Ключевые элементы системы интернета вещей

Интернет-вещей – это сеть устройств, которые принимают, передают, обрабатывают и визуализируют данные для принятия решений, контроля состояния устройств и окружающей среды, управления оборудованием и т. д. Внедрение Интернета вещей дает новые возможности для обеспечения безопасности, экономии ресурсов и создания благоприятной среды. С другой стороны, IoT-система – сложный механизм, который должен включать множество устройств и систем для сбора, анализа данных и передачи команд оборудованию.

Из каких частей должна состоять система интернета вещей, чтобы выполнять основные функции?

Устройства IoT, которые, являются физическими объектами и снабжены датчиками, актуаторами и средствами связи, позволяющими им взаимодействовать с окружающей средой, собирать различные показатели. Например:
- датчики температуры измеряют температуру в системах умного дома, промышленных процессах, системах климатического контроля и т. д.;
- датчики влажности собирают сведения о влажности в помещениях, в системах автоматического полива растений и в других приложениях, где важна точность контроля этого параметра;
- датчики освещенности используются для автоматического управления освещением в помещениях, уличного освещения, систем безопасности и других приложений;
- датчики движения реагируют на движение в определенной зоне и применяются для систем безопасности, умного дома, автоматического включения и выключения освещения;
- датчики давления измеряют давление воздуха, жидкости или газа в системах контроля и безопасности, промышленности, атмосферных и метеорологических приложениях;
- датчики движения и позиции определяют позиции или движение объектов в системах навигации, отслеживания активов, игровых приложениях;
- датчики звука используются в системах контроля шума, системах безопасности и других приложениях, где требуется анализ звука или обнаружение определенных акустических событий.
Актуаторы, которые выполняют действия на основе команд, полученных от системы управления или контроллера, благодаря чему позволяют системе воздействовать на физический мир. Примеры:
- электромеханические: двигатели, сервоприводы, электромагнитные клапаны, которые могут приводить в действие механизмы закрытия и открытия окон в системах умного дома;
- гидравлические и пневматические актуаторы преобразуют энергию жидкости или сжатого воздуха в механическое движение для перемещения или удержания предметов в промышленных устройствах;
- клапаны и заслонки управляют потоком жидкости, газа или воздуха. Например, заслонки регулируют потоки воздуха в системах кондиционирования и вентиляции;
- светодиоды и дисплеи отображают информацию или состояние системы;
- звуковые и вибрационные актуаторы позволяют коммуницировать с пользователями для предупреждения об определенных событиях или состояниях, в том числе это могут быть звуковые сигналы о достижении критических значений показателей температуры, концентрации газов и т. д.;
- роботы и манипуляторы для выполнения задач в промышленности, медицине, автоматизации и других областях, где требуется точное управление и манипуляция объектами.
Сеть обеспечивает связь между устройствами IoT и передает информацию между ними. Это может быть проводная или беспроводная сеть, такая как:

Тип беспроводной сети	Радиус действия	Примеры использования
Wi-Fi	Отдельные помещения или ограниченные области.	Домашние сети, офисы, общественные места.
Bluetooth	Короткодистанционная связь.	Подключение смартфонов, наушников, клавиатур и других периферийных устройств.
Zigbee	Низкие расстояния в пределах помещения.	Умный дом, системы умного освещения, системы безопасности и другие сценарии IoT.
LoRaWAN	Большие расстояния.	Умные города, умное сельское хозяйство, системы мониторинга окружающей среды.
Сеть мобильной связи	Большие расстояния.	Подключение устройств IoT в городских и сельских областях, транспорт, промышленность, здравоохранение и другие приложения IoT.

Облачные серверы: Облачные серверы играют важную роль в системе IoT, так как они обрабатывают, хранят и анализируют большие объемы данных, собранных от устройств. Они также обеспечивают возможность удаленного управления и мониторинга устройств, а также предоставляют API для разработки приложений.
Безопасность — инструменты и правила, которые помогают защитить информацию и устройства Интернета вещей от несанкционированного доступа, хакерских атак и утечек информации.
Пользовательский интерфейс — способы взаимодействия с устройствами Интернета вещей. Например, мобильные приложения на смартфонах, веб-страницы в интернете или голосовые команды, чтобы управлять устройствами IoT и получать информацию от них.
Аналитика данных. Можно воспользоваться готовыми платформами для аналитики, которые предлагают инструменты и алгоритмы для обработки и анализа информации в системах IoT. Эти платформы позволяют проводить анализ, обнаруживать паттерны, строить прогнозы и принимать управленческие решения на основе информации, без необходимости разработки собственных алгоритмов и моделей.

Существуют готовые системы для подключения устройств интернета вещей, в том числе бесплатные сервисы. Подробнее по ссылке.

Готовые платформы – это оптимальный вариант для начала проекта, поскольку требуют меньше средств и позволяют быстро протестировать подходы к использованию Интернета вещей.

Разработку программного обеспечения для сбора и анализа сведений выбирают в следующих случаях:

Особые требования или уникальные потребности, которые не могут быть удовлетворены готовыми платформами.
Необходимость обработки больших объемов сведений, гибкости и контроля над инфраструктурой.
Критично важна безопасность и конфиденциальность данных, и вы хотите иметь полный контроль над этими аспектами.
Потребность в интеграции данных IoT с уникальными бизнес-процессами и системами.

Интернет вещей имеет большой потенциал для улучшения нашей жизни и развития разных областей. Благодаря этой технологии можно создавать умные дома, системы управления городом, инновационные решения для промышленности и многое другое. Однако, очень важно обеспечить безопасность и защиту информации, а также разработать надежные системы управления и анализа, чтобы в полной мере использовать возможности интернета вещей.

Компания Эполь Софт разработала системы анализа данных, с которыми можно ознакомиться по ссылке: