Распечатать

Облако для машин

Журнал «Сети», № 3 2013

Развитие систем межмашинного взаимодействия определяется комплексом взаимосвязанных социально-экономических и технологических факторов, прежде всего облачными вычислениями, — полагает Михаил Миньковский, директор центра новых технологий «Энвижн Груп».

22 мая 2013

Журнал «Сети», № 3 2013

Компания «Энвижн Груп» обладает большим опытом в области проектирования и внедрения систем межмашинного взаимодействия. О главных тенденциях, трансформирующих прежде специфический сегмент M2M в мир всеобъемлющего Интернета вещей, журналу «Сети» рассказывает Михаил Миньковский, директор центра новых технологий «Энвижн Груп». 

 

Какие технологические предпосылки являются наиболее значимыми для развития рынка оборудования и услуг межмашинного взаимодействия (M2M)?  

Сейчас социально-экономические и технологические факторы, определяющие весь ландшафт ИТ-отрасли, очень тесно связаны между собой. И речь уже идет скорее не о М2М, а о формировании Интернета вещей, который объединит не только подключенные машины или промышленное оборудование, но и различные бытовые устройства, вплоть до электрических ламп. На наших глазах формируется среда взаимодействия миллиардов неодушевленных предметов. И технологическими предпосылками для развития этого процесса являются миниатюризация электронных компонентов, совершенствование сетевых технологий и переход к облачной парадигме. Уровень миниатюризации электроники, достигнутый в предыдущее десятилетие, уже сегодня вполне достаточен для того, чтобы внедрять контроллеры в любые, даже самые небольшие устройства. Сейчас наиболее активным технологическим драйвером является развитие сетей связи, появление новых стандартов и протоколов передачи данных (в первую очередь беспроводных), которые позволяют организовывать сети в тех местах, где применяются машины и устройства, требующие объединения, и где ранее сети связи были недоступны. Связать устройства между собой на короткой дистанции (например, по протоколам ZigBee) недостаточно, нужно еще подключить полученную сеть к центру управления, то есть к облаку. Недостаточный уровень покрытия сетей и доступности связи, в том числе и по экономическим факторам, по сути, является главным тормозом развития Интернета вещей и сектора М2М.

Отдельно необходимо упомянуть технологии радиочастотной идентификации (RFID), в первую очередь пассивной (без встроенного источника энергии), использующей для передачи данных очень простые и недорогие микросхемы радиометок. Их совершенствование обеспечит прием и передачу на коротких расстояниях существенных объемов данных с хорошим уровнем защищенности и при этом с очень низкой удельной стоимостью канала. С другой стороны, для передачи данных на большое расстояние в облако и для соединения с использованием сложных протоколов и «тяжелым» контентом подходят новые стандарты сотовой связи (LTE) и Wi-Fi, которые характеризуются высокой пропускной способностью и потенциально низкой удельной стоимостью передачи данных в канале. В первую очередь я назвал бы стандарт Wi-Fi 802.11ad, работающий в диапазоне 60 ГГц. В ближайшее время на рынке появится большое количество недорогих устройств с поддержкой спецификации 802.11ad, а с их помощью можно строить беспроводные сети очень высокой производительности. Новый стандарт WiFi придаст импульс развитию облачной реализации M2M и Интернета вещей.

 

А как сочетаются технологии M2M и облачные вычисления?  

Развитие облачных технологий — еще один технологический драйвер, который способен существенно снизить стоимость построения и эксплуатации систем М2М и придать им новые функции. Это произойдет благодаря тому, что в цепочку межмашинного взаимодействия будет встроен управляющий центр или центр хранения данных, ответственный за обновление и совершенствование функционала подключенных устройств, координацию их взаимодействия, а также за наиболее сложные функции в режиме онлайн. Конечно, такую координацию можно обеспечить распределенным образом, установив в каждое устройство более мощный микрокомпьютер со сложным ПО, но это дорого и далеко не всегда целесообразно, несмотря на все достижения миниатюризации электронных компонентов. Облако позволяет уйти от этой парадигмы, установив в подключенные устройства простейшие контроллеры и осуществив перенос машинного интеллекта в вычислительный центр. Таким образом, мы видим две тенденции: с одной стороны, совершенствуются технологии связи для разных расстояний и режимов обмена данными, что приводит к снижению стоимости подключения и росту коммуникационной способности устройств, а с другой — появляются облака. Все это вместе ведет к уменьшению финансовой нагрузки на системы М2М с одновременным обогащением их функционала, а также способствует повышению их эффективности.

 

Какой из названных вами факторов влияния на рынок вам представляется наиболее актуальным для российского рынка М2М?  

Российский рынок промышленной микроэлектроники и сегмент потребительской электронной техники (именно он является основным источником межмашинных взаимодействий) нельзя назвать передовыми. Инновации, которые берутся за основу технологического развития М2М, исходят не из России — они приходят к нам в виде готовых систем изза рубежа. Зачастую импортное оборудование обладает функциями, которые в первое время невозможно использовать. Сама по себе способность устройства удаленно взаимодействовать с другими (например, «умного» счетчика) не имеет практической ценности, пока оно не подключено к реально существующей сети. Современные устройства требуют не просто соединения между собой, а подключения к облаку, то есть управляющему центру провайдера услуги. Такой центр технологически и организационно обычно поддерживается корпорацией-производителем или межкорпоративным объединением (уровень стандартизации в этой области пока весьма мал), но он находится за пределами России, и, как правило, приходится долго ждать, пока сервис производителя станет доступен для российских потребителей или пока какая-то российская компания запустит доступный аналог. Серьезных внутренних технологических инноваций в области М2М я назвать не могу, поэтому российский рынок развивается в целом с опозданием. Можно сказать, что тенденции развития рынка М2М у нас примерно такие же, как за границей, но уровень проникновения этих технологий значительно ниже. Сдерживающим фактором является недостаточный объем внутренней разработки и производства комплексных продуктов, включающих как подготовленное для работы в сети оборудование, так и услугу, позволяющую извлекать из такой сети пользу. Сходные эффекты наблюдаются не только в мире М2М. Например, смартфоны Apple продаются в России уже давно, а доступ с них к магазину музыки открыт совсем недавно. Конечно, есть отдельный растущий сегмент технологий межмашинного взаимодействия, не требующий управляющего центра (самоорганизующиеся автономные сети). Например, сети управления освещением с лампами, работающими в зависимости от уровня освещенности, измеряемого специальными датчиками. Таким сетям не нужно облако, их элементам достаточно только связаться между собой для выполнения определенных функций. Первые системы такого рода строятся и в России, но опять же разрабатываются и производятся в основном не у нас. Эти технологии пока стоят дорого (в силу новизны), а эффект от их внедрения требует подтверждения.

 

Можно ли считать навигационные спутниковые технологии двигателем рынка М2М? И разве российская система ГЛОНА СС не является подтверждением технологического лидерства нашей страны в области М2М?  

Спутниковые навигационные системы, строго говоря, не являются в полной мере межмашинными технологиями, если под М2М понимать интерактивное взаимодействие устройств. Спутниковое позиционирование — это одностороннее взаимодействие, прием терминалом сигнала со спутника и его последующая обработка. То, что Россия довела до работоспособного состояния ГЛОНАСС и теперь обладает собственной системой навигации и позиционирования, — это очень хорошо, но прямым стимулом развития рынка М2М не является. Ведь когда система ГЛОНАСС была еще в «разобранном» состоянии, в России уже был доступен сигнал американской GPS. И нельзя сказать, что с появлением отечественной навигационной системы что-то сильно изменилось именно для рынка М2М. В то же время можно утверждать, что ГЛОНАСС стала стимулом для развития производства и технологий, которые связаны или могут использоваться в М2М. У нас разрабатываются и выпускаются чипсеты и модули для навигационных приемников ГЛОНАСС, разрабатывается ПО, накапливаются компетенции, появляются исследовательские центры и группы, способные встраивать эти приемники в М2М-решения.

 

В каком направлении будут совершенствоваться терминальные устройства? Станут ли они более интеллектуальными?  

Дальнейшая миниатюризация и удешевление компонентов систем межмашинного взаимодействия позволит снизить их стоимость и расширит интеллектуальные возможности как отдельных элементов, так и систем М2М в целом. Одновременно облачные вычисления позволят снизить требования к интеллекту М2М-устройств. В итоге снизится себестоимость систем М2М.

 

Расскажите о работе «Энвижн Груп» в области M2M.

Мы тесно сотрудничаем с операторами связи в таких областях, как трекинг автотранспорта, людей и других объектов. В частности, мы обеспечиваем разработку, поддержку и развитие технологической платформы для ряда услуг ОАО «МТС» под общим названием «Ника», связанных с навигацией и позиционированием (www.nika-glonass.ru). В ближайшее время, также в партнерстве с МТС, мы планируем запустить новую группу сервисов «Умный дом». Такая система управления домашним оборудованием и бытовыми устройствами — типичный пример внедрения технологий M2M в нашу повседневную жизнь, ведь установка нескольких недорогих датчиков и общего блока управления системой позволит, например, автоматически поддерживать нужный климат и освещение в доме, дистанционно управлять различными электроприборами, получать сообщения системы на телефон или электронную почту в случае каких-то сбоев или других событий. При этом система настолько простая, что для ее установки, настройки и использования не потребуется никаких специальных знаний и навыков, и в то же время ее функциональность еще лет пять назад казалась бы фантастической.

Другим ярким примером наших проектов в области технологий М2М, которые рано или поздно коснутся буквально каждого, является разработка отдельных элементов «Магазина будущего» — так называемых умных тележек, а также общей информационной системы, управляющей взаимодействием всех элементов магазина. Суть идеи очень проста: товары маркируются RFID-метками, а на тележках устанавливаются считыватели, которые автоматически передают информацию о составе и количестве товаров. Таким образом, «умная» тележка сообщает не менее «умной» кассе, сколько и каких товаров вы взяли, и касса автоматически произведет расчеты и примет оплату с вашей карты. В масштабах крупных торговых сетей это позволит оптимизировать логистику, значительно снизить затраты на персонал, а для покупателей посещение магазинов станет удобнее и будет занимать меньше времени. Однако, чтобы добиться такого результата, приходится решать очень серьезные научные и технологические проблемы.

Еще одним перспективным направлением нашей работы являются решения для видеонаблюдения и видеоаналитики, в том числе по модели VaaS (Video as a Service). Тема, на наш взгляд, очень важная, так как количество различных камер видеонаблюдения, установленных только в Москве, превышает 100 тыс., они генерируют постоянный колоссальный поток данных, работать с которым без серьезных автоматизированных средств обработки и аналитики уже практически невозможно. Есть и другие интересные идеи — например, в области построения сенсорных и самоорганизующихся сетей, радиомаркировки, но пока не хотелось бы раскрывать все секреты.

 

Как вы оцениваете перспективы применения M2M в различных вертикальных сегментах экономики? Где эти технологии найдут самое широкое применение?

Я не вижу ни одной индустрии, где технологии М2М не нашли бы своего применения. Они широко используются на транспорте, как для базовой функции оплаты проезда, так и при создании интеллектуальных систем безопасности, мониторинга и управления движением. В промышленности также давнымдавно вместе с процессом автоматизации производств осуществляется построение систем М2М. Даже в животноводстве применяются технологии маркировки скота с помощью радиометок — такой проект, кстати, тоже реализует наша компания.

 

Некоторые аналитики предсказывают, что киберпреступники скоро выберут новый вектор для своих атак — системы M2M, датчики и другие многочисленные устройства, подключенные к Интернету. Вы разделяете эти опасения?  

Действительно, М2М — очень уязвимая и привлекательная зона для атак злоумышленников. Мы становимся настолько зависимыми от связанных между собой вещей, что угроза жизни и здоровью людей может возникнуть откуда угодно. Например, новое поколение самолетов строится на базе концепции fly by wire, в которой нет места прямому механическому воздействию пилотов на управление воздушным судном: все делают исполнительные агрегаты, полностью управляемые компьютером, а пилоты отдают этому компьютеру команды. У компьютера есть сетевой интерфейс. А это значит, что при определенных усилиях злоумышленники теоретически могут перехватить управление самолетом. Недавно эта возможность и была продемонстрирована на конференции Hack In The Box в Амстердаме. Более того, следует понимать, что не существует фундаментальной технической или физической причины, делающей невозможным перехват управления любым устройством, подключенным к сети. Единственный способ полной защиты от такого перехвата (если не учитывать атаки методами социальной инженерии) — это отключиться от сети физически, но тогда никакого М2М не будет. Противоречие здесь неразрешимое, но риски можно значительно снизить, уделяя особое внимание безопасности коммуникаций и вычислений в мире М2М. Поэтому технологии защиты данных, протоколов, каналов в мире М2М, а особенно в облачной версии, приобретают гораздо большее значение, чем в традиционных компьютерных технологиях. Для бизнеса здесь формируется весьма привлекательная для инвестиций рыночная ниша.