Помимо прочего, обширная сеть датчиков может обеспечить немедленную реакцию на изменение условий. Это особенно ценно при управлении ограниченными ресурсами, например водой или энергией. Все больше предприятий коммунального хозяйства используют умные счетчики, которые в реальном времени регистрируют и показывают потребляемые ресурсы. Эти счетчики также отображают переменные тарифы и позволяют ловить их понижение. В будущем умные сети позволят домовладельцам и предприятиям (включая крупные центры обработки данных, которые расходуют много электричества) применять сложные алгоритмы для оптимизации использования и экономии энергии, а также снижения расходов. Сегодня умные терморегуляторы, подключенные к кондиционерам, уже определяют, когда нужно включать и выключать вентилятор, как смешивать наружный и внутренний воздух с учетом температуры внутри и снаружи здания.
В будущем продвинутая робототехника и машинный интеллект исключат человека из производства и избавят от тяжелого труда. В каждой области произойдет подобное, от поставок товаров и мытья окон до ремонта дорог и военных действий.
Эта технология обеспечивает быстрое обнаружение непредсказуемых условий в реальном времени и мгновенное реагирование на них с помощью автоматизированных систем. В основе лежит искусственный интеллект. Какова же цель? Имитировать человеческое мышление и умение принимать решения, но вывести эти процессы за рамки возможностей человека. Пример искусственного интеллекта в действии – современные системы предупреждения столкновений автомобилей и самолетов. Они издают звуковые сигналы и в некоторых случаях предпринимают определенные действия. В будущем эти инструменты будут только совершенствоваться. Например, наверняка появится возможность посылать целые армии дронов-наноботов или роботов-насекомых, чтобы очистить место разлива нефти или токсичных отходов либо провести разведку разрушенного землетрясением здания в поисках выживших.
Подключение военных
Промышленный Интернет служит основой для совершенно новой армии и принципиально иного оружия. В последнее время военные дроны меняют привычные представления о боевых действиях и методах преследования террористов. Например, США применяют беспилотные летательные аппараты в Афганистане, Пакистане, Сомали и других горячих точках. Привлекательность этой технологии отчасти заключается в том, что, согласно данным проекта «Американская безопасность», военные беспилотники стоят приблизительно $6,5 млн, в то время как стоимость аналогичного истребителя составляет около $100 млн (а еще ведь имеется риск для жизни пилота). Кроме того, управлять беспилотником намного дешевле, чем обычным самолетом{17}.
Оператор находится на расстоянии (в некоторых случаях за тысячи километров) и подключается к системе через Интернет. Он управляет самолетом и нажимает на спусковой крючок, чтобы открыть огонь или сбросить бомбу. Все выглядит так, будто он играет в компьютерную игру. Но отдельные дроны – это лишь первый шаг на пути к подключенной армии. В следующие несколько лет появятся подключенные транспортные средства, тяжелая техника, медицинские устройства, летные очки и т. д. Все больше систем будут включать в себя расширенную реальность – совмещение данных и сгенерированной компьютером информации с реальными событиями.
Позже появятся еще более продвинутые возможности. Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США изучает возможность использования роботизированных армий. Роботы-насекомые будут ползти, красться, скользить и летать вокруг расположения сил противника. Они могут и убивать, что будет совершаться системой с автоматическим управлением. Этот вопрос обсуждается в ООН и других организациях на предмет как законности, так и гуманности. Однако эти устройства также способны выполнять разнообразные опасные задачи, например, обезвреживание бомб или спасение раненых солдат. Однако подключенные устройства будут полезны не только на поле боя. Они могут помогать собирать данные и более эффективно анализировать их. А это даст результаты во всем, от сбора разведывательных данных до прогнозирования поведения и управления ресурсами.
Каждое подключение играет свою роль
Все больше промышленного оборудования и его компонентов становится частью Интернета вещей. В том числе это и обширный сегмент систем прошлого поколения, таких как котельное оборудование, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, двигатели поездов и судов, электрические системы. В результате меняется очень многое: конструкции и внутреннее оснащение зданий, транспортные системы и заводы. Встроенные датчики и подключаемость дают возможность отслеживать срок годности продуктов, состояние изношенности шин, протечку крыш. По мере того как робототехника и нанотехнологии начинают пересекаться с Интернетом вещей (о чем мы подробнее поговорим в главе 7), появляются совершенно новые и порой совершенно умопомрачительные возможности, включая самостоятельные сетевые устройства, управляющие опасным строительством и сносом зданий.
Будьте уверены, промышленный Интернет и более обширный Интернет вещей помогут понять множество физических систем. Влияние технологий уже весьма значительно. В рамках производства и сбыта датчики на предприятиях оперативно предоставляют информацию о состоянии и местоположении продукции. Сквозной контроль порождает совершенно иной тип цифровой хозяйственной деятельности, более быстрой, гибкой и экономически эффективной. Можно быстрее разрабатывать новинки и выводить их на рынок, лучше находить сырье и компоненты, оперативнее продвигать продукцию на рынке и обеспечивать более высокий уровень сервиса для клиентов.
Сочетание технологий и различных систем открывает совершенно новые горизонты для бизнеса. В декабре 2013 г. Джефф Безос, глава гиганта розничной онлайн-торговли Amazon, объявил, что в течение следующих нескольких лет его компания планирует начать доставку товаров с помощью дронов. Мы рассмотрим подобные социальные последствия в главе 6, но кое-что предельно ясно и так: дроны коренным образом изменят целые отрасли. И если эта идея окажется жизнеспособной, роботизированная доставка кардинально изменит то, как потребители покупают и используют товары. Это изменит даже подход к переработке старой продукции. 3D-печать, вероятно, совершит дальнейший переворот. Во многих отраслях промышленности эта технология используется уже сейчас.
Появление моделей ценообразования и использования товаров опирается на технологию Интернета вещей и подключенную физическую среду, которая управляет данными в реальном времени. Система страхования с оплатой по факту – это только начало. В авиационной промышленности производители сохраняют за собой право собственности на двигатели и взимают с авиакомпаний плату за их фактическое использование. Во многих городах сейчас можно на несколько часов арендовать велосипед или автомобиль, при этом платить надо только за то время, что вы пользовались транспортным средством. Например, служба проката автомобилей Zipcar с помощью приложения для смартфона подсказывает, где находится ближайший автомобиль. Радиочастотный транспондер снимает блокировку дверей, а некая черная коробка внутри автомобиля передает данные обратно на сервер по беспроводному соединению (хотя компания не отслеживает местоположение клиента из уважения к частной жизни). Автомобиль оснащен системой дистанционного отключения двигателя на случай угона.
В области здравоохранения подключенные устройства в сочетании с краудсорсинговыми технологиями меняют метод работы специалистов с эпидемиями (например, гриппа). Можно в реальном времени получить визуализацию и следить за изменением модели поведения вируса. Это помогает понять, насколько широко распространился вирус и необходима ли дополнительная медицинская помощь и ресурсы. Кроме того, все более сложное компьютерное моделирование может показать разные сценарии развития вспышек заболевания и продемонстрировать, как те или иные подходы влияют на угрозы типа ВИЧ или распространение отравляющего вещества.
В Массачусетском технологическом институте на кафедре гражданского строительства и природоохранной деятельности, возглавляемой доцентом Рубеном Хуанесом, смартфоны и краудсорсинг применяют для того, чтобы лучше понимать, какую роль в распространении инфекционных заболеваний играют 40 крупнейших аэропортов США. Данный проект поможет определить, какие меры необходимы для локализации инфекционного заболевания в определенной географической области и какие решения следует принимать на уровне министерства здравоохранения в отношении вакцинации или лечения на ранних стадиях заболевания.
В целях прогнозирования темпов распространения инфекции Хуанес и его коллеги изучают, как путешествуют отдельные люди, географическое положение аэропортов, разницу во взаимодействии аэропортов, время ожидания в каждом из них. Чтобы построить рабочий алгоритм для этого нового проекта, Хуанес, будучи геофизиком, использовал исследования движения жидкости по сети трещин в горной породе. Кроме того, его группа берет данные с мобильных телефонов для понимания моделей перемещения людей. Конечный результат, по словам Хуанеса, будет представлять собой «модель, которая очень отличается от обычной диффузионной модели». Без Интернета вещей все это было бы невозможно.
Можно с уверенностью сказать, что промышленный Интернет – это гигантский скачок вперед. Подключаемость машины к машине – это основа управления и производства нового поколения. Способность машин «говорить» друг с другом по сети (этот процесс называется «телеметрия») выводит вещи на качественно новый уровень. Он ведет к повышению скорости принятия решений и более широкому применению автоматизации. Он обеспечивает поддержку множества потребительских сервисов и устройств. Чтобы использовать потенциал Интернета вещей в полной мере, компании должны интегрировать системы, устройства и данные и применять их в условиях стремительно растущих рисков, связанных с безопасностью и правом на частную жизнь. Есть ряд вопросов, касающихся безопасности и автоматизации, а также определенные технические сложности, которые могут помешать внедрению технологий или замедлить его, что замедлит и получение результатов.
4. Потребительские устройства: умнее с каждым днем
Мир без проводов
Сегодня в обычном доме примерно 75 розеток. Взгляните на них и сосчитайте, сколько устройств подключено к электрической сети постоянно, а сколько – время от времени. Должно получиться приблизительно от 200 до 300 самых разных вещей, от духовок и батарей центрального отопления до пылесосов, ламп, планшетов и зарядных устройств. Очевидно, что мы очень зависим от огромного количества машин, которые служат нам день за днем.
Когда-то каждое устройство являло собой прорыв в области технологий. Каждое из них говорило о том, что в будущем нас ждет лучший мир – мир, который будет куда удобнее. Благодаря стиральным машинам отпала необходимость в изнурительной ручной стирке, когда приходилось бить одежду об камни и подолгу тереть ее мылом и песком. Лампы позволили использовать направленный свет, необходимый для многих задач. С помощью тостеров можно поджаривать хлеб, не разжигая огонь и не включая духовку. Радио дало возможность узнавать новости в считаные минуты, не дожидаясь завтрашней газеты. Электрические секаторы позволили садоводам подравнивать кусты гораздо быстрее, чем раньше.
Сегодня мы воспринимаем эти и многие другие приспособления как нечто само собой разумеющееся. Они стали частью нашей жизни. Конечно, со временем многие из них становятся лучше, и без конца выпускаются новые модификации. Стиральные машины и другая бытовая техника теперь работают на микросхемах, что позволяет лучше выполнять свои задачи (и автоматизировать их), а также экономить энергию. Светильники оснащаются реостатами, и это дает возможность регулировать яркость освещения. У тостеров предусмотрены автоматические настройки и даже датчики, которые помогают понять, что тост поджарился как следует. Радиоприемники встраиваются в компьютеры, а современный дизайн секаторов делает их безопасными.
Если задуматься, от темпов развития потребительских технологий захватывает дух. Более того, появление потребительской электроники – а в последние годы и увеличение вычислительной мощности разных устройств – в корне меняет то, как мы смотрим кино и телевизионные программы, общаемся, делаем покупки, собираем информацию и выполняем невероятное количество самых разных задач. С развитием инновационных технологий мир, вне всякого сомнения, стал лучше. Мы получили больше возможностей для досуга и социальной активности. Работа с оборудованием и езда на автомобилях стали безопаснее, лекарства качественнее, а уровень комфорта повысился так, как предыдущие поколения и мечтать не смели.
Некоторые социологи и культурантропологи, включая Элвина Тоффлера и Дэниела Белла, продвигали идею о том, что мы вступаем в постиндустриальную эпоху, в которой акцент делается на информации и услугах, а не только на потреблении и использовании товаров. Сегодня в пользу этой теории говорит множество доказательств. Согласно различным исследованиям рынка, сейчас у потребителей в США примерно семь подключенных устройств на дом. А по оценке Организации экономического сотрудничества и развития, к 2020 г. таких устройств будет 20{18}. Более того, возрастает важность технологий, на основе которых работают эти устройства. По данным компании NPD Group, занимающейся исследованиями рынка, 88 % владельцев мобильных устройств знакомы с системами домашней автоматики{19}. Все больше обладателей смартфонов, электронных книг, плееров Blu-ray и прочих устройств говорят, что самое главное – это возможность подключения к Интернету и просмотра контента. В некоторых случаях они используют для этого сразу несколько устройств.
Подключенные устройства меняют не только то, что мы думаем о товарах и вещах, но и наше поведение в целом. Четверть века назад мы шли в кинотеатр, покупали билет и смотрели фильм. Сегодня мы платим за просмотр фильма в потоковом режиме или же через Wi‑Fi на планшетах, смартфонах и игровых приставках. Мы смотрим фильмы и слушаем скачанную музыку в самолетах и кафе. Не менее важно, что обзоры и рекомендации из социальных медиа все больше влияют на наше мышление и покупки.
Подключенные устройства дают миру подключенных людей, а отношения и связи между группами меняются. И все же человеческие связи, несмотря на всю важность, это лишь фрагмент пазла под названием «Интернет вещей». Подключение отдельного устройства повышает его мощность, а часто и ценность для пользователя. Однако способность подключать устройства к обширной сети – по сути, к Интернету вещей – заставляет технические возможности расти экспоненциально.
Например, если выключатель света связать с Интернетом, это позволит хозяину не только запрограммировать время включения и выключения освещения с помощью смартфона, но и вручную им управлять. Еще можно использовать специальную программу, которая будет подсчитывать расход электроэнергии по всему дому и давать рекомендации по его сокращению, что позволит экономить деньги. Дальше эти данные могут использоваться коммунальной службой, чтобы лучше понять и проанализировать принципы расхода и установить тарифы и льготы, что оптимизирует расход электроэнергии для потребителей. Подобные возможности усматриваются и в других отраслях, например, в автомобильной промышленности, здравоохранении и финансовых услугах.
Подключенные устройства дают миру подключенных людей, а отношения и связи между группами меняются. И все же человеческие связи, несмотря на всю важность, это лишь фрагмент пазла под названием «Интернет вещей». Подключение отдельного устройства повышает его мощность, а часто и ценность для пользователя. Однако способность подключать устройства к обширной сети – по сути, к Интернету вещей – заставляет технические возможности расти экспоненциально.
Замечательные возможности также дает установка средств радиочастотной идентификации и прочих датчиков на различные объекты. Кладовая сама подскажет, когда в ней заканчивается рис или сальса. Холодильник определит, что хлеб или масло заканчиваются и пора пополнять запасы. Ванная будет знать, что нужна туалетная бумага или зубная паста (и при этом даже добавит их в список покупок). А затем, когда покупатель придет в магазин и подойдет к полке с нужным товаром, на смартфоне сработает сигнал (или даже будет предложен купон со скидкой).
Конечно, подключенные устройства все чаще превращаются в точки пересечения данных, что создает еще больше впечатляющих возможностей. Если смотреть на вещи реально, то мы только вступаем в век подключенных устройств. Несмотря на то что домашние сети и Wi‑Fi стали широко использоваться более десяти лет назад, а быстрое мобильное подключение удивляет все реже, платформы и инфраструктура для поддержки всех этих устройств только вступают в зрелость. В прошлом разные системы и устройства не могли стабильно взаимодействовать. Более того, без облачных технологий, которые позволяют гораздо проще обмениваться информацией и синхронизировать ее, быстрый и беспрепятственный обмен данными был просто невозможен.