Intel: зачем нужен Интернет Вещей

Вряд ли кто-то из наших читателей ещё не встречал словосочетание «Интернет вещей». Зато наверняка можно сказать, что мало кто в полной мере понимает, что это за направление, как оно развивается и почему о нём так много говорят.

Разобраться в теме нам поможет Жан-Лоран Филипп, технический директор направления Интернет Вещей по региону EMEA в компании Intel. В интервью 4PDA он рассказал о развитии Internet of Things в целом и о планах компании Intel по работе с этим молодым сегментом рынка.

Что такое Интернет вещей? В чём его принципиальное отличие от обычного Интернета? И почему его выделили в особое направление, ведь тогда можно сказать, что есть Интернет компьютеров, Интернет людей, если мы говорим о носимых устройствах?

Я бы сказал, что Интернет вещей — это эволюция мобильных, домашних, промышленных решений, и интегрированных с ними приложений. Цель Интернета вещей — объединить все эти системы ради обеспечения дополнительной выгоды для конечного потребителя. Это могут быть люди у себя дома, пациенты больниц, промышленники и разного рода компании, которые могут использовать данные преимущества. В отличие от обычного Интернета, который лишь способ объединения компьютеров, это — попытка выйти за его пределы. По последним данным аналитиков, более 87% общего числа устройств сегодня не имеют доступа в Интернет. То есть, мы можем сказать, что в ближайшем будущем эти устройства смогут собирать информацию, выходить в Интернет, отправлять её на некий портал. Он будет объединять информацию, которую получил от датчиков, размещённых дома, в машине, на заводе, в городе. Оттуда она отправляется обратно на какой-либо исполнительный механизм, а также загружается в облачный сервис для дальнейшего анализа. Это и есть идея Интернета вещей — собрать как можно больше данных, и на основе анализа этих данных сделать некоторые выводы. Причём данные могут быть проанализированы как в непосредственной близости от собравшего их датчика, так и позднее — более детально — в «облаке».

Почему к этой теме приковано столько внимания? В этом будущее с точки зрения компании Intel и их представителей?

Intel занимается разработкой и производством различных полупроводниковых компонентов. Интернет вещей несёт в себе большой потенциал для улучшения качества жизни людей. Соответственно, Intel помогает людям сделать свою жизнь лучше. Например, для меня и для вас в этом офисе. В комнате могут быть установлены сенсоры, которые будут проверять, есть ли кто-то внутри, сколько нас — двое или двадцать. Следовательно, температура внутри вырастет в той или иной степени, датчики могут проверить, обратившись к компьютеру, на какой срок забронирована данная комната, на час или пять. Если комната будет занята только час, вероятно, нет никакой необходимости включать систему кондиционирования. Но если тут будет сидеть двадцать человек на протяжении пяти часов, система запустит кондиционер, чтобы сохранить комфортную температуру на протяжении всего мероприятия.

Без использования Интернета вещей это выглядело бы так. В комнате есть датчик, он регистрирует медленно растущую температуру. Мы выходим из комнаты, но датчик всё равно запустит кондиционер — и будет гнать холодный воздух впустую. В итоге получаем лишнюю трату энергии и средств на оплату электричества. Однако, знай система, что в комнате никого нет, и не будет весь день — она бы отключила и обогрев, и охлаждение. В этом и есть смысл объединения большого количества компонентов в единую систему. В данном случае это не только датчики, но и система бронирования переговорных комнат, которая знает, будет ли данная переговорная занята, и каким количеством людей.

Разница между тем, что могут сделать отдельные датчики, и подключённые к Интернету вещей, огромна. Вот ещё пример. Я беру такси в Москве, Лондоне или любом другом городе с напряжённой дорожной обстановкой. Вдоль дороги установлены специальные сенсоры, и в случае затруднений движения на маршруте они отправляют эти данные в «облако». А там уже принимается решение — найти и использовать альтернативный маршрут. Система обратит внимание на время: если сейчас восемь утра, то интенсивное движение идёт в одну сторону, если пять вечера — машины движутся в обратном направлении. И на основе этого может быть найден оптимальный маршрут, отображённый на больших информационных табло: «Внимание! Впереди авария. Для объезда используйте такой-то путь».

По умолчанию, не используя «умного» решения, датчик просто подаст сигнал об аварии — и пустит в объезд. Но там тоже может быть другое препятствие, и это не сработает, как должно. Чтобы решение можно было назвать по-настоящему «умным», необходимо объединить информацию с датчиков у дороги, данные об улицах и их загрузке в зависимости от времени дня, данные о погоде, и много иной дополнительной информации.

Теперь давайте поговорим о здоровье, т. к. это очень важная тема. Мы можем предложить большое количество различных решений, особенно сейчас — это различные фитнес-браслеты, умные часы и прочие гаджеты. К примеру, они могут наблюдать за здоровьем пациента, пока он находится дома, а не в больнице под наблюдением врачей и медсестёр. К тому же психологически человеку проще восстанавливаться в стенах своего дома, нежели лечебного заведения. Или, если мы не знаем точного диагноза, проще и дешевле наблюдать за показателями человека удалённо, нежели в больнице. Это блестящая идея! Интернет вещей — это действительно здорово! Вопрос сейчас заключается в том, как мы можем это реализовать. И, возвращаясь к вашему вопросу: Intel помогает людям в этом. Интернет вещей даст преимущества для вас, для меня, для компаний, для правительств — для всех. Чего мы хотим в нашей жизни? Мы хотим быть счастливыми и здоровыми. Если мы в состоянии обеспечить это — можно считать, что цель достигнута.

Как донести идею Интернета вещей до массового пользователя, а не для профессионалов из IT-индустрии?

Если мы сможем донести до них примеры реальной выгоды и преимуществ, мы сможем объяснить, зачем им нужен браслет, различные датчики в зданиях, на улицах городов. Это, как минимум, обеспечит лучшее качество жизни, позволит сэкономить. Для иллюстрации последнего можно рассмотреть чисто бытовой, но при этом многоступенчатый вариант. Представьте, что каждый продукт у вас в холодильнике имеет свой срок годности, и холодильник знает это. Он знает, что вот тот йогурт, сыр, фрукт или овощ послезавтра уже будет просрочен. И вечером даст совет использовать этот продукт, когда будете готовить ужин. Отлично, это первый вариант. Но если мы пойдём дальше... Холодильник сверяет список загруженных в него продуктов и сроки их годности, залезает в Интернет, подбирает там рецепт, по которому можно использовать эти ингредиенты, отсылает рецепт на смартфон или выводит на экран домашнего компьютера. Так мы экомим и время, и деньги.

Есть и ещё одна немаловажная деталь. Все мы хотим, чтобы Интернет вещей был максимально незаметен для нас. Он должен быть просто частью жизни, сделать жизнь лучше, но при этом не усложнять её, не создавать лишних проблем. Intel сейчас работает над рядом компонентов этой системы, но важнейшим среди них считается защита данных. Всех данных, которые передаются между устройствами. Эта защита обеспечивается на нескольких уровнях всех устройств. Каждый датчик имеет свой ID, и при загрузке он обращается к серверу, а тот, в свою очередь, знает о существовании датчика с таким номером. Соответственно, он может проверить физическое существование датчика, а поскольку его ID жёстко запрограммирован — это уже начальный уровень безопасности. Дальнейшая загрузка происходит только после проверки программного обеспечения на идентичность с тем, которое есть на сервере. Следующий шаг — обеспечение безопасности передачи данных и исключения возможности их перехвата. Для этого мы используем ряд решений от McAffee, чтобы гарантировать защиту данных во время работы. Это очень важный компонент. Для этого Intel применяет все возможные средства защиты, обеспечивающие надёжность передачи любых данных в Интернете вещей — от датчиков до портала и аналитического центра. Все данные передаются беспроводными каналами — Bluetooth, Wi-Fi, 3G и т.д. В этой ситуации портал для сбора данных должен понимать все эти способы и трансформировать их в понятный и доступный формат для дальнейшей обработки в «облаке» или аналитическом центре. Одно из преимуществ Intel — в использовании всех доступных средств преобразования данных в формат, понятный для максимального количества приложений. Пользователю совсем не обязательно об этом знать, но он должен быть уверен в том, что и его данные, и все данные вокруг безопасны и гарантированно защищены. И Intel успешно работает над этим.

Мир не совершенен. Что может произойти, если всё-таки система будет взломана? К каким последствиям это приведёт? Как это могут использовать против нас?

К сожалению, понятно, что нельзя абсолютно исключать такую возможность. Однако, помимо уже упомянутой проверки на стадии загрузки со сверкой данных и программного обеспечения, есть ещё один элемент дополнительной защиты. Так называемый «лист допуска». Это означает, что на конкретном устройстве могут быть запущены только определённые «агенты» — части программы. И если кто-то попытается добавить другое программное обеспечение на устройство, оно проверит его по «листу допуска». В случае, когда ПО нет в этом списке, устройство просто не запустит его.

Другой случай взлома — перехват данных, передаваемых между устройствами. Над этой проблемой мы работаем совместно с McAfee, а именно — над шифровкой данных. Даже в случае перехвата, не имея ключа, оперативно расшифровать эти данные взломщик не сможет. Мы создаём защиту на каждом уровне системы. Да, она не идеальна. Можно представить ситуацию, когда кто-то перехватит небольшую часть зашифрованных данных. Но, чтобы дешифровать их, необходим суперкомпьютер, и процесс может занять часы, дни и даже месяцы. И это всё ради небольшого фрагмента, который через пару дней уже окажется бесполезным. Насколько я знаю, сейчас нет способов, которые позволяют расшифровать данные «на лету». И это хорошая новость для нас. К тому же, некоторые данные — например, температура воздуха, влажность, интенсивность света — в большинстве случаев находятся в открытом доступе. Так, в Лондоне есть датчики температуры, влажности, света, уровня CO2 в воздухе — и все замеры с них можно спокойно изучить в Интернете, на специальных страницах. Так что, даже получив кусочек информации, перехватчик с удивлением обнаружит, что она есть в свободном доступе. А как взломщики смогут выбрать действительно нужное из потока информации? Это пустая трата времени. В текущий момент нет никакого смысла взламывать систему Интернета вещей. Она несёт в себе много бонусов для пользователей, но в ней нет ничего интересного для хакеров. Возможно, вы не согласны со мной?

Пока ещё рано говорить об этом. Пока Интернет вещей не станет неотъемлемой частью нашей жизни. Тогда можно будет говорить о смысле его взлома.

Вы сами ответили на свой вопрос. Всё сейчас находится в самом начале. Если мы начинаем что-то, мы не знаем досконально, к чему это приведёт в будущем. Всё просчитать невозможно. Ясно, что Интернет вещей будет большим, и он будет полезен для каждого. И прежде, чем запускать Интернет вещей, Intel разрабатывает механизмы безопасности и защиты данных — как базовые элементы всей системы. Без этого ничего хорошего не выйдет. Мы не можем что-то сделать, а потом говорить «Ой, нас взломали! Давайте сделаем вот так», «Ой, нас опять взломали, давайте попробуем ещё так». Intel создает комплексную систему, состоящую из множества блоков — от датчиков к порталам, к «облаку» и аналитическим центрам. И обеспечивает на каждом уровне защиту, управляемость и конфиденциальность данных. Именно поэтому проще создавать это всё на этапе планирования, в том числе и закладывая эти данные на уровне жёсткого кода. Это гораздо лучше, чем добавлять что-то потом, в попытках устранить недоработки.

Если Интернет вещей выйдет в массы, не создаст ли это перегрузки у интернет-провайдеров, да и вообще сетей в целом?

Если мы сравним с прошлым, то все соединения значительно улучшились, включая скорость и пропускную способность. Рассмотрим ещё раз Интернет вещей детально. С одной стороны, это большое количество различных датчиков и исполнительных механизмов. Они могут передавать данные температуры и влажности — это очень маленький объём. Но может быть и HD-приёмник, которому нужен широкий канал. В последнем случае мы получаем большую нагрузку на сеть и интернет-соединение. Однако не стоит забывать, что есть некий баланс между тем, что мы хотим передать, и фактической пропускной способностью канала. Со своей стороны, мы активно работаем над улучшением сетей, используя средства, о которых вы, вероятно, слышали: новые 10Gbit Ethernet и 40Gbit Ethernet. Они позволяют обеспечить необходимую пропускную способность каналов для работы серверов. А внутри «облака» мы работаем с поставщиками услуг. Они прекрасно понимают, что для оказания высокого качества услуги следует улучшать качество своих сетей. Intel оказывает поддержку в работе с NFV, SDN. NFV позволяет получать данные серверам быстрее, не используя при этом дополнительного оборудования. А SDN/SDI позволяет собрать все компоненты, улучшить и использовать по максимуму все доступные ресурсы. Соответственно, разрабатывая и улучшая способы передачи данных, мы повышаем пропускную способность и обеспечиваем необходимые каналы для работы Интернета вещей. И этот рост производительности открывает новые возможности потребления. Чем больше возможности, тем выше потребление — а это вызывает новое увеличение возможностей, и так далее. Всё это обеспечивает стабильный рост сетей. В настоящий момент я не вижу никакой угрозы, что Мировая Паутина будет перегружена и перестанет стабильно работать. Мы имеем в распоряжении большую пропускную способность и количество соединений, нежели нам реально необходимо.

Посмотрим...

Конечно, посмотрим. Но в местах, где установлено большое количество видеокамер, всё работает без проблем, Интернет вполне справляется с этими потоками, никоим образом не теряя своей работоспособности. Существует чёткая взаимосвязь между теми, кто поставляет услугу, и теми, кто её потребляет. Если потребители говорят, что им нужно ещё больше, поставщики интернет-услуг всегда могут обратиться к нам. Мы можем предложить им ряд решений из нашей экосистемы с использованием вышеупомянутых NFV и SDN/SDI — и улучшить их возможности. Это очень перспективно.

Продолжая тему. Интернет вещей ускорит появление умных домов и даже городов?

Конечно, ускорит. Вот, смотрите: у вас дома есть обогреватель. Он запрограммирован, чтобы выключаться в семь утра, когда вы уходите на работу, и включаться снова в пять вечера. И к вашему возвращению в семь вечера дома будет тепло. Но сегодня вам пришлось задержаться на работе, или вы уехали в отпуск, но забыли внести изменения в программу включения обогревателя. Интернет вещей позволит вам изменить график работу обогревателя удалённо, причём буквально в несколько простейших действий. Это повышает уровень комфорта, уменьшает счета за электричество. Это действительно очень удобно для домашнего использования. Ведь к Интернету вещей может быть подлючён не только обогреватель, но и холодильник, о котором мы говорили раньше, и много других устройств.

С умными городами всё ещё очевиднее. Задача городского руководства — облегчить жизнь всем жителям: уменьшить пробки на дорогах, организовать объездные маршруты, снизить загрязнение воздуха, увеличить использование общественного транспорта и так далее. Интернет вещей поможет им достигнуть этих целей. Это будет лучше и для жителей города, и для экологии Земли, а значит — пойдёт на пользу всем нам. Я действительно в это верю.

Мы уже можем наблюдать начало этого процесса в некоторых городах. К примеру, Дублин, город с самым большим количеством подключений. Или Лондон, в котором создана специальная система мониторинга качества воздуха. Это начинает менять жизнь людей. Они планируют маршрут пробежки в зависимости от качества воздуха в том или ином районе. Допустим, может дуть ветер, и поэтому все выбросы уносит в другую часть города. И будет лучше проехать пару станций на метро, чтобы совершить свою пробежку в более комфортных условиях. Мелочи вроде бы, но очень полезные для здоровья.

У современного человека катастрофически мало времени. И пока это всё выглядит не очень органично и сложно, требует дополнительных действий.

Я понимаю. Вы не хотите, чтобы это усложняло вашу жизнь. В Лондоне есть специальный сайт с картой, на которой можно увидеть текущий уровень загрязнения в каждом районе. Я думаю, это должно быть уже в открытом доступе. Можно посмотреть эту карту прежде, чем выходить из дома. Вы берёте свой смартфон дома и говорите: «я хочу на пробежку в такой-то парк». Можно использовать приложение, которое покажет максимально подходящий для этого район, и как добраться туда на общественном транспорте. Используя свою машину, вы увеличите загрязнение воздуха — поэтому только общественный транспорт. И вот вы добрались до парка, совершили свою пробежку. Это не заставило вас делать много лишних движений или дополнительно задумываться. Мы видим, что много людей сейчас занимается бегом — это хорошо для здоровья, хорошо для лёгких, но эффект будет больше, если выбирать подходящие места. Вы просто составляете запрос — и получаете на него ответ. Где лучше побегать? Приложение подскажет: в нескольких станциях метро от вас. Вы можете доехать туда на метро или автобусе, совершить свою пробежку и вернуться обратно.

Можно ли монетизировать Интернет вещей? И не будет ли велосипед предлагать нам заехать в ближайшую закусочную, например?

Как я уже говорил, Интернет вещей сделает нашу жизнь лучше, и чище окружающую среду в городах, офисах, на предприятиях. Конечно, на этом можно заработать денег или хотя бы сэкономить — по сути это одно и то же. Ведь если вы не потратили деньги — значит, они останутся в вашем активе. Вы можете улучшить своё здоровье, не тратя при этом больших средств. Компания может повысить свою эффективность без лишних затрат — всё это по сути доход, который вы получаете.

Этот процесс уже начался. Мы видим, что некоторые компании продают свои услуги, и люди готовы за них платить. Платить за то, чтобы повысить свой уровень комфорта, качество жизни. Человек вносит небольшую плату, но так как услуга оказывается миллионам, её поставщик получает приличный доход. Поэтому мы уже можем говорить о том, что Интернет вещей — развивающиеся бизнес-направление. Для «умных» городов и их руководства это более сложный процесс, т.к. им необходимо производить инвестиции, которые будут иметь длительный эффект и положительно скажутся на качестве жизни горожан. В случае с обычным потребителем мы получаем небольшую инвестицию, которая практически сразу возвращается в виде небольшой услуги, а для правительств или руководства городов это, конечно, долгосрочные вложения.

Возвращаясь к вопросу о строительстве домов. Intel сотрудничает с компанией DAIKIN, производителем оборудования для кондиционирования воздуха. И они размещают компоненты Интернета вещей в своих промышленных кондиционерах. Это датчики, которые контролируют состояние оборудования и могут сообщать о поломках или необходимости проведения регламентных работ. Такая система позволяет владельцу здания при необходимости провести заблаговременный ремонт или сервис отдельного узла, не дожидаясь его поломки и выхода из строя. Владелец здания может сэкономить на сервисе, на ремонте — и повысить качество предлагаемых услуг. Да, это долгосрочная инвестиция, но выгода получается для всех. Это действительно выигрышное для всех решение.

Теперь вопрос повеселее. На дворе 2015 год, в этом же году разворачивались события фильма «Назад в будущее — 2», где во второй половине фильма Интернет вещей показан во всей своей красе. Как скоро мы можем увидеть что-то подобное в реальности?

Сложно сказать. Мы знаем множество людей, которые могут предложить большое количество решений. То есть, существуют различные примеры решений, но они больше носят частный характер, касаются отдельного человека или компании. Если кто-то сделает что-то достойное, мы увидим это. Но когда это точно произойдет, сказать сложно.

Не в этом году?

Что-то, вероятно, появится уже в этом году, что-то — в следующем, а может, и через десятилетие. Я не в силах предсказать, у меня нет хрустального шара. Сам бы хотел знать. Одно могу сказать наверняка: какие-то вещи появились уже сейчас, и процесс начался. Причём он развивается с большой скоростью, продолжает набирать обороты. У людей есть блестящие идеи, они могут изобрести даже нечто лучшее, чем то, что мы видели в кино.

Продолжая тему кино: Интернет вещей — по крайней мере, на бумаге — напоминает Skynet в своей зачаточной форме. Может ли эта система взбунтоваться против своих хозяев?

Я не думаю, что такое может произойти. И я объясняю это тем, что нигде пока у аппаратуры не существует требуемого интеллекта для достижения подобного уровня. Мы понимаем, какие возможности нужны, чтобы машина могла устроить «мятеж» или переступить через человека. Это невозможно в настоящий момент. Начнём с того, что современная техника запрограммирована человеком на выполнение определённых задач и получение различных данных. Затем эти данные передаются человеку, и мы решаем, что делать дальше с полученной информацией.

Следующим уровнем развития машин должна стать их способность не только собирать информацию, но и анализировать её, принимая определённые решения самостоятельно. На данный момент это крайне сложно реализовать. Я не знаю о существовании алгоритмов, которые смогут обеспечить подобный уровень, скажем так, риска. По сути это только данные, которые формируют другие данные, у них нет эмоций или какой-либо мотивации. Это просто инструмент, он измеряет что-то и доводит до вас эту информацию. Как бы говорит: вот то, что я вижу, но не думаю. И даже если машины смогут думать — какова будет их мотивация? Зачем им делать что-то другое? И что должно заставить машину прийти к решению, что она должна это сделать? Говоря об искусственном интеллекте, можно сказать, что нет подобных алгоритмов, которые в состоянии обеспечить аналогичные человеку эмоции и мотивацию. Максимум, что они сейчас могут делать — собирать данные, брать дополнительную информацию из других источников и генерировать на основании её рекомендации. Ну максимум — принять какие-то простейшие решения. Никоим образом им не может прийти мысль о восстании. На эту тему ещё будет много фильмов, но вряд ли они когда-нибудь станут реальностью. Пока это фантастика.

И последний вопрос. Насколько мощной должна быть начинка домашней электроники, чтобы поддерживать работу Интернета вещей? И не будет ли холодильник конфликтовать с греющимся процессором?

Для работы Интернета вещей на минимальном уровне необходимы простейшие решения. Это могут быть, например, сенсоры в том же холодильнике. Но не стоит забывать, что этот случай тоже несколько фантастичен. Как датчик сможет узнать, что конкретно это яблоко, которое положили в холодильник неделю назад, нужно съесть в течение трёх дней? Или вот тот кусок сыра слишком старый, и опасен для здоровья? Так что это больше фантазии на тему. Но у Intel есть понимание проблемы. Именно поэтому мы предлагаем различные уровни производительности для выполнения необходимых задач. Для датчиков или порталов можно использовать Quark — маломощные решения с низким энергопотреблением. Именно такой процессор может быть у вас в холодильнике, он действительно очень мало потребляет. Если вам нужна большая производительность, мы можем предложить Intel Atom для мобильных устройств. Quark имеет энергопотребление меньше ватта, Atom потребляет несколько ватт. Если же нужно что-то ещё более мощное, на то есть линейка процессоров Core. Начиная с Core M, энергопотребление которого колеблется в пределах десяти-двадцати ватт или немного больше, если используется настольный корпус. Если же нужно очень мощное решение — берём Xeon мощностью 80-100 ватт. Но вы же не будете ставить 100-ваттный Xeon в холодильник? Там не нужно столько производительности, не нужно столько тепла. Под каждый запрос используется наиболее подходящее решение. Поэтому Intel предлагает различные варианты для выполнения необходимых задач. И мы работаем над развитием подобной техники. Например, это может быть датчик, который будет автономно работать год или дольше. Это именно то, чего хотят люди. Ведь если в доме стоит датчик температуры, вряд ли кто-то захочет менять в нём батарею каждую неделю или выводить на него отдельное питание, верно? Логичнее, если датчик работает от собственной батареи, причём долгое время. Следовательно, если мы добавим в холодильник чип с потреблением меньше ватта, это практически никак не скажется на общем энергопотреблении самого холодильника. Мощность холодильника — 200-300 ватт. Чип с потреблением 0,1 ватта — ничто по сравнению с этим. Так что никакого риска перегрева.