Интернет вещей и облака: Решения для смарт-городов и умных домов
Облачные вычисления и интернет вещей (ИВ) — две тесно связанные технологии, где хранение и управление облачными данными играют важную роль в обеспечении функционирования Интернета вещей. ИВ создает огромный объем генерируемых данных, нагружает сеть интернет и использует ограниченные ресурсы памяти. Облачные вычисления, в свою очередь, разработаны специально для эффективного управления и обработки больших баз данных (Big Data), обладая неограниченными ресурсами памяти и вычислительной мощности. Подробнее рассказывает Алексей Соколов, руководитель группы backend разработки Itransition Group.
Особенности облаков
На основе данных особенностей происходит непрерывная интеграция облачных технологий в процессы ИВ. Облака играют роль связующего звена между устройствами ИВ, оптимизируя их взаимодействие и обеспечивая гибкость масштабирования инфраструктуры. Это позволяет удовлетворять потребности проектов любого размера в зависимости от бизнес-задач. Важную роль в повышении эффективности играет аналитика, где облачные вычисления служат связующим звеном между платформой ИВ и интернетом.
Однако, в контексте ИВ выделяются и недостатки облачных технологий:
- Зависимость от интернета. Для передачи данных в облако требуется постоянное интернет-соединение, осуществление этого процесса может стать невозможным в случае сетевых сбоев.
- Приватность информации. Передача личных данных через облако вызывает у клиентов опасения относительно конфиденциальности и безопасности.
- Затраты. Использование облачных сервисов влечет дополнительные расходы на подписку и обслуживание.
Несмотря на эти препятствия, облачные технологии остаются незаменимым инструментом в развитии Интернета вещей. Во многих отношениях одна технология частично устраняет ограничения другой, и это побудило исследователей глубже изучить перспективу их объединения. Так была создана новая парадигма, сочетающая интернет вещей и облачные вычисления - она получила название «Облачный интернет вещей». ИВ способен собирать большое количество неструктурированных и полуструктурированных данных с различных устройств и датчиков, а облако позволяет хранить и анализировать эти данные с высокой скоростью. В результате интернет вещей может быть распространен на любое приложение, независимо от объема данных, которые оно генерирует, поскольку облако решает задачи по их обработке. Кроме того, доступ к необходимой информации возможен с любого устройства, из любого местоположения благодаря распределенной инфраструктуре облака. Облако позволяет распространить ИВ на любое приложение, а ИВ помогает приложениям максимально использовать потенциал облака. Эти аспекты делают интернет вещей и облачные вычисления идеальными партнерами для мира, основанного на данных.
Практически невозможно воплотить концепцию умного города без интеграции Интернета вещей и облачных вычислений, smart-технологии требуют совместного использования этих решений. К примеру, системы умных уличных фонарей, способных реагировать на движение или шум, работают благодаря взаимодействию специализированных датчиков, обменивающихся данными через Интернет вещей. Эти сведения сохраняются в облачном хранилище для анализа и управления. Подобная система дает возможность администрации города мониторить освещение через мобильные устройства или ноутбуки, обеспечивая постоянный доступ к информации о работе уличных фонарей. Данный подход обеспечивает эффективный мониторинг и управление освещением, при этом решаются задачи по оптимизации энергопотребления, повышается экологическая устойчивость городской инфраструктуры при сохранении высокого уровня комфорта и безопасности для жителей. Облачный интернет вещей помогает осуществлять мониторинг окружающей среды, собирая, храня и анализируя огромные объемы данных в различных форматах с целью получения необходимой информации в режиме реального времени. Интернет вещей предоставляет возможность различным датчикам взаимодействовать друг с другом - это помогает узнавать больше об изменении климата и конкретных триггерах того или иного природного явления. Эта информация служит основой для политики устранения экологических угроз, разрабатываемой правительственными структурами.
Приведенные выше примеры отражают только небольшую часть того, как ИВ и облачные системы могут применяться в создании умных городов. Однако они иллюстрируют огромный потенциал этой концепции и ее значение для общества. Современные технологии Интернета вещей широко проникают во все сферы общественной жизни, а облачные вычисления позволяют реализовать их бесперебойную работу, практически в неограниченных масштабах.
Перспективы совместного использования облачных технологий и ИВ
В настоящее время аналитики подчеркивают большой потенциал для экспоненциального роста благодаря слиянию облачных вычислений и Интернет вещей. По прогнозу Iot-analytics количество активных устройств Интернета вещей уже в 2024 году превысит 24 млрд., при этом, прогнозируется дальнейший рост до 30,9 млрд. к 2030 г.
Стремительный спрос наблюдается и в сфере облачных вычислений: более чем 94% компаний полагаются на облачные сервисы. По ожиданиям, общий объем данных, генерируемых только устройствами Интернета вещей, достигнет 73,1 зеттабайт к 2025 году. При обработке такого огромного объема данных, для обеспечения необходимой вычислительной мощности, приложения Интернета вещей могут успешно использовать только облачные ресурсы. Важным преимуществом использования облачных технологий в ИВ является возможность в режиме реального времени проводить любые необходимые обновления устройств, удаляя устаревшие данные и сохраняя новые в облаке.
Облачные сервисы обеспечивают высокоэффективное решение для внедрения умных городов. Выбирая облачную инфраструктуру, муниципалитеты уходят от крупных инвестиций в дорогостоящее оборудование и программное обеспечение. Вместо этого они используют огромные ресурсы, предлагаемые облачными провайдерами, оплачивая только те услуги, которые им требуются. Благодаря облачным сервисам инициативы смарт-проектов выполняются эффективно и с большей финансовой отдачей. Используя данные, поступающие в режиме реального времени от датчиков и устройств ИВ, городские власти получают ценную информацию о состоянии своей инфраструктуры, обеспечивают превентивное обнаружение проблем и оптимизацию графиков технического обслуживания. Такой подход продлевает срок службы инфраструктурных активов, снижает затраты, связанные с ремонтом и простоями, что приводит к созданию более устойчивых муниципальных систем.
Используя потенциал облачных платформ, населенные пункты могут стать более разумными и взаимосвязанными в будущем, обеспечивая производительность и надежность своей критической инфраструктуры. Поскольку облачные технологии продолжают развиваться, будущее умных городов выглядит многообещающим. Достижения в области передовых вычислений, 5G и искусственного интеллекта еще больше расширят возможности облачных решений в управлении городским хозяйством.
По мере того, как Интернет вещей продолжает активно развиваться, становится очевидным, что разработчики столкнутся с вызовами по размещению и обработке данных. Вот лишь несколько из них:
- Вопросы, связанные с настройкой ИТ-инфраструктуры.
- Потребность в высокоскоростном интернете. Это особенно актуально в критически важных областях, таких как дистанционное наблюдение за пациентами, мониторинг окружающей среды, автономные транспортные средства, телемедицина и робототехника.
- Проблемы безопасности данных.
- Стремительный рост технологии. Использование более широкого спектра датчиков, конфигураций, сетевых технологий, программных платформ и протоколов - все это усложняет задачи разработчиков.
- Потребность в масштабируемости и непрерывном обновлении, что сопряжено с огромными операционными затратами.
Внедрение Интернета вещей (ИВ) и облачных вычислений по отдельности сталкивается с рядом ограничений, обусловленных их специфическими особенностями. Однако, в сочетании эти технологии эффективно дополняют друг друга, позволяя преодолевать существующие недостатки и открывая новые возможности для их использования. Интеграция умных устройств ИВ с облачными вычислениями позволяет собирать, обрабатывать и анализировать огромные объемы данных, обеспечивать эффективное управление информацией и развитие инновационных решений. Взаимодействие между ИВ и облачными вычислениями повышает производительность систем, улучшает качество обслуживания и расширяет возможности автоматизации в различных сферах деятельности, включая промышленность, здравоохранение и управление городской инфраструктурой. У ИВ большое будущее, но только если предприятия готовы принять инновации и использовать соответствующие технологии. Применяя возможности облачных вычислений, города могут создавать более взаимосвязанную, эффективную и устойчивую среду. Это включает развертывание интеллектуальных сетей для управления энергопотреблением, внедрение умных транспортных систем для уменьшения заторов и использование аналитики данных для обоснованного городского планирования. Облачные технологии меняют правила игры в развитии умных городов, предлагая уникальные возможности для роста в цифровую эпоху. Внедряя облачные платформы и решая сопутствующие задачи, города могут раскрыть весь потенциал этих технологий для создания лучшего будущего городской жизни.
Короткая ссылка на материал: //cnews.ru/link/a21038
