Что такое промышленный Интернет вещей? Проанализируйте различия между M2M, IoT и CPS.

В современную эпоху Интернет вещей стал важной частью нового поколения информационных технологий. В наш информационный век Интернет всего является важным этапом, особенно в промышленной сфере, где технология Интернета вещей развивается полным ходом. Как понять разницу между различными отраслями в Интернете вещей? В чем разница между M2M, IoT и CPS?

1. M2M (Machine to Machine)

Концепция "М2М" была предложена в основном представителями отрасли связи. Изначально под M2M понималось в основном механическое оборудование без информационных возможностей, взаимодействующее с другим оборудованием или информационными системами (IT-системами) через сети мобильной связи (беспроводные сети).

Индустрия связи считает, что после того, как сеть удовлетворит потребности в общении между людьми, она также сможет обеспечить связь между "машинами и машинами" для создания более эффективных информационных приложений. С тех пор концепция M2M была расширена до концепции "человек-машина" или "машина-человек".

Вообще говоря, M2M - это обмен информацией и взаимодействие между людьми, устройствами и информационными системами.

В концепции M2M основной упор делается на реализацию связи, а сеть играет ключевую роль в ее технической основе. С помощью технических средств "беспроводной связи" достигается сквозное надежное соединение. На основе "связи" между вещами реализуются такие приложения, как централизованный мониторинг активов, дистанционное управление оборудованием, управление логистическими складами и мобильные платежи.

2. IoT (Интернет вещей)

Представители ИТ-индустрии считают, что концепцию IoT можно проследить до сетевого автомата по продаже кока-колы компании Xerox в 1990 году.

Затем, в 1999 году, Центр автоматической идентификации Массачусетского технологического института в США предложил концепцию Интернета вещей, основанную на технологии RFID, подчеркнув в своем определении понятие "информационно-чувствительные устройства, подключенные к Интернету". (Оригинальное определение RFID-интернета вещей: подключение всех предметов к Интернету с помощью информационно-чувствительных устройств, таких как радиочастотная идентификация, для достижения интеллектуальной идентификации и управления).

Сегодня IoT - это концепция Интернета вещей, продвигаемая интернет-компаниями, компаниями-разработчиками программного обеспечения и даже всей информационной индустрией. Реализовав социальную взаимосвязь между людьми, интернет-компании надеются, что вещи также смогут общаться друг с другом через Интернет. Основой IoT по-прежнему остается Интернет, и он является расширением и направлением развития Интернета.

В концепции IoT основной упор делается на взаимодействие с Интернетом. Глобализация, открытость, интероперабельность и социальная природа Интернета являются основой для поддержки концепции IoT. Как только умные продукты получают "сетевую идентификацию", они могут создавать различные интернет-приложения: лизинг продуктов (совместное использование умных продуктов), информационные услуги (например, услуги определения местоположения, электронные платежи, анализ больших данных), приложения для носимых продуктов и т. д.

3. CPS (киберфизическая система)

В 2006 году Хелен Гилл из Национального научного фонда предложила концепцию CPS и включила ее в список важных исследовательских проектов. Поскольку CPS фокусируется на изучении встроенных и автоматизированных информационных систем в промышленности и производстве, первоначально она интуитивно понималась как "встроенный Интернет вещей" (с точки зрения современной информационной индустрии, такое понимание несколько однобоко).

В термине "киберфизическая система" "кибер" относится к информационной системе, а "физическая" - к физической системе (оборудование, среда, производственные данные).

CPS делает акцент на динамической обратной связи и циркуляции информации в реальном времени между физическим и информационным миром.

Она глубоко интегрирует различные информационные технологии: датчики, встроенные вычисления, облачные вычисления, сетевые коммуникации и программное обеспечение, делая различные информационные возможности (3C: вычисления-компьютер, коммуникации-коммуникации и контроль-управление) в высшей степени совместными и автономными, добиваясь того, что производственные прикладные системы контролируют и изменяют свойства физического мира автономно, интеллектуально, динамично и систематически.

Целью CPS является достижение глубокой интеграции между информационными системами и физическим миром, а также между различными информационными системами: с точки зрения восприятия, взаимосвязи (стандартные коммуникации, прикладные протоколы), открытости возможностей (интерфейс интернет-услуг, API - интерфейс прикладного программирования), на основе безопасности и управляемости (аутентификация личности, шифрование безопасности), и прикладных вычислений (вычисление данных, управление информацией), строится огромная, интегрированная и интеллектуальная система производственных услуг.

CPS охватывает широкий спектр применений: от крошечных нанороботов до огромного оборудования инженерной инфраструктуры, от предоставления информации о городском движении до медицинских систем дистанционной хирургии. Транспорт, медицина, сельское хозяйство, энергетика, национальная оборона, строительство и производственные линии - все это области, в которых она задействована. В настоящее время M2M и IoT больше сосредоточены на внедрении инженерных технологий, а CPS - на научных исследованиях.

В промышленной сфере, управляя механическим оборудованием, производственная система также принимает и обрабатывает информацию (восприятие), поступающую из физического мира. Загрузка" и "выгрузка" информации в процессе управления производством имеют высокую степень взаимодействия в реальном времени. Среди трех концепций "M2M", "IoT" и "CPS", CPS разработана для удовлетворения этой характеристики. Поэтому она признана как Интернет вещей (IIOT) в промышленной сфере и будет использоваться в промышленной системе следующего поколения. базовая информационная система.

В промышленной сфере будущие сценарии применения информации в значительной степени соответствуют концепции технологии CPS, поэтому принято считать, что CPS является основной технологией для реализации промышленного Интернета вещей.

Хотя M2M в сфере коммуникаций и IoT в сфере Интернета вещей уже стали традиционными и популярными, разнообразные приложения и продукты были представлены в коммерческих системах и на потребительских рынках. Однако промышленная сфера, как главная артерия мировой экономики, является основной областью для будущего развития технологии Интернета вещей (т.е. CPS).

Разумеется, M2M, IoT и CPS не изолированы друг от друга. Многие из их технических функций пересекаются или дополняют друг друга. Все они представляют собой важные области Интернета вещей, но имеют разную направленность.