспортных отраслях – как и в горнодобывающей отрасли для Rio Tinto. Если помните, каждый день без простоя машин сохраняет Rio Tinto 2 миллиона долларов. Это не копейки даже для крупной международной компании.

Следующие примеры (рис. 3.3) описывают успешный сценарий использования IoT в транспортировке и логистике, нефте– и газоразведке и добыче и проектах «умных» городов.

Сценарий использования в транспортировках и логистике: предиктивно-превентивное техническое обслуживание

Установленные на всех автомобилях датчики постоянно сообщают информацию о состоянии каждого транспортного средства. Когда датчики фиксируют признаки возможной проблемы, например внезапное падение давления масла или повышение температуры двигателя, диспетчеры и водители получают об этом сигнал и могут принять необходимые меры. В результате автомобили меньше времени проводят в бездействии и быстрее возвращаются на дорогу, почти не нарушая графики доставки. Это означает, что автомобили больше времени дают доход и меньше простаивают на ремонте. Одно только снижение времени простоя и логистических операций уже может окупить вложения в IoT.

В этом случае выгоду обеспечивают:

• сокращение расходов на работу грузовиков;

• сокращение количества срывов графика поставок;

• повышение своевременности поставок;

• сокращение расходов на систему поставок;

• оптимизация логистических систем.

Сценарий использования в нефте– и газоразведке и добыче: умная аналитика

На буровых платформах, которые представляют собой сложные предприятия и целые города, построенные посреди океана, не обойтись без умной аналитики.

Как в случае с транспортировками и логистикой, в стратегические места буровой устанавливается множество датчиков, количество которых доходит до сотен тысяч. Один тип этих датчиков, называемый распределенными акустическими датчиками, опускается в шахты и ежедневно генерирует огромные объемы данных – вплоть до 2 терабайтов в день. Множество этих датчиков собирает и анализирует всевозможные типы данных, позволяя операторам оптимизировать использование ресурсов (к примеру, сокращая количество необходимой воды, песка или пропанта[15]15
  Гранулообразный материал, который используется в нефтедобывающей промышленности для повышения эффективности отдачи скважин с применением технологии гидроразрыва пласта.


[Закрыть]) или заранее выявлять потенциальные проблемы, тем самым оставляя достаточное количество времени для устранения неполадок или своевременного запуска чрезвычайных мер для спасения жизней и минимизации ущерба. В таких случаях IoT в буквальном смысле спасает жизни и имущество. Более того, сокращение времени и затрат на добычу нефти позволяет компаниям благодаря IoT быстрее получать выручку, повышать прибыли и ускорять окупаемость инвестиций.

Рисунок 3.3. Примеры успешных решений IoT

В сравнении с процессами, которые использовались до внедрения IoT, это можно назвать огромным шагом вперед. Тогда на буровой платформе собирали информацию, записывали ее на пленку и отсылали на вертолете на материк, где в дата-центре происходил анализ данных. А буровая ждала, когда данные обработают и пришлют обратно инструкции. Теперь IoT позволяет подключить платформу к системе туманных вычислений и единой сети, поэтому информация с датчиков оказывается одновременно доступна для анализа многим сторонам, а потому решения можно принимать в реальном времени. В результате коэффициент использования платформы вырос в два-три раза.

В этом случае выгоду обеспечивают:

• предупреждения в реальном времени;

• повышение безопасности за счет более ранних и надежных предупреждений;

• полное использование данных с быстрой аналитикой почти в реальном времени;

• рост коэффициента использования ресурсов в 2–3 раза;

• сокращение времени и стоимости добычи нефти, что приводит к более быстрому получению выручки и большим прибылям.

Сценарий использования в умном городе: открытая платформа, анализ данных и гибкая работа городских служб

Все большей популярностью пользуется еще один горизонтальный сценарий использования IoT в умных городах. Он зарекомендовал себя в Барселоне, которая занимает позицию лидера среди умных городов мира. Здесь задача состояла в подключении к сети различных устройств с целью оказания услуг в столь разных областях, как энергопотребление, транспортировки, коммунальные службы и охрана правопорядка.

Кажется, теперь каждую неделю очередной город приступает к внедрению стратегии умного города на базе IoT. Но история умных городов на базе IoT гораздо интереснее. Сегодня общественность требует от правительства качественного предоставления большего количества услуг, часто призывая к повышению эффективности оказания различных услуг жителям конкретного города, и в этих условиях IoT предлагает заманчивое решение по выгодной цене.

Давайте подробнее рассмотрим Барселону[16]16
  Cisco Case Study 2015: IoE-Driven Smart City Barcelona Initiative Cuts Water Bills, Boosts Parking Revenues, Creates Jobs, & More.


[Закрыть]. Она хочет эффективно оказывать услуги разного уровня всем своим жителям и предприятиям с помощью информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) посредством разработки и внедрения модели умного города, в основе которой лежит IoT. Модель определяет 12 сфер, в которых запускаются проекты умного города: экология, ИКТ, мобильность, водоснабжение, энергетика, отходы (мусор), природа, строительство, общественное пространство, открытое правительство, информационные потоки и услуги.

В настоящее время в Барселоне действуют 22 основные программы и 83 отдельных проекта, которые относятся к одной или нескольким из этих 12 сфер. Среди этих проектов умные инициативы в освещении, парковке, водоснабжении и утилизации отходов. Сегодня в Барселоне проложено более 500 километров оптоволоконных сетей, развитие которых началось более 30 лет назад, когда городские власти провели оптоволокно в два муниципальных здания. Именно эта первая сеть и стала фундаментом умного города.

В 2012 году городские власти объединили все проекты умного города под общим названием «Умный город Барселона». Помимо внедрения умных технологий, город использует ИТ-проекты для координации услуг различных департаментов. Это, в свою очередь, помогает ликвидировать разобщенность департаментов и обеспечить комфорт жителей. Муниципальный институт информационных технологий Барселоны (IMI) сыграл ключевую роль в начальной организации системы, что подчеркнуло участие государства, горожан и бизнес-сообщества в развитии и формировании технологических инициатив города.

Барселона также инициировала создание так называемой City OS, городской операционной системы, которая функционирует на базе развитой сети датчиков, собирая и анализируя необходимые данные. Городские власти надеются, что эта ОС станет открытой платформой для работы с отдельными проектами на базе умных технологий, которые реализуются в Барселоне. Они также считают эту платформу ключом к преимуществам IoT в сфере аналитики данных и предиктивного моделирования.

Цель барселонской программы умного города заключается в оказании городских услуг разного уровня всем жителям Барселоны, используя интернет и телекоммуникационные технологии. В основе этого подхода лежит представление о городе как о сети сетей, которая объединяет все подведомственные сети – например, транспорт, энергетику и технологии.

Барселонская City OS фактически объединяет в одну сеть все системы, которые в ином случае были бы разными, возможно, даже несовместимыми сетями. Что касается результатов, Барселона сообщает о ежегодной экономии 58 миллионов долларов благодаря использованию технологии умного водоснабжения и ежегодном повышении выручки от парковки на 50 миллионов долларов благодаря использованию технологии умной парковки. В целом реализация проектов умного города создала 47 000 новых рабочих мест. Власти и жители Барселоны более чем довольны такими показателями.

Но откуда именно проистекают выгоды умного города? Давайте углубимся в детали. В большинстве городов парковка занимает второе или третье место в списке источников выручки, что свидетельствует о ее чрезвычайной важности. Система парковки на базе IoT удобна как для города, так и для пользователя. Вот как она работает: водители находят и бронируют парковочное место при помощи мобильного телефона, тем самым экономя время. Город с большей эффективностью использует доступные парковочные места и получает возможность устанавливать гибкие цены, что повышает доходы (сообщается о 20 %-ном росте). К примеру, город может повысить стоимость парковки перед началом рок-концерта и во время его проведения, а затем вернуть прежние цены, когда упадет спрос. Выгода: больше выручка и меньше расходы (сообщается о 30 %-ном сокращении).

В городах можно экономить и на освещении. Только в США окупаемость инвестиций в установку светодиодных систем (LED) составляет около 18 месяцев. Сегодня можно снабжать эти системы датчиками, которые будут включать фонари, только когда на улице появляется машина или пешеход. Ведь нет никакого смысла освещать улицы, когда никто ими не пользуется. И хотя недавно электроэнергия существенно подешевела, она по-прежнему не бесплатна, так что способность эффективно и автоматически включать и выключать фонари все равно будет способствовать экономии. Города, где внедряются такие умные решения по освещению, сообщают, что расходы на электроэнергию снижаются на 30–80 %.

Еще один пример экономии может показаться неожиданным: это коммерческий сбор мусора. Подумайте о существующей системе. Мусоровоз вынужден проезжать по своему маршруту, даже если мусорные баки пусты. Теперь представьте, что город получает возможность в динамическом режиме корректировать график сбора мусора и маршруты мусоровозов, чтобы опустошались только полные или почти полные баки. Внедрение такой системы не представляет сложности. Необходимо оборудовать мусорные баки датчиками заполнения, подсоединить их к системе IoT, которая определяет маршруты мусоровозов, – и вуаля! Маршруты можно оптимизировать. Помимо Барселоны, такие системы уже функционируют во многих городах Европы, Северной Америки и Азии, обеспечивая как минимум 20 %-ное сокращение расходов.

И последний пример сценария использования IoT в умных городах и транспортной системе: мобильная реклама в автобусах. За годы было предпринято немало попыток организации рекламных услуг с привязкой к местоположению, но технологии и бизнес-модели подобных решений всегда оказывались слишком сложными. Однако перевод рекламы в транспорте с бумажных носителей на цифровые экраны, установленные на внешних и внутренних поверхностях автобусов, такси и общественного транспорта, обусловил рост спроса на решения, которые могут наполнить эти мобильные рекламные щиты более релевантным содержимым.

Хотя для онлайн-рекламы и стационарных щитов разработаны многочисленные системы управления контентом, рынок рекламных платформ для умного транспорта все еще ищет подходящие решения. Но в компании Veniam, поставляющей мобильные ячеистые сети для городского транспорта, планируют это изменить. Их мобильная рекламная платформа, которая предоставляется в качестве управляемого сервиса с помесячной оплатой или оплатой по принципу процента от выручки, хитрым образом заполняет этот пробел. После того как рекламодатели или их агенты загружают контент и определяют целевую аудиторию на облачном портале, система выбирает лучшие транспортные средства, места и время для отображения каждого конкретного объявления и руководит процессом, используя каналы связи как между транспортными средствами, так и между транспортными средствами и инфраструктурой. Транспортные средства распределяют контент на основе беспроводной ячеистой сети и взаимодействуют, чтобы отправлять данные об основной аудитории обратно в облако. Так как каждое транспортное средство знает свое положение и категорию пассажиров, которую перевозит, в любой момент времени, то рекламной кампанией можно управлять очень точно. К примеру, система Veniam может показывать конкретное объявление, когда такси находится в радиусе километра от торгового центра, где проходит акция, или показывать конкретный ролик одновременно во всех автобусах города, чтобы отметить появление нового продукта в ту самую минуту, когда происходит его презентация. «Мобильная рекламная платформа Veniam представляет собой лишь один из множества новых сценариев использования бизнес-возможностей, которые появляются, когда мы позволяем транспортным средствам и другим мобильным объектам взаимодействовать друг с другом, получать релевантную контекстную информацию и принимать локальные решения, способствующие формированию необходимой нам глобальной динамики – в данном случае демонстрации нужной рекламы нужным пассажирам в нужном месте в нужное время», – заметил Жуан Баррос, исполнительный директор Veniam.

Сегодня, когда люди по всему миру требуют от своих государств все большего состава качественных услуг, IoT предлагает самоокупающееся решение. Он также повышает эффективность и способность работать с важнейшими вопросами, такими как энергоснабжение, транспортировки, общественная безопасность и гражданские дела. IoT предлагает эффективный, экономически выгодный способ разрабатывать и предоставлять различные кастомизированные услуги для каждого города и его жителей.

В этом случае выгоду обеспечивают:

• увеличение доходов на 20 % и более;

• снижение операционных затрат на 30 % и более;

• повышение эффективности планирования за счет доступности большего объема более полезной информации;

• повышение продуктивности персонала – опять же за счет доступности большего объема более полезной информации;

• повышение комфорта городской жизни благодаря удобному и эффективному оказанию большего количества услуг;

• повышение безопасности за счет привязки полиции и других экстренных служб к одним источникам информации.

Несколько лет назад количественные показатели роста IoT были столь велики, что я даже стесняюсь их приводить. По некоторым прогнозам, рост рынка должен был составить до 19 триллионов долларов. Однако революция IoT продолжалась, и прогнозы становились все более обоснованными и точными. Исходя из этого, я назову несколько цифр, которые вы можете использовать, если вас попросят обосновать свой интерес к внедрению IoT в вашей организации. Если вы прибегнете к ним, советую сначала заглянуть в интернет и поискать самые свежие данные. Несомненно, новые цифры не заставят себя ждать.

Вот широко используемая цифра: 50 миллиардов умных объектов к 2020 году. Объектов, которые не считаются умными, будет на несколько миллиардов больше. Все это означает, что IoT открывает огромные возможности и продолжает развиваться. Кстати, на Земле в настоящее время проживает менее 8 миллиардов человек. В 2012 году у нас было 12 миллиардов сетевых устройств и примерно 3 миллиарда человек, которые имели доступ в интернет. Следовательно, на одного человека приходилось четыре устройства. В будущем оценка количества сетевых устройств на человека потеряет всякий смысл, так как роль устройств изменится – вместо предоставления людям возможности связываться друг с другом и подключаться к источникам данных, они станут предоставлять возможность связываться друг с другом и подключаться к интернету машинам. В 50 миллиардов объектов входят всевозможные системы датчиков и устройств, которые функционируют на заводах, в автомобилях, на нефтедобывающих платформах, на конвейерах, в розничных магазинах, больницах и прочих местах. Но нам по-прежнему не стоит забывать об ориентированных на потребителя объектах, таких как бытовые приборы, телевизоры и подобные устройства, которые тоже подключаются к интернету. Нужно понять: вашей организации никогда не придется иметь дело с 50 миллиардами устройств и даже с одним миллиардом, а возможно, и с одним миллионом.

Количество сетевых устройств не столь информативно, как объем выручки в сфере IoT. Вот последняя оценка IDC: мировые затраты на интернет вещей вырастут с 692,6 миллиарда долларов в 2015 году до 1,46 триллиона долларов в 2020 году, причем совокупные темпы среднегодового прироста составят 16,1 %[17]17
  Vernon Turner, Carrie MacGillivray, Marcus Torchia, Madeleine Cinco, Milan Kalal, Monika Kumar, Roberto Membrila, Andrea Siviero, Yuta Torisu, Nigel Wallis. Worldwide Internet of Things Forecast Update, 2016–2020, #US40755516/IDC, May 31, 2016. https://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=US40755516


[Закрыть].

Но сами годовые показатели не представляют особой важности. Когда вы прочтете эту книгу, все показатели объема рынка уже изменятся. Гораздо важнее, что эти цифры показывают, как быстро IoT набирает обороты. Очевидно, что мы находимся на первой стадии революции IoT, и все же в отраслях уже происходят первые сдвиги. Цифры также позволяют оценить вероятность окупаемости инвестиций в IoT и получения достаточной прибыли.

Интернет вещей многогранен и затрагивает различные вертикальные рынки. Во многих отраслях используются одни и те же сценарии, включая превентивное техническое обслуживание, дистанционное обучение сотрудников и повышение продуктивности, управление энергоснабжением, производственными цепочками и улучшение пользовательского опыта. К примеру, к превентивному техобслуживанию прибегают в горнодобывающей отрасли, в производстве, транспортировках и логистике, а также других отраслях. Дистанционное управление помогает всем организациям, которые используют цеха и устройства, требующие контроля и отладки, но считают выделение работников на эти позиции слишком затратным и неэффективным. Хотя мы рассматривали в основном вертикальные сценарии использования, внедрение IoT на данном этапе идет по горизонтальному пути.

Хорошие новости в том, что IoT не только повышает продуктивность и эффективность и способствует экономии, как мы уже заметили ранее, но и открывает новые возможности для клиентов. Мы видели, как в компании Harley-Davidson эффективным и экономичным способом внедрили массовую кастомизацию. Другие клиенты используют данные, получаемые от собственных продуктов, чтобы давать мгновенную обратную связь о работе устройств и определять, как их можно улучшить. Сегодня вместо продукта и его функциональности они предлагают бизнес-результаты и пользовательский опыт. Приобретая услугу, а не продукт, покупатель может ожидать постоянных обновлений и улучшений, которые обещаны в контракте.

Интернет вещей также трансформирует предложения и бизнес-модели поставщиков. Он позволяет им внедрить циклические бизнес-модели: к примеру, покупатели могут платить за время работы машины, а не за саму машину, как предполагает традиционный подход. Это создает новые потоки выручки, позволяя производителям и поставщикам услуг монетизировать информацию и улучшить существующие предложения новыми соглашениями об уровне услуг (SLA).

Эти привлекательные новые возможности подтолкнули многие крупные компании и стартапы прибегнуть к платформам IoT. Скорее всего, это приведет к появлению нескольких открытых платформ, подходящих для многочисленных конечных устройств и экосистемы приложений, при этом я думаю, что большинство специфичных для поставщика устройств пойдет ко дну. Почему? Представьте, что вы управляете авиакомпанией. Сколько платформ IoT вы хотите использовать для превентивного техобслуживания и аналитики данных? Захотите ли вы использовать отдельные платформы для двигателя, для кабины, для тормозов, для крыльев? Кроме того, клиенты отдают предпочтение вертикальным решениям, основанным на горизонтальных возможностях, которые в состоянии удовлетворить конкретные нужды их бизнеса. Это обуславливает необходимость общего горизонтального решения с минимальным перекрытием отраслевой функциональности: возможно, достаточно лишь отраслевой системы меток и некоторой кастомизации для конкретного клиента.

Многие компании, успешно внедряющие IoT, прибегают к архитектурной стратегии партнерской экосистемы. По сути, они ликвидируют разобщенность, рассматривая предприятие в качестве единого целого. В результате технологические инновации дополняются организационной и культурной трансформацией. Эта стратегия предполагает подход, который я называю «спланированным подходом к внедрению IoT». Вы следуете стандартной схеме внедрения IoT, внося небольшие изменения на основе конкретной ситуации и специфики проблемы, которая стоит перед вами. Вы также избегаете сборки, внедрения и поддержки нескольких незначительно различающихся версий системы для каждой бизнес-проблемы, которую хотите решить при помощи IoT.

Если, к примеру, проблему представляет управление имуществом, вы можете прибегнуть к RFID для сетевого устройства, которое может сканироваться в разных местах, включая склады, погрузочные площадки и кассы. В офисе или розничном магазине вы используете Wi-Fi или Bluetooth LE. Когда же дело касается вопросов транспортировки, сетевые устройства могут использовать систему глобального позиционирования (GPS), выделенные сети малого радиуса действия (DSRC) или другие технологии определения местоположения. Эти устройства также могут использовать любой из десятка других датчиков для измерения механических характеристик автомобиля. Прибегая к спланированному подходу, вы можете минимизировать количество вариаций, обязательных к внедрению и управлению. Вы просто разрабатываете общую организационную архитектуру – или архитектуру предприятия или города, – которая позволяет вам обеспечить плавную интеграцию, снижая затраты. Иначе развитие IoT может свести вас с ума, и в результате вы усомнитесь, стоит ли внедрять его, даже несмотря на очевидные преимущества.

Барселонская City OS – еще один пример спланированного подхода. Хотя в какой-то момент в городе разворачивались 22 основные программы и 83 отдельных проекта, сеть была только одна. Такой подход позволил Барселоне избежать необходимости отдельного внедрения IoT в больницах, офисных зданиях, на шоссе, парковках, стадионах и в других местах, которые городские власти хотели подключить к сети.