Топ 10 технологій для Internet of Things: що буде відбуватися в найближчі два роки?

image

У січні 2016 року відома компанія Gartner опублікувала прогноз для IoT на 2017-2018 роки. Власне кажучи, оскільки мова йде про найближчих двох років, то це і навіть не прогноз, а наші реалії. В даний час Top 10 IoT Technologies for 2017 and 2018 (G00296351) доступний на сайті ComputerWeelkly.com.

Я пропоную подивитися на основні ідеї цього звіту-прогнозу. Заголовна картинка містить перелік десяти основних технологій (їх також можна було б назвати проблемами) для IoT від Gartner.

1. IoT Security
Начебто все зрозуміло з інформаційною безпекою: вибухове зростання кількості підключених пристроїв (20+ мільярдів до 2020 року) за визначенням призводить до зростання уразливості.

Однак, в цій області для IoT є цікаві тенденції. Наприклад, немає згадок про функціональної безпеки (в сенсі safety, а не security). Чи означає це, що розробників і користувачів IoT не цікавить коректне і безпечне для здоров'я людей функціонування пристроїв? Швидше за все, ми бачимо процес злиття safety і security в єдину мета-властивість. Для IoT саме від реалізації функцій security залежить, зловмисник отримає доступ до даних (класична інформаційна безпека) або до керуючим функцій фізичними пристроями (класична функціональна безпека). Тому функціональна безпека не розглядається як окреме властивість, а розглядаються різні типи загроз і атак. У теж час, істотна частина функцій IoT пов'язана із забезпеченням інформаційної безпеки, наприклад, шифрування даних або аутентифікація.

У той же час треба пам'ятати, що між safety і security можуть існувати певні суперечності. Класичний приклад: в приміщенні сталася пожежа, що робити? З точки зору safety (порятунок людей і майна) двері в приміщення повинна бути відкрита, а з точки зору security (обмеження доступу до збереженої в приміщенні інформації) двері повинна бути закрита. Як дозволяється це протиріччя? Шляхом розстановки пріоритетів (наприклад, життя людей – безумовна цінність) або шляхом оптимізації (наприклад, що ценней, майно, яке можна врятувати, або інформація, яка може потрапити не в ті руки і яку треба захистити).

Очевидно, і в сфері IoT розробники і користувачі буде вирішувати завдання оптимізації ризиків компрометирования даних (security) і фізичної шкоди (safety).

2. IoT Analytics
Виклики в області аналізу даних IoT пов'язані з збільшення обсягу даних і з необхідністю врахування в них даних реалій фізичного світу.

Типовий підхід в області big data, як правило, пов'язаний зі збором і збереженням даних, і тільки цього виконується їх аналіз. В області IoT багато дані повинні аналізуватися «на льоту» з використанням розподіленої обробки і з урахуванням конфіденційності інформації.

3. IoT Device (Thing) Management
Цей пункт пов'язаний із збільшенням розмірності експлуатованих технічних систем. Сервіси з масштабами в мільйони підключених пристроїв вимагають нових алгоритмів обслуговування. Оптимізація доцільна з точки зору розподілу сервісів обслуговування між хмарної та термінальної частини.

4. Low-Power, Short-Range IoT Networks
Енергоспоживання пристроїв критично впливає на вартість інсталяції та обслуговування. Під мережею типу short range розуміється радіус дії у десятки і сотні метрів, тобто, мова йде, в першу чергу, про бездротових технологіях, які використовуються пристроями. В запропонованих рішеннях енергія витягається з усіх можливих джерел, наприклад, від стаціонарних wifi передавачів. Тут же виникають такі питання, як пару в єдину мережу різних протоколів, а також електромагнітна сумісність.

5. IoT Processors
Існує ряд типових функцій, які повинні реалізовуватися в обчисленнях для IoT, наприклад, шифрування даних, энергосберегание і т. д. Це призводить до розвитку та імплементації типових обчислювальних ядер.

З точки зору розрядності Gartner пророкує домінування 8-розрядних процесорів до 2021 року, після чого переможе 32-розрядна лінійка, а 16-розрядні процесори в IoT не будуть домінувати ніколи.

6. IoT Operating Systems
Вбудовані «легкі» системи для IoT будуть і далі розвиватися. Вже існує кілька рішень, для яких треба всього лише від 5 до 50 кілобайт пам'яті (наприклад, Contiki, TinyOS, RIOT, Yottos). Питання оптимізації полягає у виборі між зниженням використовуваних апаратних ресурсів і наданими можливостями середовища розробки ПЗ.

7. Low-Power Wide-Area Networks
Ринковими вимогами для таких мереж є:

— швидкість передачі в десятки кілобіт в секунду;
— покриття масштабу країни;
— скок служби батареї для пристроїв від 10 років і вище;
— вартість термінального пристрою (device layer) до 5 доларів США;
— підтримка декількох тисяч пристроїв, підключених до базової станції.

Прикладом доступного на ринку рішення в цій області є NarrowBand IoT (NB-IoT), очікується подальший розвиток технологій.

8. Event Stream Processing
Дана проблема тісно пов'язана з уже розглянутою IoT Analytics у частині обробки подій. Технологія тут розвивається убік створення DSCP (Distributed Stream Computing Platforms) у вигляді безлічі розподілених обчислювальних вузлів для обробки подій, як специфічних типів big data. В даний момент на ринку доступні, наприклад, Apache Spark, Google Cloud Dataflow, IBM InfoSphere Streams і інші технології.

9. IoT Platforms
Доступні платформи існують, тим не менше, очікується їх подальший розвиток.

10. IoT Standards and Ecosystems
Референсна (типова) архітектура для IoT (IoT-RA) знаходиться в стані становлення, про це можна прочитати в статті «Стандарти архітектури для Internet of Things».

Проблема полягає в наявності індустріальних альянсів, які розробляють стандарти в суміжних областях, вимоги яких часто перекриваються і суперечать один одному (так звана «війна стандартів»).

Висновки
Сьогодні ринок IoT характеризується швидким розвиток і, як наслідок, незрілістю, яка проявляється у швидкому появі (іноді, зникнення) нових гравців. Переносимість між платформами поки відсутня, і це підвищує ризики впровадження великомасштабних рішень.

Така ситуація характерна для технічних рішень в області платформ, мережевих технологій, операційних систем, процесорних архітектур, спеціалізованих під IoT. Стандартизація в області IoT також «вирує».

З точки зору людських ресурсів на ринку праці в області IoT формується стійкий розрив між попитом і пропозицією. Така ситуація, з одного боку, вимагає інвестицій компаній у навчання співробітників. З іншого боку, зацікавлені IT-фахівці можуть скористатися даною ситуацією при виборі своєї спеціалізації, інвестуючи в себе.

В області наукових досліджень (Research and Development-R&D) існуючі виклики дозволяють прагматично формувати портфель науково-технічних проектів, від масштабної дослідницької програми до окремих напрямів.

В області інформаційної і функціональної безпеки відбувається зміна парадигм, до якої необхідно бути готовим. На сьогоднішній день в області IoT інформаційна безпека (security), по суті, поглинула функціональну безпека (safety). Тим не менш, важливо пам'ятати, що багато концептуальні положення (наприклад, оцінювання ризиків, аналіз надійності, управління життєвим циклом) історично прийшли у security з safety. Отже, забезпечення безпеки для IoT повинно включати не тільки інформаційну складову, але і забезпечення групи властивостей RAMS (Reliability-Availability-Safety-Maintainability), іменованих також Dependability.

Найближчим часом очікується формування ринку сертифікації та ліцензування платформ і додатків на базі IoT, важливих для безпеки (safety and security critical).
Звертаючись до вдохновившему на статтю звіту Top 10 IoT Technologies for 2017 and 2018 (G00296351), хочу зазначити, що, на мій погляд, структурування проблем для IoT виконано не найвдалішим чином, оскільки деякі з напрямів (технологій) досить близькі один одному. У висновку представлений авторський погляд на дане питання (див. Mind Map нижче).



Насправді, в області технологій для IoT є три базові проблеми, між якими існують тісні зв'язки:

— забезпечення інформаційної безпеки (IoT Security);
— масштабування зростаючого обсягу технічних пристроїв і даних (IoT Scalability);
— безпосередній розвиток технологій з урахуванням першочергового вимоги до зниження енергоспоживання (IoT Technical Solutions and Low-Power Consumption).

Інші приватні технологічні напрямки так чи інакше тяжіють до вирішення однієї з трьох базових проблем.

Вважаю важливим сказати, що дана стаття не є прямим перекладом Top 10 IoT Technologies for 2017 and 2018 (G00296351), а містить лише основні тези цього звіту Gartner з авторським викладом думок «на тему». Для отримання більш повної картини, звичайно, було б корисно подивитися першоджерело.
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.