Современная электроника №7/2020

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 26 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2020 Внедрение инноваций в приложения IoT: исследование пяти главных проблем с помощью пяти основных принципов IoT В статье рассказывается о важности Интернета вещей (Internet of things, IoT), связанных с этой технологией пяти основных принципах решения технических проблем и общих требованиях при проектировании IoT-устройств. Сук Хуа Вонг (sook-hua_wong@keysight.com ) Интернет вещей (IoT) быстро раз- вивается. По данным IoT Analytics [1], количество подключённых устройств в 2019 году превысило первоначальные прогнозы на 14% и достигло 9,5 млрд. Три основных причины: взрывной рост количества бытовых приборов, гораз- до большее, чем ожидалось, число сото- вых IoT/M2M-соединений и значитель- ное увеличение объёма подключённых устройств в Китае благодаря правитель- ственным инициативам. Экспоненциальный рост продол- жится в течение следующих несколь- ких лет. К 2025 году количество под- ключённых устройств достигнет 28 млрд. Соответствующие техноло- гии уже интегрированы в электронику и предметы одежды. На каждого жите- ля Земли будет приходиться 26 «умных» предметов [2]. 75% автомобилей будут иметь оборудование для соединения с Интернетом [3]. Прогнозируется, что к 2025 году доходы, связанные с приме- нением IoT в здравоохранении, превы- сят $135 млрд [4]. IoT разносторонне развивается: от потребительских приложений, таких как устройства для умного дома и носи- мая электроника, до критически важных приложений, обеспечивающих обще- ственную безопасность, промышлен- ную автоматизацию, реагирование на чрезвычайные ситуации, а также работу беспилотных транспортных средств и Интернета медицинских вещей (IoMT). Для таких приложений важны удобство применения, низкая стоимость, длитель- ное время работы устройств от батареи и широкодоступная инфраструкту- ра общего пользования, позволяющая улучшить функциональную совмести- мость, взаимную связь между устрой- ствами, мониторинг и управление различными ответственными устрой- ствами и системами в режиме реаль- ного времени. По мере распространения критиче- ски важных приложений устройства и системы IoT должны становиться всё более надёжными, чтобы выдерживать жёсткие условия эксплуатации. Большому потенциалу сопутствуют большие проблемы IoT приносит выгоду потребителям и создаёт новые бизнес-возможности для предпринимателей. Однако для это- го требуются надёжное оборудование и стабильная инфраструктура. Система экстренного реагирова- ния. Что случится, если беспроводной датчик, контролирующий давление в магистральном газопроводе, выйдет из строя из-за перебоя в электроснаб- жении? Газопровод может взорваться, если своевременно не отреагировать на увеличение давления. Цифровое здравоохранение. Уст- ройства удалённого мониторинга пациентов позволяют осуществлять наблюдение вне больницы, что рас- ширяет возможности медицинского обслуживания и снижает стоимость оказания медицинской помощи. Одна- ко сами устройства должны работать в любых условиях, например на пере- полненном стадионе или труднодо- ступном для передачи сигналов под- земном складе. Приём сигнала через бетонные конструкции и помехи от окружающих устройств не должны вли- ять на нормальную работу устройства мониторинга. Умный счётчик. На каждом удалён- ном объекте могут быть установлены сотни тысяч крошечных интеллек- туальных счётчиков, которые долж- ны бесперебойно собирать и переда- вать данные о потреблении ресурсов коммунальным службам. Любой сбой в работе такого счётчика приведёт к ошибкам в контроле потребления, вызовет потерю доходов и потенци- ально ухудшит репутацию коммуналь- ной компании. Подключённый автомобиль. Под- ключённый автомобиль, показанный на рисунке 1, – чрезвычайно удобная вещь. Но он также подвергает нас раз- личным рискам. Если при создании системы беспроводной связи не была обеспечена достаточная безопасность, то хакер сможет одним нажатием кноп- ки найти и незаметно угнать машину. Рис. 1. Автомобиль оснащён интерактивной приборной панелью, которая имеет доступ в Интернет и общается с другими подключёнными устройствами