Технология IIoT состоит из подключенного к Интернету оборудования и платформ расширенной аналитики, которые выполняют обработку данных, получаемых от подключенных устройств. Устройства IIoT могут быть самыми разными — от небольших датчиков погоды до сложных промышленных роботов. Несмотря на то, что слово «промышленный» вызывает такие ассоциации, как склады, судоверфи и производственные цеха, технологии IIoT имеют большой потенция использования в самых различных отраслях, включая сельское хозяйство, здравоохранение, финансовые услуги, розничную торговлю и рекламу. Какая разница между Интернетом вещей и промышленным Интернетом вещей? Промышленный Интернет вещей — это подкатегория Интернета вещей, который также включает приложения, ориентированные на потребителя, например носимые устройства, технологии «умного дома» и автомобили с автоматическим управлением. Отличительной чертой обеих концепций являются устройства со встроенными датчиками, станки и инфраструктура, которые передают данные через Интернет и управляются с помощью программного обеспечения.
В чем преимущества промышленного Интернета вещей?
Для любой организации, имеющей дело с производством и/или транспортировкой физической продукции, промышленный Интернет вещей способен обеспечить кардинально новые уровни эффективности работы и инновационные модели ведения бизнеса. Далее приведены примеры применения технологии IIoT в различных отраслях.
- Производство — это отрасль, в которой в настоящее время внедряется большая часть решений на основе технологии IIoT. Станки с поддержкой технологии IIoT смогут самостоятельно контролировать и предсказывать возможные проблемы. Это означает возможность сокращения времени простоев и повышение общей эффективности.
- Цепочка поставок — при управлении запасами с помощью датчиков технология IIoT может использоваться для автоматического заказа расходных материалов до того, как они полностью закончатся в наличии. Это позволит сократить количество ненужных производимых товаров, обеспечить постоянное наличие востребованных товаров и освободить сотрудников, чтобы они могли заняться другими задачами.
- Управление зданиями — технологию IIoT можно использовать для упрощения управления зданиями и повышения безопасности. Благодаря управлению климатической установкой с помощью датчиков можно исключить ошибки и негатив, связанные с изменением параметров климата в здании вручную. Кроме того, устройства, которые контролируют входы в здания и быстро реагируют на потенциальные угрозы, повышают безопасность здания.
- Здравоохранение — благодаря устройствам, которые обеспечивают удаленный мониторинг пациентов и сразу же уведомляют врачебный персонал в случае изменения состояния пациента, технологии IIoT помогут повысить точность и скорость реагирования в учреждениях здравоохранения. Со временем искусственный интеллект даже сможет ставить пациентам диагноз, а это значит, что врачи смогут быстрее приступать к лечению и делать это более эффективно.
- Розничная торговля — технологии IIoT позволяют принимать быстрые обдуманные решения по отдельным магазинам. Используя витрины, которые обновляются в зависимости от интересов потребителей, а также имея возможность готовить продуманные промоакции, крупные розничные магазины, внедряющие технологии IIoT, смогут добиться значительного преимущества по сравнению с конкурентами.
Технологии и концепции IIoT
Каким образом компании используют возможности IIoT прямо сейчас? Далее приведено несколько примеров текущих и будущих технологий и концепций IIoT.
- Цифровые двойники — практика создания компьютерной модели объекта, например машины, органа человека или процесса, например погоды. Изучая поведение двойника, можно понять и спрогнозировать поведение реального объекта и решить проблемы еще до их возникновения.
- Устройство электронной регистрации (ELD) – встроенные датчики, которые контролируют скорость, время движения, а также как часто отдельные водители пользуются тормозом. Это позволяет экономить топливо, повысить безопасность водителя и эффективность использования ресурсов. Если водитель совершает опасный маневр или давно находится за рулем, выдается предупреждение водителю и уведомление для диспетчера. Данная технология может заменить бумажные журналы, которые раньше водителям приходилось заполнять каждый день.
- Интеллектуальные технологии — это системы, в которых генерируются, анализируются, интерпретируются и используются данные. Использование интеллектуальных технологий означает возможность проводить анализ быстрее, и вероятность перехвата или похищения данных иным образом значительно уменьшается.
- Прогнозное обслуживание — система, которая включает машину или компонент с датчиками, собирающими и передающими данными, а затем анализирует эти данные и сохраняет их в базе данных. Эта база данных затем предоставляет точки сравнения для событий по мере их возникновения. Данная система позволяет исключить ненужное обслуживание и повышает вероятность предотвращения сбоя.
- Радиочастотная идентификация (RFID) – система, включающая метки и считывающие устройства, например интеллектуальную версию технологий штрих-кодов. Считывающие устройства могут идентифицировать метки RFID с помощью радиоволн, а это значит, что метки могут считывать сразу несколько устройств, находящихся на более удаленном расстоянии по сравнению с традиционными UPC. Метки RFID позволяют легко отслеживать и контролировать вещи, на которые они нанесены.
В следующем году число подключенных к интернету устройств вырастет до 34 миллиардов, при этом большую часть составят «умные» объекты для бизнеса и промышленности. А к 2021 году инвестиции в развитие только промышленного интернета вещей» (IIoT) достигнут шести триллионов долларов. Рассмотрим несколько кейсов успешной работы технологии.
Где работает IIoT?
Везде, где есть производство. Решения промышленного интернета вещей можно внедрять и в коровнике, и на заводе. Главная задача технологии — сделать сложные рабочие процессы эффективнее: исключить воровство, свести простои к минимуму, повысить безопасность или просто сэкономить электричество.
Пока в России многие предприниматели с осторожностью смотрят на новые технологии, предпочитая справляться с проблемами «вручную», в Евросоюзе и Штатах крупные транснациональные компании максимально автоматизируют производственные процессы уже сейчас.
Объясняем на примерах:
Кейс 1. Amazon
Распределительный центр Amazon в Аризоне занимает площадь 28 футбольных полей. И на таких объектах надо каждый день искать нужные товары, упаковывать их и отправлять клиентам.
Чтобы уменьшить число сотрудников на складе (которые просто могут там потеряться), Amazon стал использовать дроны. Они доставляют легкие грузы в среднем за 30 минут (и стоит это компании всего один доллар).
При этом дроны работают в связке с промышленными роботами-упаковщиками Kiva. Это тоже заслуга промышленного интернета вещей, который позволяет двум сложным системам взаимодействовать. Сейчас роботов используют в 13 центрах Amazon по всему миру из 110, это уже снизило расходы компании на 20%. Когда их внедрят повсеместно, это позволит сэкономить до 800 миллионов долларов за счет снижения издержек.
Кейс 2: Walmart
Walmart использует дроны на складах, чтобы быстро проводить инвентаризацию. Беспилотники делают 30 снимков в секунду, затем информация с них передается в базу данных и сличается с исходными данными.
В итоге система без участия человека формирует мгновенный отчет по любым показателям: насколько заполнен склад, сколько осталось конкретного товара и тд. На «умную» инвентаризацию Walmart тратит один день; на ее проведение вручную ушел бы месяц.
Что еще делают со складами?
- Подключают системы мониторинга климата (многие товары требуют особых условий хранения)
- Распределяют «умное освещение» по зонам, чтобы экономить электричество
- Определяют оптимальное место для продуктов в зависимости от их габаритов, условий и срока хранения и свободных мест на складе — все это для стопроцентной заполняемости складов.
Кейс 3: Mount Sinai
Один из крупнейших медицинских центров Нью-Йорка Mount Sinai ежегодно принимает до 50 тысяч пациентов. Когда число коек там выросло до 1100, возникла серьезная проблема: персонал просто не успевал обрабатывать информацию о пациентах и размещать всех.
Выяснилось, что 10% мест не приносили прибыли из-за нерационального распределения клиентов. Несмотря на то, что в больнице оставались пустые койки, очереди не заканчивались.
Проблему решили «умные» койки: с помощью датчиков и контроллеров их подключили к медицинской системе больницы. Теперь IoT-решение готовит отчет о загруженности всех палат и размещает пациентов. Программа может одновременно обрабатывать до 80 заявок — время ожидания при этом сократилось вдвое.
Что еще делают с больницами:
- Покупают «умные» браслеты для пациентов, которые фиксируют ключевые показатели — пульс, температуру — и уведомляют о критических изменениях
- Подсоединяют всю аппаратуру к общему мониторингу, так можно удаленно проверять готовность оборудования, предотвращать поломки и выявлять простои
Кейс 4. Harley Davidson
Американский производитель мотоциклов и военной продукции Harley Davidson внедрил IoT-решения, чтобы отслеживать каждый этап своей работы. С помощью датчиков все станки соединили в общую сеть, по которой передавалась информация о каждом этапе сборки продукта.
Так компании удалось сократить простои и минимизировать сбои в оборудовании. Раньше станки могли ломаться из-за высокой влажности или жары, но теперь микроклимат регулируют «умные» датчики — вплоть до частоты вращения вентиляторов.
После всех этих решений выпуск серийных мотоциклов вырос на 25%. Если раньше на сбор одного «Харлея» требовался 21 день, то сейчас их собирают за шесть часов на базе IT-сиcтемы SAP.
Как еще можно оптимизировать работу завода:
- Повысить безопасность — датчики возгорания, задымления предупредят о пожаре, датчики протечки остановят затопление.
- Исключить воровство — цикл работы каждого подключенного станка можно легко проверить по всем показателям: часы работы, объем произведенного продукта.
- Анализ состояния каждого станка позволит предотвратить сбои в работе
5 кейс. Из практики Kauri
- Дано: большой парк аттракционов с высокой загруженностью
- Проблема: обеспечить безопасность для детей и дать родителям необходимый контроль
Что мы можем предложить?
При входе в парк ребенку выдается браслет с RFID-меткой (миниатюрное запоминающее устройство). У каждого браслета — свой номер, в него заносится информация о посетителе (например, полное имя и телефон одного из родителей).
Каждая зона парка оснащена антеннами, которые реагируют на браслет. В базу данных поступает информация: «Браслет номер 1, выданный посетителю Ивану Иванову, пересек зону с фудкортом в 15:15». На браслет также попадает информация о всех активностях и покупках в парке.
Так родитель будет видеть, что их Ванечка в пять вечера прокатился на американских горках, а потом купил газировку и сейчас бежит в зону с туалетами.
Все спокойны, все знают, где ребенок и что он делает (для этого родители устанавливают приложение контроля, которое синхронизировано с браслетом ребенка). В случае непредвиденной ситуации (например, ребенок покинул территорию парка, снял браслет или купил что-то дорогое), родитель получит push-уведомление. Сам браслет можно усложнить под запросы клиента: добавить кнопку SOS или сообщения ребенку.
Система удобна не только родителям, но и заказчику, то есть парку. Анализ данных со всех браслетов дает большие данные: статистику посещений по зонам — какой аттракцион популярен, а какой нет, на что тратят деньги, сколько времени в какой зоне проводят дети.
На выходе парк получает подробную базу данных о клиентах: Иванов вместе с детьми приходит в парк два раза в месяц, тратит в среднем 1000 рублей на одно посещение, чаще всего катается на каруселях. Под такую статистику далее можно рассылать индивидуальные предложения об акциях или составлять особые условия для абонементов.
Так в чем проблема?
Если промышленный интернет вещей действительно эффективно решает проблемы отрасли и есть примеры успешных кейсов, почему в России о нем по-прежнему мало говорят?
Решения все еще остаются дорогими, не все компании готовы один раз вложить большую сумму на оптимизацию производственных процессов, чтобы потом ждать окупаемости решения. Правительство России пока финансирует отрасль скорее на словах.
Еще одна неприятная тема — безопасность технологий. Каждое IIoT-решение связано со сбором информации: и если “слитые” данные о состоянии полей с кукурузой не могут принести серьезный вред, то медицинская база крупного медцентра с подробной информацией о каждом пациенте, его паспортные данные — уже совсем другое дело.
Уровень функциональной надежности тоже вызывает много вопросов — конечно, от того, что злоумышленник подключится к кофемашине в вашем доме никто не пострадает, но если он отключит охранную систему?
Разработчики не могут встраивать систему безопасности в каждое подключенное устройство. И несмотря на то, что в 2018 году, по данным компании Gartner, на усиление безопасности IoT в мире потратили практически 2 млрд долларов, слабых мест у системы все еще много: сертификация устройств, использование текстовых протоколов и ненужных открытых портов, использование незащищенной облачной инфраструктуры.
Однако соблюдение базовых правил безопасности значительно снизит все риски:
- Использовать защищенный канал для обмена данными – информация передается в зашифрованном виде
- Контролировать целостность кода на всех этапах
- Использовать сертифицированные устройства
- Внедрять антивирусные и антивредоносные программы в операционную систему каждого устройства
- Обеспечить безопасные обновление ПО
- Регулярный аудит журнала событий (прежде всего, анализ всех использований USB-портов).
Источники: https://habr.com/, https://www.hpe.com/
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
