IoT

Интернет вещей

Интернет вещей (Internet of Things, IoT) — это множество физических объектов, подключенных к интернету и обменивающихся данными. Концепция IoT может существенно улучшить многие сферы нашей жизни и помочь нам в создании более удобного, умного и безопасного мира
Примеры Интернета вещей варьируются от носимых вещей, таких как умные часы, до умного дома, который умеет, например, контролировать и автоматически менять степень освещения и отопления. Также ярким примером служит так называемая концепция умного предприятия (Smart Factory), которое контролирует промышленное оборудование и ищет проблемные места, а затем перестраивается так, чтобы не допустить поломок. Интернет вещей занимает важное место в процессе цифровой трансформации в компаниях. Прогнозируется, что к 2030 году количество подключенных к сети устройств вырастет примерно до 24 млрд с годовой выручкой до 1,5 трлн долларов

Из чего состоит IoT

Конечные устройства

Устройства — это объекты, которые фактически образуют «вещи» (Things) в Интернете вещей. Они играют роль интерфейса между реальным и цифровым мирами и принимают разные размеры, формы и уровни технологической сложности в зависимости от задачи, которую они выполняют в рамках конкретного развертывания IoT. Будь то микрофоны размером с булавочную головку или внушительного размера машины, практически любой материальный объект можно превратить в подключенное устройство путем добавления необходимых элементов (датчиков или приводов вместе с соответствующим программным обеспечением)

Программное обеспечение

Это то, благодаря чему подключенные устройства можно назвать «умными». Программное обеспечение отвечает за связь с облаком, сбор данных, интеграцию устройств и за анализ данных в реальном времени. Также оно предоставляет возможности для визуализации данных и взаимодействия с системой IoT

Коммуникации

Уровень коммуникации включает в себя как решения для физического подключения (сотовая и спутниковая связь, LAN), так и специальные протоколы, используемые в различных средах IoT (ZigBee, Thread, Z-Wave, MQTT, LwM2M). Выбор подходящего коммуникационного решения — одна из жизненно важных частей при построении каждой IoT-системы. Выбранная технология будет определять не только способы отправки и получения данных из облака, но способы связи со сторонними устройствами

Платформа

Устройства способны «ощущать», что происходит вокруг и сообщать об этом пользователю через определенный канал связи. IoT-платформа — это место, где все эти данные собираются, анализируются и передаются пользователю в удобной форме. Платформы могут быть установлены локально или в облаке. Выбор платформы зависит от требований конкретного проекта IoT и многих факторов: архитектура и стек технологий, надежность, параметры настройки, используемые протоколы, аппаратная независимость, безопасность, эффективность, стоимость

Сферы применения технологии IoT

Разберём несколько популярных областей применения интернета вещей
Изображение
Умные дома
Наглядно увидеть суть интернета вещей можно на примере умного дома. В прошлом сделать удобный умный дом было непросто. Например, чтобы подключить датчики открытия окон, нужно было устанавливать магнитные датчики и тянуть два провода к каждому окну. Сейчас каждый такой датчик — это микрочип с батарейкой и каналом связи bluetooth. Т.е. если присвоить окну на кухне датчик А1 и прописать ему нужный сценарий — он будет закрывать шторы, реагируя на слишком яркое солнце. И никаких лишних проводов и громоздких конструкций
Изображение
Носимые устройства
Это аксессуар, который располагается на теле человека и обменивается данными с глобальной сетью и другими устройствами по технологии Internet of things. Он выстраивает свою работу вокруг перемещений владельца в пространстве или изменений в окружающей обстановке. Это могут быть умные часы, фитнес-браслеты, одежда и обувь для людей и животных
Изображение
Медицина
Зонды и кардиостимуляторы уже такие умные, что могут годами жить в теле человека и передавать информацию. Не нужно делать операцию, чтобы получить данные о работе сердца или других органов. Умные весы могут быть связаны с экосистемой здоровья человека и отслеживать изменения его веса, оповещая об этом в приложении. Уже существуют анализаторы химического состава пота для спортсменов и датчики, фиксирующие показатель сахара в крови
Изображение
Транспорт
Примером технологии интернета вещей здесь могут быть умные датчики, которые встраивают в колёса поездов, чтобы с помощью ультразвука анализировать их целостность. Оператор использует специальный приёмник, который считывает их состояние и оценивает потенциальные угрозы. Это небольшое действие помогает избежать аварий на железных дорогах

Преимущества и недостатки

+

Общая оптимизация ресурсов

Например, когда человек выходит из дома и умное устройство больше не в сети, хаб может отключить кондиционер и тем самым уменьшить расход электроэнергии. А если на улице слишком солнечно — он заодно прикроет окна, чтобы помещение не сильно нагрелось, пока никого нет дома
+

Улучшение качества жизни

Технология IoT позволяет отдать машинам на выполнение рутинную работу и утомительные задачи. Умные технологии даже могут привить полезные привычки. Чтобы по утрам было легче вставать, умный дом автоматически включит кофемашину и откроет жалюзи, как только сработает будильник
-

Зависимость от инфраструктуры, интернета и каналов связи

Если в Москве устойчивое интернет-соединение и умный дом работает исправно, то уже в Ярославской области многие гаджеты будут недоступны из-за сбоев в подключении. У умного дома много плюсов, но увы, когда нет сети, он превращается в тыкву. То же самое касается и других устройств интернета вещей
-

Конфиденциальность

Иногда вендоры оставляют за собой право использовать полученные данные в своих целях. Например, учитывают «боли» аудитории и показывают им соответствующую рекламу. Производители серьёзно относятся к этой проблеме и работают над обеспечением безопасности пользователей. Вероятнее всего, в будущем за сохранность пользовательских данных будет отвечать нейросеть

Необходимые навыки

Изображение

Знание электроники и микроконтроллеров

Работа с Arduino, Raspberry Pi, ESP32 и другими платформами
Изображение

Навыки программирования

Языки C, C++, Python, Java и другие, используемые для разработки прошивок и приложений
Изображение

Понимание сетевых технологий

Работа с протоколами Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa и MQTT
Изображение

Облачные технологии

Использование AWS IoT, Google Cloud IoT и других платформ для хранения и анализа данных
Изображение

Безопасность IoT

Защита устройств от взлома и предотвращение утечек данных
Изображение

Анализ данных

Умение работать с большими данными и использовать инструменты для их анализа, а также знание основ машинного обучения
Изображение

Аппаратное обеспечение

Понимание принципов работы микроконтроллеров, сенсоров и других компонентов IoT-устройств
Также инженер IoT должен уметь решать сложные задачи, быть внимательным к деталям и работать в команде, так как IoT-проекты часто включают специалистов из разных областей

Языки программирования

Изображение
Python
Примечательно, что по итогам 2021 года явным лидером стал Python — хотя за год до этого в топе был Java
Курсы
Изображение
C++
Второе место можно отдать «плюсам» — всё-таки ещё не перевелись любители пощекотать себе нервишки
Курсы
Изображение
Java
Сила Java — в переносимости и принципе write once, run anywhere
Курсы
Изображение
C#
Этот старичок ещё очень популярен во встраиваемых системах и в качестве средства для системного программирования
Курсы
Изображение
JavaScript
JavaScript тоже используют в IoT. Причём не только для веб-интерфейса приложений, но и для софта серверов
Курсы
Изображение
LUA
Этого языка (как и последующих) нет в топе исследования, однако он часто упоминается в связи с IoT
Курсы
Изображение
Go
У Go богатая стандартная библиотека, отличная работа с параллелизмом из коробки, и его популярность в мире постоянно растёт
Курсы
Изображение
PHPoC
Это особая версия PHP для работы с чипами. Удобна для тех, кто уже знает PHP и хочет заняться интернетом вещей
Курсы
Изображение
Swift
Swift используется для создания приложений для умных устройств в экосистеме Apple
Курсы

Возможность карьерного роста

Карьерный рост в сфере IoT (Интернета вещей) возможен благодаря следующим факторам:

1
Востребованность специалистов
В 2024 году IoT-инженеры востребованы в отраслях промышленной автоматизации, умных домов и зданий, здравоохранения и телемедицины, транспорта и логистики
2
Разнообразие профессий
Можно стать разработчиком IoT-приложений, инженером по аппаратному обеспечению, специалистом по безопасности или аналитиком данных
3
Возможности для обучения и сертификации
Существует множество курсов и программ сертификации, которые помогут получить необходимые знания и навыки для работы в IoT. Например, курсы по программированию, сетевым технологиям, кибербезопасности и анализу данных
4
Практический опыт
Участие в хакатонах и проектах поможет получить практический опыт и улучшить свои навыки
5
Сетевое взаимодействие
Присоединение к сообществам и форумам, где можно обмениваться опытом и учиться у других специалистов, поможет найти новые возможности для карьерного роста
Перспективы карьерного роста и более высокие зарплаты обычно есть в крупных городах, например в Москве и Санкт-Петербурге, но и регионы также начинают активно внедрять IoT-решения

Лидирующие страны

Изображение
Китай
По данным на 2024 год, в этой стране подключено более 5 миллиардов устройств IoT
Изображение
Северная Америка
Ведущие производители устройств и поставщики сетевых услуг сосредоточены на тестировании и коммерческом развёртывании решений для потребительских и промышленных приложений
Изображение
Европа
В регионе ещё более 3 миллиардов подключённых устройств IoT
Также к странам, которые активно развивают IoT, относят США, Японию, Индию. Например, в Китае, Индии и Японии продолжают продвигать развитие «умных городов» и цифровые преобразования в управлении городами

Средняя заработная плата

Зарплаты инженеров IoT в России в 2024 году зависят от уровня квалификации и опыта. Более высокие зарплаты и перспективы карьерного роста обычно предлагают крупные города, например Москва и Санкт-Петербург. Также начинающий инженер умного дома без опыта работы может рассчитывать на 60 000 рублей в месяц, а уже через 3 года — от 150 000 рублей. Точную сумму зарплаты лучше уточнять в конкретных предложениях о работе

Начинающий инженер — от 60 000 до 100 000 рублей в месяц

Средний уровень — от 100 000 до 180 000 рублей в месяц

Старший инженер — от 180 000 рублей и выше

Лидирующие компании

  • Изображение
    MOKOSmart
    Производитель оборудования для IoT, предлагает датчики LoRaWAN, BLE-маяки, сотовые трекеры и интеллектуальные шлюзы
  • Изображение
    Bosch
    Немецкая инженерно-технологическая фирма предлагает комплексный пакет IoT, включая облачный сервис Bosch IoT Insights для управления сетевыми устройствами и данными в любом масштабе
  • Изображение
    Cisco
    Американская компания поставляет комплексные решения для развёртывания IoT, включая сетевое оборудование, шлюзы, платформы операций и управления данными, системы безопасности
  • Изображение
    AWS
    Сервисные центры основаны на AWS IoT Core, который может поддерживать миллиарды устройств и надёжно и безопасно маршрутизировать сообщения
  • Изображение
    SAP
    Мировой лидер в области корпоративного программного обеспечения. Для IoT предлагает Leonardo IoT, Edge Services и облачную платформу
  • Изображение
    Samsara
    IoT-стартап, улучшающий операции в различных отраслях за счёт интегрированного аппаратного и программного обеспечения
  • Изображение
    Sierra Wireless
    Оптимизирует решения IoT с помощью модулей IoT, маршрутизаторов и услуг связи. Продукция компании имеет широкий спектр применения в производстве, здравоохранении, общественной безопасности и энергетической промышленности