Индустриальный интернет вещей. Модуль 1
Как устроен интернет вещей
Добро пожаловать на курс «Индустриальный интернет вещей».
В этом модуле вы узнаете:
- что такое индустриальный интернет вещей, чем он отличается от домашнего и как вы точно сталкивались с ним раньше;
- какие задачи эффективнее всего решаются с интернетом вещей (IIoT, Industrial Internet of Things) — в бизнесе, сельском и коммунальном хозяйстве;
- как люди решали эти задачи до появления интернета вещей и «четвертой промышленной революции».
Оглавление
Что такое интернет вещей
Познакомьтесь с главным ментором курса — Николаем Шевалье. Николай — главный эксперт по построению (архитектуре) систем индустриального интернета вещей в «Ростелекоме». Он расскажет, где вы уже могли сталкиваться с интернетом вещей и почему эта технология интересует целые государства.
Как работает интернет вещей
Люди уже создали сотни сетей из устройств: каждая решает свою задачу, но все работают по одному принципу
Вы сталкиваетесь с интернетом вещей практически ежедневно. Например, в любой машине можно встретить программу-навигатор. Телефон или планшет, на которых открыто это приложение, оснащены миниатюрными датчиками:
- датчиком GPS, который позволяет определить, где находится телефон.
- датчиком ускорения — акселерометром, который позволяет понимать, как быстро перемещается объект.
Приложение обращается к встроенным в устройство датчикам, чтобы собирать данные о координатах и скорости перемещения телефона. Эта информация будет регулярно отправляться на сервер по каналам связи. C помощью данных с сотен и тысяч одновременно подключенных телефонов сервер построит актуальную картину загруженности дорог, которую увидят пользователи. А накапливая и используя «исторические» данные, компьютер сможет спрогнозировать пробки через час или другой промежуток времени в будущем.
Интернет вещей уже вокруг нас.
Он позволяет собирать крупицы данных в общую картину и лучше прогнозировать время прибытия такси и автобусов, предотвращать аварии на производствах или экономить миллионы киловатт-часов на освещении городских улиц.
Интернет вещей: потребительский vs индустриальный
Николай продемонстрирует модель интернета вещей на примере офисной кофеварки: запоминайте схему, она точно еще пригодится вам по ходу курса. Заодно он раз и навсегда объяснит разницу между индустриальным и потребительским интернетом вещей — их часто путают. Теперь вы и сами точно не ошибетесь в терминах.
Как индустриальный интернет вещей работает в городе, сельском хозяйстве и промышленности
Ниже собраны самые частые применения систем индустриального интернета вещей — изучите каждую внимательно.
В городе
Коммунальная сфера
Новые счетчики в квартирах умеют автоматически передавать показания в управляющую компанию. Новые мусорные контейнеры сами «понимают» свою загрузку и могут вызывать мусоровоз. Коммунальная техника тоже «умнеет» на глазах.
Что это дает. Мы освобождаем жильцам время: не нужно переписывать и передавать данные вручную. Коммунальщики быстрее обмениваются данными с поставщиками ресурсов и услуг и лучше координируют работу.
Городское освещение
Сети фонарей в крупных городах по всему миру переводят на «умную» автоматику: она включает свет с учетом расписания закатов и восходов, регулирует яркость освещения в зависимости от погоды и движения вокруг, помогает моментально выявлять аварии на линии.
Что это дает. Город начинает существенно экономить на электроэнергии. Мы также разгружаем диспетчеров и ремонтников: поломки и их масштаб видны сразу.
Прокат автомобилей, велосипедов, самокатов
В крупных городах появляются сети проката, весь парк которых оснащен «умными» устройствами: они помогают быстро находить выбранный транспорт, могут открывать замки только перед арендатором, дистанционно определять уровень топлива или заряда батарей.
Что это дает. Доступ к личному транспорту в удобном месте и на ограниченное время помогает немного разгрузить город от пробок и сделать передвижение по нему более комфортным и быстрым.
На производстве
Безопасность персонала
Краны, станки, погрузчики, механические руки и другие устройства часто автоматизированы. Мы можем научить эти машины «замечать» сотрудников и реагировать на опасное сближение. Чуть усовершенствовав пропуска и экипировку работников, мы сможем узнать, кто и когда не соблюдает технику безопасности (ТБ), или найти и оповестить всех, кто оказался в зоне потенциальной аварии.
Что это дает. Мы снижаем риск производственных травм, а заодно приучаем людей к правильному поведению — зная, что за ними следят, они скорее начнут следовать ТБ или выбирать безопасные маршруты движения по цеху, складу и территории завода.
Предотвращение поломок
Многие детали или движущиеся элементы при износе и повреждениях начинают вибрировать или греться иначе. Сразу уловив эти изменения с помощью небольших датчиков, мы можем предотвратить поломку или спланировать отключение станка для профилактики.
Что это дает. Предприятие получает систему диагностики 24/7 и защищается от убытков, которые может вызвать простой дорогого оборудования.
Мониторинг помещений
Сырье или готовую продукцию часто требуется хранить в специальных условиях: система мониторинга тоже может быть частью интернета вещей.
Что это дает. Многим предприятиям нужно собирать отчетность об условиях хранения и передавать проверяющим органам. Эти данные также могут помочь перепроектировать системы отопления, вентиляции и т. д., чтобы снизить затраты на их содержание.
В сельском хозяйстве
Контроль за здоровьем стада
Коровам часто прокалывают уши, чтобы вставить в них бирку с номером, — по ней особь отличают от других. Мы можем добавить в бирку датчики, чтобы вести электронную медицинскую карту животного.
Что это дает. Мы можем предотвратить падёж отдельных особей или даже всего поголовья, максимально быстро вычислив заболевшую особь. По сути, один датчик может спасти всю ферму от разорения или больших долгов.
Контроль за использованием техники
Мы можем оснастить сельхозтехнику маячком GPS и «умным» датчиком топлива, чтобы лучше управлять ее работой в поле.
Что это дает. Эти данные помогут оптимизировать закупки солярки, пресечь ее перерасход и выявлять тех, кто сливает топливо или использует технику для «левых» заработков.
Умный тепличный комплекс
Крытые агрокомплексы позволяют выращивать овощи круглый год даже в средней полосе. Условия на улице меняются, а микроклимат внутри должен оставаться оптимальным. Чтобы поддерживать его автоматически, мы должны оптимизировать время включения искусственного света, полива, собирать данные об эффективности удобрений и десятках других параметров.
Что это дает. Мы можем прямо влиять на урожайность. То есть раз вложившись в оснащение системой датчиков, ферма будет получать больше прибыли с квадратного метра, чем соседи.
Что было до интернета вещей, и что такое Индустрия 4.0
Обычный интернет помог людям общаться и получать информацию без задержек на любом расстоянии друг от друга. Интернет вещей, идею которого выдвинули в конце 1990-х, должен был позволить делать то же самое на уровне приборов, инженерных объектов, механизмов и устройств — они должны были стать источниками «новостей» и получателями «сообщений».
В начале 2010-х немецкие промышленники признали эксперимент состоявшимся и назвали новый виток развития своих предприятий с использованием технологии интернета вещей Индустрией 4.0. Здесь к нашему курсу присоединяется директор проектного офиса «Индустриальный интернет» «Ростелекома» Дмитрий Слиньков. Он расскажет об этом явлении подробнее.
Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) — это комплекс программных и технических средств, предназначенных для создания систем автоматизации управления технологическим оборудованием и производственными процессами на предприятиях.
Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) — предоставляет достоверную информацию о фактическом потреблении электроэнергии и на любом объекте, от подъезда до микрорайона.
Автоматизированная система управления наружным освещением (АСУНО) — управляет освещением на автомагистралях и междугородних шоссе, улицах общегородского значения, внутриквартальных улицах.
Итоги модуля
Впереди ждет первое тестирование. Чтобы вам было проще, вот выжимка самого основного из модуля. Пробегитесь — и удачи с первым тестом!
1. Интернет вещей состоит из следующих элементов:
- устройств, которые собирают данные;
- серверов, которые обрабатывают данные;
- пользователей, которые используют данные для принятия решений;
- технологий связи, которые обеспечивают передачу данных от устройства к серверу, от сервера к человеку и обратно.
2. Чем отличается потребительский от индустриального интернета вещей:
- потребительский интернет вещей — помогает упростить жизнь человека/семьи в масштабе дома или квартиры;
- индустриальный интернет вещей — помогает решать бизнес-задачи предприятию, компании или целому городу.
3. Как индустриальный интернет вещей решает проблемы бизнеса?
- автоматизирует рутинные процессы;
- снижает риск поломок, ЧП и убытков из-за простоев и аварий;
- повышает безопасность;
- упрощает задачи планирования, закупок, оптимизации и другие вопросы менеджмента.
А теперь проверьте, насколько хорошо вы усвоили материал и пройдите нашу диалоговую игру специалиста по продажам решений для индустриального интернета вещей.
Как работают биопринтеры и что можно напечатать живыми клетками
Трехмерной печатью никого не удивишь: с ее помощью создается все что угодно, от домов до деталей космических ракет. Эта технология применяется и в медицине. Уже сейчас печатают, например, протезы, идеально подходящие конкретному человеку. А еще существует биопринтинг — создание объемных конструкций из материалов, содержащих живые клетки, которые превращаются в полноценные фрагменты ткани. Вместе с Университетом МИСИС рассказываем, как работают биопринтеры, из каких материалов и что они печатают, а еще почему так сложно напечатать целый орган.