В 1926 году гениальный ученый Никола Тесла в интервью сказал, что в будущем радио преобразуется в «большой мозг». Вещи станут частью единого целого, а инструменты для работы поместятся в кармане. Это был первый прогноз о мире интернета вещей.
Термин Internet of Things (интернет вещей) введен в 1999 году Кевином Эштоном из Массачусетского Технологического Института. В публикациях, даже русскоязычных, используется сокращение IoT. Будем использовать это сокращение и мы.
Определений IoT много. В Википедии приводится такое:
IoT – концепция вычислительной сети физических предметов («вещей»), оснащённых встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой. Концепция рассматривает организацию таких сетей как явление, способное перестроить экономические и общественные процессы, исключить из части действий и операций необходимость участия человека.
Период с 2008 по 2009 год считают символическим рождением IoT. По оценкам аналитиков в этом временном промежутке количество устройств, подключённых к глобальной сети, превысило численность населения Земли.
В IoT используется пять основных технологий.
Средства идентификации. В IoT задействованы предметы физического мира, которые не имеют средств подключения к сетям передачи данных. Нужны технологии идентификации этих предметов. Первой и самой распространенной стала технология радиочастотной идентификации при помощи RFID-меток. Метка наносится на товар и специальные RFID-ридеры позволяют отслеживать перемещения товара. В дальнейшем для идентификации стали широко использоваться GPS-сенсоры, местоположение которых определялось при помощи мобильного интернета.
Средства измерения. Они обеспечивают преобразование сведений о внешней среде в машиночитаемые данные. Используются самые разные средства измерения. Элементарные датчики температуры, давления, освещённости. Приборы учёта потребления, интеллектуальные счётчики. Сложные измерительные системы.
Средства передачи данных. К ним относятся беспроводные и проводные сети. В IoT используются все уровни беспроводных сетей. Персональная радиосвязь малого радиуса, например, Bluetooth. Малые локальные средства связи, например, Wi-Fi. Большие локальные для поддержки высокоскоростной связи на больших расстояниях. Глобальная мобильная связь: технологии 3G, 4G, 5G, работающие сегодня, и технология 6G как перспектива. Спутниковая связь: GPS, ГЛОНАСС.
В последние годы для IoT разрабатываются специальные каналы мобильной связи, которые можно назвать упрощенными. Они предназначены для передачи очень маленьких объемов данных – это не графика и не видео, а короткие текстовые сообщения. Зато устройства, которые поддерживают эти каналы связи, требуют минимум энергии.
Для IoT важную роль играют технологии построения сетей передачи данных по линиям электропередачи. Это обусловлено тем, что устройства имеют доступ к электросетям. Например, торговые автоматы, банкоматы, интеллектуальные счётчики.
Средства обработки информации. На первом этапе устройства IoT связывались в основном по протоколам прямой связи устройство-устройство. Импульс развития IoT получил благодаря распространению облачных вычислительных платформ. Сегодня большинство IoT-систем передают сведения облачной платформе. Там происходит обработка информации с последующей передачей необходимых управляющих сигналов на устройства IoT.
Средства для взаимодействия с пользователями. С помощью таких средств пользователи могут вводить данные или настраивать оборудование IoT. Обычно введенная пользователем информация передается в облако, где она обрабатывается и затем отправляется на соответствующие устройства в качестве параметров настройки или управляющих команд. Интерфейсы взаимодействия пользователей и устройств IoT могут работать и напрямую.
С точки зрения масштаба выделяют четыре уровня IoT:
первый уровень связан с работой отдельного устройства или набора однотипных устройств, выполняющих схожие задачи;
второй уровень связан с работой относительно малого локального сектора устройств различного назначения (к этому уровню относится «умный дом»);
третий уровень связан с обслуживанием относительно большой территории, оснащенной устройствами IoT (к этому уровню относится «умный город»);
четвертый уровень связан с обслуживанием всей планеты.
IoT развивается быстрыми темпами. По оценкам к 2020 году к IoT было подключено более 20 млрд устройств. Ежегодный рост подключений оценивался в 20%. По другим оценкам в 2025 году к IoT подключено 80 млрд устройств. При этом нужно отметить, что из-за разных трактовок, что такое устройство IoT, такие оценки существенно различаются. Но в любом случае – это миллиарды устройств.
IoT затрагивает все отрасли. В электроэнергетике за счет дистанционного мониторинга улучшают контролируемость подстанций и линий электропередачи. В здравоохранении за счет умных устройств контроля показателей здоровья человека достигается новый уровень диагностики. В сельском хозяйстве теплицы дозируют удобрения и воду. Внедрение IoT в логистике сокращает затраты на грузоперевозки, повышает их прозрачность и минимизирует человеческий фактор.
Об «умных вещах», «умных домах» и «умных городах» в интернете можно найти много публикаций и примеров. Считается, что первую в мире умную вещь создал один из отцов протокола TCP/IP Джон Ромки в 1990 году, когда подключил к сети свой тостер. С тех пор количество умных бытовых устройств постоянно растет.
Не самые бедные ИТ-энтузиасты объединяют их в своих умных домах. Осветительные приборы регулируют яркость света в зависимости от времени суток. Автоматически открываются дверные замки и двери. Колонки воспроизводят музыку, а телевизоры – телепрограммы. Термостаты поддерживают заданную температуру. Видеокамеры следят за безопасностью и информируют о подозрительных событиях.
Сегодня такие устройства управляются в основном специальными пультами, приложениями на смартфоне или голосом.
Умные города в экономическом и социальном аспектах устремлены в будущее. Они ведут постоянный мониторинг важных объектов инфраструктуры – автомобильных дорог, мостов, туннелей, железных дорог, метро, аэропортов, морских портов, систем связи, водоснабжения, энергоснабжения. Такой мониторинг позволяет оптимально распределять ресурсы и обеспечивать безопасность. Понятно также, что важными компонентами умного города становятся умные дома.
Сегодня в городах и особенно в публичных местах повсеместно устанавливаются системы видеонаблюдения, в том числе оснащенные программным обеспечением для распознавания лиц. Большинство жителей приветствуют этим меры, так как преимущества безопасности более существенны, чем недовольство от чрезмерного контроля.
Умные города постоянно наращивают число предоставляемых населению услуг, обеспечивая устойчивую среду, которая способствует благополучию и сохранению здоровья горожан.
Несколько позже концепции IoT появилась концепция интернета людей – Internet of People, IoP (далее для краткости будем употреблять это сокращение).
В IoP обычно выделяют две составляющие: персональные гаджеты (в первую очередь – смартфоны) и биометрические датчики.
Смартфоны используются для взаимодействия с устройствами IoT, которыми человек окружает себя дома, а также с устройствами общего пользования. Собственные устройства IoT человек может удаленно настраивать, а также непосредственно управлять ими оперативными или отложенными во времени командами. Устройства IoT общественного пользования – это платежные терминалы в торговых сетях и на транспорте, считыватели OR-кодов. Смартфон – это также средство геопозиционирования человека.
Биометрические датчики измеряют физиологические параметры человека: пульс, давление, температуру тела и температуру на поверхности кожи, насыщенность крови кислородом, частоту дыхания, фазы сна, … Эти параметры передаются либо в облачное хранилище для последующей обработки и принятия решений, либо сразу на умное устройство. Так, например, на рынке сегодня есть умная лампочка, которая реагирует на сигналы о фазах сна и подстраивает под них освещение. Она напрямую получает сигнал, сама включается и потихоньку «разгорается», эмулируя рассвет, когда тело человека входит в состояние пробуждения.
Разделение достаточно условно, так как в некоторые персональные гаджеты простейшие биометрические устройства интегрируются напрямую. Наиболее распространенных пример – умные часы, реже – фитнес-браслеты. Они отмеряют пройденные шаги, могу измерять пульс, давление и физические нагрузки, отслеживать фазы сна. Продвинутые модели по сердечному ритму могут контролировать уровень стресса, измерять сатурацию крови и даже снимать кардиограмму.
Из этих описаний становится ясно, что IoT и IoP – пересекающиеся и тесно взаимодействующие цифровые пространства. Провести между ними четкую границу невозможно. Напрашивается объединение IoT и IoP в единое целое, что и было сделано в концепции интернета всего – Internet of Everything, IoE.
IoE – цифровое пространство, которое объединяет в единое целое вещи, данные, процессы и людей. По этой концепции любой объект может быть наделен цифровыми функциями. IoE – это цифровая экосистема, в которой в режиме реального времени считываются всевозможные сигналы окружающего мира. Затем эти сигналы обрабатываются и на этой основе постоянно генерируется ценная рекомендательная информация или сразу полезные действия.
То, как компьютерные устройства интегрируются с жизнью людей сегодня, это только первые шаги. Многие действия людям приходится выполнять самостоятельно – настраивать работу устройств, нажимать кнопки, приказывать голосом. Настоящий прорыв ожидается, когда будут разработаны полноценные механизмы адаптации компьютерных устройств к разнообразным контекстам окружающего мира и человеческой жизни. В этом случае компьютерные устройства и управляющее ими программное обеспечение смогут учится и набираться опыта, с опережением принимать меры в зависимости от ситуации и предпочтений пользователя.
Сегодня человек подъезжает к воротам дома и со смартфона открывает их. Завтра при приближении машины к воротам сигнал о прибытии хозяина будет отправляться автоматически. Сегодня владелец умного дома голосом меняет цвет и яркость освещения. Завтра биометрические датчики будут информировать умный дом о состоянии и настроении хозяина и автоматически подбирать для них наиболее подходящее освещение.
У футурологов популярны рассказы о холодильниках, которые отслеживают наличие и сроки годности продуктов. В умных домах ближайшего будущего такой холодильник сам будет обновлять состав продуктов, заказывая, оплачивая и принимая доставку из онлайн-гипермаркетов.
Важную роль в развитии IoE должны сыграть интеллектуальные агенты, работа которых основана на современных технологиях искусственного интеллекта. Интеллектуальный агент, это специализированная нейросеть, связанная с конкретным человеком. Она постепенно обучается, взаимодействуя с этим человеком, разбирая, анализируя и сохраняя различные контексты его жизни. Главная задача интеллектуального агента – подбирать для разных контекстов подходящие управляющие воздействия. При необходимости интеллектуальный агент обращается к другим нейросетям или программным компонентам, которые специализируются на решении задач определенного класса.
Ученые и автомобильные корпорации работают над интеграцией биометрических датчиков в умный автомобиль. Такие датчики осуществляют мониторинг сердечной и дыхательной активности водителя. На основе анализа результатов мониторинга управляющие системы автомобиля могут вмешиваться в управление, вплоть до полной остановки и блокировки движения.
Компания Volvo тестирует другой подход – инфракрасные камеры, которые считывают информацию с лица водителя. Система отмечает замедление моргания, не до конца открытые глаза, наклон головы, характерное «клевание носом». Как только обнаруживается опасность засыпания водителя, запускается система безопасности. Она может принимать различные меры, от пробуждающих сигналов до автоматической остановки машины.
Мы не затрагиваем исследования и эксперименты, связанные с нейроинтерфейсами, которые позволят в будущем управлять различными устройствами IoE силой мысли. Это пока еще ближе к фантастике, но, судя по всему, не такой уж и далекой.
Мир IoE – это удивительный мир, если, конечно, человечество сумеет его построить. Устройства и приложения IoE – огромный и быстро растущий рынок. IoE уже оказывает свое влияние на все сектора экономики и социальной сферы. От сельского хозяйства до сферы финансовых услуг, от индивидуальных умных устройств до мониторинга массовых мероприятий.
Но это также мир, в котором, как обычно, есть и обратная сторона.
Ключевая проблема IoT, IoP и IoE связана с безопасностью. Киберпреступники постоянно взламывают самые разные устройства, подключенные к той или иной сети. Подгружают вирусы на взломанные устройства и даже совершают целые диверсии на производствах, в умных домах и городах. Чем более интегрированным становится мир вещей, данных, процессов и людей, тем он больше подвержен рискам и угрозам постороннего вмешательства и воздействия.
Вторая проблема – продолжение первой. Основные аргументы противников IoE связаны с чрезмерной зависимостью человечества от технологий. Ни одна система не является надежной на 100%. Нелинейная сложность системы в этом случае не плюс, а минус. Напомним, что в таких системах небольшие воздействия могут приводить к непредсказуемым по масштабам последствиям.
Когда люди безоговорочно полагаются на IoE в повседневной жизни, опасность катастрофических сценариев увеличивается. Мы неизбежно будем терять навыки жить в мире без IoE. Если он по какой-то причине пропадает, пусть даже не навсегда, а на некоторое время, представить и описать хаос могут только фантасты (что они и делают).
На днях (ноябрь 2025 года) ученые определили, что от Солнца оторвался гигантский протуберанец, в 80 раз превышающий по размерам нашу планету. На этот раз он отправился в противоположную от Земли сторону. Последствия такого столкновения могут быть очень серьезными. Прямой удар протуберанца гораздо меньшего масштаба спровоцировал на Земле мощные магнитные бури, которые продолжались в течение четырех дней, влияя на работу энергосистем и спутниковой навигации.
Понятно, что невнятные космические угрозы никак не повлияют на научно-технический прогресс. Люди – оптимисты и всегда верят в лучшее. Цифровой мир будет развиваться, цифровая трансформация экономики продолжаться, цифровые технологии все глубже проникать в жизнь человечества.
IoE – это мир, в котором очень хочется пожить. И сохранить при этом то, что привело человека на вершину эволюции, – наш интеллектуальный и духовный потенциал.
Вопрос для любознательных. Смогут ли работать технологии IoE в обществе, которое откажется от чрезмерного потребления?