Автоматизувати не можна залишити, або Як управляти машинами на відстані

Мільйони людей їдуть у громадському транспорті, умикають світло в кімнаті, переглядають новини на телефоні, заправляють пальним авто – і навіть не замислюються над тим, які технології щосекунди гармонізують мільярди подій та операцій. Для сучасного споживача вже звична річ – відправляти показники лічильника газу чи електроенергії до чатбота. І ніхто при цьому не думає, що на тій стороні постійно сидить якийсь супермен, здатний реагувати на звернення тисяч абонентів одночасно.

До теми Жодних шансів шахраям: як захиститися від дій зловмисників

Автоматизація в сучасному світі стала буденністю. І можливим це зробили новітні технології, зокрема інтернет речей (Internet of Things). Завдяки IoT фізичний і цифровий світ рухаються разом, допомагаючи містам "розумнішати" – ставати ефективнішими, комфортнішими для життя та стійкішими до зовнішніх потрясінь на кшталт пандемії COVID-19.

За дослідженням ООН, до 2050 року близько 70% світового населення проживатиме в містах чи мегаполісах. Отже, уже сьогодні на порядку денному в місцевої влади та локального бізнесу одним із пріоритетних завдань стоїть освоєння новітніх інформаційних технологій, без яких інфраструктура просто не витримає такого навантаження.

Автоматизація процесів перетворює міста на смартсистеми / Фото Givingcompass

Кому потрібна автоматизація

Основою "розумних" міст є обмін даними. Надійна інфраструктура хмарних обчислень із потужним механізмом захисту від локальних збоїв забезпечує кожній ланці смартсистеми цілодобовий доступ до даних, незалежно від місця її розташування, а також змогу обмінюватись інформацією з іншими ланками в режимі реального часу.

Тож і потужні корпорації, і державні заклади, і приватні підприємці в усьому світі планомірно "оцифровують" свою діяльність, переводячи значну частину фізичного бізнесу в цифровий формат. Так, дедалі більше постачальників енергоресурсів для дистанційного збору даних запроваджують додатки для інтелектуальних лічильників, а страхові компанії, перш ніж сформувати пропозиції та ціни на них, за допомогою Big Data-рішень уточнюють портрет цільової аудиторії та її потреби.

Таким чином, ефективність компаній зростає, а накладні витрати скорочуються.

M2M та IoT: у чому різниця

Автоматизація процесів спирається на дві технології: Machine-to-Machine та Internet of Things. Розберемо, чим вони відрізняються одна від одної.

Machine-to-Machine (M2M)

Передусім, автоматизуються рутинні процеси, які можна описати простими алгоритмами:

• які параметри потрібно перевірити,
• куди передати результат,
• де перевірити граничні відхилення,
• що зробити в разі настання певної події.

Для дистанційного зчитування показників та їх передачі до центру обробки даних потрібно забезпечити зв’язок між пристроями, щоб вони могли "спілкуватись" один з одним. Раніше це було можливо завдяки дротовому з’єднанню, але з розвитком стільникових технологій цей спосіб комунікації поступився місцем бездротовій передачі даних. І сьогодні знімати показники з віддалених об’єктів та мобільних механізмів можна дистанційно. Технологію взаємодії пристроїв (машин) між собою назвали Machine-to-Machine (скорочено – М2М).

У М2М-технології задіяні різні шляхи передачі даних: інтернет, SMS, CSD, голосові канали. Найбільш поширений та доступний з них – інтернет. Для з’єднання пристроїв застосовуються як SIM-картки звичайних форматів, так і спеціальні чипи, запаяні в пристрій. У порівнянні зі звичайною SIM-карткою чип має суттєві переваги:

• він може працювати в середовищах із підвищеною температурою, запорошеністю, вологістю та вібрацією;
• його неможливо витягти з обладнання й використати за нецільовим призначенням.

Отже, завдяки технології М2М виробники вдосконалюють свою продукцію та сервіси, збільшують їхній асортимент, що не може не відзначити споживач. Технології, які за допомогою М2М розширюють можливості пристроїв, називають інтернетом речей.

Internet of Things

У разі IoT йдеться про способи взаємодії фізичних об’єктів, пристроїв та систем між собою й з навколишнім світом із застосуванням різних технологій зв’язку та стандартів з’єднання.

Інтернет речей – більше ніж просто сукупність датчиків. Збирання даних про об’єкти (чи то механізми, чи то будівлі, чи то людей) за допомогою датчиків для подальшого аналізу практикується давно. Докорінна відмінність промислового інтернету – у тому, що датчики об’єднуються в єдину мережу з аналітичними системами та системами керування. Таким чином, об’єкт отримує власну мережу, усередині якої йде обмін даними. Ці дані слугують основою для автоматичного приймання рішень і дій з управління об’єктом.

Роботи на складі Amazon / Скриншот Youtube

Завдяки IoT компанії можуть у реальному часі відстежувати, як працюють їхні системи, отримуючи інформацію в усіх деталях – від технічного стану устаткування до ланцюгів постачань та логістичних операцій. І все це без погрішності через людський чинник. У підсумку маємо:

• автоматизація рутинних процесів,
• поліпшення якості послуг,
• здешевлення виробництва та доставки товарів
• цілковиту прозорість операцій з клієнтами.

Переваги автоматизації процесів на принципах штучного інтелекту та саморегулювання систем – незаперечні, чи не так?

До 10 років на одному заряді: технології LoRa та NB-IoT

Останніми роками неабиякої актуальності набула технологія передачі даних дальнього радіуса дії з низькою витратою електроживлення LPWAN (Low-power Wide-area Network). Ця технологія призначена для передачі даних раз на добу в невеликому обсязі. Решту часу передавальний пристрій – вимкнений, тому може працювати 8 – 10 років на одному заряді батареї.

В Україні для передачі даних на велику відстань із низькою витратою електроживлення використовують два типи мереж:

• LoRa використовує неліцензовані канали зв'язку,
• NB-IoT працює на ліцензованих частотах LTE.

В обох технологіях радіус дії та терміни роботи обладнання від одного заряду батареї приблизно однакові. Тому здебільшого компанії віддають перевагу тій, що працює на ліцензованих частотах.

Як управляти потоком даних: центр керування ІоТ

В автоматизованому середовищі для передачі даних між пристроями у форматі M2M зазвичай використовується багато SIM-карток. Щоб упорядкувати цей процес, компанія "Київстар" пропонує своїм бізнес-клієнтам повнофункціональний центр керування ІоТ.

Центр керування ІоТ – багатофункціональна платформа, за допомогою якої можна керувати М2М-підключеннями в режимі реального часу, налаштовувати правила роботи М2М-підключень при настанні певних подій тощо.

Центр керування ІоТ / Скриншот Youtube

Платформа допомагає:

• обрати кращий тарифний план для кожного з М2М номерів (навіть в поточному місяці);
• блокувати номер по досягненні певних лімітів;
• інформувати користувача за допомогою e-mail або API;
• налаштовувати власні автоматизовані сценарії, за якими будуть працювати SIM-картки.

Центр керування ІоТ вивчає типову роботу пристрою при передачі даних (кількість сеансів на добу, частота сесій, обсяги передачі даних за одну сесію) і, залежно від заданого алгоритму, блокує пристрій або повідомляє користувача про аномальну поведінку пристрою.

При збільшенні активності пристрою (що може свідчити про DDoS-атаку), як і при зменшенні чи цілковитому перериванні трафіка (через вихід обладнання з ладу), відразу буде надіслано e-mail або API-повідомлення, – і відповідна служба клієнта зможе оперативно налагодити роботу обладнання, а отже, мінімізувати непрямі збитки від технічного збою.

Де найкраще застосовувати технології М2М та IoT

М2М та IoT – незамінні у сферах, для яких автоматизація процесів не просто потреба, а необхідність. Ці технології активно застосовують усюди, де важливо найприскіпливішим чином відстежувати стан об’єктів або збирати великі масиви даних для подальшого аналізу:

• Безпека. Системи нагляду та охорони – невіддільна частина життя як окремих бізнесів, так і цілих міст. Відеоспостереження в реальному часі суттєво підвищує рівень захисту людей, об'єктів та виробничих процесів.
• Медицина. Медичні прилади, підключені до інтернету, невпинно збирають дані про стан пацієнта й при фіксації тривожних показників негайно надсилають до лікаря. Завдяки цьому вдається не лише запобігти розвитку ускладнень, уникнути додаткових витрат на боротьбу з ними, а й подеколи врятувати пацієнтові життя.
• Забезпечення життєдіяльності населених пунктів (Smart City). Міський транспорт із датчиками переміщення, планування маршрутів транспорту на основі даних про переміщення людей – у багатьох містах це вже звична річ.
• Логістика. Менеджерам компанії важливо знати, де перебуває транспортний засіб у кожен конкретний момент, як швидко доставляється товар. Щоб транспорт безперебійно виконував свої функції, датчики контролюють його технічний стан, даючи змогу оперативно виявляти найменші несправності й уникнути простоїв або скорегувати маршрут.
• Агропромисловість. Урожай залежить не лише від погоди, а й від умов, які забезпечує рослинам людина. Сенсори у ґрунті підкажуть, чи достатньо там вологи, чи потребують рослини добрив, чи достатньо сонячного світла.

Попит бізнес-клієнтів Київстар на M2M-рішення стабільно зростає. Сьогодні за допомогою SIM-карток можна дистанційно контролювати переміщення техніки й обсяги використання палива, отримувати дані з різних датчиків, відстежувати показники лічильників. Додатковий сервіс, який отримують клієнти Київстар, – універсальна платформа Центр керування IoT, яка дає змогу користувачам самостійно налаштовувати правила роботи з наявними картами.

Сьогодні Київстар надає своїм абонентам більш комплексні та багаторівневі телеком-послуги, ніж можна було собі уявити ще кілька років тому. Ми дедалі більше переходимо в digital-формат і поповнюємо свої пропозиції сучасними інноваційними сервісами. Найчастіше вони прив’язані до інтернету. Київстар розгортає мережі NBIoT на локаціях клієнтів для роботи великої кількості пристроїв, які обмінюються між собою величезними обсягами інформації. NB-IoT – це мережа з низьким енергоспоживанням й гарантовано високим ступенем захисту інформації під час обміну між пристроями,
– пояснює директор із розвитку бізнесу на корпоративному ринку Київстар Костянтин Вечір.

Smart City

Стрімка урбанізація змінила підхід до планування та розвитку інфраструктури міст. Перед муніципалітетами постають нові виклики, і влада має вчасно реагувати на потреби містян.

Проте жоден уряд чи органи місцевого самоврядування самотужки не зможуть перетворити місто на сучасну смартспільноту без підтримки комерційного сектора. Інформаційно-технологічні гіганти сьогодні охоплюють багатомільйонну аудиторію приватних споживачів і допомагають автоматизовувати важливі процеси бізнес-клієнтам, тож накопичили величезний досвід і можуть запропонувати місту готові ефективні рішення з упорядкування його життя. Якщо комерційні компанії завдяки новітнім технологіям досягають успіху навіть в умовах глобальної кризи, то й міським районам технічні інновації допоможуть інтегруватись до системи Smart City.

Як приклад візьмімо управління дорожнім рухом у реальному часі. Завдяки йому можна оптимізувати транспортний потік і в майбутньому полегшити автомобілістам пошук вільних місць для паркування. Адже, за даними дослідження SCIL, близько 30% усього трафіка в містах припадає на автомобілі, які кружляють містом, шукаючи, де припаркуватися.

Базова концепція управління елементами Smart City / Інфографіка 24 каналу

Отже, що отримує місто за допомогою IoT:

• "Розумне" освітлення. Автоматизоване управління інтенсивністю та зональністю світла відповідно до потреб місцевості й конкретних ситуацій допомагає зменшити витрати на міське освітлення.
• "Розумне" паркування. Затори в міських центрах та зонах з інтенсивним рухом часто-густо виникають через те, що близько третини водіїв змушені тривалий час шукати паркувальне місце. "Розумне" управління транспортом не лише зменшить затори, а й сприятиме зниженню рівня забрудненості повітря.
• "Розумна" зупинка. Уже не дивина, побачити на зупинці громадського транспорту пристрої для продажу квитків та інформаційні табло для зображення маршрутів, часу прибуття та відправлення й повідомлень про дорожню ситуацію.
• "Розумні" сміттєві баки. Нові мікрорайони дедалі частіше обладнують контейнери для сміття спеціальними датчиками, що передають інформацію диспетчерові про рівень заповнення.

Концепція "розумного" міста спирається на кілька стовпів, один з яких – телекомунікації. Без швидкого та надійного зв’язку автоматизувати управління містом буде просто неможливо.

Наприкінці 2018 року Київстар успішно протестував NB-IoT-мережу для інтернету речей. За її допомогою можна зчитувати показники датчиків руху муніципального транспорту, водо- й теплоспоживання, регулювати ступінь освітлення залежно від часу та погоди, перенаправляти трафік для уникнення заторів, стежити за станом довкілля, підвищувати безпеку на вулицях,
– розповідає директор із розвитку нових напрямів бізнесу Київстар Ілля Польшаков.

Після перших кроків у реалізації проєкту Smart City компанія тестує на власній інфраструктурі нові рішення:

• датчики "розумної" зони паркінгу,
• лічильники та накладки на лічильники для моніторингу швидкості потоку води, витрат і контролю витоку води,
• внутрішнє та зовнішнє "розумне" освітлення.

Окрім новітніх розробок для комунальної інфраструктури Київстар створює й ефективні рішення для бізнесу.

Серед рішень в IoT-галузі ми пропонуємо моніторинг переміщення персоналу, транспорту та обладнання компаній, що допомагає контролювати та коригувати робочі процеси на підприємстві,
– розповідає Ілля Польшаков.