Самостоятельная работа по лекции "Интернет вещей"

1 Перечислите необходимые компоненты умной вещи.

Микропроцессор, приемопередатчик, сенсор, актуатор, система электропитания.

Эмпирическое наблюдение , согласно которому количество транзисторов , размещаемых на кристале интегральной схемы , удваивается каждые 24 месяца

3. Как оценивает Gartner участие малых компаний в производстве продуктов для интернета вещей?

В 2019 году аналитическая компания Gartner представила результаты исследования мирового рынка платформ для промышленного Интернета вещей — Magic Quadrant For Industrial IoT.

Компании малого бизнеса займут примерно половину рынка производства продуктов для интернета вещей, объединяемые платформами IoT.

Решения лидирующих производителей, как отмечают эксперты, объединяют возможности для интеграции, аналитики, обеспечения безопасности, а также управления приложениями крупных промышленных комплексов.

4. В каком году число вещей, подключенных к интернету, сравнялось с числом подключенных людей?

5. Какая компания являлась лидером по инвестициям в IoTв 2015 г.

6. Перечислите выгоды, которые дает IoT промышленности.

повышенная отдача основных фондов

рост производительности труда

снижение издержек и потерь

снижение затрат на диагностику и ремонт, улучшение КУИМ, и усиление надежности и безопасности работы

Бизнес-модель, утверждающая, что суммарные продажи множества не самых популярных товаров могут превышать продажи товаров массового потребления - так называемых "хитов"

8. Благодаря чему стала возможна революция мейкеров?

Профессиональным станкам с ЧПУ

низкой цене на профессиональный софт

развитием коммуникационной и облачной инфраструктурам

9. Перечислите главные компоненты "новой гибридной системы".

Естественная среда (погода, ландшафт, биосфера)

IoT (производство, транспорт, сбыт): реальные объекты, виртуальные объекты

социальная среда: корпоративная среда, личная социальная сфера, государство, толпа

10. Нарисуйте (ручкой на бумаге) структуру IoT части системы ECOIMPACT, сфотографируйте рисунок и разместите его в шаблоне (выполняется в режиме редактирования).

Понимание

11. Сформулируйте пять главных мыслей лекции "Интернет вещей"

1. мы живём во время глобальных и неизбежных перемен

2. нас окружают возможности, зачастую превосходящие наше воображение

3. с каждым годом технологии будут развиваться всё стремительнее

4. разработка переферийных устройств и приложений - перспективное направление развития

5. человек в современном обществе не может существовать вне интернета вещей

12. Объясните как закон Мура влияет на развитие различные сферы жизни. Приведите примеры.

Практический смысл закона Мура заключается в том, что окружающие нас электронные приборы становятся:

- мощнее

- меньше

- дешевле

Вместе с постоянным увеличением мощности изменяется программное обеспечение, а за ним и системные требования к устанавливаемым программам/приложениям. Как следствие, люди будут вынуждены менять телефоны и компьютеры не в связи с их физическим износом, а из-за программных требований.

Ещё одним следствием будет внедрение цифровых технолоний в абсолютно любые окружающие нас вещи. Например "умные" бытовые приборы, внедрение систем в инфраструктуру (например в инфраструктуру городского транспорта)

Третье влияние закона Мура будет заключатся в создании всё более мелких переферийных устройств (например, микропроцессоры в часах, браслетах и т.д.)

13. Почему IoT-технологии могут вызывать беспокойство в обществе?

Мы ведь не можем в полной мере осознать, как именно будут происходить изменения после определённого момента, нет возможности спрогнозировать развитие

14. Почему метеорология является удачной сферой для применение технологий интернета вещей?

Определение: Метеорология - научно-прикладная область знания о строении и свойствах земной атмосферы и совершающихся в ней физико-химических процессах. Значительная часть метеорологов занимается моделированием прогноза погоды, исследованием атмосферы (с помощью радаров, спутников и др.). Другие работают в правительственных и военных организациях и частных компаниях, обеспечивающих прогнозами авиацию, мореплавание, сельское хозяйство, строительство, а также передают их по радио и телевидению.

Следовательно: мы имеем множество постоянно изменяющихся параметров, имеющих конкретное физическое измерение (например, изменение силы светового потока при заходе солнца, температуры, силы ветра и т.д.) что очень удобно для использования различных переферических устройств - датчиков.

С другой стороны, поскольку сфера приложения метеорологии очень обширная и решает множество прикладных задач, как бытовых (например, включить свет во дворе дома при наступлении темноты или включить автополив, если земля пересохла), так и промышленных, например регуляция влажности воздуха при сложном производстве или корректировка курса судов при навигации.

Использование

1. Составьте план внедрения технологий интернета вещей в своей профессиональной деятельности.

Автоматическая система учета посещений детей на входе в образовательное учереждение распознованием по лицу

2. От каких IoT решений Вы не отказались бы в своей квартире или загородном доме?

система умного дома, с регуляцией температуры в доме

3. Найдите и разместите в шаблоне 3-4 видеоролика о применении IoT в Вашей сфере деятельности. Ролики разместите в первой колонке таблицы, в соседней ячейке выпишите главные мысли ролика и запомнившиеся факты (выполняется в режиме редактирования, а не просмотра).

4. Найдите измерительную задачу в Вашей сфере деятельности, которая требует решения, но в настоящее время не решается обычными средствами, и предложите решение, основанное на IoT-технологиях.

Задача : выявить оптимальную силу броска, для сохранения равновесия во время поединка. Решение : специально закрепленные датчики на манекене позволяют выявить лучшее приложение силы при котором спортсмен затратит наиболее рациональное количество силы для выполнения броска.

Анализ

1. Классифицируйте темы, затронутые в лекции (составьте список категорий тем).

IoT - интернет вещей

Закон Мура

IoT - настоящее и будущее

IV Промышленная революция Персонализация решений.

Новая индустрия. Революция мейкеров.

Гибридная система.

Платформа Alterozoom, платформа ECOIMPACT

Управление знаниями

Структура системы, Архитектура, программные компоненты

IoT - Интернет вещей: Новое состояние сети Интернет, источниками и потребителями информации в которой являются не только люди, но и масса объектов материального мира – умных вещей.

Умная вещь: предмет, содержащий в себе микропроцессор, приёмо – передатчик, сенсор, актуатор, система электропитания. Функционально отличается от «обычной вещи» возможностью принимать и передавать информацию, а также производить действия без вмешательства человека.

5G: это новое поколение мобильной связи, которая будет обеспечивать высокую пропускную способность и обеспечит большую доступность широкополосной мобильной связи, а также использование режимов device-to-device (устройство-устройство). В 1981 году получили массовое развитие сети 1G. Это были аналоговые телефоны. В 1991 году запустили сети 2G, которые назывались GSM, еще через десять лет возникли сети 3G. В 2010 году на рынок вышла технология LТE — стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных телефонов и других терминалов, работающих с данными.

Интернет всего: ввел в оборот футуролог компании Cisco эйв Эванс. Ценность «интернета всего» заключается не в объеме информации, которая есть в Сети, а в объеме информации, которой обмениваются между собой с какой-то целью. В «интернете всего» ценностью являются не сами вещи, а связи между ними.

Мейкеры: частные лица или небольшие производства, разрабатывающие и производящие периферийные устройства для интернета вещей.

Умный дом: система связанных через интернет устройств, которые позволяют выполнять повседневные задачи без участия человека. Это может быть автоматическое включение и выключение света, коррекция работы отопительной системы или автоматическое уведомление о возгорании. Система подстраивается под потребности человека, он может сам определить, какие устройства и для каких задач устанавливать.

Smart santander «Умный город»: концепция интеграции нескольких информационных и комунникационных технологий (ИКТ) и Интернета вещей (IoT решения) для управления городским имуществом; активы города включают, в частности, местные отделы информационных систем, школы, бибилиотеки, транспорт, больницы, электростанции, системы водоснабжения и канализации и т.д.. Целью создания «умного города» является улучшение качества жизни с помощью технологии городской информатики для повышения эффективности обслуживания и удовлетворения нужд резидентов. ИКТ позволяют городской власти напрямую взаимодействовать с сообществами и городской инфраструктурой следить за тем, что происходит в городе, как город развивается, и какие способы позволяют улучшить качество жизни. За счет использования датчиков, интегрированных в режиме реального времени, накопленные данные от городских жителей и устройств обрабатываются и анализируются.

Автоматическая индикация и сбор данных: Существует ряд методов, которые позволяют автоматически идентифицировать объекты, собирать данные о них и обрабатывать их. Для этого используют следующие технологии: магнитные карты, штрихкод, распознавание голоса и другие. Технология активно используется для создания «интернета вещей».

Протокол передачи данных: Взаимодействие и совместимость различных устройств, произведенных разными компаниями, обеспечиваются протоколом передачи данных — соглашениями, определяющими единообразный способ передачи сообщений и обработки ошибок. Стандартизированный протокол передачи данных позволяет разрабатывать интерфейсы, не привязанные к конкретной аппаратной платформе и производителю.

Маршрутизация: процесс определения маршрута следования данных в сетях связи. Маршруты могут задаваться административно или вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты). Маршрутизация в компьютерных сетях выполняется специальными программно-аппаратными средствами — маршрутизаторами. В простых конфигурациях может выполняться и компьютерами общего назначения, соответственно настроенными.

Гибридная система: система, взаимосвязывающая естественную среду, интернет вещей и социальную среду, в рамках которой тотально интегрированны считавшиеся ранее обособленными процессы: социальные, технико-производственные, экономические, личностные.

Датчик: собирательный термин, который может означать: измерительный преобразователь; первичный измерительный преобразователь; чувствительный элемент, сенсор, сканер.

Актуатор: устройство системы автоматического управления, которое регулирует процесс в соответствии с получаемой командной информацией. Актуатор состоит из исполнительного устройства и регулирующего органа. Исполнительным устройством также называют устройство, передающее воздействие с управляющего устройства на объект управления.

Автоматизированная система управления (АСУ): комплекс аппаратных и программных средств, а также персонала, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса. Система применяется в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте. За человеком-оператором сохраняются некоторые функции целеполагающего характера и не поддающиеся автоматизации.

Программно-аппаратная платформа: набор технических и программных средств, работающих совместно для выполнения одной или нескольких сходных задач.

Персональная образовательная среда: адаптивная образовательная среда на основе интернет-коммуникаций для повышения уровня знаний в области влияния локальных условий окружающей среды на общество и экономику.

Структура системы: организация связей и отношений между подсистемами и элементами системы, а также, собственно, состав этих подсистем и элементов, каждому из которых обычно соответствует определенная функция.

Интерфейс приложения: пользовательский интерфейс, обеспечивающий передачу информации между человеком (пользователем) и программно-аппаратными компонентами компьютерной системы.

Интерфейс web-редактора: пользовательский интерфейс программы, использующейся для редактирования HTML документов.

Виртуальное устройство: это готовый образ виртуальной машины, предназначенный для работы в среде виртуализации (облачной платформе).

Программные компоненты системы: программная компонента – единица программного обеспечения, исполняемая на одном компьютере в пределах одного процесса, и предоставляющая некоторый набор сервисов, которые используются через ее внешний интерфейс другими компонентами, как выполняющимися на этом же компьютере, так и на удаленных компьютерах.

Облачные сервисы (public cloud services) ― это программы и платформы, размещённые на серверах провайдеров. Главной особенностью облачных сервисов является то, что создавая аккаунт на такой платформе, человек сможет получать доступ персонифицированный доступ в любое время с любого гаджета в любой точке мира.

3. Составьте список из восьми ключевых слов, характеризующих материал лекции.

интернет вещи, персонализация решений, мейкеры, онлайн платформа, умный дом и умная город, гибридная система, актуаторы, управление знаниями

4.Какие социально-экономические последствия Вы видите от тотального проникновения технологий интернета вещей?

1. Положительные:

1.1. Создание большого количества потрясающих гаджетов, упрощающих жизнь и делающей её динамичнее, интереснее, а так же всё возрастающая их доступность.

1.2. Повышение возможностей вычислительных систем, как следствие – вычисление сложных формул и алгоритмов, улучшается возможность научных разработок и НТП в целом.

1.3. Повышенная безопасность, например система контроля сна водителя понижает возможность ДТП или CCTV позволяет контролировать уличную преступность.

1.4. Создание комфортной среды «умный дом/город» и всё большая её доступность.

1.5. Возможность малому бизнесу разрабатывать и реализовывать различные устройства, интергированные с уже существующими системами.

Отрицательные:

2.1. Потеря рабочих мест из-за автоматизации.

2.2. Тотальный контроль.

2.3. Стирание границ «личного пространства», излишняя публичность.

2.4. Передача части решений автоматизированным системам.

2.5. Технологическая сингулярность.

5. Сравните методы автоматизации третьего этапа промышленной революции и четвертого, базирующегося на IoT технологиях. В чем сходство и в чем отличие?

Третий этап промышленной революции характеризовался автоматизацией промышленного производства, появление станков с ЧПУ. Четвёрный этап позволил превратить автоматизацию в сложную систему, основанную на программном интегрировании технологических процессов в единую платформу и управление не каждым конкретным станком, а производством в целом. Сходство: автоматизация производство, удешевление продукции. Отличие: автоматизация станка или линии в первом случа и создание цифровой "умной" системы управления во втором.

Синтез

1. Если умные вещи не имели бы современных ограничений по продолжительности автономной работы, размерам, скорости передачи информации, то какую бы фантастическую умную вещь вы хотели бы иметь?

Устройство которое убирало языковой барьер между странами в реальном времени

2. Придумайте и опишите систему из своей области деятельности, которая содержала бы множество устройств, содержащих датчики и актуаторы, которые сообща выполняли бы определенную работу по некоторому алгоритму. Опишите этот алгоритм работы взаимодействующих устройств..

Специльный станок тренирующий реакцию бойца и чувство дистанции. Специальная комната небольшого размера с спеиальным манекеном оснащенным световыми датчиками, датчиками силы, датчик определяющий динстанцию. по специально заданным параметрам тренера спортмену определяют интенсивность работы по указанным областям, и при черезмерном сокращении дистанции система будет об этом сообщать. В конце отчет о точных попаданиях, промохах.

Оценка

1. Оцените перспективы использования IoT-технологий на своем рабочем месте.

интернет вещи позволяют оценить результативность, способности спортсмена и выстроить грамотный тренировочный процесс.

3. Какова вероятность того, что Вы будете внедрять технологии интернета вещей на своем рабочем месте?

Стараюсь использовать в работе больше элементов интернета, но чаще всего всё упирается в технические возможности работодателя

4. Какие важные для Вас аспекты концепции интернета вещей раскрыты в лекции недостаточно?