Мачей Кранц.

Интернет вещей. Новая технологическая революция



скачать книгу бесплатно


Понять все аспекты интернета вещей одним махом довольно сложно. К счастью, вам и не нужно этого делать. Вы можете продвигаться к пониманию небольшими шагами, выбрав комфортный для вашей организации и клиентов темп, ведь вам точно захочется взять клиентов с собой в путешествие к IoT. На текущем этапе важно сделать первые шаги в эту сторону. Как только вы отправитесь в путь, начнется самое захватывающее и результативное путешествие в истории вашей организации.

В следующей главе будет описано, какой потенциал таит в себе IoT и как он может трансформировать ваш бизнес. В качестве вдохновляющих примеров там будут приведены истории организаций, которым действительно удалось провести трансформацию с использованием IoT.

Глава 3
Потенциал IoT реален

Представьте, что вы стоите на дне огромного карьера (рис. 3.1). Он находится непонятно где, достигает трех километров в диаметре и вмещает 45 гигантских беспилотных грузовиков, которые поднимают железную руду. Колеса грузовиков выше человеческого роста, а каждая пара шин стоит 100 000 долларов. Эти грузовики работают с огромными нагрузками в экстремальных условиях. Необходимо добиться, чтобы они продуктивно работали изо дня в день. Решением может стать предиктивно-превентивное техническое обслуживание, но как его обеспечить? Рядом нет ни одного населенного пункта. Ответ кроется в интернете вещей.

Компания Rio Tinto сталкивается с этим каждый день. Международная горно-металлургическая корпорация со штаб-квартирой в Лондоне разрабатывает месторождения в Австралии и других регионах и управляет крупнейшим в мире парком гигантских беспилотных грузовиков. Ее автомобили перевезли более 200 миллионов тонн материалов, преодолев примерно 3,9 миллиона километров. Это эквивалентно пяти перевозкам примерно 3500 сиднейских мостов Харбор-Бридж или 540 небоскребов Эмпайр-стейт-билдинг до Луны и обратно.

Важность предиктивно-превентивного технического обслуживания для Rio Tinto вполне очевидна, но она становится еще выше, если учесть физическую среду, в которой работает компания. Это огромные открытые карьеры, которые находятся за много километров от ближайшей станции техобслуживания грузовиков. Чтобы поднять оттуда поврежденный грузовик, необходимо задействовать еще один такой же. Следовательно, затраты на решение проблемы мгновенно возрастают. Однако в итоге они могут оказаться еще выше, в зависимости от того, насколько долго придется ждать доставки запчастей и чинить поврежденный грузовик. Представьте, что два ваших грузовика, простой каждого из которых выливается в 2 миллиона долларов убытка в день, вышли из строя на два дня – а ведь вполне вероятно, что двумя днями дело не ограничится. Это очень серьезно.


Рисунок 3.1. Глубокий карьер


Карьерные разработки – опасное дело. Карьеры находятся в изолированной, безлюдной местности и представляют собой огромные воронки полтора километра глубиной и три километра диаметром.

Огромные грузовики на его стенках кажутся муравьями, а сам карьер опасен даже для самых крупных и мощных машин. Угроза исходит и от взрывных работ. Снять поврежденный грузовик с работы почти невозможно. Поэтому такое значение приобретает превентивное техобслуживание с предиктивной аналитикой на базе IoT. Оно позволяет горнодобывающим компаниям чинить машины на месте прежде, чем они выйдут из строя, или хотя бы дает возможность вывести машину из карьера самоходом.

В другом месте, которое весьма похоже на карьеры Rio Tinto, другая горнодобывающая компания внедрила предиктивно-превентивную программу технического обслуживания на базе IoT. Результат: компания получила возможность предсказывать неполадки с 80 %-ной точностью за три месяца до возникновения проблем. Каждая неполадка, которую удалось предсказать и предотвратить, помогла компании сэкономить миллионы на непредвиденных расходах и еще больше средств на задержках и простоях в работе.

По сведениям Cisco, немного другая проблема возникла на расположенном на севере Канады золотом руднике «Элеонора» компании Goldcorp (рис. 3.2). Там работы ведутся не открытым способом, а под землей. Более 1000 людей трудится глубоко под замерзшими слоями почвы, ежедневно подрывая по 3500 тонн скальных пород в поисках золота. Ориентированная на постоянный поиск путей повышения безопасности и эффективности работы, компания обратилась к IoT для создания так называемого «сетевого рудника». В результате Goldcorp получила возможность эффективно управлять коммуникациями и работой на руднике посредством единой многозадачной защищенной сети IPv6. Устойчивое к тяжелым условиям решение поддерживает единый, защищенный доступ с любого устройства и из любого местоположения.


Рисунок 3.2. Золотой рудник «Элеонора» компании Goldcorp


В частности, IoT помогает Goldcorp осуществлять контроль в реальном времени, проводить мониторинг и управлять вентиляцией по требованию, используя при этом единственную многозадачную IP-сеть, которая обеспечивает беспроводную связь в самых сложных средах. Сетевой рудник компании также использует RFID для оперативного отслеживания перемещений всех работников и всей техники по руднику.


Результаты оказались впечатляющими:

• Система вентиляции по требованию снижает затраты на электроэнергию на 1,5–2,5 миллиона долларов в год.

• Улучшенная система слежения позволяет мгновенно, на 45–50 минут быстрее, чем раньше, находить работников при чрезвычайной ситуации, что имеет огромное значение для безопасности.

• Улучшенная система слежения за техникой практически в реальном времени сообщает сведения о статусе и местоположении оборудования, повышая безопасность и эффективность работы.


IoT стал спасителем бизнеса в горнодобывающем деле и родственных ему отраслях. То же можно сказать и о других отраслях с вертикальной интеграцией. Как ни парадоксально, но когда мы говорим об этих «вертикальных» отраслях, то спасительными для их компаний являются несколько важнейших «горизонтальных» возможностей – датчики, сети, аналитика в реальном времени, среда разработки приложений. Все эти горизонтальные наборы возможностей внедряются в вертикальные сегменты для достижения потрясающих результатов.

IoT открывает возможности

Идея IoT реальна. Уже успев себя зарекомендовать, она не собирается никуда исчезать и развивается, пока вы читаете эту книгу. Однако динамика IoT в различных отраслях и сценариях использования разная. В результате IoT нельзя назвать ни единым рынком, ни единой возможностью; скорее, это серия возможностей на разных вертикальных рынках, каждая из которых предполагает мириады бизнес-кейсов, временных рамок и результатов. Гибкость возможностей позволяет с успехом использовать их в различных сценариях.

В ДОЛГОСРОЧНОЙ ПЕРСПЕКТИВЕ ЛЮДИ ВСЕГДА ОБХОДЯТСЯ ДОРОЖЕ, ЧЕМ ТЕХНОЛОГИИ.

К примеру, превентивно-предиктивное техобслуживание представляет собой горизонтальный сценарий использования, который приносит большие выгоды в транспортных отраслях – как и в горнодобывающей отрасли для Rio Tinto. Если помните, каждый день без простоя машин сохраняет Rio Tinto 2 миллиона долларов. Это не копейки даже для крупной международной компании.

Следующие примеры (рис. 3.3) описывают успешный сценарий использования IoT в транспортировке и логистике, нефте– и газоразведке и добыче и проектах «умных» городов.


Сценарий использования в транспортировках и логистике: предиктивно-превентивное техническое обслуживание

Установленные на всех автомобилях датчики постоянно сообщают информацию о состоянии каждого транспортного средства. Когда датчики фиксируют признаки возможной проблемы, например внезапное падение давления масла или повышение температуры двигателя, диспетчеры и водители получают об этом сигнал и могут принять необходимые меры. В результате автомобили меньше времени проводят в бездействии и быстрее возвращаются на дорогу, почти не нарушая графики доставки. Это означает, что автомобили больше времени дают доход и меньше простаивают на ремонте. Одно только снижение времени простоя и логистических операций уже может окупить вложения в IoT.


В этом случае выгоду обеспечивают:

• сокращение расходов на работу грузовиков;

• сокращение количества срывов графика поставок;

• повышение своевременности поставок;

• сокращение расходов на систему поставок;

• оптимизация логистических систем.


Сценарий использования в нефте– и газоразведке и добыче: умная аналитика

На буровых платформах, которые представляют собой сложные предприятия и целые города, построенные посреди океана, не обойтись без умной аналитики.

Как в случае с транспортировками и логистикой, в стратегические места буровой устанавливается множество датчиков, количество которых доходит до сотен тысяч. Один тип этих датчиков, называемый распределенными акустическими датчиками, опускается в шахты и ежедневно генерирует огромные объемы данных – вплоть до 2 терабайтов в день. Множество этих датчиков собирает и анализирует всевозможные типы данных, позволяя операторам оптимизировать использование ресурсов (к примеру, сокращая количество необходимой воды, песка или пропанта[15]15
  Гранулообразный материал, который используется в нефтедобывающей промышленности для повышения эффективности отдачи скважин с применением технологии гидроразрыва пласта.


[Закрыть]
) или заранее выявлять потенциальные проблемы, тем самым оставляя достаточное количество времени для устранения неполадок или своевременного запуска чрезвычайных мер для спасения жизней и минимизации ущерба. В таких случаях IoT в буквальном смысле спасает жизни и имущество. Более того, сокращение времени и затрат на добычу нефти позволяет компаниям благодаря IoT быстрее получать выручку, повышать прибыли и ускорять окупаемость инвестиций.


Рисунок 3.3. Примеры успешных решений IoT


В сравнении с процессами, которые использовались до внедрения IoT, это можно назвать огромным шагом вперед. Тогда на буровой платформе собирали информацию, записывали ее на пленку и отсылали на вертолете на материк, где в дата-центре происходил анализ данных. А буровая ждала, когда данные обработают и пришлют обратно инструкции. Теперь IoT позволяет подключить платформу к системе туманных вычислений и единой сети, поэтому информация с датчиков оказывается одновременно доступна для анализа многим сторонам, а потому решения можно принимать в реальном времени. В результате коэффициент использования платформы вырос в два-три раза.


В этом случае выгоду обеспечивают:

• предупреждения в реальном времени;

• повышение безопасности за счет более ранних и надежных предупреждений;

• полное использование данных с быстрой аналитикой почти в реальном времени;

• рост коэффициента использования ресурсов в 2–3 раза;

• сокращение времени и стоимости добычи нефти, что приводит к более быстрому получению выручки и большим прибылям.


Сценарий использования в умном городе: открытая платформа, анализ данных и гибкая работа городских служб

Все большей популярностью пользуется еще один горизонтальный сценарий использования IoT в умных городах. Он зарекомендовал себя в Барселоне, которая занимает позицию лидера среди умных городов мира. Здесь задача состояла в подключении к сети различных устройств с целью оказания услуг в столь разных областях, как энергопотребление, транспортировки, коммунальные службы и охрана правопорядка.

Кажется, теперь каждую неделю очередной город приступает к внедрению стратегии умного города на базе IoT. Но история умных городов на базе IoT гораздо интереснее. Сегодня общественность требует от правительства качественного предоставления большего количества услуг, часто призывая к повышению эффективности оказания различных услуг жителям конкретного города, и в этих условиях IoT предлагает заманчивое решение по выгодной цене.

Давайте подробнее рассмотрим Барселону[16]16
  Cisco Case Study 2015: IoE-Driven Smart City Barcelona Initiative Cuts Water Bills, Boosts Parking Revenues, Creates Jobs, & More.


[Закрыть]
. Она хочет эффективно оказывать услуги разного уровня всем своим жителям и предприятиям с помощью информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) посредством разработки и внедрения модели умного города, в основе которой лежит IoT. Модель определяет 12 сфер, в которых запускаются проекты умного города: экология, ИКТ, мобильность, водоснабжение, энергетика, отходы (мусор), природа, строительство, общественное пространство, открытое правительство, информационные потоки и услуги.

В настоящее время в Барселоне действуют 22 основные программы и 83 отдельных проекта, которые относятся к одной или нескольким из этих 12 сфер. Среди этих проектов умные инициативы в освещении, парковке, водоснабжении и утилизации отходов. Сегодня в Барселоне проложено более 500 километров оптоволоконных сетей, развитие которых началось более 30 лет назад, когда городские власти провели оптоволокно в два муниципальных здания. Именно эта первая сеть и стала фундаментом умного города.

В 2012 году городские власти объединили все проекты умного города под общим названием «Умный город Барселона». Помимо внедрения умных технологий, город использует ИТ-проекты для координации услуг различных департаментов. Это, в свою очередь, помогает ликвидировать разобщенность департаментов и обеспечить комфорт жителей. Муниципальный институт информационных технологий Барселоны (IMI) сыграл ключевую роль в начальной организации системы, что подчеркнуло участие государства, горожан и бизнес-сообщества в развитии и формировании технологических инициатив города.

Барселона также инициировала создание так называемой City OS, городской операционной системы, которая функционирует на базе развитой сети датчиков, собирая и анализируя необходимые данные. Городские власти надеются, что эта ОС станет открытой платформой для работы с отдельными проектами на базе умных технологий, которые реализуются в Барселоне. Они также считают эту платформу ключом к преимуществам IoT в сфере аналитики данных и предиктивного моделирования.

Цель барселонской программы умного города заключается в оказании городских услуг разного уровня всем жителям Барселоны, используя интернет и телекоммуникационные технологии. В основе этого подхода лежит представление о городе как о сети сетей, которая объединяет все подведомственные сети – например, транспорт, энергетику и технологии.

Барселонская City OS фактически объединяет в одну сеть все системы, которые в ином случае были бы разными, возможно, даже несовместимыми сетями. Что касается результатов, Барселона сообщает о ежегодной экономии 58 миллионов долларов благодаря использованию технологии умного водоснабжения и ежегодном повышении выручки от парковки на 50 миллионов долларов благодаря использованию технологии умной парковки. В целом реализация проектов умного города создала 47 000 новых рабочих мест. Власти и жители Барселоны более чем довольны такими показателями.

Но откуда именно проистекают выгоды умного города? Давайте углубимся в детали. В большинстве городов парковка занимает второе или третье место в списке источников выручки, что свидетельствует о ее чрезвычайной важности. Система парковки на базе IoT удобна как для города, так и для пользователя. Вот как она работает: водители находят и бронируют парковочное место при помощи мобильного телефона, тем самым экономя время. Город с большей эффективностью использует доступные парковочные места и получает возможность устанавливать гибкие цены, что повышает доходы (сообщается о 20 %-ном росте). К примеру, город может повысить стоимость парковки перед началом рок-концерта и во время его проведения, а затем вернуть прежние цены, когда упадет спрос. Выгода: больше выручка и меньше расходы (сообщается о 30 %-ном сокращении).

В городах можно экономить и на освещении. Только в США окупаемость инвестиций в установку светодиодных систем (LED) составляет около 18 месяцев. Сегодня можно снабжать эти системы датчиками, которые будут включать фонари, только когда на улице появляется машина или пешеход. Ведь нет никакого смысла освещать улицы, когда никто ими не пользуется. И хотя недавно электроэнергия существенно подешевела, она по-прежнему не бесплатна, так что способность эффективно и автоматически включать и выключать фонари все равно будет способствовать экономии. Города, где внедряются такие умные решения по освещению, сообщают, что расходы на электроэнергию снижаются на 30–80 %.

Еще один пример экономии может показаться неожиданным: это коммерческий сбор мусора. Подумайте о существующей системе. Мусоровоз вынужден проезжать по своему маршруту, даже если мусорные баки пусты. Теперь представьте, что город получает возможность в динамическом режиме корректировать график сбора мусора и маршруты мусоровозов, чтобы опустошались только полные или почти полные баки. Внедрение такой системы не представляет сложности. Необходимо оборудовать мусорные баки датчиками заполнения, подсоединить их к системе IoT, которая определяет маршруты мусоровозов, – и вуаля! Маршруты можно оптимизировать. Помимо Барселоны, такие системы уже функционируют во многих городах Европы, Северной Америки и Азии, обеспечивая как минимум 20 %-ное сокращение расходов.

И последний пример сценария использования IoT в умных городах и транспортной системе: мобильная реклама в автобусах. За годы было предпринято немало попыток организации рекламных услуг с привязкой к местоположению, но технологии и бизнес-модели подобных решений всегда оказывались слишком сложными. Однако перевод рекламы в транспорте с бумажных носителей на цифровые экраны, установленные на внешних и внутренних поверхностях автобусов, такси и общественного транспорта, обусловил рост спроса на решения, которые могут наполнить эти мобильные рекламные щиты более релевантным содержимым.

Хотя для онлайн-рекламы и стационарных щитов разработаны многочисленные системы управления контентом, рынок рекламных платформ для умного транспорта все еще ищет подходящие решения. Но в компании Veniam, поставляющей мобильные ячеистые сети для городского транспорта, планируют это изменить. Их мобильная рекламная платформа, которая предоставляется в качестве управляемого сервиса с помесячной оплатой или оплатой по принципу процента от выручки, хитрым образом заполняет этот пробел. После того как рекламодатели или их агенты загружают контент и определяют целевую аудиторию на облачном портале, система выбирает лучшие транспортные средства, места и время для отображения каждого конкретного объявления и руководит процессом, используя каналы связи как между транспортными средствами, так и между транспортными средствами и инфраструктурой. Транспортные средства распределяют контент на основе беспроводной ячеистой сети и взаимодействуют, чтобы отправлять данные об основной аудитории обратно в облако. Так как каждое транспортное средство знает свое положение и категорию пассажиров, которую перевозит, в любой момент времени, то рекламной кампанией можно управлять очень точно. К примеру, система Veniam может показывать конкретное объявление, когда такси находится в радиусе километра от торгового центра, где проходит акция, или показывать конкретный ролик одновременно во всех автобусах города, чтобы отметить появление нового продукта в ту самую минуту, когда происходит его презентация. «Мобильная рекламная платформа Veniam представляет собой лишь один из множества новых сценариев использования бизнес-возможностей, которые появляются, когда мы позволяем транспортным средствам и другим мобильным объектам взаимодействовать друг с другом, получать релевантную контекстную информацию и принимать локальные решения, способствующие формированию необходимой нам глобальной динамики – в данном случае демонстрации нужной рекламы нужным пассажирам в нужном месте в нужное время», – заметил Жуан Баррос, исполнительный директор Veniam.

Сегодня, когда люди по всему миру требуют от своих государств все большего состава качественных услуг, IoT предлагает самоокупающееся решение. Он также повышает эффективность и способность работать с важнейшими вопросами, такими как энергоснабжение, транспортировки, общественная безопасность и гражданские дела. IoT предлагает эффективный, экономически выгодный способ разрабатывать и предоставлять различные кастомизированные услуги для каждого города и его жителей.


В этом случае выгоду обеспечивают:

• увеличение доходов на 20 % и более;

• снижение операционных затрат на 30 % и более;

• повышение эффективности планирования за счет доступности большего объема более полезной информации;

• повышение продуктивности персонала – опять же за счет доступности большего объема более полезной информации;

• повышение комфорта городской жизни благодаря удобному и эффективному оказанию большего количества услуг;

• повышение безопасности за счет привязки полиции и других экстренных служб к одним источникам информации.



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6