Что такое Индустрия 4.0 и Интернет вещей? Эти два понятия являются двумя сторонами одного и того же явления — подключение предметов вокруг нас к интернету. Только Индустрия 4.0 относится к промышленности, а Интернет вещей — к потребителям. Как возникли эти понятия?
Индустрия 4.0
Термин Индустрия 4.0 придумали немецкие промышленники к Ганноверской ярмарке в 2011 году. Тогда они заявили о том, что сейчас начинается четвертая промышленная революция, в которой Германия должна сыграть ведущую роль. Для ускорения интернетизация заводских машин и станков была разработана стратегия развития промышленности «Платформа Индустрии 4.0» и государственная программа «Промышленность 4.0».
Что такое промышленная революция
Первую промышленную революцию связывают с изобретением парового двигателя в Великобритании во второй половине XVII века; вторую — с электрификацией в конце XIX века, а третью — с развитием информационных технологий во второй половине XX века. Четвертая революция связана с объединением промышленности и информационных технологий.
К 2016 году немецкие промышленники собираются представить первые работающие производственные кейсы, а к 2030 году Германии планирует полностью перейти на систему интернетизированной промышленности. Немецкое правительство инвестирует в эту область около 200 миллионов евро.
Аналогичные программы также запущены в Нидерландах, Франции, Великобритании, Италии, Бельгии и других странах. В США в 2012 году была создана некоммерческая Коалиция лидеров умного производства. В нее входят промышленники, поставщики, ИТ-компании, госведомства, университеты и лаборатории. Цель организации — создать открытую умную платформу для промышленных ИТ-приложений
В 2014 году компании General Electric, AT&T, Cisco, IBM и Intel создали Консорциум промышленного интернета (Industrial Internet Consortium). Сегодня в него сходят 170 организаций. Цель некоммерческого объединения — устранение барьеров между различными технологиями для того, чтобы обеспечить максимальный доступ к большим данным и усовершенствовать интеграцию физической и цифровой среды.
В России «четвертая революция» тоже уже началась. В конце августа 2015 года «Российские космические системы» (РКС) и «Ростелеком» подписали меморандум о создании Ассоциации содействия развитию Промышленного интернета «Национальный консорциум Промышленного интернета» на международном авиакосмическом салоне МАКС-2015.
Цель ассоциации — внедрение технологий промышленного интернета в российское производство, а также обеспечения межотраслевой интеграции решений в этой сфере за счет объединения усилий крупнейших отраслевых компаний и научно-исследовательских организаций.
Интернет вещей
Концепция Интернета вещей была сформулирована гораздо раньше — в 1999 году Кевином Эштоном, основателем исследовательской группы Auto-ID при Массачусетском технологическом институте. На презентации для руководства Procter&Gamble он рассказал, как внедрение радиочастотных меток в товары сможет изменить систему управления логистикой в корпорации. Но временем настоящего рождения Интернета вещей считаются 2008–2009 год, когда количество подключенных к интернету устройств превысило численность населения Земли.
Интернет вещей — это концепция подключения к интернету бытовых предметов, которые благодаря этому могут взаимодействовать друг с другом или с внешней средой, собирать полезные данные и на их основе самостоятельно совершать действия и операции, без участия человека. К этим предметам могут относиться, например, автомобили, термостаты, бытовая техника (холодильник, стиральная машина, сушилка и так далее), лампочки. Интернет вещей также может активно использоваться в медицине. Один из примеров — имплантаты для мониторинга сердцебиения.
На этом рынке тоже уже есть ассоциации, которые занимаются стандартизацией и развитием технологий Интернета вещей. В начале 2014 года был создан консорциум AllSeen Alliance. В него входят Linux, Qualcomm, LG, Sharp, Panasonic, и еще около 50 компаний. В прошлом году к AllSeen присоединилась Microsoft. У AllSeen уже есть свое открытое программное обеспечение AllJoyn, созданное Qualcomm.
В июле 2014 года Intel, Samsung Electronics, Dell, Broadcom и другие ИТ-компании создали некоммерческое объединение под названием Open Interconnect Consortium. Его цель — разработка стандартов «интернета вещей», которые позволят устройствам разных производителей передавать друг другу информацию, что сделает идею «Интернета вещей» более эффективной. Open Interconnect Consortium начал с разработок в сфере бытовой и офисной техники.
В чем новизна и польза
Интернет вещей и Индустрия 4.0 — это не новые технологии. Это новый подход к производству и потреблению. Он строится на сборе больших данных, их обработке и использовании для совершения действий и операций независимо от человека. Таким образом машины могут самостоятельно оптимизировать и настраивать собственную работу.
Основные компоненты Индустрии 4.0: умные сенсоры, которые позволяют собирать данные прямо во время процесса производства; подключение к интернету, которое позволяет передавать большие объемы данных людям, другим машинам и заводам; облачные сервисы, которые предоставляют данные из любого места; анализ больших данных, который позволяет совместно обрабатывать большие объемы различных данных.
Развитие Интернета вещей и Индустрии 4.0 должно привести к еще большему снижению количества человеческого труда на производстве. На заводах Siemens до сих пор около тысячи человек занимаются мониторингом работы машин. По прогнозам, в течение 20 лет около 47 процентов рабочих мест в США будут автоматизированы.
Примеры интернета вещей
Примеры Интернета вещей уже успешно представлены на рынке. Один из самых известных — термостат Nest. Он собирает данные о том, как жильцы обогревают или охлаждают помещение, и затем начинает самостоятельно управлять энергопотреблением в доме. В 2014 году Google приобрела компанию Nest и создала подразделение, которое занимается разработками в сфере интернета вещей. В рамках проекта был создан детектор дыма и угарного газа Nest Protect. В том же году компания купила производителя камер удаленного видеонаблюдения Dropcam. Они передают видео на компьютер и мобильные устройства владельца.
Другой пример — умные лампочки Hue компании Philips. Это светодиодные лампы, которые могут менять цвет и тон освещения и потребляют на 80 процентов меньше, чем лампа накаливания. Пользователи могут управлять ими с помощью приложения на iOS или Android.
Технологии Интернета вещей также активно распространяются в сфере производства товаров для питомцев. Уже существует устройство Catfi, которое регулирует подачу еды в отсутствие хозяина; система Fishbit, которая следит за условием содержания и питанием рыбок; умная игрушка для собак CleverPet.
Помимо бытовой сферы, Интернет вещей активно распространяется в области фитнеса и спорта. Примеры — фитнес-браслеты и фитнес-одежда, которая измеряет мышечную активность, сердечный ритм, дыхание в реальном времени.
Примеры Индустрии 4.0
Один из примеров применения технологий Индустрии 4.0 — это сервис Granular для «умного» управления сельскохозяйственным производством. Он помогает фермерам планировать производство и его бюджет, управлять ресурсами и командой, анализировать процессы и улучшать их.
Одной из компаний, которая активно занимается внедрением технологий индустриального интернета, является General Electric. По словам вице-президента GE Software Билла Ру, сенсоры на ветрогенераторах повышают их эффективность на пять процентов. И это только начало исследований и разработок в этой сфере.
Представители GE так же поясняют, что объекты индустриального интернета будут самостоятельно мониторить свою работу и определять, когда они могут сломаться. Тут происходит соединение понятий Интернета вещей и Индустрии 4.0. Например, телефон сам определяет, что в скором будущем он «умрет», и сообщает заводу об этом. К тому моменту, как пользователь выкинет устройство, на предприятии для него уже будет готов новый телефон со старыми настройками — такими же, какие были на сломавшемся.