Понятие интернета вещей
Технология интернета вещей является как бы собирательной из всех сквозных цифровых технологий, которые были описаны ранее. Она основана на технологиях беспроводной связи, на технологиях робототехники и сенсорики. Так как целью организации систем интернета вещей является получение больших данных, невозможно представить себе технологии интернета вещей без технологии больших данных, когда нужно обрабатывать непрерывно поступающую информацию со всевозможных датчиков и сенсоров, где используются математические алгоритмы. Это нужно для того, чтобы ЛПР могло контролировать производственные процессы и управлять ими. Полученные с датчиков и сенсоров данные передаются в компьютерную сеть по проводным или беспроводным протоколам (WiFi, Bluetooth, RS-485, MODBUS, CAN bus, OPC UA, BLE, 6LoRaWAN,
Sigfox и пр.) через сетевые шлюзы – то есть роутеры, которые объединяют и подключают конечные устройства к облаку. Облако (удаленный сервер) находится где-то в датацентре. Такие датацентры могут быть и на значительном удалении от источников информации. Например, серверы, куда посылается информация с датчиков, установленных в российских полях, могут находиться в За падной Европе. В датацентре данные накапливаются, становятся так называемой big data. Здесь к этим данным подключаются всевозможные алгоритмы обработки информации, которые и генерируют аналитическую информацию. В том числе в режиме онлайн.
Архитектура системы интернета вещей в растениеводстве
Например, идущий по полю комбайн сигнализирует о своей поломке, и на этой основе принимаются решения о выезде в эту точку ремонтной бригады. Или, идущая по полю техника на основе датчиков с помощью датчиков индуктивность, емкости, давления подает сигнал об излишней вибрации, что является также основанием о необходимости проведения ремонта. Технологию Интернета вещей можно назвать «умной» платформой. Вычислительное ядро обеспечивает взаимоувязку этих устройств. А запрограммированные алгоритмы определяют характер взаимодействия между устройствами.
Бурное развитие технологий интернета вещей за последние 10 лет во многом определяется тем, что цена на сенсоры и каналы связи снизилась за это время в несколько раз. Это обеспечило возможность их широкого внедрения. Раньше для этих целей использовалась сложная микроэлектроника, а сейчас все эти модули и линии связи стоит очень дешево.
В технологиях интернета вещей используются сегодня в основном беспроводные коммуникации.
Технологии передачи данных в IoT
И относительно работы предприятий, в том числе, сельскохозяйственных, здесь можно выделить два вида связи – та, которую реализуют операторы мобильной связи и сети LPWAN. Первая является довольно дорогостоящей. И развитие интернета вещей обязано именно второму виду связи – это низко мощные, но дальнобойные
средства коммуникации, которые работают в лицензионных требованиях, в лицензионных диапазонах. Они сегодня обеспечивают энергоемкость устройств. Питание происходит от батареек, и на заряде 1 батарейки устройство может работать 3–5 и более лет.
Развитие сетей LPWAN и аналогичных им сетей LoRaWAN в России еще обусловлено тем, что в отличие, например, от Западной Европы, большая часть территории непокрыта интернетом.
Существующие системы интернета вещей в растениеводстве позволяют увидеть не просто, где находится техника, а, например, встроенные около 100 датчиков в комбайны Ростсельмаша позволяют отследить, сколько топлива куда слито (так называемые системы «свой–чужой»), проводилась ли профилактическое обслуживание техники, в каком она сейчас состоянии. Таким образом обеспечивается полная прослеживаемость процессов. Это позволяет эффективно управлять.