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Internet e sociedade Angel,Rice Índice 1. O QUE É A INTERNET DAS COISAS Alguns fatos da história Como a IoT está mudando tudo Ouvindo a voz dos dados Evolução da IoT IoT como uma rede de redes Valor de IoT A sabedoria da informação Plataformas técnicas e comerciais para IoT Casos de Aplicação de IoT da Indústria Automação industrial Problemas de desenvolvimento adicional de tecnologias IoT Possíveis tópicos para exercícios práticos e CDS Coleta de dados: Redes e transmissão de dados: Processamento de dados: Aplicações e serviços típicos: ALGUNS CONCEITOS INICIAIS DE DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIA IoT DESENVOLVIDOS POR Introdução Forças motrizes da transformação Capacidades tecnológicas Componentes de IoT Capacidades de produtos inteligentes e conectados Impacto da Internet das Coisas no fabricante Capacidade de resposta da IoT Impacto da evolução da IoT na estratégia da empresa Crie novas categorias de recursos para produtos de interação inteligente Modelo de maturidade Fornecendo benefícios para produtos e serviços Tecnologias de IoT chave reais de hoje ThingWorx e IoT então eu mais melhorias nos recursos de IoT Programa Acadêmico RTS IoT 3. MERCADO DE IoT Participantes do mercado Características do mercado global de IoT Características do mercado russo de IoT Diferença em relação à IoT na Federação Russa e no exterior Direcionadores e barreiras do mercado de IoT Previsão do mercado de tecnologia IoT CONCLUSÃO 1. O QUE É A INTERNET DAS COISAS Introdução. A "Internet das Coisas" (Internet of Things, IoT) é um conceito popular para o desenvolvimento de redes de computadores hoje, incluindo dispositivos técnicos equipados com tecnologias para interagir entre si e com o ambiente externo sem intervenção humana. Este trabalho é escrito com base na análise e generalização dos dados encontrados pelos autores na lista de referências. O conceito de Internet das Coisas foi introduzido em 1999. Rob Van Cranenburg o define como o conceito de espaço, onde todos os objetos dos mundos analógico e digital podem ser combinados, o que pode mudar significativamente a relação de uma pessoa com esses objetos, como bem como os atributos e a essência dos próprios objetos. Ele observa que a IoT é um fenômeno multifatorial complexo e funciona simultaneamente em todos os níveis: infraestrutura, hardware, software e aplicativo, no nível de serviço. A IoT é um protótipo da Internet do futuro, que difere de seu estado atual nas seguintes características: o foco principal será em máquinas (dispositivos), não em uma pessoa (usuário); um aumento significativo no número de objetos conectados à Rede: a principal operação será a leitura de dados, não o estabelecimento de uma conexão; redução do tamanho médio de um objeto conectado à Rede; a necessidade de mudanças significativas na infraestrutura e o desenvolvimento de padrões alternativos. O próprio termo "Internet das Coisas" foi proposto por Kevin Ashton em 1999. A IoT, como muitos outros conceitos científicos, teve origem no Massachusetts Institute of Technology. O Auto-ID Center foi estabelecido lá, com foco na identificação por radiofrequência (RFID) e novas tecnologias de sensores, e graças às quais este conceito se difundiu. O centro coordenou o trabalho de sete universidades localizadas em quatro continentes. Foi aqui que a arquitetura da Internet das Coisas foi desenvolvida. Antes de considerar o estado atual da Internet das Coisas, precisamos definir esse conceito. De acordo com a divisão de consultoria da Cisco IBSG (Internet Business Solutions Group), a Internet das Coisas é apenas um momento no tempo em que o número de "coisas" ou objetos físicos conectados à Internet ultrapassou o número de pessoas usando a World Wide Web. Normalmente, juntamente com a IoT, também são considerados problemas de comunicação máquina a máquina. Alguns fatos da história Em 1926, Nikola Tesla, em entrevista à revista Collier's, dizia que no futuro o rádio se transformaria em um "grande cérebro", todas as coisas se tornariam parte de um todo único, e as ferramentas que tornariam isso possível se encaixariam facilmente no seu bolso. Em 1990, um graduado do MIT, um dos pais do protocolo TCP/IP, John Romkey criou a primeira coisa da Internet do mundo. Ele ligou sua torradeira online. Em 2008-2009. houve uma transição da Internet das pessoas para a Internet das coisas, ou seja, o número de itens conectados à Rede superou o número de pessoas. Em 2003, cerca de 6,3 bilhões de pessoas viviam em nosso planeta e 500 milhões de dispositivos estavam conectados à Internet. Dividindo o número de dispositivos conectados pelo tamanho da população mundial, veremos que havia 0,08 desses dispositivos para cada pessoa naquele momento. Assim, de acordo com a definição do Cisco IBSG, a Internet das Coisas não existia em 2003. Os smartphones estavam apenas entrando no mercado naquela época. Lembre-se de que o CEO da Apple, Steve Jobs, anunciou o iPhone apenas quatro anos depois - em 9 de janeiro de 2007. Em 2010, a proliferação explosiva de smartphones e tablets aumentou o número de dispositivos conectados para 12,5 bilhões, enquanto a população mundial era de 6,8 bilhões. Assim, pela primeira vez na história, há mais de um dispositivo conectado por pessoa (1,84 dispositivos per capita). Em janeiro de 2009, uma equipe de pesquisa mediu a quantidade de dados roteados na China de dezembro de 2001 a dezembro de 2006 em intervalos de 6 meses. O estudo descobriu que, como a Lei de Moore, o tráfego da Internet dobra a cada 5,32 anos. Com base nesse indicador, bem como no número de dispositivos conectados à Internet em 2003 (500 milhões, segundo a empresa de análise Forrester Research), e dados sobre a população mundial (segundo o US Census Bureau), os especialistas do Cisco IBSG calcularam o número de dispositivos conectados per capita. Depois de refinar esses números, os pesquisadores do Cisco IBSG concluíram que a Internet das Coisas "surgiu" entre 2008 e 2009. Hoje, a IoT está viva e bem, impulsionada em grande parte por iniciativas como Cisco Planetary Skin, Smart Grid e o surgimento de carros inteligentes. Como a IoT está mudando tudo Atualmente, estamos vendo uma colisão épica de galáxias no mundo dos negócios - a rápida convergência de dois sistemas muito diferentes que forçarão os elementos de ambos a se realinharem. E tudo graças à Internet das Coisas. Se você não está familiarizado com o termo, a IoT se refere ao desenvolvimento dramático de suas funções: o fato é que a Web agora fornece comunicação entre objetos físicos ainda mais do que entre pessoas. Até 2016, projeta-se que não apenas 75% da população mundial terá acesso à Internet. Também operará cerca de seis bilhões de dispositivos. Haverá um sistema global de redes de computadores, sensores, atuadores e dispositivos interconectados usando o protocolo da Internet. E tem tanto potencial para mudar nossas vidas que muitas vezes é chamado de próxima geração. WWW. Para os gerentes, esse desenvolvimento apresenta desafios urgentes e de longo prazo. Eles devem vislumbrar novos lances que se tornam possíveis quando o mundo físico se funde com o virtual e potencialmente tudo pode ter um intelecto encaixotado e manter contato com a Web. E a partir de agora, eles devem criar organizações e modelos de negócios na web que possam transformar essas ideias em realidade. Como consumidores, todos tínhamos uma ideia de como a relação entre comprador e vendedor muda quando os dispositivos são conectados à Internet. Ninguém usa Sony Walkman e cassetes agora, em vez disso, ouvimos o iPod - e nosso principal ponto de acesso à música tornou-se a iTunes Store, também da Apple. A empresa vende aparelhos e música, lucrando com ambos. Da mesma forma, os compradores de produtos industriais estão vendo como seus relacionamentos com os fabricantes de equipamentos mudaram por meio de coisas inteligentes e conectadas à Web. No campo da engenharia mecânica e fabricação de equipamentos, surgiumonitoramento, controle e comunicação. Globalização Uma redução geral no tamanho do mundo devido a tecnologias que eliminam as fronteiras econômicas e geográficas e abrem novos mercados. À medida que os fabricantes procuram desenvolver, fabricar, vender e fazer a manutenção de seus produtos em todo o mundo em busca de novos mercados, eles enfrentam um volume crescente de regulamentação. À medida que os fabricantes buscam se diferenciar nos mercados globais, eles são forçados a oferecer aos clientes uma gama mais ampla de produtos. Regulamento Garantir a conformidade com regras e regulamentos governamentais, requisitos de políticas de organizações não governamentais, bem como padrões da indústria em relação à proteção ambiental, saúde, segurança e proteção do trabalho. Capacidades tecnológicas Tendo como pano de fundo as forças motrizes da transformação discutidas, o mundo recebeu uma série de inovações tecnológicas que atualmente tornam a IoT tecnologicamente e financeiramente possível. Tais inovações nas infraestruturas de computação e comunicação, bem como nas próprias coisas, levaram à fusão de tecnologias - afinal, a Internet agora está conectada ao carro, eletrodomésticos industriais e domésticos, bem como ao prédio de escritórios etc. Infraestrutura de computação : Ferramentas de coleta e análise de dados e novos aplicativos de negócios e software criam novas formas de valor: –– Capacidades de armazenamento expandidas: Em 1956, o 305 RAMAC da IBM podia armazenar 5 MB de dados em cinquenta discos de 24 polegadas pesando uma tonelada por uma taxa mensal de US$ 3.200. um pequeno livro) por US$ 85. Essas inovações técnicas apoiaram a capacidade de criar volumes crescentes de dados. De fato, 90% de todos os dados do mundo foram gerados nos últimos dois anos. –– Melhorando o desempenho e a eficiência do processador: O inovador processador Intel Pentium foi lançado em 1993 com uma potência operacional de 8 W a uma velocidade de clock de 75 MHz. Atualmente, o processador Haswell Intel Core i7 de 84 W tem clock de 3,5 GHz. Nos últimos vinte anos, o consumo de energia do processador aumentou 10 vezes, enquanto seu desempenho aumentou 47 vezes. –– Evolução das ferramentas de computação em nuvem de big data: o Gartner prevê que o setor de infraestrutura como serviço (laaS), que inclui computação, armazenamento e rede sob demanda, crescerá 41% até 2016 e chegará a US$ 24 bilhões. Estruturas evolutivas como Hadoop, sistemas de processamento de dados e sistemas de arquivos distribuídos facilitam a análise eficiente de conjuntos de dados cada vez maiores. Infraestrutura de comunicação : redes com e sem fio (Wi-Fi, 4G, Bluetooth, ZigBee) conectam-se "Coisas" com infraestrutura de computação e entre si: –– Desenvolvimento de funções de rede: a rede de banda larga sem fio 4G LTE expandida tem uma velocidade de 100 Mbps para recebimento e 50 Mbps para envio, enquanto novos padrões de tecnologia sem fio, como o ZigBee, fornecem redes sem fio econômicas e energeticamente eficientes para transmissão de dados a longas distâncias via redes celulares. –– Implementação do Esquema de Endereços IPv6: Em resposta à necessidade de um pool de endereços para suportar o crescimento exponencial de “coisas” conectadas à Internet, foi criado o IPv6. O esquema de Internet de 128 bits atualmente difundido oferece cerca de 3,4 x 1038 (340 trilhões de trilhões) de endereços exclusivos para atender aos requisitos de IoT. –– Rede onipresente: os fabricantes de chips agora oferecem suporte para funcionalidade de rede diretamente no hardware (como criptografia baseada em SSL), reduzindo assim a necessidade de código de software. Além disso, como a variedade fragmentada de tecnologias de comunicação sem fio ainda existe hoje, elas continuam a crescer. Por exemplo, até 2016, espera-se que o número de hotspots Wi-Fi públicos cresça 350%. Coisas : Produtos inteligentes em rede e outros dispositivos combinam processadores, sensores e software com conectividade de rede. –– Miniaturização e eficiência de componentes: os avanços na tecnologia de fabricação e na arquitetura de chips permitem que os fabricantes integrem componentes sem comprometer a experiência do usuário. As soluções System-on-chip permitem que todos os componentes eletrônicos do sistema sejam colocados em uma única matriz de 28-48 nm, e microcontroladores de 32 bits de baixa potência permitem que os dispositivos operem com baterias AA simples por muitos anos. –– Preços mais baixos para processadores, sensores e componentes: economias de escala - por exemplo, a partir da produção de dispositivos como smartphones - levaram a preços mais baixos para sensores e processadores. Durante 2012-2016. O Gartner prevê que o custo da maioria dos componentes de tecnologia continuará caindo entre 15 e 45 por cento. –– Plataformas de desenvolvimento de software: A demanda por software de produto incorporado e software relacionado está crescendo acentuadamente. Há também uma demanda crescente por aplicativos de negócios necessários para fornecer soluções de valor agregado. Ferramentas de desenvolvimento rápido de aplicativos, comunidades de desenvolvimento e reutilização de dados simplificaram e aceleraram o processo de desenvolvimento e atualização de software e aplicativos. Componentes de IoT A IoT consiste em três componentes principais: um conjunto de produtos inteligentes e conectados, sistemas de produtos e outras “coisas” que são vinculadas por meio de uma infraestrutura de comunicação como a Internet à infraestrutura de computação, resultando em novas formas de valor. Os dados operacionais e ambientais do produto são transmitidos em tempo real para os sistemas de monitoramento para garantir o gerenciamento, a manutenção e a atualização do produto e o desempenho geral do sistema (Figura 8). ESTRUTURA DE COMUNICAÇÃO COISAS ESTRUTURA COMPUTACIONAL Arroz. 8. Os principais componentes da IoT Para fabricantes (ou seja, aqueles que estão envolvidos na criação de “Coisas”), essas inovações não só têm o potencial de criar uma quantidade incrível de valor novo, mas também de mudar o status quo. As oportunidades e os dados gerados por esta próxima geração de produtos inteligentes e conectados exigem uma nova atitude em relação aos aplicativos corporativos e um ecossistema em rede para soluções e ampliação do escopo da inovação. Entre os componentes de IoT, as coisas (Figura 8) incluem produtos inteligentes e conectados e outras coisas que combinam processadores, sensores e software com conectividade. A infraestrutura de comunicação inclui redes com e sem fio (Wi-Fi, 4G, Bluetooth, ZigBee) conectando "Coisas" com a Internet e entre si. Produtos inteligentes em rede e outras coisas combinam processadores, sensores e software com recursos de rede. A infraestrutura de computação da IoT inclui ferramentas para coletar e analisar dados, bem como novos negócios e aplicativos de software que criam novas formas de valor. Capacidades de produtos inteligentes e conectados Os produtos de IoT inteligentes e conectados confundem a linha entre produtos e serviços e fornecem um conjunto totalmente novo de recursos que criam valor para os fabricantes e seus clientes. Existem seis categorias únicas de oportunidades que os fabricantes devem considerar e aceitar estrategicamente. Personalização / customização: os produtos podem ser efetivamente adaptados pelo usuário final ou fabricante antes ou mesmo depois da venda do produto. Exemplo: O Ford Modelo T foi notoriamente fornecido "na cor que você quiser, desde que a cor que você queira seja preta". Cem anos depois, o smartphone Droid Maxx da Motorola também era limitado em variedade física. No entanto, oferecia personalização ilimitada por meio da plataforma móvel AndroidTM e aplicativos que podem ser instalados e configurados para criar um produto verdadeiramente personalizado ao custo de um produto produzido em massa .Monitoramento de condição / operação: os produtos podem avaliar independentemente sua condição, desempenho, entrada do operador e status. Exemplo: a tecnologia WorkSight da John Deere conecta os equipamentos da empresa aos painéis para que os gerentes da empresa possam visualizar toda a frota a qualquer momento e avaliar o desempenho do equipamento em tempo real. Os dados de diagnóstico são transmitidos sem fio para um especialista que pode chegar ao local de trabalho com a peça de reposição necessária, mesmo antes que o motorista perceba o problema. Monitoramento ambiental: os produtos podem avaliar o ambiente externo usando sensores e fontes de dados. Exemplo: O fornecedor automotivo Continental AG produz sistemas de limpadores de pára-brisa com sensores de chuva e software que controlam a velocidade dos limpadores no pára-brisa com base na quantidade de chuva. Controle remoto: a capacidade de controlar produtos remotamente em tempo real. Exemplo: O General Atomics MQ-9 Reaper é um veículo aéreo não tripulado preparado para controle remoto ou operação de voo autônomo. Esses dispositivos fornecem às tropas vigilância 24 horas por dia, sete dias por semana. Todo avião pode estar no ar 17 horas em um único voo, enquanto uma tripulação treinada em um local seguro na base controla o movimento da nave, analisa as imagens e age de acordo com o que vê. Além disso, eles custam 10 vezes menos que as aeronaves militares tradicionais. Serviço / Atualização: os produtos podem ser atendidos, atualizados e atualizados instantaneamente e de qualquer lugar. Exemplo: Trane, fabricante de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) da Ingersoll-Rand Corp., produz sistemas que contêm um grande número de sensores digitais conectados ao seu Centro de Serviços Inteligentes. Este Trane Center é capaz de resolver até 30% dos problemas de HVAC remotamente sem despachar um veículo de serviço. Cerca de 40% dos problemas são diagnosticados em 30 minutos ou menos. Isso permite que a Trane e seus clientes reduzam custos e aumentem o tempo de atividade do equipamento. Autonomia: os produtos são capazes de operar, aprender, atualizar e atualizar de forma independente com base na análise de dados em tempo real. Exemplo: em 2010, o Google anunciou pela primeira vez que estava trabalhando em carros autônomos. Desde então, os veículos do Google viajaram centenas de quilômetros em vias públicas, com dados mostrando que os veículos autônomos são mais suaves e seguros do que os veículos conduzidos por humanos. Estender a funcionalidade da rede para outros sistemas também permitirá que os veículos enviem avisos de perigo para outros veículos, se adaptem às informações de trânsito e meteorológicas e até interajam com os sinais ao passar por cruzamentos. Impacto da Internet das Coisas no fabricante À medida que as capacidades de produtos e serviços crescem exponencialmente, as fontes de valor e diferenciação estão mudando. Os fabricantes agora têm a oportunidade de criar novas fontes de vantagem competitiva, mas somente se levarem em conta três mudanças significativas de valor. Mudança de hardware para software: os produtos evoluíram de componentes físicos simples para sistemas complexos que incluem processadores, sensores, software e interfaces de usuário digitais. requisitos, eles estão cada vez mais se voltando para o software. Como exemplo, o software do veículo atualmente possui uma média de 100 milhões de linhas de código para fornecer uma variedade de modos de direção, configurações de motor e emissões, controle de cruzeiro adaptativo e controle sem toque. O valor muda do produto para a nuvem: enquanto os produtos inteligentes oferecem novas oportunidades, há um limite para o valor agregado que pode ser obtido dentro de um produto. Conectar produtos inteligentes à Web permite que o componente digital de um produto seja usado na nuvem para expandir os recursos do próprio produto e fornecer recursos totalmente novos fora dele. Os fabricantes também descobrem que mover os recursos do produto para a nuvem acelera o serviço, os aprimoramentos e a inovação. Por exemplo, em sistemas de música habilitados para Wi-Fi, as funções principais do produto são transferidas para a nuvem, simplificando bastante o design do produto, melhorando a usabilidade e a integração com outros aplicativos e serviços. Mudanças de valor de produtos para serviços: as forças de mercado e a concorrência diminuíram a viabilidade de estratégias focadas no produto que maximizam os lucros no ponto de venda e levaram a uma mudança no modelo de negócios. Os produtos são integrados a serviços que agregam novo valor ao longo do ciclo de vida do produto ou simplesmente entregam o resultado desejado por meio de um serviço sob demanda. Por exemplo, os fabricantes de motores de aeronaves vendem horas de voo em vez de motores, levando os fabricantes a otimizar o tempo de atividade do produto, oferecer serviços de valor agregado e fornecer às operadoras um melhor controle de custos. Essas três mudanças significativas de valor criaram novas fontes de vantagem competitiva, mas também exigem novas habilidades, infraestrutura, normas culturais e modelos operacionais. Para os fabricantes que podem se transformar para atender às demandas de um mundo inteligente e conectado, essa combinação de software, nuvem e serviços será um cadinho de inovação e a base para diferenciar e reorganizar novos modelos de negócios. Quem não adota essa estratégia coloca em grande risco sua atual vantagem competitiva. Capacidade de resposta da IoT Os fabricantes devem começar a transformar os projetos de negócios existentes e repensar fundamentalmente como eles criam, operam e atendem produtos inteligentes e conectados em um ambiente de IoT. Para aqueles que fazem certo, o futuro apresenta uma tremenda oportunidade de vantagem em produtos e serviços. Transformação do processo de criação do produto: –– Os fabricantes devem planejar e projetar plataformas flexíveis que forneçam personalização remota, serviços de valor agregado e atualizações de produtos antes e depois de um produto ser lançado no mercado. –– Os fabricantes devem eliminar a complexidade desnecessária associada ao mix de produtos de processadores, sensores, software, interfaces de usuário digitais e funções de comunicação no processo de design e fornecer facilidade de uso ao usuário. –– Os fabricantes devem incorporar dados de uso do produto nos processos de desenvolvimento e design para criar novos recursos, definir especificações e melhorar o relacionamento com o cliente. Transformação do serviço do produto: –– Os fabricantes devem planejar e garantir a entrega remota de software e atualizações de serviços em tempo real, com o mínimo de interrupção do cliente e com o menor custo marginal. –– Os fabricantes devem planejar e otimizar o gerenciamento de produtos, peças e estoque, rastreando ativos e analisando dados de uso de produtos em tempo real para prever com precisão a demanda de peças. –– Os fabricantes devem planejar e otimizar o gerenciamento dos processos de serviço no local de forma proativa e responsiva a eventos de serviço e fornecer informações proativamente aos técnicos para aumentar a probabilidade de solução de problemas na primeira chamada. Transformação do Modelo de Negócios: –– Os fabricantes devem repensar os processos e modelos de negócios para maximizar a lucratividade ao longo da vida útil do produto, não apenas até o ponto de venda. –– Os fabricantes devem considerar o aumento da complexidade da estrutura estendida de parceiros e fornecedores e considerar as oportunidades e ameaças que eles representam. –– Os fabricantes devem coletar e analisar dados do produto e antecipar as necessidades de serviço do produto e os desejos do usuáriopara serviços de valor agregado e recursos de IoT. Impacto da evolução da IoT na estratégia da empresa IoT é agora um termo familiar. Mas o que isso significa para as empresas e como isso pode afetar suas estratégias no futuro? Considere uma breve história da evolução da tecnologia da informação. A IoT é a terceira onda de evolução da tecnologia da informação. Principais marcos: Século XIX - produtos mecânicos e processos físicos. Os produtos são mecânicos e todas as atividades ao longo da cadeia de valor são realizadas manualmente usando informações analógicas por meio de processos em papel e mensagens de voz. Década de 1960 - Automação da criação de valor. A tecnologia da informação é utilizada para automatizar a coleta e o processamento de informações em ações ao longo de toda a cadeia de valor. Décadas de 1980 – 2000 - expansão e integração da cadeia de valor. A Internet fornece coordenação e integração da cadeia de valor com fornecedores, canais e clientes externos em todas as atividades individuais e geográficas. Próximo - produtos com tecnologia da informação e conectividade integradas. Produtos e sistemas de produtos de interação inteligente estão transformando a criação de valor para os clientes enquanto redesenham a cadeia de valor. Isso afeta o design, a aquisição, o marketing e o serviço do produto à medida que a necessidade de novas atividades é criada. Assim, já duas vezes nos últimos 50 anos, a tecnologia da informação mudou a concorrência e a estratégia; estamos agora à beira de uma terceira onda. Antes do advento da moderna tecnologia da informação, os produtos eram mecânicos e as atividades ao longo da cadeia de valor eram realizadas usando processos manuais em papel e mensagens de voz. A primeira onda da tecnologia da informação, surgida nas décadas de 1960 e 1970, caracterizou-se pela automação de atividades específicas na cadeia de valor, desde o processamento de pedidos e pagamento de faturas até o design assistido por computador e o planejamento da produção. As décadas de 1980 e 1990, com o advento de conexões baratas e onipresentes, desencadearam uma segunda onda de transformação impulsionada pela tecnologia da informação. Isso garantiu a coordenação e integração com fornecedores, canais e clientes externos em toda a cadeia de valor e em toda a geografia. Agora, com a chegada da terceira onda, a IoT está se tornando parte integrante do próprio produto. Sensores, processadores, software e conexões integrados que criam grandes quantidades de dados de produtos são a força motriz por trás de melhorias significativas na funcionalidade e no desempenho. Automação da cadeia de valor Principais marcos: serviços de folha de pagamento (processamento automático de dados, 1961); design de produto (automatizado projeto, 1971); otimização do estoque (código de barras universal de commodities, 1973); operações de fabricação; planejamento de recursos de produção (sistemas de gerenciamento de materiais, 1975); gerenciamento de dados do produto (Computervision, 1983); automatização do processamento de pedidos (da compra ao pagamento, anos 90); Sistema de Informação de Fabricação, 1995 Disseminação e Integração das Etapas da Cadeia de Valor: integração dos principais processos de negócios em tempo real (planejamento de recursos empresariais, 1989); gestão da cadeia de suprimentos (SCM, 1992); a gestão do conhecimento cria oportunidades para colaboração global (Lotus Notes, 1990); interações de vendas e pedidos de compra (gestão de relacionamento com o cliente, 1995); Provedores de Serviços de Aplicativos (ASP, 1996); computação em nuvem (a Amazon introduziu Elastic Compute Cloud, 2006). Produtos com tecnologia da informação e conectividade integradas Etapas principais: Inteligente: sensores e controle digital (Microchip apresenta memória EEPROM para microprocessadores, que permite atualizar softwares e programas utilizando sinais de programação sem remover o chip de memória do dispositivo, 1993); controle digital (a cafeteira Kuerig Vue Custom Brew Technology permite que o usuário programe a intensidade do café, temperatura, hora de início da infusão, etc. usando o painel de controle digital, 2012); interface digital homem-máquina (iPhone de primeira geração com tela sensível ao toque e teclado virtual, rodando em iOS, lançado em 2007). Conectado: controle remoto (sequências de comandos gerados e transmitidos ao rover usando o software Rover Control permitem que o motorista do rover na Terra veja o terreno ao redor do rover, e também inclui navegação autônoma e recursos de aquisição de dados, 1997); estrutura de rede em estrela (mudando para o modelo de produto como serviço, vendendo serviços de documentos e garantindo uptime para impressoras/copiadoras, a Xerox passou a monitorar impressoras e copiadoras para coletar e rastrear dados de telemetria sobre uso do produto e necessidades de manutenção, anos 90); sincronização do dispositivo (o comunicador BlackBerry fornece sincronização automática para atualização de e-mail, calendário, contatos, etc., 2003); –– sistema de sistemas (a solução FarmSight da John Deere coleta dados diretamente de tratores e outros equipamentos agrícolas, além de informações de sistemas de irrigação externos, recursos climáticos e sistemas de navegação, o que permite a comunicação entre máquinas agrícolas, 2011). Os produtos interoperáveis inteligentes têm três elementos principais: componentes físicos, componentes inteligentes e componentes de conectividade. Os componentes inteligentes aprimoram os recursos e o valor dos componentes físicos, enquanto a conectividade aprimora os recursos e o valor dos componentes inteligentes. O resultado é um ciclo de inovação eficiente. físicos consistem nas partes mecânicas e elétricas de um produto. Em um carro, por exemplo, isso inclui o bloco do motor, pneus e baterias. Os componentes inteligentes são compostos por componentes eletrônicos, controles, sensores, software e, normalmente, um sistema operacional incorporado e, muitas vezes, uma interface de usuário aprimorada. Em um carro, por exemplo, os componentes inteligentes incluem uma unidade de controle do motor (ECU), sistema de frenagem antibloqueio, pára-brisas com sensores de chuva e limpadores automáticos e telas sensíveis ao toque. Em muitos produtos, o software substitui alguns componentes de hardware ou permite que um dispositivo físico funcione em diferentes níveis. Por exemplo, a potência de alguns motores em tratores John Deere só pode ser alterada usando software. componentes de conectividade consistem em elementos que fornecem conexões com ou sem fio. A conectividade assume três formas, que podem ser apresentadas juntas: um-para-um, um-para-muitos ou muitos-para- muitos. A conectividade serve a um propósito duplo. Primeiro, permite a troca de informações entre o produto e seu ambiente operacional, seu fabricante, seus usuários e outros produtos e sistemas. Em segundo lugar, a conectividade permite que algumas das funcionalidades do produto existam fora do dispositivo físico, em uma entidade conhecida como nuvem do produto. Por exemplo, no novo sistema de música Wi-Fi da Bose, a fonte de música não está no próprio dispositivo, a música é transmitida pela Internet e controlada por um aplicativo de smartphone. Produtos inteligentes interoperáveis exigem que as empresas construam uma infraestrutura tecnológica totalmente nova - um nível de tecnologia chamado "Pilha de tecnologia", que inclui hardware modificado, aplicativos de software e o sistema operacional incorporado no próprio produto, a camada de comunicação de rede e a nuvem do produto (o software é executado em um servidor do fabricante ou em um servidor de terceiros). A nuvem de produtos contém um banco de dados de produtos, uma plataforma para criar aplicativos de negócios, um servidor de regras, uma plataforma de análise de dados e os próprios aplicativos de produtosinteligentes. Associado a todas essas camadas está uma estrutura de identidade e segurança (Figura 9). Essa infraestrutura inclui, entre outras coisas, não apenas o desenvolvimento e implementação de aplicativos, mas também a coleta, análise e distribuição de quantidades potencialmente enormes de dados criados dentro e fora de produtos que nunca estiveram disponíveis antes. Construir e manter essa nova infraestrutura de TI não requer apenas um investimento significativo, mas também novas habilidades que são raras em empresas de manufatura, como desenvolvedores de software, engenheiros de sistemas, cientistas de dados e profissionais de segurança online. Arroz. 9. Pilha da empresa de tecnologia de produto interoperável inteligente Crie novas categorias de recursos para produtos de interação inteligente Os produtos de interação inteligente criam novas categorias de capacidades, cada uma baseada na anterior. Monitoramento ... Sensores e fontes de dados externas monitoram a integridade, o ambiente e o desempenho do produto e alertam/notificam alterações. Como regra, a proximidade é necessária para determinar a condição. Status / ambiente / operações agora podem ser determinados remotamente.Exampl Biotronik pacemaker. A conectividade permite que um médico monitore remotamente a condição cardíaca de um paciente. A Biotronik agora permite que o monitoramento cardíaco doméstico seja vendido como um serviço. Ao controle. O software incorporado no produto ou na nuvem do produto controla o desempenho do produto e personaliza a experiência do usuário. Assim como no monitoramento, geralmente precisamos de proximidade para gerenciar. Além disso, controle remoto de configurações e operação. Exemplo: Doorbot é uma campainha controlada remotamente. O visitante toca a campainha, enviando um alerta para um smartphone ou tablet. A câmera permite que você veja e ouça o visitante. Você pode destravar a porta remotamente. Muito útil! Exemplos mais sérios são o controle remoto de uma frota de carros. Loja de fábrica. Escavadeiras no poço de uma mina. Bombas e válvulas em plataformas de petróleo offshore, etc. Otimização ... Os recursos de monitoramento e controle criam algoritmos que otimizam o desempenho do produto e realizam diagnósticos, serviços e reparos. Otimizando o desempenho durante o trabalho. Otimização MTBF. Exemplo: Reconfiguração de elevadores em edifícios de escritórios altos através da divisão dinâmica em longas e curtas distâncias para otimizar o fluxo de pessoas em diferentes momentos do dia. Todo elevador não precisa parar em todos os andares. Exemplo: tratores e equipamentos. Gama de opções de energia. O mesmo motor mecânico. Programas. Exemplo: diagnóstico remoto e serviço. Atualizações de software automatizadas. Suspensão da operação para evitar falhas. Autonomia ... A combinação de monitoramento, controle e otimização permite que o produto opere e se mantenha de forma autônoma e coordene com outros sistemas do produto. São contadas várias fontes de entrada. Analisa o desempenho do produto e o meio ambiente. Reage às condições em tempo real. Exemplo: O BIOswimmer da Boston Engineering Fishbot construiu um veículo submarino autônomo. Ele simula a forma e o movimento do atum para permanecer no curso apesar das ondas e correntes do oceano. Usado para mapeamento de terreno e para operações de busca e salvamento. Autônomos , produtos , operam de forma independente ou em coordenação entre si. Algum dia haverá fábricas inteligentes onde máquinas- ferramentas inteligentes produzirão outros produtos de interação inteligente. Produtos de interação inteligente criam quatro novas oportunidades de valor. Melhorando a experiência do usuário ... Usando dados de produtos conectados para melhorar o serviço, suporte e usabilidade. Por exemplo, ao monitorar proativamente um produto, identificar problemas e resolvê-los antes que eles quebrem, você melhorará a experiência do usuário. Outro exemplo seria um aplicativo de smartphone que apresenta um produto, fornecendo visibilidade ou uma interface de usuário aprimorada para controlar o produto. Otimização dos processos de negócios ... Isso significa eficiência e contabilização do custo ou latência da organização. Combine dados em tempo real com sistemas existentes para melhorar a eficiência. Por exemplo, se você tiver dados de status do produto, poderá reduzir o tempo que um técnico gasta na solução de problemas ou reduzir o número de visitas necessárias para reparos, ou seja, aumentar a porcentagem de resolução de um problema após a primeira chamada. Sugestões de Diferenciação ... Aumente o ritmo de inovação de produtos e serviços. Se o hardware for apenas uma mercadoria ou estiver sob forte pressão competitiva, o software e os aplicativos que acompanham o produto podem ajudar a diferenciá-lo. obter mais para a sua oferta. Novas fontes de renda ... Descobrindo novos modelos de negócios e percebendo novas oportunidades com valor agregado. Por exemplo: faturamento baseado em pagamento conforme o uso ou produto como serviço ou venda de dados para novos clientes ou indústrias completamente novas. Modelo de maturidade Novo valor é criado à medida que informações de produtos conectados são trocadas e usadas em toda a empresa. 1. Serviço: • monitoramento proativo; • entrega remota de atualizações de software; • acesso remoto e reparo. Quando não precisamos enviar um técnico para diagnosticar um problema, o que representa uma óbvia economia de custos, ou quando podemos reparar remotamente um produto corrigindo o software e não precisamos visitar o cliente, ou quando podemos melhorar a taxa de correção após a primeira chamada com o envio dos especialistas certos com os detalhes e instruções corretos, porque eles analisaram o problema antes de irem ao local. As oportunidades de receita surgem do aumento da satisfação do cliente com o produto como modelo de serviço, reduzindo o tempo de inatividade por meio do serviço remoto. 2. Análise: • manutenção preventiva; • identificação de fornecedores ou problemas de fabricação; relatórios em tempo real do status e uso do produto. A análise dos dados do produto pode fornecer às empresas oportunidades para identificar antecipadamente os melhores fornecedores de peças, resolver problemas mais rapidamente para reduzir custos e reduzir riscos e determinar quais fábricas estão tendo mais problemas com produtos. A manutenção proativa e preventiva pode aumentar o tempo de atividade e, assim, aumentar os níveis de acordo de nível de serviço (SLA) e os prêmios de preço do produto com base nessa qualidade. 3. Integração: • ciclo fechado de gerenciamento do ciclo de vida do produto; • configuração e gerenciamento de garantia; • gestão do conhecimento e diagnóstico remoto; • gestão da qualidade do produto e gestão de riscos. A integração com outros sistemas de negócios torna os processos mais eficientes, como usar dados de uso do produto e dados do ambiente de trabalho para validar reclamações ou entrar em contato proativamente com clientes que usam um produto fora das especificações de garantia, pode reduzir os custos e os riscos da garantia. A integração com call centers pode reduzir o tempo gasto no suporte, fornecendo aos agentes mais informações em tempo real para identificar e resolver um problema. Do lado da receita, a integração de dados derivados de produtos com um sistema de CRM oferece aos agentes oportunidades para aumentar o volume de compras e vendas cruzadas. 4. Inovação: • fornecimento de aplicações web de suporte• customização de produtos regionais; • introdução de novos modelos de negócios e serviços de valor agregado ao longo de todo o ciclo de vida. Com um novo portal de autoatendimento que aproveita dados de produtos e outros dados corporativos, as empresas podem reduzir o número de chamadas para atendimento. Crie diferenciação por meio de novos aplicativos de produtos ou serviços e novas oportunidades, ou mude para novos modelos de negócios e crie novos fluxos de receita por meio da venda de dados ou novos serviços de valor agregado. Uma vez identificadas as várias oportunidades de criação de valor, pode-se explicar como a maioria das empresas está implementando produtos de interação inteligente na Internet das Coisas à medida que avançam de cima para baixo por meio desse modelo de maturidade. A maioria dos clientes começa com um serviço que costuma ser chamado de “aplicativo matador” porque é uma proposta muito atraente. A chave para a manutenção é monitorar a condição do produto, seu funcionamento e uso. Outro método comumente usado é entregar remotamente atualizações de software ou atender remotamente um produto com base em problemas identificados pelos dados de monitoramento recebidos do produto. Então, quando os clientes têm os dados, eles começam a expandir seus recursos analíticos na Fase 2 criando um sistema de análise de big data para iniciar o suporte preditivo ou proativo para manutenção ou para identificar possíveis problemas de qualidade antecipadamente e informar os fornecedores para mitigar os riscos. mínimo. Extrair valor dos dados por meio da análise é a chave para criar valor. Após os clientes terem analisado os dados do produto, eles começam a combinar outras fontes de dados de outros sistemas de negócios e fontes externas na Fase 3. Isso permite que os clientes obtenham mais valor de seus sistemas ERP, CRM ou PLM, integrando dados de produtos em tempo real. Finalmente, os clientes passam a criar novos produtos e aplicativos para clientes e funcionários. Isso permite que os clientes transformem as experiências do usuário ou criem novos serviços com base em dados de produtos de interação inteligente. Fornecer benefícios para produtos e serviços O objetivo da PTC Inc. é permitir que o cliente crie benefícios de produtos e serviços. A PTC faz isso fornecendo soluções de tecnologia que transformarão a maneira como construímos, operamos e prestamos serviços aos produtos. Solução tecnológica: A PTC desenvolve tecnologia/software, mas não comercializa software in a box. A PTC fornece serviços e conhecimentos científicos e técnicos para solucionar os problemas dos clientes com tecnologia. Conversão: Atua a favor da mudança de processo. A PTC está no negócio de mudar os processos do cliente. Criação e manutenção de produtos: Ambas as áreas requerem um trabalho intensivo de conhecimento prévio para criar ofertas de produtos e serviços em conjunto com a produção e serviço desses produtos. Tecnologias de IoT chave reais de hoje A Internet das Coisas está na moda agora. Quase todos os participantes do mercado de tecnologia usam esse termo ao descrever qualquer um de seus produtos. A IoT está se tornando uma realidade graças a diversas tecnologias, principalmente mobile.Na fig. 10 apresenta uma sociedade integradora de conhecimento de IoT. Arroz. 10. Integração do conhecimento Uma das tecnologias móveis mais recentes são os processadores de baixo consumo, principalmente baseados em designs ARM, que são usados em quase todos os smartphones e tablets existentes. Eles são muito mais baratos, mais compactos e mais eficientes em termos de energia do que os chips de arquitetura x86 tradicionais. Cerca de 40% dos processadores ARM são usados onde não são esperados, de acordo com Ian Ferguson, vice-presidente de marketing da ARM Holding, como em sistemas de infoentretenimento para carros. Empresas como a TI fabricam toneladas de chips, ARMs e outros dispositivos que alimentam uma ampla variedade de produtos, de despertadores a controles remotos de portas de garagem e beacons. Em segundo lugar, tecnologias como Bluetooth e Wi-Fi, incluindo Wi-Fi ponto a ponto Direto, suportado por dispositivos móveis e computadores mais recentes. As tecnologias Apple AirDrop e Miracast implementadas no Windows e no Android funcionam ponto a ponto. Bluetooth e Wi-Fi tornaram-se padrões de fato e são usados em uma ampla variedade de dispositivos. A Thread Industry Initiative procura criar um padrão de comunicação que permita que os dispositivos se comuniquem por meio de um único protocolo em uma rede sem fio pessoal de baixa potência sem usar uma pilha IP completa com o desperdício inerente de poder de processamento e energia. O Thread não exclui o suporte para IP regular, de modo que uma rede de comunicação de poucos recursos possa ser conectada à Internet e a outros ambientes "pesados", mas essa capacidade não é exigida de cada participante do Thread. Hoje torna-se fácil e barato integrar um chip em qualquer coisa. Você também pode adicionar coprocessadores de forma econômica que fornecem todos os tipos de funções, como detecção de movimento, comunicações de rádio, processamento gráfico e criptografia. Como resultado, mais e mais dispositivos podem executar funções de computação e se comunicar com redes. As fontes de alimentação continuam sendo um fator limitante, portanto, há muita pesquisa em andamento nessa área, desde a melhoria das baterias até a conversão de ondas de rádio e energia cinética em eletricidade. Atualmente, a atividade real relacionada à IoT está concentrada em três áreas, cada uma com seu próprio caminho de desenvolvimento. Alguns deles se sobrepõem, mas para desenvolver uma estratégia individual, vale a pena entender cada área separadamente: — Comunicações máquina a máquina (M2M) ... Isso não é uma inovação, as tecnologias M2M são um componente necessário da IoT. — Sistemas inteligentes. O conceito ganhará ampla aceitação, com periféricos habilitados para Bluetooth como o primeiro passo. — Internet das Coisas situacional (ad hoc) ... O desenvolvimento de tecnologias relevantes já está em pleno andamento. Na área de conectividade máquina a máquina (M2M), a IoT se concentra no rastreamento de dispositivos inteligentes e produtos mais simples que exigem apenas código de barras e RFID. Um conceito mais abrangente é a Indústria 4.0, que também é conhecida como sistema ciber-físico. Seu objetivo é reunir tudo Sistemas de manufatura de 3 letras (PLM, ERP, MES) e todos os BOMs, além de Customer Relationship Management (CRM) e Supply Chain Management (SCM). Os objetos-usuários de IoT devem possuir sinais físicos e meios de identificação, devem suportar diversas interfaces de conexão à Rede e protocolos, portanto, modernas tecnologias de identificação, medição, processamento e transmissão de dados vêm à tona. As principais tecnologias de IoT hoje são destacadas: RFID (Radio Frequency IDentification) é um método de identificação automática de objetos por radiofrequência. As identificações são feitas pela leitura ou escrita de dados armazenados em etiquetas RFID especiais. O sistema de identificação por radiofrequência é composto por um leitor especial e uma etiqueta RFID, que inclui um circuito integrado para armazenamento e processamento de dados e uma antena. ZigBee é uma especificação para protocolos de rede e descreve redes de computadores pessoais sem fio. Essa tecnologia é focada em aplicações que exigem transferência de dados confiável garantida em baixas velocidades e operação de longo prazo a partir de fontes de energia independentes. Com baixo consumo de energia, o ZigBee suporta não apenas conexões simples, mas também topologia de malha auto-organizada e auto-reparável com retransmissão e roteamento de mensagens. NFC (Near field communication) é uma tecnologiade comunicação sem fio de alta frequência e curto alcance. NFC implementa a capacidade de dispositivos em um curto alcance (10 centímetros) para trocar dados. SCADA é uma tecnologia projetada para coletar, processar e exibir dados sobre um objeto de controle ou monitoramento em tempo real e é implementado com base em um complexo de software e hardware. IDS (Intrusion Detection System) é uma ferramenta de software ou hardware projetada para detectar sinais de atividade maliciosa que viola a segurança de um sistema de computador. ThingWorx e IoT Em dezembro de 2013, a RTS adquiriu a ThingWorx, que possui a primeira plataforma de IoT a incluir a funcionalidade central da Web 2.0 e oferecer suporte aos fornecedores na criação de produtos conectados e serviços inteligentes: A plataforma ThingWorx acelera a criação de aplicativos de IoT de alto valor que darão suporte a estratégias de fornecedores, como manutenção preventiva e monitoramento de sistemas, além de expandir o portfólio existente de soluções de ALM, SCM, PLM e SLM da PTC. Ele fornece aos clientes da PTC os meios para estabelecer conexões seguras e confiáveis com seus produtos, bem como uma plataforma para desenvolver rapidamente aplicativos de IoT para sua manutenção e operação e, finalmente, para encontrar maneiras de obter novo valor desses produtos. A plataforma oferece suporte ao Desenvolvimento Rápido de Aplicativos (RAD) aproveitando o desenvolvimento orientado a modelos e ferramentas híbridas, permitindo que as empresas implantem aplicativos M2M / IoT personalizados até 10 vezes mais rápido com recursos completos de gerenciamento e análise de dados. ThingWorx é a primeira plataforma projetada para construir e executar aplicativos no mundo conectado de hoje. A plataforma ThingWorx reduz o tempo, o custo e o risco de montar aplicativos inovadores para produtos inteligentes e conectados. mundo em evolução de coisas inteligentes. A PTC cria oportunidades para a evolução dos modelos de negócios de manufatura - de produtos orientados a serviços para criar ofertas complexas Produto como serviço. A empresa criou um amplo conjunto de soluções para apoiar os fabricantes ao longo do caminho. Vamos dar uma olhada rápida nos principais recursos de alguns módulos da plataforma ThingWorx. O ThingWorx Composer é um ambiente abrangente de modelagem de aplicativos que facilita a criação de aplicativos exclusivos no mundo interconectado de hoje. O ThingWorx Composer simplifica a modelagem de objeto e lógica de negócios, visualização, armazenamento de dados, colaboração e segurança necessários para aplicativos em rede. O ThingWorx SQUEAL (Search, Query and Analyze) disponibiliza a pesquisa em um mundo de dispositivos inteligentes em rede e dados distribuídos. Usando a funcionalidade de pesquisa online do ThingWorx SQUEAL, os usuários podem correlacionar dados e obter respostas para questões críticas de negócios. Dados de colaboração bem organizados e atualizados, registros de sistemas de negócios e informações de equipamentos agora podem ser encontrados em uma única pesquisa, acelerando a resolução de problemas e a inovação. O Mashup Builder de arrastar e soltar ThingWorx permite que desenvolvedores e usuários de negócios criem rapidamente aplicativos interativos ricos, painéis em tempo real, áreas de colaboração e interfaces móveis sem a necessidade de código. A próxima geração do Application Build Tool ajuda a reduzir o tempo de desenvolvimento criando aplicativos de rede inteligentes, escaláveis e de alta qualidade. Pelo qual as empresas, por sua vez, poderão fornecer aos clientes soluções de valor agregado mais rapidamente, aumentando sua participação de mercado em relação aos concorrentes novos e existentes. A plataforma ThingWorx conecta dinamicamente e virtualmente pessoas, sistemas e equipamentos de rede, enquanto sessões de colaboração interativa ajudam indivíduos e equipes a resolver problemas mais rapidamente. O ThingWorx Data Warehouse sustenta a interação contextual e a colaboração dos usuários do sistema, agregando ainda mais valor. Além disso, o conhecimento coletivo encontrado durante esse processo é automaticamente capturado e indexado para uso em futuras soluções de problemas. ThingWorx é a única plataforma que permite armazenar e reconciliar dados em três dimensões: dados de pessoas, sistemas e objetos conectados à Web. Esse recurso permite extrair valor comercial das grandes quantidades de dados dessas três fontes, tornando-o um recurso útil e acionável. A plataforma suporta requisitos de escalabilidade (até milhões de dispositivos) e fornece conectividade, armazenamento, análise, execução e colaboração, ou seja, atende aos principais requisitos para aplicativos no mundo em rede atual. Além disso, a plataforma inclui um módulo de coleta de dados, fornecendo um único repositório semântico , e dados de séries temporais, operando em velocidades até 10 vezes mais rápidas que os bancos de dados relacionais tradicionais. A estratégia de rede “unificada” da ThingWorx abre amplas oportunidades de mercado e minimiza os esforços de integração. A plataforma ThingWorx oferece suporte a vários métodos de conexão a dispositivos, incluindo nuvens de dispositivos de terceiros, conexões de rede diretas, APIs abertas e conexões AlwaysOn. O valor da plataforma ThingWorx é que ela permite que as empresas capitalizem de maneira econômica seus produtos inteligentes e conectados e ofereçam soluções de IoT de ponta a ponta para uma gama ilimitada de necessidades de negócios. Essa estratégia foi reforçada em agosto de 2014 com a aquisição pela PTC Inc. Axeda, empresa líder mundial em IoT. Assim, hoje PTC Inc.: — cria oportunidades para a evolução dos modelos de negócios de manufatura - de orientados a produtos para orientados a serviços para criar ofertas complexas Produto como serviço. A RTS criou um extenso conjunto de soluções para apoiar os fabricantes ao longo do caminho; — não está apenas falando sobre a Internet das Coisas, mas está se movendo rapidamente para dominá-la e ensinar os clientes a usar essa ferramenta de novas maneiras para atingir objetivos estratégicos. A IoT ajuda os fabricantes a explorar o futuro. Arroz. 11. Ciclo de vida do produto fechado Graças à estratégia da PTC Inc. na área de IoT e funções de gerenciamento de ciclo de vida de produtos, qualquer empresa pode oferecer novos produtos e serviços a seus clientes e criar sistemas de gerenciamento de ciclo de vida verdadeiramente fechados (Figura 11). então eu mais melhorias nos recursos de IoT da RTS Inc. Produtividade e tempo de atividade são forças motrizes importantes ao projetar equipamentos industriais. O tempo de inatividade da máquina pode custar mais de US$ 1 milhão por dia. Com novas funções inteligentes de maior complexidade, os equipamentos tornaram-se mais caros para manter e reparar. Os fabricantes e fornecedores de equipamentos que os suportam precisam estar conectados a uma ampla gama de fontes de informação, desde máquinas discretas até processamento de dados para processos de controle. Portanto, a RTS desenvolve todas as novas soluções estratégicas de IoT para fabricantes industriais. É necessário muito mais do que apenas soluções típicas de IoT. Uma solução completa que integra equipamentos de sistemas e pessoas em um ambiente colaborativo, se adapta rapidamente às mudanças nos requisitos operacionais e opera em escalas muito maiores do que simples aplicativos de IoT. Com a estratégia certa, os fabricantes industriais podem aproveitar essas oportunidades para extrair delas um valor econômico real. Afinal, trata-se de tomar as decisões estratégicas certas, escolher os parceiros certos e colocar seus produtos no mercado rapidamente. O significado do pragmático negócio de RTS de hoje - IoT e suas perspectivas - foi demonstrado recentemente no exemplo de uma bicicleta (Fig. 12) equipada com sensoresque, com base em alguns aplicativos construídos na plataforma ThingWorx, transmitem uma variedade de dados por onde passa , onde está (coletado de pelo menos um milhão de bicicletas existentes na realidade) pode ser processado, em princípio, com procedimentos arbitrariamente complexos. formar um modelo digital e inserir CAD, PDM, etc., onde é levado em consideração em projetos posteriores, redesenho, desenvolvimento, manutenção, etc. .d. (fig. 13). Arroz. 12. Bicicleta equipada com sensores Arroz. 13. Diagrama da formação de um modelo digital do produto aqui para, hachihaya da gestão ypobhya, boo6yetcja hetribialhiy ahalyz (6 grandes) dahhyx. E o bot, que recebeu este co6 para o LiveWorx 2015, a PTC anuncia sobre a compra (por exemplo, para $ 105 milhões) da empresa ColdLight, que xapaktepyetcja como líder b o6lact e o6pa6otki o6pa6otka 6 big dahhõx e algopitmob sugerido pela ColdLight. Além de tudo o mais, porque a IoT é livre de problemas, ela pode ser usada para a transição para um alto nível de serviço. A PTC já começou a trabalhar com este hack, uma vez que as regras entraram num acordo de parceria com a empresa Servicemax. Padikalho bozpactaet pole abtomatical e qualquer outro o6pa6otkie na mesma comida, e b PTC acredita que b mais ele é para 6ypootec o6exe Mais togo, sentimentos mais amplos "Poducta" para "Poducta com yeshhim o seu vai ser uma vida real e sobre a última coisa que isso vai ser" chegou à casa, quando bmecto lançando um tpaypotepob haboo 6 Indo para o PLM, a PTC usa esse othocitelho que ele acabou de criar com o termo “Closed-loop Lifecycle Management”. Fig. 14. SLM Conectado Outra característica do portfólio de produtos da PTC é a oferta SLM (Service Lifecycle Management). Na fig. 14 demonstra a visão da PTC para a integração do SLM com a Internet das Coisas. Muitas outras propostas estão sendo desenvolvidas em RTS, por exemplo, ALM (Application Lifecycle Management), MBSE (Model-Based Sustems Engineering), etc. Os principais fabricantes estão cada vez mais recorrendo à Engenharia de Sistemas Baseados em Modelos (MBSE) para reduzir riscos e permitir a inovação. A Engenharia de Sistemas Orientada a Modelos permite documentar e comunicar projetos com ricos modelos visuais de componentes, produtos, réguas e sistemas. Ao usar essa abordagem gráfica baseada em padrões, os protótipos podem ser criados com eficiência sem despesas e riscos desnecessários. O resultado é uma rápida exploração de opções, interações aprimoradas entre diferentes disciplinas, alta reutilização de dados e, finalmente, liberação mais rápida de produtos sob demanda. A engenharia de sistemas orientada a modelos oferece os seguintes benefícios: • uma linguagem comum, melhorando a comunicação entre as partes interessadas e engajando apoiadores; • visualização do sistema completo, redução da complexidade; • identificar problemas no processo de projeto quando o custo de conserto é mínimo; • distribuição ótima de funções entre as disciplinas de engenharia; • planejamento de linhas de produtos, aumentando a produtividade. Engenharia de linha de produtos (PLE) envolve a aplicação de metodologias MBSE para gerenciar famílias e variantes de produtos. O design da linha de produtos baseado em modelos permite que 23% mais projetos sejam concluídos no prazo e 62% menos dispendiosos, de acordo com um estudo da organização de analistas EMF, que entrevistou 667 engenheiros. Programa Acadêmico RTS IoT A RTS Company lançou um programa acadêmico na área de IoT. O programa visa desenvolver conhecimentos e habilidades de IoT por meio de treinamento acadêmico e prático. O ThingWorx pode ser usado em várias disciplinas, incluindo ciência da computação, engenharia elétrica, engenharia mecânica, negócios e muito mais. A plataforma ThingWorx está hospedada em um servidor PTC, portanto, tudo que o professor e o aluno precisam é de um navegador da web Google Chrome. Não há necessidade de envolver a equipe de TI ou adquirir equipamentos e serviços adicionais. Abaixo está um pequeno glossário de algumas das definições usadas na plataforma ThingWorx: Teg - uma maneira de identificar (marcar) no ThingWorx vários elementos (por exemplo, a forma de uma coisa ou coisas) como pertencentes ao mesmo projeto. Permite transferir projetos de um servidor para outro. ThingShape - blocos de construção que podem ser usados para compor um modelo com a criação subsequente de uma coisa ou diretamente para criar uma coisa. Coisa - um objeto que recebe dados e os utiliza para acionar eventos, processar serviços e realizar outras ações no restante do sistema. Uma representação na memória de um ativo, sistema ou serviço de nuvem simulado. Mashup - um aplicativo que usa conteúdo de várias fontes para criar um único novo serviço que aparece como uma única GUI. ThingWorxStorage - o diretório no qual todos os diretórios do repositório são criados/localizados. Ele contém todas as informações ativas (dados, logs, extensões, etc.). ThingWorxBackupppStrage - o diretório no qual o diretório para armazenar a cópia de backup é criado/localizado. Ele armazena todas as informações de backup. XML - arquivos de objeto. JSON - arquivos de dados. ZIP - arquivos de extensão. Fabricantes discretos já estão optando por contratar estudantes com experiência em IoT para se manterem competitivos. Um estudo publicado pelo Banco Mundial mostra que haverá dois milhões de empregos vagos em tecnologia da informação e comunicação em todo o mundo nos próximos 10 anos. Já existem muitos exemplos da introdução de cursos de IoT em universidades técnicas. Por exemplo, a Universidade de Michigan abriu um programa de design interdisciplinar (Programa Desigu Multidisciplinar, MdP) com 1.200 alunos dos principais campi (Engenharia, LS&A, SMTD, Sl, A&D, ROSS, etc). Lá, alunos e professores constroem seus próprios aplicativos de IoT usando a plataforma ThingWorx e o currículo da PTC University. 3. MERCADO DE IoT Participantes do mercado O que é o mercado de IoT? Como calculá-lo? Quem pode ser classificado entre seus participantes? Se contarmos todos os projetos que se enquadram no esquema mostrado na Fig. 5, o mercado será bem pequeno. Se calcularmos o volume de negócios das empresas envolvidas na criação de elementos potencialmente implementáveis neste esquema, obtemos um valor completamente diferente. Com base nas publicações, percebe-se que os analistas estão optando pela segunda abordagem: representam o mercado como um conjunto de negócios de todos os players que criam dispositivos e sensores inteligentes conectados, preparam plataformas para construção de soluções de IoT, desenvolvem tecnologias para conectar a Internet of Things para a rede e fornecer serviços auxiliares. Ou seja, os analistas consideram não tanto o mercado de soluções de IoT (no sentido estrito), Parece que esse é exatamente o caminho que as empresas que usam o termo "mercado de IoT" estão tomando. Em particular, a IDC identifica até cinco segmentos do mercado de IoT e os players correspondentes. O primeiro (“Dispositivos/Sistemas Inteligentes”) inclui fabricantes de dispositivos inteligentes e sensores capazes de se conectar a redes cabeadas/sem fio, capazes de capturar e transmitir dados, executar aplicativos nativos ou em nuvem e interagir com um sistema inteligente de modo automático. O segundo segmento é denominado “Meios de fornecimento de conexão e suporte do serviço IoT”. Este é um negócio em potencial para provedores de telecomunicações que podem fornecer serviços de comunicação baseados em várias tecnologias, incluindo com fio, celular (2G, 3G, 4G), Wi-Fi e serviços adicionais, como gerenciamento de faturamento. No terceiro segmento, denominado Plataformas, o IDC identifica plataformas para habilitar dispositivos, redes e aplicativos. As plataformas de provisionamento de dispositivos representam o software responsável por garantir o fluxo de dados de e para os dispositivos finais, incluindo funções de ativação,controle e diagnóstico. As plataformas de conectividade fornecem aos clientes software para conectar dispositivos IoT/M2M para coletar e analisar informações. A plataforma permite gerenciar assinaturas, controlar planos tarifários e gerenciá-los. Essa camada oferece aos clientes um acordo de nível de serviço que visa melhorar a qualidade e a segurança das soluções. As plataformas de entrega de aplicativos são soluções orientadas horizontalmente para integrar aplicativos corporativos e aplicativos IoT específicos. O quarto segmento - "Analytics" - apresenta soluções que permitem aumentar a eficiência dos negócios tomando decisões mais eficazes com base nos dados coletados com a tecnologia IoT, inclusive com a tecnologia Big Dat. Este setor também inclui soluções analíticas emergentes que permitirão a integração de dados de IoT e monitoramento de mídia social. Finalmente, o quinto segmento é o de soluções verticais que suportam aplicativos que implementam funções específicas para vários setores. Matt Truck responde à pergunta de por que o mercado de IoT vem ganhando atenção nos últimos anos. Ele observa que o crescimento do interesse pelo mercado e seu próprio desenvolvimento se devem à confluência de vários fatores-chave. Em primeiro lugar, tornou-se mais fácil e barato produzir dispositivos inteligentes, existem empresas distribuidoras e empresas interessadas em financiar projetos desse tipo. Em segundo lugar, nos últimos anos, a tecnologia sem fio avançou dramaticamente em seu desenvolvimento. Hoje, todo usuário tem um celular ou tablet que pode ser usado como controle remoto universal para a Internet das Coisas. A conectividade ubíqua está se tornando uma realidade (Wi-Fi, Bluetooth, 4G). Em terceiro lugar, a IoT é capaz de aplicar toda a infraestrutura que surgiu em áreas relacionadas. A computação em nuvem permite endpoints simplificados e de baixo custo porque a inteligência pode ser migrada de endpoints para a nuvem. As ferramentas de Big Data, incluindo software de código aberto como o Hadoop, permitem analisar grandes quantidades de dados capturados por dispositivos IoT. No ecossistema, o autor identifica quase os mesmos elementos de mercado que a IDC, mas eles são divididos em segmentos de forma diferente. Matt Truck distingue três partes principais: plataformas horizontais, aplicações verticais e blocos de construção. O autor do ecossistema destaca que, apesar do negócio ativo no campo da criação de soluções verticais, os ambiciosos players do mercado pretendem se tornar uma plataforma horizontal a partir da qual serão construídas todas as soluções verticais do campo da IoT. Por exemplo, vários players do setor de automação residencial (SmartThings, Ninja Blocks, etc.) são desenvolvedores de plataformas de software horizontais. Grandes corporações como GE e IBM estão desenvolvendo ativamente suas plataformas. Empresas de telecomunicações como AT&T e Verizon também têm boas perspectivas e estão participando dessa corrida. A questão permanece em aberto, com que facilidade uma plataforma horizontal construída para uma classe de soluções verticais pode ser adaptada para soluções verticais de outra classe. Também não está claro quais plataformas – fechadas ou abertas – têm potencial para assumir uma posição de liderança nessa área. Vejamos alguns exemplos. Por exemplo, a seção "Computadores vestíveis" destaca o novo dispositivo Google Glass, que foi anunciado pela primeira vez em fevereiro de 2012. O dispositivo Android tem uma tela transparente acima do olho direito, capaz de gravação de vídeo de alta qualidade, realidade aumentada, comunicação móvel, Internet acesso e diário de vídeo. Recentemente, dispositivos de fitness vestíveis como Fitbit, Nike + Fuelband, Jawbone ganharam popularidade, com a ajuda dos quais os usuários podem monitorar o grau de sua atividade física e calcular as calorias queimadas. Um representante típico deste grupo - o dispositivo UP Jawbone - é uma pulseira esportiva que pode funcionar com a plataforma iPhone e Android. O dispositivo permite que você acompanhe seu sono, dieta, passos dados e calorias queimadas. A pulseira possui um motor de vibração que pode servir como alarme ou lembrar que o usuário está sentado há muito tempo. A pulseira é capaz de rastrear as fases do sono e acordar o usuário exatamente na fase de sono leve, quando é muito mais fácil acordar. Seu dispositivo inclui um aplicativo social que ajuda você a adicionar uma camada extra de motivação à sua rotina de exercícios. Os usuários podem visualizar os dados de seus amigos, compartilhar resultados esportivos, competir. Esses dispositivos vestíveis podem ser usados para fins médicos, por exemplo, para monitorar remotamente a condição de um paciente (pressão arterial, frequência cardíaca, etc.) para notificar os entes queridos ou a equipe médica em caso de aumento no desempenho. tecnologias são amplamente utilizadas na medicina - desde os mais simples sistemas de lembrete para tomar medicamentos até sondas inseridas no corpo para monitorar o trabalho dos órgãos para fazer um diagnóstico complexo. A IoT é usada mais ativamente em tecnologias de casa inteligente: controle remoto de dispositivos domésticos via Internet, monitoramento e controle remoto de sistemas de aquecimento, iluminação, dispositivos de mídia, sistemas de segurança eletrônica, alertas de intrusão, sistemas de alarme de incêndio, etc. Entre os players destacados na seção, é interessante destacar a empresa Nest Labs, que desenvolve e fabrica termostatos e detectores de fumaça programáveis com suporte a Wi-Fi e funções de autoaprendizagem. A startup, formada em 2010 por duas pessoas da Apple, se transformou em uma empresa com mais de 130 funcionários em alguns anos. A empresa apresentou seu primeiro produto - um termostato - em 2011. Em outubro de 2013, a Nest Labs anunciou um dispositivo de controle de fumaça e monóxido de carbono. O termostato Nest proporciona interação com o dispositivo não apenas pela interface touchscreen, mas também remotamente, já que o termostato está conectado à Internet. A empresa pode distribuir atualizações para corrigir bugs, melhorar o desempenho e adicionar funcionalidades adicionais. O termostato deve estar conectado ao Wi-Fi e bateria para atualizar, A tecnologia IoT é amplamente utilizada no setor de energia (medidores inteligentes, sistemas de detecção de perdas ou roubos na rede elétrica). No setor de petróleo e gás, por exemplo, é utilizado o monitoramento remoto de dutos. Muitas soluções estão sendo desenvolvidas para uma operação mais segura dos veículos. A tecnologia de carros conectados permite que você use sistemas de ambulância de emergência a partir de um cartão SIM integrado. No seguro automóvel, o cálculo do seguro, com base no monitoramento remoto da condução dos usuários, começa a ser praticado. Um sistema automatizado de controle de tráfego aéreo está sendo praticado. Os governos municipais podem usar soluções de IoT para lançar, operar e monitorar sistemas de transporte público para otimizar o consumo de combustível, controlar e gerenciar o tráfego de trens. O varejo está desenvolvendo automação de tarefas de logística, monitoramento remoto e contabilidade de mercadorias equipadas com etiquetas RFID, inventário em tempo real e soluções de pagamento sem fio. Em sistemas de segurança pública - monitoramento e controle do estado de instalações industriais, pontes, túneis, etc. Na produção industrial - controle do processo de produção, diagnóstico remoto, controle de complexos robóticos. Aqui estão alguns exemplos de como usá-lo. Soluções IoT da RTS. A operadora de telefonia móvel de Dubai abre o acesso a soluções de IoT para seus 173 milhões de assinantes em 10 países. A ThingWorx anunciou hoje que a Etisalat, fornecedora de serviços de comunicações no Oriente Médio, Ásia e África, assinou um acordo-quadro para implantar a plataforma ThingWorx IoT. Isso dará aos clientes da empresa acesso a recursos inovadores de IoT e máquina a máquina (M2M). A Etisalat é um dos grupos de telecomunicaçõesque mais crescem no mundo, expandindo ativamente suas operações na Ásia e na África. Nesta região estratégica, a Etisalat é o maior provedor de acesso à Internet, voz, streaming online, roaming e redes de dados corporativos. A parceria com a ThingWorx permitirá que a Etisalat ofereça a seus clientes uma ampla gama de aplicativos IoT que os ajudarão a atender às demandas do mercado, como a criação de iniciativas e projetos de cidades inteligentes. A RTS oferece a todos os clientes um plano detalhado para capitalizar o enorme potencial do Internet das Coisas. Por exemplo, a OVUM vê oportunidades importantes para a PTC, incluindo a extensão do gerenciamento do ciclo de vida do serviço e o loop de volta ao design do produto. A preocupação aeroespacial e de defesa europeia EADS escolheu o Windchill como seu sistema PLM corporativo. Nesse sentido, a RTS anunciou recentemente que, com base em suas tecnologias, a EADS desenvolveu e implementou um sistema Spares Configuration Data Management (SCDM) em sua divisão de helicópteros Eurocopter. A empresa brasileira Embraer (a quarta maior fabricante de aeronaves do mundo) escolheu as soluções PLM da PTC para "acelerar o time to market de uma aeronave inovadora". O comunicado de imprensa usa a seguinte redação: "Com a mudança para RTS do antigo fornecedor de PLM, a Embraer está se preparando para o crescimento esperado da demanda pelas novas aeronaves nos próximos anos." Características do mercado global de IoT Um dos principais fatores que impulsionam o crescimento do mercado global de IoT é o número crescente de dispositivos conectados. Segundo estimativas da Cisco, em 2008 o número de dispositivos na Internet ultrapassou a população mundial, e agora existem mais de 3 dispositivos conectados à Internet para cada habitante do planeta. Determinar o tamanho do mercado de IoT é um pouco difícil, pois existem muitas definições de IoT, cada uma das quais afirma ser mais sistemática e abrangente. No âmbito do estudo realizado pela J'son & Partners Consulting, o mercado de IoT é entendido como um conjunto de mercados de equipamentos, tecnologias e serviços que proporcionam comunicações máquina a máquina: RFID Sensores Entradas Serviços na nuvem NFC CEP SCADA ZigBee IDS Levando isso em consideração e para fins de previsão do mercado mundial, os especialistas da J'son & Partners Consulting usaram estimativas de consenso baseadas em previsões de várias agências, como GSMA, Harbour Research, ABI Research, etc. Os dados foram analisados e convertida na previsão mais provável (Figura 15). Arroz. 15. Previsão do desenvolvimento do mercado mundial de IoT, 2010-2020. Arroz. 16. Avaliação consensual da estrutura do mercado mundial de IoT em 2010-2013. De acordo com a Json & Partners Consulting, em 2013 o tamanho do mercado global de IoT era de US$ 98 bilhões e 14,3 bilhões de dispositivos. No longo prazo, até 2020, o volume de mercado crescerá para 359 bilhões de dólares e até 34,2 bilhões de dispositivos. A principal participação no volume do mercado global de IoT é ocupada por tecnologias RFID, sensores e módulos NFC (Fig. 16). Características do mercado russo de IoT Os participantes do mercado são bastante restritos ao avaliar o estado atual e o desenvolvimento do mercado russo de IoT em comparação com as tendências nos países avançados. Não obstante, ao longo dos últimos anos, o mercado nacional começou a formar-se através da implementação de um conjunto de projetos pioneiros na aplicação da tecnologia RFID, trabalhos na utilização de equipamentos GPRS/GLONASS pré-instalados nas viaturas, construção de parques de estacionamento inteligentes lotes, projetos piloto de NFC no metrô de Moscou e terminais de pagamento, o lançamento de serviços M2M baseados em cartões SIM especiais e dispositivos como rastreadores GPS para diferentes grupos-alvo de consumidores (Fig. 17). Arroz. 17. Previsão do desenvolvimento do mercado russo de IoT, 2010- 2020. Diferença em relação à IoT na Federação Russa e no exterior A empresa iRidium realizou um estudo entrevistando mais de duzentos entrevistados de empresas de instalação russas e estrangeiras sobre sua atitude em relação à IoT, o uso da Internet das Coisas em seus projetos de automação e visões sobre o futuro desse segmento e apresentou o resultado na forma de dois relatórios: sobre o estudo do segmento russo (em língua russa) e sobre o estudo do segmento estrangeiro (em inglês). Como as perguntas feitas nas duas versões linguísticas do estudo são idênticas, as respostas a elas são interessantes não apenas para falar sobre o futuro da Internet das Coisas, mas também para comparar as diferenças civilizacionais na abordagem dela na Rússia e no resto eu sou o mundo. Sob esse ponto de vista, a resposta à pergunta sobre o uso de dispositivos IoT em projetos de automação é especialmente interessante: às respostas “Sim” e “não, mas eu planejo” entre os respondentes de língua inglesa somaram 6% do categórico “não, e eu não planejo” em nosso país. Você utiliza dispositivos da Internet das Coisas no seu automático? Você usa dispositivos IoT em seus projetos? Perspectivas - IoT na Rússia Segundo Anton Kamaev, diretor comercial da iRidium mobile, os perfis de quem respondeu “não e não planejo” são empresas com 10 ou mais anos de experiência. As razões desse ludismo podem ser reveladas pelo comentário de um dos entrevistados: Não conheço, mas tenho interesse. O principal problema para "Amor por esses produtos" - o baixo custo de instalação e a facilidade de comissionamento neste tipo de dispositivo. O instalador não está interessado em comissionamento barato e fácil. Assim, em teoria, deve haver uma área na IoT onde as qualificações são necessárias para o comissionamento. A propósito, o irídio é um produto bastante trabalhoso nesse sentido e interessante para o instalador. Além disso, o mercado de IoT tem desafios específicos. Tanto nossos integradores quanto estrangeiros reclamam da inacessibilidade da documentação e da natureza fechada de algumas soluções: Falta de boa descrição técnica. Nem todos os fabricantes compartilham esta informação. Em caso de dificuldades, não há especialista do fabricante do equipamento na Rússia para fornecer conselhos. Temos que ir aos fóruns de língua inglesa e procurar lá. Existem oportunidades não documentadas, existem, ao contrário, comandos não realizados (deixados para o futuro). Temos que encomendar o equipamento com antecedência e ajustá-lo através de "experimentos". A IoT também tem problemas de crescimento, explica Kamaev: “De acordo com a previsão, haverá 6,6 dispositivos inteligentes por pessoa até 2020. Ao mesmo tempo, ainda não existe um padrão para a interação de dispositivos inteligentes entre si. Muitas pessoas estão trabalhando nesse problema, elas se unem em grupos para resolver esse problema. Acredito que grandes players como Google, Apple, Microsoft e Samsung vão querer estabelecer esse padrão. " No entanto, a confiança de 94% dos entrevistados na inevitabilidade da Internet das Coisas significa que os 6% restantes provavelmente terão que revisar os princípios ou sair do mercado. A confiança dos integradores é fácil de entender analisando os motivos da escolha dos dispositivos IoT em seus projetos: Por que você começou a usar dispositivos da Internet das Coisas? * E o respondente pode ter dado várias respostas. Por que você começou a usar dispositivos IoT? * O respondente poderia indicar várias respostas. Os integradores estrangeiros parecem mais racionais do que os nossos neste assunto, o que pode ser explicado por um mercado mais desenvolvido - para a Rússia, as casas inteligentes ainda são um brinquedo caro, e não é de surpreender que muitos clientes queiram jogar tudo novo e na moda. Mas ainda assim, a escolha a favor de dispositivos IoT de acordo com critérios objetivos (qualidade de preço efacilidade de instalação) é expressa com bastante clareza. Segundo Kamaev, “já está claro que a IoT está cada vez mais associada à automação, isso é especialmente evidente no segmento doméstico. Também é um erro acreditar que a IoT não penetrará no segmento comercial - os mesmos sensores iBeacon ajudarão perfeitamente a economizar no consumo de energia, dada a localização dos funcionários. "Os integradores escolhem a Internet das Coisas porque a IoT oferece soluções verdadeiramente competitivas hoje - ou seja, a demanda pela Internet das Coisas é impulsionada pela oferta. Isso torna a ofensiva iminente dos dispositivos de IoT verdadeiramente inevitável. Mas quão pronto está o mercado para isso agora? Direcionadores e barreiras do mercado de IoT • Drivers: –– o rápido desenvolvimento das tecnologias TIC; –– moda para smartphones, tablets e outros dispositivos; –– gestão logística e de abastecimento; –– melhorar a segurança e comodidade dos veículos; –– a necessidade de preservar o meio ambiente e reduzir o consumo de energia; –– desenvolvimento da esfera de controle de produtos falsificados e proteção contra roubo; –– apoio aos estados e ações de inovadores. • Barreiras: –– a necessidade de adotar normas comuns; –– Transição lenta para o protocolo IPv6; –– o risco de encerramento das redes privadas; –– incompatibilidade de vários componentes; –– o problema da proteção e segurança dos dados pessoais; –– custo de implementação relativamente alto. Previsão do mercado de tecnologia IoT Aqui está uma breve visão geral da pesquisa disponível. Especialistas acreditam que a IoT em breve se tornará um fenômeno global que se manifestará de maneira muito clara nas economias dos países do G20. Quanto à prontidão desses países para o desenvolvimento da Internet das Coisas, o IDC observa a maior prontidão dos Estados Unidos e da Coreia do Sul. A Índia ficou em 16º lugar em prontidão para IoT. O crescimento na penetração de dispositivos "inteligentes" provocará o crescimento do mercado de aplicativos, serviços e serviços de suporte relacionados, bem como induzirá empresas e provedores de serviços a atualizar suas redes. Não há dúvidas de que esses processos serão uma fonte de lucro para muitas empresas de tecnologia. A empresa de pesquisa BI Intelligence prevê que até 2019 a IoT se tornará o maior mercado do mundo em termos de número de dispositivos eletrônicos, superando em volume os mercados de smartphones, computadores pessoais, tablets, gadgets vestíveis e carros inteligentes combinados. O efeito econômico do desenvolvimento do setor de IoT será expresso no valor de US$ 1,7 trilhão. Incluirá vendas de software e hardware, custos de instalação de hardware e serviços de gerenciamento. As vendas de dispositivos que representam esse mercado vão levar apenas 8% de seu volume (cerca de US$ 50 bilhões), e a maior parte das receitas será fornecida por fabricantes de software e empresas de infraestrutura. À medida que o mercado da Internet das Coisas cresce, analistas dizem que ela se tornará mais eficiente e reduzirá custos. Quanto aos principais problemas da indústria de IoT, os funcionários da BI Intelligence atribuem a falta de padrões e tecnologias uniformes que possam estabelecer a compatibilidade de diversos eletrônicos e simplificar seu uso. Dispositivos conectados, como caixas eletrônicos ou terminais de check-in de aeroportos, já existiam antes, mas agora até os itens mais comuns estão sendo "reinventados" com sensores digitais, recursos de computação e comunicação, dizem os especialistas. Assim, as coisas recebem uma "voz digital" e a capacidade de criar e transmitir fluxos de informações sobre seu próprio estado e sobre seu ambiente. Isso possibilita a oferta de serviços e casos de uso de dispositivos antes impossíveis , gerando novos modelos de negócios. Varejo, projetos governamentais, indústria, saúde e outros setores da economia terão um impacto significativo no crescimento do mercado.Na maioria das vezes, as tecnologias IoT serão usadas em publicidade digital, dispositivos médicos para monitoramento remoto de parâmetros de saúde, transporte público automatizado, veículos conectados (em particular, carros), bem como em ferramentas de monitoramento de tráfego aéreo. O mercado de IoT deverá crescer de US$ 42,2 bilhões em 2013 para R$ 98,8 bilhões em 2018. Assim, a taxa média de crescimento anual (CAGR) em 5 anos será de 18,6%. O uso de tecnologias para exibição de publicidade em vídeo digital (Digital Signage) em grandes shopping centers e nas ruas passará de US$ 6,0 bilhões a partir de 2013 para US$ 27,5 bilhões até 2018. Nessa área, a taxa média anual de crescimento (CAGR) sobre o quinquênio será de 35,7%. Os grandes varejistas continuarão a implementar tecnologias digitais intensivamente para melhorar a qualidade da experiência do cliente. Recentemente, a RTS Inc. anunciou a aquisição de outra empresa de software de IoT, a Kepware, que se conecta ao ambiente de comunicações de automação industrial. Em 30 de novembro de 2015, a PTC e a Bosch Software Innovations anunciaram uma aliança tecnológica para integrar a plataforma ThingWorx e o Bosch IoT Suite. O novo Bosch IoT Suite M2M Connector for ThingWorx, permitindo a interoperabilidade tecnológica entre as duas plataformas, já está disponível no ThingWorx Marketplace. O complexo de tecnologias permite que os desenvolvedores de IoT conectem e gerenciem dispositivos e sistemas de vários tipos, criem aplicativos de IoT de forma rápida e econômica para infraestrutura de TI complexa e adaptem de maneira fácil e rápida as soluções de IoT aos requisitos específicos de empresas e setores específicos. A PTC Inc. e a Bosch Software Innovations testaram com sucesso o conjunto de tecnologia integrada no estande Track & Trace do Industrial Internet Consortium (IIC, www.iiconsortium.org). O aplicativo Track & Trace permite monitorar o status de todos os dispositivos em tempo real. Os dados coletados são utilizados para otimizar os processos de produção e manutenção dos equipamentos. O sistema detecta instantaneamente anormalidades e permite que um dispositivo defeituoso seja substituído antes que fique ocioso. A combinação de tecnologias ThingWorx e Bosch Software Innovations fornece a flexibilidade necessária para conectar os vários equipamentos e sistemas de controle de processos empresariais que os desenvolvedores de IoT precisam. Ferramenta de software Vorto de código aberto (desenvolvida por orderBosch Software Innovations pela comunidade Eclipse, www.eclipse.org/vorto) projetado para criar e administrar modelos de informação que se integram com várias plataformas. http://www.eclipse.org/vorto) Então, o que é IoT - realidade ou perspectiva na Federação Russa? Tendo em conta a análise efetuada, pode-se afirmar que esta é uma perspetiva que está a tornar-se progressivamente uma realidade. CONCLUSÃO Muitas das grandes invenções da humanidade levam dezenas e até centenas de anos para fazer a transição de simples representações para sistemas complexos. Levou cerca de cem anos para a aviação viajar desde os mais simples biplanos que pousaram em um campo gramado até os modernos sistemas de transporte aéreo. Demorou quase um quarto de século para criar os pré- requisitos para a adoção massiva da Internet pelas pessoas, mas parece que para a IoT levará muito menos tempo. A compreensão do que é a Internet das Coisas está amadurecendo rapidamente - até recentemente, uma geladeira conectada à rede era um exemplo tradicional do potencial da IoT, mas já está claro hoje: a IoT se tornará uma forma fundamentalmente nova de organizar o espaço que circunda uma pessoa, com consequências comparáveis à invenção da eletricidade ou da energia atômica. O Conselho Nacional de Inteligência dos EUA, que coordena os esforços de inteligência em regiões geográficas e indústrias específicas, publicou Disruptive Civil Technologies em 2008. Neste documento,o serviço de diagnóstico. Quando a máquina está equipada com sensores, é possível saber em que condições ela está e iniciar o auto- reparo, se necessário. Obviamente, quando as coisas estão conectadas à Web, isso tem um impacto em como as coisas são realmente feitas. Em muitos casos, o foco não está mais no produto industrial que antes era o foco, mas no serviço web por meio do qual os usuários acessam o dispositivo. Por exemplo, vemos o grupo Daimler investindo em serviços móveis como car2go, myTaxi e moovel; a GE, usando o que prefere chamar de Internet Industrial, para engenharia mecânica e serviços de engenharia; A LG está http://WWW/ abrindo caminho para casas inteligentes habilitadas para IP para TVs, eletrodomésticos e serviços relacionados.Pesquisas conduzidas por pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Gerenciamento da Universidade de St. Gallen, na Suíça (Serviços de Desenvolvimento de Negócios: Estratégias de Criação de Produtos em Plantas de Manufatura ) conclui que esses serviços são definitivamente mais rentáveis para os fabricantes tradicionais. Dado o exemplo de uma máquina de papel, eles observam que as vendas da própria máquina geram margens de cerca de 1 a 3% e as vendas relacionadas a serviços são 5 a 10 vezes maiores. A relação é quase a mesma para as vendas de vagões em comparação com as vendas relacionadas à logística e manutenção. A manufatura é uma arena competitiva repleta de empresas de velhas e novas economias, todas lutando por um lugar ao sol e tentando moldar o futuro. Fabricantes de longa data em indústrias tradicionais - sejam eles fabricantes de máquinas de café, carros, condicionadores de ar, equipamentos de ginástica em casa ou sapatos - de repente não estão apenas competindo com empresas de pepitas, mas também enfrentando concorrentes como nunca antes. ... Muitos deles sabem que sua estratégia para o futuro deve equilibrar dois imperativos. Eles devem proteger o que já possuem - um produto empresarial moderno - esforçando-se para crescer por meio de ofertas de serviços para oferecer mais opções aos clientes (o que um fabricante tradicional não deve pensar é que a Internet das Coisas é uma ameaça com a qual deve ser combatida para preservar o valor do produto produzido e proteger o capital associado às instalações de produção). Restrições reais de recursos estão colocando muitas empresas de produtos tradicionais em uma encruzilhada, pois cada novo investimento pode fortalecer seus ativos centrados em produtos, cadeias de suprimentos, recursos humanos e marcas, e arrastá-los para um novo território de serviços altamente lucrativos. O caminho mais sábio, claro, é investir em ambas as direções em um equilíbrio mágico que maximize as margens. Como resultado, não apenas no mercado, mas também dentro da empresa, práticas de negócios completamente contrastantes e estruturas corporativas colidem. Na verdade, para a Internet das Coisas se fundir completamente, elas devem colidir. . Quando galáxias de novas e velhas economias colidem, as pessoas tendem a esperar que uma destrua a outra - e muitos percebem que mais impulso vem da nova economia. É claro que muitas diferenças precisarão ser superadas antes que as velhas e as novas economias se fundam (os sistemas governados, por um lado, se opõem às comunidades abertas, por outro. Enquanto alguns observam de perto os recursos escassos, outros essencialmente fornecem seus serviços gratuitamente). Mas, muito provavelmente, as duas galáxias irão se fundir - assim como a Via Láctea com Andrômeda deve ser feita no futuro: um novo sistema com nova dinâmica será criado. Em uma dança em torno de novos centros de gravidade, novos sistemas solares de parceria serão formados. Uma pergunta aos executivos da empresa: nesta nova galáxia ciberfísica, sua empresa se tornará um novo sol, planetas? para incluí-los em um mundo interconectado." A PTC USA refere-se à Internet das Coisas como um conjunto de produtos inteligentes e conectados, sistemas de produtos e outras “coisas” que são vinculadas por meio de uma infraestrutura de comunicação semelhante à Internet a uma infraestrutura de computação, resultando em novas formas de valor do produto. O relatório do McKinsey Global Institute's Disruptive technologies: Advances that will transform life, business, and the global economy afirma que, até 2025, o impacto econômico da Internet das Coisas poderá chegar a 5 a 7 trilhões de dólares. Um relatório ainda mais moderado do Gartner estima os benefícios potenciais da IoT para a economia global até 2020 em US$ 1,9 trilhão. efeito será alcançado através de novas abordagens para a produção de produtos. A estratégia de melhorar a eficiência da produção de bens tangíveis, que tem sido um sinal da competitividade das empresas industriais nos últimos 50 anos, e que visa maximizar a receita na hora da venda, não está mais funcionando. É hora de definir novas metas e desenvolver diferentes modelos de negócios. As capacidades tecnológicas dos produtos modernos estão se expandindo a cada dia, e isso nos dá a oportunidade de resolver com sua ajuda tarefas que vão muito além da função principal, o que, por sua vez, leva à criação de novos tipos de valor. Isso exige que as empresas manufatureiras tenham uma nova mentalidade, um novo conjunto de habilidades e modelos de trabalho, mas aqueles que aproveitarem ao máximo as mudanças que estão ocorrendo poderão abrir novas oportunidades para seu desenvolvimento. Ouvindo a voz dos dados O novo conjunto de recursos de produtos na era da IoT inclui uma expansão significativa dos limites para adoção de produtos, tanto na pré- venda quanto na pós-venda. Graças a isso, por exemplo, os proprietários do Tesla Model S não precisaram devolver o carro após identificar defeitos no sistema de suspensão, já que o fabricante poderia corrigir o problema por meio de uma atualização de software. Assim, o software está se tornando uma nova ferramenta para agregar valor e criar serviços para produtos. O segundo ponto importante é a mudança de valor do produto para o serviço. Os produtos agora estão fortemente integrados aos serviços, e estes últimos fornecem novos benefícios ao longo de todo o ciclo de vida do produto, ou simplesmente fornecem o resultado desejado com um serviço sob demanda. Anteriormente, os fabricantes contavam com o feedback dos clientes para manutenção e atualizações de produtos, mas agora eles precisam olhar para outra fonte de dados provenientes das próprias coisas. Novos produtos também podem avaliar independentemente sua condição, desempenho, status atual, etc. A capacidade dos produtos de agir automaticamente em tempo real é outra chave para criar vantagem competitiva, e tudo o que é necessário é transferir o processamento em tempo real para o dispositivo nível. Usando Data Voice e análises em tempo real de sistemas em rede, os fabricantes podem coletar, interpretar e reincorporar dados do produto no ciclo de design do produto, criando assim novos recursos e recursos que são benéficos tanto para os fabricantes quanto para os usuários, além de detectar e corrigir problemas sem esperar por notificações de clientes. E mais. Os dados em si não devem ser um peso morto. Eles não precisam mais ser armazenados em uma caixa preta. Pelo contrário, as informações devem ser coletadas, transmitidas, processadas, excluindo previamente os dados confidenciais e, claro, armazenadas. Assim, o fabricante poderá obter outra vantagem competitiva e atender aos requisitos cada vez maiores dos clientes. Não tenha medo de que haverá muitos dados. Com a crescente maturidade do mercado, haverá uma mudança da conectividade com a Internet de objetos individuais para a interconexão de dispositivos com base no princípio Muitos para muitos em uma rede multiconectada. À medida que as soluções para IoT melhoram, a quantidade de dados gerados por dispositivos que aprendem a transmitir apenas as informações de que precisam diminuirá. rede única, as empresas industriais poderão experimentar plenamente os benefícios do início dea IoT é apontada entre as seis tecnologias civis com maior "poder explosivo". De acordo com os autores do relatório, até 2025 todos os objetos ao nosso redor poderão se tornar nós de IoT. Até 2020, mais de 50 bilhões de dispositivos estarão conectados à Internet. Se 20 sensores estiverem conectados a cada um deles, o número de conexões chegará a um trilhão. A IoT melhorará a qualidade do produto em um sentido amplo por meio do PLM. Os sensores ajudam a fechar o ciclo para que a experiência do usuário possa ser usada no desenvolvimento do produto. Como resultado, haverá uma necessidade crescente de soluções de PLM para coletar informações para pesquisa nos estágios posteriores do ciclo de vida. Como resultado, as empresas estão transformando sua percepção do PLM de “bom ter PLM” para fundamental. A IoT prevê novas ideias de produtos e seu uso por meio de processos de Ação Corretiva e Preventiva (CAPA) implementados em setores regulamentados. Para os departamentos de manufatura e serviços, a IoT pode fornecer feedback em tempo real para resolver problemas de forma CAPA. Até recentemente, CAPA e PLM não estavam intimamente relacionados, mas acreditamos que seu vínculo será mutuamente benéfico. O que será produzido nas empresas de amanhã será mais funcional, mais confiável, mais durável, mais adaptável, mais escalável e mais ecológico graças à IoT. Como sempre, os primeiros adotantes se beneficiarão mais com a adaptação das mais recentes tecnologias de IoT. Portanto, é necessário formar especialistas com conhecimento de IoT a fim de fechar a necessidade entre os recursos disponíveis e os necessários. Devemos criar produtos que acumulem grandes quantidades de dados ambientais. No entanto, coletar e armazenar dados não é suficiente. Os produtos devem responder às mudanças no ambiente. Mas isso não é tudo, eles devem interagir, cooperar com outros produtos e, com base nisso, nos proporcionar uma nova experiência que não estava prevista de antemão. o ambiente, mas também novas experiências, novos conhecimentos. Até agora, o que foi descrito acima pode ser chamado não de Internet das Coisas, mas de Internet de uma coisa: afinal, hoje uma máquina de lavar ou geladeira inteligente só pode se comunicar com seu proprietário, mas não entre si. Além disso, a comunicação entre as coisas não é suficiente: queremos que elas não apenas se comuniquem, mas estejam cientes das capacidades umas das outras e sejam capazes de se organizar para resolver problemas em um determinado ambiente. Em geral, é mais correto chamar o objetivo dessa direção de “Comunidade de Coisas”, ou seja, as coisas que são projetadas por nós devem ser projetadas imediatamente para que possam ter um objetivo comum e trabalhar em conjunto para alcançá-lo. Imagine uma cidade repleta de coisas que possuem a completude necessária de conhecimento sobre o outro, conhecimento sobre as possibilidades de integração, conhecimento sobre o meio ambiente etc. Por exemplo, eles controlam o tráfego urbano, são capazes de prever o aparecimento de gargalos e criar novos oportunidades para novas rotas: na verdade, reorganizar a infraestrutura urbana. Digamos que uma nova ponte possa ser construída sem qualquer intervenção humana. Parece fantasia, mas hoje já estamos no nível tecnológico que nos permite criar tais oportunidades. Trazer os princípios e abordagens da natureza para o design e a criação das coisas já é hoje. 1. O QUE É A INTERNET DAS COISAS Alguns fatos da história Como a IoT está mudando tudo Ouvindo a voz dos dados Evolução da IoT IoT como uma rede de redes Valor de IoT A sabedoria da informação Plataformas técnicas e comerciais para IoT Casos de Aplicação de IoT da Indústria Automação industrial Problemas de desenvolvimento adicional de tecnologias IoT Possíveis tópicos para exercícios práticos e CDS Coleta de dados: Redes e transmissão de dados: Processamento de dados: Aplicações e serviços típicos: ALGUNS CONCEITOS INICIAIS DE DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIA IoT DESENVOLVIDOS POR Introdução Forças motrizes da transformação Capacidades tecnológicas Componentes de IoT Capacidades de produtos inteligentes e conectados Impacto da Internet das Coisas no fabricante Capacidade de resposta da IoT Impacto da evolução da IoT na estratégia da empresa Crie novas categorias de recursos para produtos de interação inteligente Modelo de maturidade Fornecendo benefícios para produtos e serviços Tecnologias de IoT chave reais de hoje ThingWorx e IoT então eu mais melhorias nos recursos de IoT então eu mais melhorias nos recursos de IoT Programa Acadêmico RTS IoT 3. MERCADO DE IoT Participantes do mercado Características do mercado global de IoT Características do mercado russo de IoT Diferença em relação à IoT na Federação Russa e no exterior Direcionadores e barreiras do mercado de IoT Previsão do mercado de tecnologia IoT CONCLUSÃOuma nova era digital, a era da Internet das Coisas. Evolução da IoT IoT é uma frase da moda hoje e é um dos termos mais citados em publicações de TI. De acordo com o IDC, a IoT é uma rede cabeada ou sem fio que conecta dispositivos autônomos, controlados por sistemas inteligentes equipados com um sistema operacional de alto nível, conectados de forma autônoma à Internet, podem executar aplicativos nativos ou em nuvem e analisar os dados eles coletam. Além disso, eles têm a capacidade de capturar, analisar e transmitir (receber dados) de outros sistemas. Obviamente, se os analistas operam com o conceito de "tamanho do mercado de IoT", confiam em uma definição tão vaga como "Algum novo estado da Internet" é impossível. Ao mesmo tempo, não são apenas os especialistas do CBSG que falam sobre IoT como uma espécie de transição da Internet para uma nova qualidade. Vamos prestar atenção à fig. 1, retirado do relatório Internet das Coisas (IoT) & Machine-to- Machine Communication Market By Technologies & Platforms. Ele também caracteriza a IoT como um estágio no desenvolvimento da Internet, "quando não apenas as pessoas, mas também as coisas começam a interagir umas com as outras, iniciam transações e influenciam umas às outras". Um artigo do autor coreano Sunsig Kim publicado em 2012 no site i- bada.blogspot.ru é indicativo a esse respeito. Ele vê o estado da IoT como um ponto de transição - este é o próximo passo em comparação com a tecnologia M2M. Pelo contrário, nas publicações de vários autores, incluindo o IDC, pode ler-se que o M2M é uma tecnologia que, sendo a antecessora da tecnologia IoT, é agora parte integrante dela. Se as definições que descrevemos falam de um fenômeno, então, por exemplo, na formulação de Kaivan Karimi, diretor executivo de estratégia global e desenvolvimento de negócios da Freescale Semiconductor, IoT é mais uma perspectiva: bilhões de “coisas” conectadas inteligentes que formar uma espécie de rede neural global universal que incluirá todos os aspectos de nossa vida. A IoT é composta por máquinas inteligentes que interagem e se comunicam com outras máquinas, objetos, ambiente e infraestrutura. Tal sistema gerará enormes quantidades de dados, cujo processamento pode ser usado para gerenciar e controlar coisas para tornar nossas vidas mais convenientes e seguras, além de reduzir nosso impacto no meio ambiente. Arroz. 1. Etapas de desenvolvimento Web 1.0, Web 2.0, Web 3.0 (fonte: Internet das Coisas (IoT) e Machine-To-Machine (M2M) Mercado de Comunicação Por tecnologias e plataformas (marketsandmarkets.com) Por que existem tantas definições e todas são diferentes? Primeiro, as tecnologias estão se desenvolvendo tão rapidamente que novos conteúdos do termo aparecem constantemente, o que nem sempre se encaixa nas interpretações anteriores. Isso é eloquentemente ilustrado na Fig. 2, onde a evolução da IoT é identificada com vários estágios e, de fato, com diferentes tecnologias. Arroz. 2. Evolução da tecnologia IoT Em segundo lugar, muitas vezes uma nova tecnologia é definida como um conjunto de fatores que a distingue da anterior, e então essa tecnologia anterior é incluída em um novo conceito. Os fornecedores orientados pelo marketing querem que as tecnologias antigas sejam chamadas de novos nomes. Os analistas também, seguindo a moda e tentando demonstrar a importância do mercado descrito, usam um termo chamado guarda-chuva, combinando vários conceitos nele. Situação semelhante é observada em relação a outros novos termos. Pegue o termo SaaS, por exemplo, para descrever o próximo estágio da tecnologia ASP. Hoje, em várias publicações, os projetos ASP começaram a ser incluídos no mercado SaaS, o que, a rigor, é incorreto. Aproximadamente a mesma coisa acontece com o termo IoT: por um lado, este é o próximo estágio no desenvolvimento de tecnologias M2M, por outro lado, muitas fontes dizem que o mercado de soluções M2M é um subconjunto de IoT e algumas fontes use a abreviatura IoT/M2M. Outra razão para a ambiguidade do termo é que diferentes classes de problemas são resolvidas com base na IoT. Em particular, Kaivan Karimi fala sobre a presença de pelo menos duas classes de tarefas que são unidas pelo termo IoT. A primeira tarefa é monitorar e gerenciar remotamente um conjunto de dispositivos de rede interconectados, cada um dos quais pode interagir com objetos de infraestrutura e ambiente físico. Por exemplo, um sensor de temperatura e umidade monitora uma rede de dispositivos que controlam o sistema climático de um edifício inteligente (janelas, persianas, condicionadores de ar, etc.). Um exemplo mais exótico - um sensor na mão do proprietário de uma casa inteligente envia um sinal sobre o estado psicofísico do proprietário para todos os dispositivos inteligentes na Web; cada um deles reage de uma maneira, resultando em mudanças de iluminação, música ambiente, ar condicionado. Aqui a função principal não é analítica, mas de controle. O segundo desafio é usar dados de endpoints (dispositivos inteligentes com conectividade e recursos de detecção) para análise inteligente para identificar tendências e relacionamentos que possam gerar informações acionáveis para agregar valor comercial. Por exemplo, rastrear o comportamento dos visitantes em uma loja usando tags nos produtos: por quanto tempo e perto de quais produtos os visitantes param, quais produtos eles pegam etc. vendas. Outro exemplo é do setor de seguros de automóveis. A colocação de dispositivos equipados com um acelerómetro nos automóveis permitirá à seguradora recolher dados sobre a precisão de condução do cliente. Não só as colisões podem ser registadas, mas também, por exemplo, um impacto forte num objeto ou meio-fio. Quanto mais preciso o cliente dirige, mais barato fica o seguro, e o motorista imprudente paga mais. Nos últimos exemplos, não há tarefa de gerenciamento - ela coleta dados e os processa usando métodos modernos de análise. As informações estatísticas sobre todos os clientes permitirão à empresa prever corretamente seus riscos. Em What the Internet of Things (IoT) Needs to Become a Reality, Kaivan Karimi apresenta um diagrama de solução de IoT generalizado (Figura 3). Arroz. 3. Arquitetura típica de uma solução IoT (fonte: Freescale Semicondutor) De acordo com esse esquema, trata-se de uma pilha, que inclui seis camadas: dispositivos sensores e/ou dispositivos inteligentes, nós de conexão, uma camada de nós de processamento incorporados, uma camada de processamento remoto de dados em nuvem; a sexta camada pode servir a dois propósitos. A primeira, designada como "aplicação/ação", significa que a solução é usada para controlar remotamente o dispositivo ou controlar automaticamente o processo com base em dispositivos de sondagem. de dispositivos de sondagem para analisar e identificar tendências e relacionamentos que podem gerar informações comerciais úteis. Uma arquitetura típica semelhante de uma solução IoT é fornecida pela Microsoft (Fig. 4). Arroz. 4. Arquitetura típica de aplicativos IoT (fonte: Microsoft) Em seus trabalhos, Kaivan Karimi fornece não apenas uma imagem de uma arquitetura típica, mas também uma interpretação gráfica de todo o ecossistema IoT (Fig. 5). Arroz. 5. Ecossistema da Internet das Coisas IoT como uma rede de redes Recentemente, a Internet das Coisas tornou-se cada vez mais densamente incluída no espectro de desenvolvimentos modernos de muitas empresas. Mais cedo ou mais tarde isso deveria ter acontecido, porque hoje uma pessoa precisa controlar e regular muitos processos de terceiros, constantemente se distraindo da tarefa principal. A Internet das Coisas está mudando fundamentalmente a maneira como dispositivos e humanos interagem, tornando-se um elemento-chave na automação e, por sua vez, está se espalhando rapidamente de uma escala de produção para nossa vida cotidiana. A IoT, como qualquer outra tecnologia, cresce e se desenvolve. Novas tecnologias assistivas e dependentes estão ajudando a simplificar o processo de implementação da IoT. Uma dessastecnologias é o SmartMeshIP (Fig. 6). Arroz. 6. Cada nó é um nó Mesh Hoje, a IoT consiste em redes díspares fracamente conectadas, cada uma das quais foi implantada para resolver seus próprios problemas específicos. Por exemplo, nos carros modernos, várias redes funcionam ao mesmo tempo: uma controla o funcionamento do motor, a outra controla os sistemas de segurança, a terceira mantém a comunicação etc. Em edifícios de escritórios e residenciais, também existem muitas redes para aquecimento, ventilação, tags de tecnologia de rede. No final dos anos 1980 e início dos anos 1990, a Cisco emergiu como uma grande empresa precisamente por causa de seus esforços para conectar redes heterogêneas usando roteamento multiprotocolo, o que acabou tornando o IP o padrão de rede principal. Quando se trata da Internet das Coisas, a história se repete, mas em uma escala muito maior. Arroz. 7.IoT como uma rede de redes (fonte: CBSG) Valor de IoT Antes de falar sobre o significado da Internet das Coisas, você precisa entender a diferença entre a Internet e o que é chamado de World Wide Web (ou simplesmente Web). Esses termos são frequentemente usados de forma intercambiável, embora a Internet seja principalmente a camada física das redes: switches, roteadores e outros equipamentos. A principal função da Internet é transferir informações de um ponto a outro de forma rápida, confiável e segura. A Web é uma camada de aplicação que roda sobre a Internet. Sua tarefa é criar uma interface para obter valor real das informações transmitidas pela Internet. A Web passou por vários estágios distintos em seu desenvolvimento. A primeira delas é a fase de pesquisa. Na época, a Web era chamada de ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) e era usada principalmente por universidades para fins de pesquisa. A segunda etapa pode ser chamada de “brochura”. Nessa fase, surgiu a "febre do domínio": toda empresa queria trazer informações sobre si mesma para a Internet para informar as pessoas sobre seus produtos e serviços. A terceira etapa foi a transição de dados estáticos para informações transacionais, que permitem não apenas ler sobre produtos e serviços, mas também comprá-los e vendê-los. Nesse estágio, empresas como eBay e Amazon.com literalmente entraram no mercado. Além disso, essa fase foi lembrada pelo boom e crash das pontocoms. A quarta etapa (estamos nela hoje) é Estágio "social" ou "estágio de experiência do usuário". Nesta fase, empresas como Facebook, Twitter e Groupon ganharam imensa popularidade, que, entre outras coisas, começaram a operar com grande lucro (o que distingue favoravelmente a situação atual do que aconteceu na terceira fase). Essas empresas permitem que as pessoas se conectem, se conectem à Web e troquem informações pessoais: textos, fotos, vídeos com amigos, familiares e colegas. Ao contrário das tecnologias da Web, a Internet se desenvolveu principalmente em termos quantitativos, quase sem mudar qualitativamente. A Internet faz hoje o mesmo que fez nos dias da ARPANET. Naquela época, havia vários protocolos de comunicação (AppleTalk, Token Ring e IP). Hoje só resta o IP. Nesta situação, a IoT assume um significado especial, porque neste caso estamos a ver a primeira mudança realmente significativa ao nível da Internet física. Esse salto quântico deve dar vida a aplicativos incríveis que podem mudar drasticamente a maneira como vivemos, aprendemos, trabalhamos e nos divertimos. Já hoje, a Internet das Coisas tem causado o uso generalizado de sensores de temperatura, pressão, vibração, iluminação, umidade e atividade física, que nos ajudam a antecipar vários problemas e não agir em uma “ordem de incêndio”. Além disso, a Internet começou a penetrar em áreas anteriormente inacessíveis. Os pacientes estão começando a engolir dispositivos de internet, que permitem diagnosticar com precisão certas doenças e identificar suas causas. Sensores microscópicos conectados à Internet podem ser conectados a plantas, animais e formações geológicas. Por outro lado, a Internet está começando a ir para o espaço sideral, por exemplo, como parte do programa Cisco IRIS (Internet Routing in Space). A sabedoria da informação Uma pessoa se desenvolve porque se comunica com sua própria espécie. Tendo feito uma descoberta uma vez, a humanidade não precisa mais fazê- la de novo e de novo - basta contar sobre isso. Um exemplo é a descoberta de uma hélice de DNA que transfere informações genéticas de geração em geração. Depois que James Watson e Francis Crick publicaram sua descoberta em uma revista científica em abril de 1953, todos os outros médicos e geneticistas começaram a usar essa informação para fazer novas descobertas fundamentais. as pessoas normalmente fazem com os dados que recebem. Essa pirâmide tem vários níveis: dados, informação, conhecimento, sabedoria. Os dados são “matéria-prima” que se transforma em informação útil. Por si só, os dados iniciais podem ser completamente inúteis, mas uma grande quantidade de dados acumulados ajuda a identificar padrões e tendências de desenvolvimento. A informação é adicionada ao conhecimento. Uma definição simples de conhecimento é "informação conhecida por qualquer pessoa". Sabedoria é conhecimento mais experiência. O conhecimento muda com o tempo, mas a sabedoria permanece inalterada. Mas todo o processo começa com a coleta dos dados iniciais. É importante notar aqui a correlação direta entre entrada (dados) e saída (sabedoria). Quanto mais dados são gerados, mais conhecimento e sabedoria você pode obter. A IoT está aumentando drasticamente a quantidade de dados. O crescimento do volume de dados mais as possibilidades da Internet para transmissão de dados - tudo isso ajudará a humanidade a se desenvolver ainda mais rápido. À medida que a população mundial continua a crescer, precisamos fazer uso mais eficiente dos recursos naturais. Além disso, as pessoas querem não apenas existir, mas viver uma vida plena em um ambiente saudável e confortável, criando o mesmo ambiente para seus entes queridos. Os recursos da IoT no campo de geração, coleta, transferência, análise e distribuição de dados em escala global permitirão que a humanidade adquira o conhecimento e a sabedoria necessários não apenas para a sobrevivência, mas também para a verdadeira prosperidade por muitos meses, anos, décadas, séculos. ... Plataformas técnicas e comerciais para IoT A implementação bem-sucedida de soluções baseadas na Internet não é um processo isolado e independente. A Cisco acredita que isso requer uma plataforma técnica e comercial para construir facilmente várias soluções para alcançar de forma eficiente e eficiente os benefícios comerciais prometidos. No centro de uma plataforma de Internet tão abrangente está uma infraestrutura robusta de comunicações e tecnologia, serviços operacionais e de gerenciamento e uma variedade de soluções verticais e horizontais. A experiência da Cisco mostrou que todos os elementos técnicos e de negócios devem entregar o resultado desejado para entregar soluções baseadas na Internet de todas as inclusões. A implantação eficaz de sistemas de IoT fornecerá uma plataforma para todas as empresas, ou até mesmo todos os setores, para permitir uma variedade de soluções de IoT exclusivas e lucrativas. Níveis começando de baixo: 1. Conexões de Rede - Conectando todas as soluções, dados e aplicativos em um backhaul de fibra ótica ou rede celular licenciada. 2. Acesso à rede - uma rede Wi-Fi gerenciada ou outra rede sem fio não licenciada para conectar todos os sensores e aplicativos. 3. Plataforma de tecnologia - uma plataforma que fornece conexão rápida e confiável de novos dispositivos à arquitetura em uma base "plug and play", bem como conexão a serviços de armazenamento em nuvem e processamento de dados. 4. Soluções verticais e horizontais — Uma coleção de dispositivos e aplicativos que fornecem soluções exclusivas para uma variedade de segmentos verticais e horizontaisda indústria. 5. Plataforma de monetização - em algumas verticais, como Cidades inteligentes e segmento B2C, há oportunidades para usar efetivamente a plataforma para criar novas fontes de lucro. 6. Plataforma de Gerenciamento Comum - Uma plataforma comum que fornece gerenciamento, atendimento ao cliente e serviços para todas as soluções. 7. Serviços Profissionais - Serviços especializados como integração de sistemas, planejamento e design. 8. Gerenciamento de Projetos - Serviços para gerenciamento de projetos, operações e ecossistema de parceiros. Casos de aplicação de IoT do setor Na engenharia mecânica, trata-se do controle do processo de produção, diagnóstico remoto, controle de complexos robóticos, etc. Considere um exemplo de construção de máquina-ferramenta. • Máquinas-ferramentas inteligentes exigem design inteligente O mundo está à beira de uma nova revolução industrial, quer a chamemos de Internet das Coisas, o conceito de Indústria 4.0 ou a era da fabricação digital. As tecnologias modernas estarão voltadas para a informatização de equipamentos e processos produtivos. As linhas tecnológicas estão se tornando cada vez mais inteligentes e as máquinas-ferramentas complexas aprenderam a trocar informações. Mirko Biker, diretor de marketing da Siemens PLM Software para Tecnomatix na Europa, Oriente Médio e África, explica que essa tendência exige novas abordagens na construção de máquinas-ferramenta - especialistas mais flexíveis, flexíveis e orientados para a colaboração (CAD / CAM / CAE Observer # 6 (98)/2015). Na época Das máquinas-ferramentas inteligentes, a maneira como são projetadas e fabricadas também deve se tornar mais inteligente. • Necessidades crescentes do cliente A cada dia, as máquinas estão se tornando mais inteligentes, capazes de resolver cada vez mais problemas de forma independente. Tome uma linha de perfumes como exemplo. Hoje já existem máquinas que podem funcionar de forma totalmente autônoma: enchem os frascos com o perfume necessário e colam os rótulos corretos, seguindo a descrição digital do processo tecnológico. No futuro, as máquinas-ferramentas inteligentes se tornarão parte integrante das linhas de produção integradas. A presença de sensores e uma conexão com a Internet fornecerão informações em tempo real sobre o estado da produção. • Máquinas de controle de toque Até recentemente, os controles das máquinas-ferramentas permaneciam bastante "ásperos". Mas, à medida que a tecnologia evoluiu, os clientes começaram a mostrar interesse em interfaces de usuário intuitivas (como telas sensíveis ao toque) que exigem pouco ou nenhum treinamento enquanto melhoram significativamente o controle da máquina. Surge a necessidade do desenvolvimento de softwares mais avançados, o que aumenta ainda mais a complexidade de criar uma máquina-ferramenta moderna e sistemas de processamento de dados sobre o funcionamento das próprias máquinas. Por exemplo, as máquinas monitorarão seu próprio trabalho, medindo parâmetros como temperatura, pressão e fluxo de fluido no sistema hidráulico, etc. Elas poderão detectar desvios automaticamente e reportá-los aos engenheiros para que os problemas sejam eliminados no estágio inicial , mesmo antes de ocorrerem falhas graves e dispendiosas. Os dados recebidos das máquinas farão parte de um sistema de informação mais amplo ao qual serão conectados os drives, sensores e leitores RFID da fábrica. Isso proporcionará uma coleta contínua de informações sobre o funcionamento da linha tecnológica. Os dados coletados serão processados e analisados usando a tecnologia em nuvem, o que aumentará a inteligência da empresa e ajudará a tomar decisões inteligentes tanto para pessoas quanto para máquinas. Tais inovações não podem deixar de ser bem-vindas, mas é preciso entender que elas significam um aumento significativo na complexidade dos produtos de máquinas-ferramenta. Em particular, o controle de tais máquinas requer milhões de linhas de código. De 1970 a 2010, o volume de software de máquinas-ferramenta cresceu 45%, segundo a VDMA. A complexidade do produto também aumentou em resposta às solicitações dos clientes. Nos principais mercados - do automóvel aos produtos de consumo - existe uma forte procura de produtos personalizados e únicos. Para o fabrico de produtos únicos, são necessárias máquinas com um design não menos exclusivo. Já se foram os dias em que apenas um modelo de máquina padrão podia ser projetado, fabricado e fornecido. Finalmente, as regulamentações ambientais e de segurança estão se tornando cada vez mais rígidas, e a legislação nesta área está em constante revisão. Isso leva à necessidade de lançar rapidamente mais e mais novas versões de máquinas. A globalização e o número crescente de fábricas de máquinas-ferramenta em países com baixos custos trabalhistas levam a margens de lucro menores. Com isso dito, todo o setor precisa reestruturar seu trabalho. Os desafios de construir máquinas-ferramentas cada vez mais sofisticadas, melhorar a eficiência e reduzir custos precisam ser enfrentados. É necessária uma redução no projeto e fabricação de máquinas-ferramentas. Além disso, os fabricantes de máquinas-ferramentas precisam se tornar mais flexíveis. Em geral, o projeto de máquinas-ferramentas deve ser levado a um novo nível. • Abordagens inteligentes para a construção de máquinas- ferramenta No centro do desenvolvimento inteligente de produtos está uma plataforma digital que gerencia todas as atividades do projeto, garante a colaboração da equipe, armazenamento e contabilidade de todos os dados e facilidade de reutilização de soluções de design. Ao mudar para uma única plataforma focada no ciclo de vida da máquina, os fabricantes de máquinas-ferramenta poderão melhorar a eficiência em pelo menos três áreas principais: 1. Projeto de unidades mecatrônicas Os requisitos do cliente com base em uma abordagem de engenharia de sistemas podem ser rastreados ao longo de toda a cadeia - desde o projeto preliminar até o projeto final. É importante que tais ferramentas de software apoiem a criação de modelos funcionais complexos. Este modelo fornece um ambiente unificado para o projeto paralelo de montagens mecânicas, sistemas elétricos e automação. Em particular, os projetistas da parte mecânica desenvolvem um projeto de trabalho baseado em um projeto de rascunho. Os projetistas de sistemas elétricos - com base nos dados apresentados no modelo - selecionam os sensores e acionamentos mais adequados para uma determinada máquina- ferramenta, e os desenvolvedores de automação usam os ciclogramas contidos no modelo para escrever o código do programa. 2. Desenvolvimento de produtos sob encomenda A automação do gerenciamento de projetos visa, entre outras coisas, a transição para o design modular: ferramentas de software distribuem os requisitos do cliente para peças individuais e montagens do futuro produto para desenvolvimento posterior. Os módulos criados geralmente são universais e reutilizáveis, o que reduz o número de iterações ao projetar um novo produto. Além disso, essa abordagem leva a uma redução nos custos de produção e na redução do tempo de produção de máquinas exclusivas. 3. Depuração de design virtual Provavelmente a área mais interessante no desenvolvimento de processos de design é a criação de "máquinas-ferramentas virtuais". Um modelo 3D completo da máquina abre a oportunidade de realizar testes virtuais de produtos futuros. Isso permite que você crie rapidamente projetos de rascunho, com base nos quais o cálculo é realizado levando em consideração a influência de fatores como gravidade, força de atrito, características de acionamentos elétricos e sistemas pneumáticos, propriedades dos fluidos de trabalho. Tal modelo pode ser conectado a controladores reais, o que possibilita incluir equipamentos reais no projeto e depuraçãode estruturas. As soluções de software devem suportar a conexão a uma ampla gama de controladores de diferentes fabricantes, bem como realizar simulações numéricas da operação de controladores lógicos programáveis (CLPs) usados em oficinas. Essa abordagem permite a identificação precoce de problemas que podem levar a atrasos dispendiosos em etapas subsequentes. • Reduzindo o tempo de projeto de máquinas-ferramentas A maior contribuição para a economia de tempo é feita com a reutilização de soluções de projeto desenvolvidas anteriormente e com o uso de modelos virtuais, que simplificam o processo de projeto, teste e depuração de estruturas de máquinas. Em particular, os desenvolvedores de código PLC contam com um projeto de esboço, que lhes permite iniciar os programas de depuração em um estágio muito anterior. Isso ajuda a encontrar e corrigir erros em tempo hábil e simplifica muito os processos de desenvolvimento de código de software. Os sistemas PLM são um ambiente de suporte de colaboração em tempo real necessário para gerenciar equipes distribuídas de profissionais em vários campos. Em um ambiente PLM, o trabalho dessas equipes é ótimo para integração. Em particular, se as alterações em uma parte do projeto puderem levar a problemas em outra, um aviso será emitido automaticamente sobre isso. A integração profunda economiza muito tempo. As máquinas-ferramentas estão se tornando cada vez mais independentes e começam a trocar dados, de modo que a complexidade de seus processos de projeto e produção está em constante crescimento. Para criar máquinas- ferramentas modernas, não são necessárias soluções de software menos modernas que forneçam colaboração intuitiva para muitos artistas. Isso torna mais fácil fazer as coisas, reduzir custos e diminuir o tempo necessário para criar peças únicas - hoje e no futuro. Na literatura, há descrições de centenas de dispositivos IoT e exemplos de seu uso na prática russa e estrangeira em áreas como as indústrias de aviação e automotiva, estruturas inteligentes e cidades inteligentes, saúde e produtos farmacêuticos, comércio varejista e logística, industrial e mineração indústrias, bem como agricultura, monitoramento e segurança de veículos, economia de energia, sistemas de pagamento rápido sem contato e muitos outros. Abaixo estão apenas alguns exemplos de uso bem-sucedido de tecnologias IoT: –– As tecnologias de cidades inteligentes estão sendo implementadas ativamente nas maiores cidades da China, como Pequim e Xangai. Com a ajuda da tecnologia RFID, as autoridades chinesas iniciaram, por exemplo, a luta contra os táxis não registados; –– a introdução de um sistema de contabilidade automatizado permitiu que a empresa de energia MOEK recebesse dados de 23 mil objetos em tempo real. Cerca de 50% dos sensores são atendidos com tecnologia móvel M2M, o restante - via rede de fibra óptica; –– Sensores conectados ao corpo do paciente leem, armazenam e transmitem periodicamente para a plataforma em nuvem os dados biométricos do paciente, como frequência cardíaca, frequência respiratória, etc. Médicos e profissionais de saúde podem visualizar as informações médicas recebidas remotamente usando qualquer dispositivo com o aplicativo instalado. Como resultado do desenvolvimento da IoT, tornou-se possível criar produtos mais inteligentes com funções de rede avançadas. Automação industrial Vamos considerar a automação industrial usando o exemplo do software da plataforma AggreGate SCADA/HMI. A plataforma AggreGate e os produtos nela baseados abrangem diversas áreas de automação e controle do processo de produção, incluindo integração com sistemas de gestão de ativos empresariais (EAM) e business intelligence (BI). Os recursos de implementação técnica dos produtos AggreGate incluem o seguinte: • Automação da produção discreta e contínua (SCADA). • Visualização industrial (HMI). • Gerenciamento de eventos e alarmes. • Analisar e relatar dados de desempenho. • Acompanhe os KPIs em tempo real. • Interface com gerenciamento de ativos, planejamento de recursos empresariais, gerenciamento de produção e sistemas de inteligência de negócios. Para grandes empresas com vários locais de fabricação, o conjunto de produtos AggreGate oferece uma abordagem abrangente para automação de fabricação, análise de qualidade, manutenção, gerenciamento de ativos, inventário e gerenciamento de inventário. A AggreGate fornece controle instantâneo e inteligência de produção para executivos de empresas, gerentes de fábrica, gerentes de linha de produção e gerentes de cadeia de suprimentos. Ele compensa em custos operacionais reduzidos, tempo médio de reparo, lucratividade aprimorada, eficiência de investimento aprimorada e outros benefícios comerciais de longo prazo. O sistema AggreGate SCADA/HMI destina-se à visualização e controle de processos tecnológicos, ciclos de produção e equipamentos. É uma solução multiusuário distribuída que fornece recursos centralizados de despacho e monitoramento para muitos setores: • Gerenciamento de processos. • Automação da produção. • Casa inteligente. • Telemetria. • Controle remoto e monitoramento. • Teste e medição. • Máquina a máquina (M2M). O AggreGate SCADA / HMI fornece recursos abrangentes de coleta e processamento de informações herdados da plataforma de gerenciamento de dispositivos AggreGate: gráficos em tempo real, alarmes/relatórios completos e operações em grupo. A entrega inclui uma variedade de drivers de dispositivo para acessar e controlar vários controladores (PLCs), sensores e outros dispositivos industriais. A maioria dos protocolos padrão da indústria, como OLE for Process Control (OPC), Modbus (TCP, UDP, Serial RTU / ASCII / BIN), BACnet IP e SNMP, são suportados diretamente. O editor de interface visual integrado torna o processo de criação de diagramas mnemônicos (HMI) simples e acessível. A interface do usuário, além dos elementos de formulário padrão (campos de texto, botões, etc.), inclui tabelas, imagens raster e vetoriais, gráficos e indicadores flexíveis, painéis divididos/em camadas, painéis com guias e muito mais. As interfaces criadas em um editor gráfico podem ser iniciadas separadamente, por exemplo, em painéis de toque. As principais características dos sistemas SCADA de nova geração: • Suporte para uma ampla gama de protocolos industriais. • Arquitetura distribuída, licença gratuita com suporte ilimitado ao cliente. • Cluster de failover para alta disponibilidade. • Mecanismos flexíveis para manipulação e registro de eventos. • Editor de gráficos visuais com um modelo amigável • modelos de relatórios. • Vários tipos de tendências e gráficos dinâmicos. A plataforma AggreGate traz muitas inovações para a tecnologia M2M. Ele é baseado em um modelo de dados exclusivo que inclui representações normalizadas de dispositivos de hardware e os expõe a ferramentas internas de processamento de dados e vários sistemas externos. Claro, todas as tarefas podem ser resolvidas usando uma interface padrão. No entanto, se houver a necessidade de criar um formulário não padronizado para entrada e exibição de dados, um mapa dinâmico de dispositivos ou mesmo uma interface homem-máquina (IHM), você pode usar widgets que permitem combinar vários componentes gráficos em layouts complexos . Todos os componentes AggreGate funcionam em qualquer sistema operacional compatível com Java, incluindo Windows, Linux e Mac OS. Os bancos de dados suportados incluem DBMS incorporado, MySQL, MS SQL Server, PostgreSQL, Oracle e outros bancos de dados compatíveis com JDBC. Extensão e integração Embora o AggreGate permita personalizar a maioria dos processos de processamento e visualização de dados no modo visual, tambémé possível desenvolver módulos para usuários finais usando um kit de desenvolvimento de software de código aberto. A AggreGate mantém informações atualizadas sobre todos os dispositivos que você opera, fornecendo aos seus sistemas corporativos dados em tempo real para acelerar as transações. Por exemplo, o mau funcionamento do dispositivo detectado pode acionar a geração automática de um ticket no sistema Service Desk e fornecer à equipe informações detalhadas sobre o trabalho necessário para eliminar o mau funcionamento. Os dados de uso podem ser enviados para sistemas de gerenciamento de faturamento e cadeia de suprimentos, eliminando erros manuais e reduzindo os atrasos no processamento de eventos de meses para minutos. A integração com sistemas corporativos é fornecida usando quaisquer protocolos suportados, bem como a API Java / .NET / C ++ de código aberto. Esses métodos de integração fornecem acesso a todos os sistemas e dados de dispositivos disponíveis, operações de controle e histórico de eventos. Monitoramento e manutenção remotos para fabricantes de equipamentos industriais Os fornecedores de equipamentos de automação de fábrica enfrentam certos desafios quando se trata de manter seus sistemas. Cada minuto de inatividade do sistema pode desacelerar ou até mesmo desligar uma planta inteira, resultando em graves perdas de lucro. Por fim, a gerência da fábrica tende a ver os fornecedores de equipamentos como parceiros na otimização e melhoria dos principais indicadores de desempenho . Assim, fabricantes de equipamentos sofisticados, via de regra, fornecem monitoramento e manutenção remotos adicionais ou obrigatórios de seus sistemas. A plataforma AggreGate é uma solução de monitoramento e serviço remoto para OEMs de sistemas de automação de processos. Projetada para gerenciar sistemas complexos e direcionados, a solução permite que os fabricantes atendam remotamente uma variedade de equipamentos, desde drives simples até linhas de produção complexas. As ferramentas de armazenamento, processamento e visualização de dados da AggreGate ajudam os provedores de sistemas a coletar dados, analisar a utilização de equipamentos e, assim, fornecer conselhos valiosos sobre como otimizar os processos de produção orientados para o cliente. Problemas de desenvolvimento adicional de tecnologias IoT Existem fatores que podem retardar o desenvolvimento da Internet das Coisas. Destes, três são considerados os mais importantes atualmente: a transição para o IPv6, a alimentação dos sensores e a adoção de padrões comuns. Escassez de endereços e a transição para IPv6 Em fevereiro de 2010, não havia endereços IPv4 gratuitos no mundo. Embora os usuários comuns não tenham encontrado nada de errado com isso, esse fato pode retardar significativamente o desenvolvimento da Internet das Coisas, já que bilhões de novos sensores precisarão de novos endereços IP exclusivos. Além disso, o IPv6 simplifica o gerenciamento de rede com configuração automática e recursos de segurança novos e mais eficazes. Fonte de alimentação do sensor Para que a Internet das Coisas realize plenamente seu potencial, seus sensores devem funcionar de forma totalmente autônoma. Agora imagine o que isso significa: vamos precisar de bilhões de baterias para bilhões de dispositivos instalados em todo o planeta e até no espaço. Isso é completamente irreal. Você precisa ir para o outro lado. Os sensores devem aprender a receber eletricidade do ambiente: de vibração, luz, correntes de ar, etc. Em 2010, foi alcançado grande sucesso nesta área. Os cientistas anunciaram um nanogerador disponível comercialmente - um chip flexível que converte os movimentos humanos (até mesmo um dedo) em eletricidade. Isso foi anunciado em março de 2011 na 241ª reunião da American Chemical Society. “Este evento (a criação do nanogerador) foi um marco no caminho da eletrônica portátil, que utiliza o movimento do corpo humano para gerar eletricidade, eliminando assim a necessidade de baterias e tomadas. No futuro, os nanogeradores poderão mudar completamente nossas vidas. Suas capacidades são limitadas apenas pela imaginação humana ”, disse Zhong Lin Wang, pesquisador-chefe do Instituto de Tecnologia da Geórgia. Padrões Embora tenha havido um progresso significativo na área de padrões, há muito trabalho pela frente, especialmente nas áreas de segurança, privacidade, arquitetura e comunicações. O IEEE é uma das organizações que está tentando resolver esses problemas padronizando métodos de transporte de pacotes IPv6 em diferentes tipos de redes. É importante notar que os obstáculos existem, mas não são intransponíveis. As vantagens da Internet das Coisas são tão grandes que a humanidade certamente encontrará soluções para todos os problemas acima. É só uma questão de tempo. Em 2012, a Comissária da União Europeia para a Sociedade da Informação, Nili Kroes, anunciou o início de uma consulta aberta sobre a regulamentação do mercado de dispositivos conectados sem fio - a chamada Internet das Coisas. Tais dispositivos coletam, transmitem e armazenam dados que podem ser considerados os dados pessoais do titular, estando a Comissão Europeia a tentar encontrar a melhor solução, tendo em conta tanto a necessidade de proteger os dados pessoais como a necessidade de garantir a compatibilidade e usabilidade. O projeto publicado da nova lei europeia de proteção de dados contém disposições relacionadas a novas tecnologias, como a coleta de dados de localização. No início de novembro de 2014, várias organizações estão desenvolvendo especificações universais para eletrônicos inteligentes e o programa de certificação correspondente, incluindo o Open Interconnect Consortium (OIC), que inclui Dell, Intel, Samsung Electronics. Analistas de BI Intelligence afirmam que, além de unificar tecnologias, esse consórcio e outras alianças terão que resolver o problema de segurança da informação que está ocorrendo no campo da IoT. Não há ecossistema de IoT seguro Especialistas insistem que os provedores de serviços e dispositivos no mercado de IoT violam o princípio de segurança da informação (SI) de ponta a ponta, recomendado para todos os produtos e serviços de TIC. De acordo com esse princípio, a segurança da informação deve ser estabelecida na fase inicial de projeto de um produto ou serviço e mantida até o final de seu ciclo de vida. Os pesquisadores da HP estão se concentrando em questões do lado do proprietário do dispositivo e questões para os desenvolvedores pensarem. Portanto, no início da operação, o usuário deve necessariamente substituir a senha padrão de fábrica pela sua pessoal, pois as senhas de fábrica são as mesmas em todos os dispositivos e não diferem em força. Infelizmente, nem todos fazem isso. Como nem todos os dispositivos possuem proteção de segurança cibernética integrada, os proprietários também devem cuidar da instalação de proteção externa projetada para uso doméstico, para que os dispositivos de Internet não se tornem gateways abertos para a rede doméstica ou ferramentas diretas para causar danos. Um estudo da HP descobriu que aproximadamente 70% dos dispositivos analisados não criptografam o tráfego wireless. A interface da web de 60% dos dispositivos foi considerada insegura pelos especialistas da HP devido à organização insegura do acesso e aos altos riscos de scripts entre sites. A maioria dos dispositivos tem senhas que não são fortes o suficiente. Aproximadamente 90% dos dispositivos coletam algum tipo de informação pessoal sobre o proprietário sem o seu conhecimento. No total, os especialistas da HP contaram cerca de 25 vulnerabilidades diferentes em cada um dos dispositivos estudados (TVs, fechaduras, balanças domésticas, sistemas de segurança doméstica, tomadas elétricas...) e seus componentes móveis e de nuvem. A conclusão dos especialistas da HP é decepcionante: um ecossistema de IoT seguro não existe hoje. As coisas da Internetsão especialmente perigosas no contexto da proliferação de ataques direcionados (APT). Assim que os invasores mostram interesse em qualquer um de nós, nossos fiéis ajudantes do mundo da IoT se transformam em traidores que abrem amplo acesso ao mundo de seus proprietários. O tópico IoT é atualmente um tópico quente. As principais agências de pesquisa o colocam na lista das principais tendências de tecnologia para o futuro próximo, startups com incríveis coisas inteligentes de plug-in aparecem no mercado, políticos mundiais e chefes das maiores corporações de tecnologia estão discutindo esse tópico. Definição e ecossistema de IoT Uma das definições oficiais de IoT foi formulada no Strategic Research Cluster of European A IoT é parte integrante da Internet do futuro e pode ser definida como “uma infraestrutura de rede global dinâmica com capacidade de autoconfiguração com base em padrões comuns e protocolos de comunicação interoperáveis, onde coisas físicas e virtuais possuem identificadores, atributos físicos e personalidades virtuais. , usam interfaces inteligentes e são facilmente integrados à rede de informações. Essa definição descreve o fato de que coisas "inteligentes" podem ser identificadas e possuem atributos físicos que lhes permitem sentir, agir, interagir e se comunicar. Muitos objetos do cotidiano já incluem microcontroladores embutidos e cada vez mais incluem interfaces sem fio.Com a adição de uma interface de rede, humanos e máquinas podem monitorar e controlar esses objetos remotamente pela Internet, consultando e modificando seu estado. Em conclusão, enfatizamos mais uma vez que as diferenças mais importantes entre a IoT e a Internet existente são: focar em máquinas, não em pessoas; um número significativamente maior de objetos; objetos significativamente menores e baixas taxas de transferência de dados; foco na leitura, não na comunicação; a necessidade de criar novas infra-estruturas e padrões alternativos. Assim, o ecossistema IoT só está sendo formado em torno de inovações: novas plataformas para conectar objetos do mundo físico e virtual, tecnologias, processos, padrões. Possíveis tópicos para exercícios práticos e CDS A relevância da educação está crescendo no mundo e a experiência docente no campo da IoT está se acumulando. Por exemplo, a pesquisa anual sobre o impacto da tecnologia na educação (NMC Horizon Report: Higher Education) mencionou pela primeira vez a IoT e previu o surgimento de uma direção de estudo correspondente até 2016 ou 2017. Enquanto isso, na China, os eventos estão se desenvolvendo mais rapidamente - professores já estão explorando o potencial da IoT em termos de reforma da educação profissional e superior no país. O foco principal está na aplicação de tecnologias IoT, como RFID e redes de sensores, para melhorar a forma como as instituições educacionais nacionais operam. A Queen Mary University of London, por sua vez, oferece um programa de graduação de Bacharelado em Engenharia de quatro anos em IoT. e IPv6. O programa de pós-graduação da Universidade Politécnica de Zurique oferece um curso de seminários "Aspectos de Negócios da Internet das Coisas" há vários anos, e os conceitos básicos de IoT são ensinados no âmbito dos principais programas de graduação e pós-graduação. Inicialmente, os exercícios práticos devem considerar as seguintes questões: Sistemas de identificação e designação de objetos: GSI EPC (UID, EPC - códigos, BAR - códigos, QR - códigos), ISO RFID OID, DOI, UCode. Coleção de dados: RFID, redes de sensores sem fio (WSN) baseadas em frequência, atuadores, UMB, transmissão Ad-hoc, NFC, IRDA. Redes e transmissão de dados: Longo alcance: 2.5G, 3G, 4G, WiMaX, LTE, SMS, MMS, WMAN. Raio próximo: WLAN, xDSL, ZigBee, RF4CE, WiFi, RuBee, DECT/CAT-iq 2.0, Wireiess Mbus. Satélite: GPS, Glonass. Com fio: Barramentos de rede de sensores, USB / Mini USB / Micro USB, rede elétrica, Home PNA. IEEE 1901, Multimídia sobre Coaxial. Protocolos de transferência: APS, Ethernet/IP, UDP, Bluetooth LE, Devicenet, ControlNet, ANT, ANT+. Processamento de dados: Tráfego inteligente, computação em nuvem, plataforma de suporte a serviços. Aplicações e serviços típicos: CEP, SCADA. Paralelamente, os alunos devem aprender o básico da IoT. Em sua essência, a IoT é um sistema com muitos pequenos elementos fracamente acoplados, cada um dos quais contribui para um todo maior. Com base nessa ideia, os alunos podem ser incentivados a aprender usando tecnologias de IoT, e não apenas a estudar sozinhos. Ao fazê-lo, é ideal usar uma abordagem de aprendizagem participativa e colaborativa. • Algoritmos. Os alunos devem adquirir a habilidade de projetar algoritmos para processar informações de sensores e produzir resultados significativos. • Competências de programação ... Os alunos devem compreender os princípios da programação e ser capazes de demonstrar a capacidade de programar sistemas em rede incorporados no mundo real, incluindo sistemas de sensores e atuadores. • Distribuição e interação ... Os alunos devem obter uma compreensão da importância das arquiteturas de computação distribuída e demonstrar a capacidade de desenvolver aplicativos de sensores em rede. • Desenvolvimento criativo ... O curso deve estimular a criatividade, incentivando os alunos a projetar de forma independente sistemas integrados à IoT. Os alunos devem apresentar ideias para aplicações do mundo real e traduzir essas ideias em protótipos funcionais. • Design coletivo ... Os alunos devem desenvolver habilidades de comunicação em equipe ao construir aplicativos. • Questões de ética ... Os alunos devem entender as preocupações de privacidade e segurança da IoT e entender a importância de participar de uma discussão aberta sobre o papel da tecnologia na sociedade. • Tecnologia da computação e sociedade ... Os alunos devem entender como a computação e a IoT contribuem para os negócios e a vida cotidiana, incluindo o contexto histórico dos avanços tecnológicos e intelectuais que trouxeram a IoT. sensores. Os alunos adquirem conhecimentos básicos de programação — atribuição de variáveis, estruturas de controle e execução de programas — embora esses aspectos não sejam enfatizados especificamente no início do curso. Tendo dominado programas simples, os alunos podem passar a desenvolver seus próprios projetos, embora haja a oportunidade de trabalhar nas tarefas sugeridas pelos professores. Os alunos podem criar aplicativos para suas necessidades pessoais, como babás eletrônicas. Outro tipo de projeto estudantil são os aplicativos que convertem informações de sensores em ações físicas. O trabalho de laboratório deve prever o estudo de uma plataforma específica para a criação de IoT e a criação independente de mashups, widgets, serviços. Criação de templates de aplicação e estudo de suas propriedades, conceitos de chaves de aplicação. Você pode iniciar uma atividade, por exemplo, criando uma instrução conhecida para um serviço meteorológico, usando sensores de temperatura e umidade ou criando um alarme. É possível coletar e exibir dados de smartphones usando sensores. Nas especialidades de engenharia mecânica, é necessário criar instruções para determinar avarias no trabalho, por exemplo, fresamento, torneamento e outras máquinas, e também levar esses dados em consideração nos dados CAD, CAM, PLM correspondentes. A Adafruit desenvolveu um pacote inicial para o Windows 10 IoT Core. O pacote inclui componentes, sensores e peças individuais compatíveis que você pode usar para criar seus próprios projetos. O Windows 10 oferece ferramentas poderosas que permitem desenvolver e implantar aplicativos rapidamente em gadgets de alunos.Você precisa aproveitar os recursos avançados de plataformas de código aberto, como Connect-the-dots, para conectar dispositivos ao Microsoft Azure. O Microsoft Azure permite que você forneça ótimas soluções aproveitando os serviços de análise avançada. No entanto, os melhores resultados podem ser alcançados usando a estrutura Thingworx descrita na próxima seção, que cria um aplicativo em uma média de 8 horas. Uma abordagem curricular baseada em IoT ajuda os alunos a entender as diferentes formas que a tecnologia de computadores pode assumir. A capacidade de ver a computação como parte do mundo físico, em vez de algo acontecendo em uma "caixa preta". Os alunos compartilham ideias e conselhos em workshops, de modo que o aprendizado colaborativo é a norma do curso. As tarefas exigem que os alunos demonstrem uma compreensão dos conceitos fundamentais; por exemplo, além de fornecer um programa finalizado, é necessária a participação em uma auditoria coletiva do trabalho do projeto. Você precisa planejar a integração de análises em sua infraestrutura de aprendizado. Para fazer isso, você precisa ter uma melhor compreensão de como os alunos usam o kit de ferramentas de software e hardware. Os rastreadores automatizados permitem o uso do sensor, recursos de rede de construções de software, etc., a análise será um aspecto crítico da IoT como um todo, portanto, está planejada uma pesquisa detalhada na área relevante em relação à educação, interação humano-computador e software . Além disso, é necessário mostrar aos alunos que a IoT não se limita à comunicação com coisas marcadas com RFID, mas é considerada no contexto da combinação de conceitos modernos como sistemas de computação pervasiva e um ambiente inteligente (Pervasive Computing, Ubiquitous Computing, Ambient Intelligence ). A convergência cria condições para um novo fenômeno - a Internet do futuro, que inclui, além da atual Internet das Pessoas (IoP), também a Internet de conteúdo de mídia (Internet of Media, IoM), serviços de Internet (Internet of Services, IoS) e a Internet das coisas. (Internet das Coisas, IoT). ALGUNS CONCEITOS INICIAIS DE DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIA IoT DESENVOLVIDOS POR AT RTS Inc. Introdução RTS Inc. conhecida no mundo como criadora de um dos melhores sistemas CAD "pesados", que inclui todas as soluções CAD/CAE/CAM/PDL/PLM para garantir todo o ciclo de vida dos produtos. Nos últimos anos, a PTC também tem sido líder global no desenvolvimento de IoT e produtos inteligentes e conectados (SCPs). A PTC cria oportunidades para a evolução dos modelos de negócios de manufatura, de orientados a produtos para orientados a serviços, para criar ofertas de produtos como serviço de ponta a ponta. A empresa criou um amplo conjunto de soluções para apoiar os fabricantes ao longo do caminho. A PTC não está apenas falando sobre IoT, mas está se movendo rapidamente para dominá-la e ensinar os clientes a usá-la de novas maneiras para atingir objetivos estratégicos. Com a estratégia de IoT da PTC e os recursos de gerenciamento do ciclo de vida do produto, qualquer empresa pode oferecer novos produtos e serviços aos seus clientes e criar sistemas de gerenciamento do ciclo de vida verdadeiramente fechados. Este capítulo do tutorial baseia-se em material do site RTS e um artigo na Harvard Business Review de novembro de 2014 sobre Intelligent Connected Products (SCP) por Jim Heppelmann, presidente e CEO da PTC Inc., co-escrito com o professor Michael Porter. Harvard Business School: "Produtos inteligentes interoperáveis levarão a uma nova era de ganhos de produtividade impulsionados pela tecnologia da informação em um momento em que o impacto das ondas anteriores da tecnologia da informação praticamente secou." Vivemos em um mundo inteligente e conectado. O número de dispositivos conectados à Internet atualmente supera o número total de pessoas no planeta. E as taxas de crescimento são tais que até o final desta década seu número chegará a 50 bilhões. As implicações desse novo fenômeno - a Internet das Coisas - para os fabricantes são enormes. A Internet das Coisas tem o potencial de crescer para US$ 6,2 trilhões em um novo valor econômico global anual até 2025, de acordo com um relatório recente do McKisey Global Institute. A empresa também prevê que 80 a 100% de todos os fabricantes estarão usando aplicativos de IoT até então, levando a um efeito econômico potencial de US$ 2,3 trilhões apenas para a produção global. O surgimento e desenvolvimento da Internet das Coisas foi influenciado pela combinação de forças de mercado e inovações paralelas nesta área, permitindo a criação de tecnologias adequadas. Os produtos evoluíram de componentes puramente físicos para sistemas complexos, incluindo processadores, sensores, software e interfaces de usuário digitais conectadas à Internet e entre si. À medida que as definições evoluíram, as capacidades dos produtos se multiplicaram, criando novas formas de valor e até expandindo as capacidades das coisas muito além de sua função primária. Como resultado, a forma como os fabricantes criam e compartilham valor com os clientes se transformou fundamentalmente. Essa transformação está mudando o fornecimento e a diferenciação para software, nuvem e serviços, gerando modelos de negócios totalmente novos. Para aproveitar essa grande onda de oportunidades de criação de valor, os fabricantes devem repensar com urgência quase tudo – como os produtos são criados, vendidos, operados e mantidos. Quem não adota essa nova estratégia coloca em grande risco sua atual vantagem competitiva. Forças motrizes da transformação Estamos nos estágios iniciais de uma transformação fundamental que pode ser um dos choques mais significativos desde a Revolução Industrial. Como chegamos aqui? A RTS Company identificou as principais forças motrizes da transformação, algumas delas existem há muito tempo, enquanto outras surgiram há relativamente pouco tempo. Qualquer uma dessas forças motrizes tomadas separadamente é desestabilizadora das atividades tradicionais. Juntos, eles são completamente transformadores e nos levam a um mundo de produtos inteligentes e conectados no sistema IoT. Digitalização Substituindo informações analógicas sobre produtos e serviços por sua representação virtual. Dada a total precisão dessa representação, ela pode ser usada de maneira conveniente e eficiente em toda a cadeia de valor (design, produção, serviço). Ao mudar para informações digitais sobre produtos e serviços e fazer uso mais amplo da Internet, os fabricantes estão borrando as fronteiras geográficas. Personalização A adaptação efetiva de produtos e serviços para atender às preferências regionais e pessoais, a crescente influência dos consumidores e a orientação da tecnologia da informação (TI) para o consumidor. À medida que os fabricantes se esforçam para satisfazer de forma mais eficaz a crescente diversidade demanda do consumidor, eles se voltam cada vez mais para o software. Produtos ricos em software Sistemas integrados que consistem em hardware e software que pode realizar interações homem-máquina complexas, diagnósticos e coleta de dados para manutenção, agregando valor ao estender os recursos do software. Novos modelos de negócios orientados a serviços estão surgindo à medida que os fabricantes continuam se beneficiando de produtos inteligentes. Servindo Uma mudança fundamental no modelo de negócios, em que os produtos evoluem para “pacotes” integrados de serviços que podem fornecer ao cliente um novo valor contínuo ao longo de todo o ciclo de vida do produto. À medida que os fabricantes se esforçam para obter mais de seus produtos inteligentes, eles adicionam funcionalidade de rede a eles. Funções de rede Conectividade de rede abrangente "Dispositivos" equipados com sensores e providos de endereços individuais que oferecem amplos recursos de