Умные системы

Умные системы и интернет вещей набирают все большую популярность в мире, однако для большинства из нас эти понятия связаны исключительно с какими-то интеллектуальными безделушками: интеллектуальное управление освещением, удаленное открытие замков и т.д. Подобные вещи могли кого-то впечатлить разве что лет 10 назад, а сегодня они выглядят абсолютно скучно и даже немного разочаровывают. Но это только на первый взгляд. Реальный интернет вещей – это намного более широкое понятие. Современные smart-системы могут включать в себя сотни элементов и устройств, взаимодействующих не только с человеком, но и друг с другом. Они позволяют создавать умные системы управления, интеллектуальные производства, офисы и дома. И чтобы разобраться в их возможностях и особенностях, придется потратить некоторое время.
Что такое умные системы
Смарт-системы – это системы умных вещей, которые в комплексе дают возможность автоматизировать самые разные производственные сферы и процессы. Современные технологии позволяют увеличить производительность и эффективность работы предприятия или офиса, сделать жилье максимально комфортным и безопасным для жизни.

К примеру, система умный офис – это совокупность всех возможных средств автоматизации и управления, которые могут работать в сочетании с различным оборудованием в офисных помещениях или на производственных объектах. В промышленности автоматизация используется одновременно с робототехникой и аддитивными системами, а также с применением специального программного обеспечения, лазеров и всевозможных мультифункциональных машин, управляемых зачастую искусственным интеллектом.

Внедрение подобных технологий в производство позволяет максимально увеличить техническую эффективность предприятия, в том числе за счет тщательного планирования и постоянного мониторинга всех процессов. Смарт-системы позволяют автоматизировать работу промышленного предприятия, создать единую систему обмена данными между различными машинами в режиме реального времени.

При этом искусственный интеллект позволяет автоматически вносить корректировки в производственный процесс, оперативно реагировать на любые события и изменения, адаптироваться к изменившимся условиям и требованиям пользователей.

Немаловажную роль в работе smart-систем играет и программное обеспечение, которое позволяет:

  • оперативно и комфортно управлять всеми технологическими процессами;
  • получать информацию быстро и в удобной форме;
  • выполнять диагностику объектов и оборудования;
  • удаленно управлять устройствами;
  • получать доступ к данным с разных устройств;
  • контролировать уровень энергозатрат;
  • ограничивать доступ к информации;
  • оповещать о любых изменениях в работе, об аварийных ситуациях и т.д.

В целом комплекс интеллектуального оборудования и качественного программного обеспечения дают возможность получить максимальную экономическую выгоду от работы любого коммерческого объекта, снизить расходы на обслуживание и диагностику различных установок.

При этом современные смарт-системы очень разнообразны, они могут охватить практически все сферы жизнедеятельности предприятия, офиса или жилого дома.
Умные системы видеонаблюдения
Умные системы видеонаблюдения – это комплекс оборудования и ПО, используемого для сбора, анализа и хранения информации. В качестве основного источника данных выступают видеокамеры, которые обеспечивают максимальный уровень безопасности на объектах различного назначения.

Видеонаблюдение – это обязательный элемент любой умной охранной системы для предприятий. Оно используется для:

  • мониторинга обстановки в конкретной зоне в режиме реального времени;
  • сбора и анализа данных;
  • ручного или автоматического принятия решения о включении сигнализации и оповещении в экстренных ситуациях.

Помимо основных функций, современные смарт-системы видеонаблюдения могут использоваться и для решения других задач. Их можно интегрировать с технологией распознавания лиц для управления доступом на объекты, дополнить динамиками для озвучивания инструкций в режиме реального времени и т.д.

Умные системы видеонаблюдения используются на предприятиях все чаще. К примеру, в 2017 году Microsoft внедрили комплексную систему безопасности и видеонаблюдения, которая использует интернет вещей. Ее алгоритмы позволяют анализировать более 27 миллионов различных событий на объекте на основе информации с камер, компьютеров, станков и другого оборудования. Такая сеть способна распознавать огромное количество объектов, она повышает безопасность до уровня, недостижимого при применении обычных камер и труда оператора.

Компания «Центр2М» является разработчиком системы промышленной видеоаналитики CenterVision. Разработка позволяет вести непрерывный видеоконтроль производственных процессов и работы сотрудников.

CenterVision:

  • распознает разные объекты с точностью до 98%;
  • работает в режиме реального времени 24/7;
  • мгновенно оповещает о нештатных ситуациях;
  • ведет постоянную статистику по нарушениям.
Умные охранные системы
За последние годы охранная сфера претерпела ряд крупных изменений, используемые системы стали намного более функциональными и эффективными. И развитие не спешит останавливаться или замедляться. Появляются все новые тренды, которые в ближайшем будущем будут задавать вектор развития отрасли.

Последние тренды систем безопасности:

  1. Многомерное восприятие информации. Современные камеры умеют захватывать и распознавать изображение, однако в будущем они смогут полагаться не только на «зрение», но и на другие «органы чувств». Камеры уже сегодня могут интегрироваться с различными датчиками (звука, тепла, движения, дыма, давления и т.д.), благодаря чему выходят за пределы видимого диапазона и распознают объекты на большом расстоянии при любых погодных условиях.
  2. Многофункциональные камеры. В современных охранных системах все чаще используются камеры с мощными процессорами, которые способны одновременно решать сразу несколько интеллектуальных задач. К примеру, такими являются камеры фиксации нарушений ПДД, они: контролируют трафик, фиксируют любые нарушения, определяют типы автомобилей, распознают номера, контролируют пешеходные зоны и т.д. Многофункциональные камеры позволяют снизить количество используемых устройств, удешевить устанавливаемые системы без потери функциональности.
  3. Комплексные системы безопасности. Раньше верхом технологического развития были системы, которые оперативно реагировали на различные инциденты на охраняемой территории. Сейчас же они постепенно вытесняются комплексными системами, которые объединяют в себе функции видеонаблюдения, сигнализации, контроля доступа, противопожарной безопасности и т.д. Они способны в режиме реального времени анализировать обстановку на охраняемой территории, своевременно обнаруживать любые объекты, классифицировать их и при необходимости отслеживать. Помогают предупреждать опасные инциденты, а не реагировать на них постфактум.
  4. Камеры сверхвысокого разрешения. Камеры высокого разрешения были и раньше, но они очень дорого стоили, поэтому их редко использовали в охранных целях. Сейчас же в системах безопасности все чаще устанавливают 4K и 8K камеры, способные точнее распознавать объекты и работать на большем расстоянии.
  5. Переход в облако. Облачные технологии активно используют во всех сферах, в том числе при построении систем безопасности. Они позволяют строить сложные системы видеонаблюдения и хранят всю собранную информацию в «облаке», что экономит средства при построении инфраструктуры и обеспечивает необходимый уровень кибербезопасности информации.
Система умный склад
Многие современные предприятия сталкиваются с необходимостью оптимизации складских процессов. Если действовать по старинке, то задачу можно решить посредством увеличения штата сотрудников и расширения помещений, однако это приведет к росту издержек и снижению эффективности дистрибуции.

Совсем иных результатов можно добиться за счет внедрения системы умный склад. Она предполагает частичную или полную автоматизацию объекта в соответствии с потребностями предприятия. Складская автоматизация является перспективным направлением в концепции интернета вещей. Современные умные технологии дают возможность в режиме реального времени получать информацию о состоянии и наличии любого объекта внутри помещения. Вся продукция на складе подлежит маркировке специальными радиометками.

Благодаря специальным считывателям можно оперативно принимать товары с радиометками и отгружать, быстро выполнять инвентаризацию, находить нужную продукцию на больших складских площадях. Человек, имеющий необходимый уровень доступа, может узнать не только о наличии товара, но также получить информацию о его точном местонахождении. Смарт-системы одновременно с этим позволяют решать и проблему несанкционированного выноса продукции.

Умный склад предоставляет огромные возможности: система может комплектоваться мобильными терминалами сбора данных по штрих-кодам, голосовым управлением и подбором по изображению, устройствами для размещения по световому сигналу – световые сигналы могут показать не только расположение товара, но также его количество, вес и другие данные.

Системы умных складов – новая тенденция в мире, и в некоторых странах уже есть полностью роботизированные склады, как у компании Amazon. Полная автоматизация позволяет ускорить до максимума процесс сборки и доставки клиенту заказа, что является отличным преимуществом перед другими ритейлерами.

В России к полной автоматизации складов приближается компания «Протек» – автоматизированы хранение и сборка заказов.

На практике системы умный склад могут решать как комплексные, так и отдельные задачи, наиболее важные для владельца предприятия. К примеру, есть склад с грузами, которые требуется перевезти в другой город. Перевозчик заинтересован на каждый рейс максимально загружать автомобиль, однако ограничен количеством грузовых мест, поэтому требуется формирование нескольких вариантов партий из имеющихся грузов, чтобы по максимуму загрузить транспортные средства для роста дохода.

Для этого специалистами «Центр 2М» было разработано специальное программно-математическое решение, которое позволяет отфильтровать все грузы по весу с учетом стоимости их перевозки и времени работы склада. Данные отправляются алгоритму укладки, который подбирает наборы конкретных грузов для каждого транспортного средства.

Реализация решения позволяет выстроить эффективный логистический процесс для оптимального использования транспортных средств с точки зрения загруженности. Полученная экономия ресурсов позволяет повысить доходность бизнеса и способствует экономическому росту предприятия.
Умные транспортные системы
Смарт-системы и интернет вещей сегодня достигли такого уровня развития, при котором они вышли далеко за пределы отдельных частных домов, офисов и производственных предприятий. Одним из самых ярких примеров глобального развития технологий является система умный транспорт.

Многие современные мегаполисы имеют серьезные проблемы с транспортом и отличаются в целом негативной дорожной ситуацией: постоянные пробки, загруженность дорог, ДТП и другие внешние факторы периодически приводят к полному транспортному коллапсу, когда машины часами простаивают на одном месте, люди опаздывают на работу, на вызов не успевают «скорые» и т.д.

Решить эту проблему можно расширением дорог и увеличением их количества, однако в больших городах эта возможность имеет очень ограниченные пределы. Второй вариант выхода из ситуации – создание интеллектуальных транспортных систем, которые позволяют эффективно использовать имеющуюся дорожную сеть посредством грамотного использования информационных, управленческих и коммуникационных технологий.

Транспортные smart-системы строятся на грамотном использовании информации, а также ее сборе, обработке, интеграции и распространении. Для решения всех этих задач требуются достаточно крупные инвестиции, установка многочисленных камер, центров сбора, хранения и анализа информации, однако подобные затраты не только полностью оправданы, но еще и обходятся зачастую дешевле строительства объездных дорог и расширения дорожного полотна внутри города.

Технология может включать в себя:

  • умные светофоры;
  • уличные табло с информацией о пробках и объездных путях;
  • радиоканалы для обмена сообщениями между участниками движения;
  • динамичные дорожные указатели;
  • автоматизированный сбор платежей за использование платных дорог;
  • продвинутые информационные системы для общественного транспорта и т. д.

Примером технологии является комплексное решение от «Центр2М» для мониторинга транспорта. Система дает возможность оперативно находить автомобили, осуществлять прогнозную аналитику для ремонта, предотвращать кражу топлива и не допускать нецелевое использование машин.

К преимуществам разработки можно отнести:

  • автоматическую диспетчеризацию;
  • оперативный контроль водителей;
  • доступность данных для расследования любых нештатных ситуаций;
  • существенную экономию затрат на техобслуживание транспортных средств;
  • своевременное выявление проблем с автомобилями для скорейшего ремонта.

В качестве примера умной транспортной системы города можно привести Москву, где уже несколько лет работает Центр организации дорожного движения. Сегодня ЦОДД занимается распределением транспортных потоков, контролирует работу светофоров, способствует оперативному реагированию экстренных служб в случае аварий и других опасных ситуаций. Полный список возможностей центра можно увидеть здесь.
Умные энергетические системы
Необходимость в создании умных энергетических систем человечество осознало давно, но в настоящее время проблема наиболее актуальна, ведь население Земли растет, запасы органического топлива постепенно истощаются, а негативные последствия для окружающей среды от действий людей становятся все более явными.

Именно поэтому возникает необходимость в разработке и внедрении интеллектуальных энергосистем. Этот вопрос сегодня рассматривается на самом высоком уровне в разных странах, к примеру, Министерство энергетики Соединенных Штатов считает, что такие технологии должны:

  • уметь самостоятельно восстанавливаться после сбоев;
  • позволить потребителям активно участвовать в их работе;
  • быть устойчивыми к любому несанкционированному вмешательству;
  • обеспечивать поставку требуемого количества энергии;
  • обеспечивать синхронную работу объектов генерации и хранения энергии;
  • повысить эффективность работы энергетической системы в целом.

В нашей стране популярностью пользуется концепция создания интеллектуальной активно-адаптивной сети, которая должна располагать несколькими важными признаками:

  • наличие активных элементов, главное назначение которых – в изменении топологических характеристик сети;
  • наличие датчиков, измеряющих разные параметры сети в режиме реального времени;
  • наличие элементов для сбора и обработки данных, управления активными устройствами;
  • наличие механизмов, позволяющих оперативно изменять топологию сети и взаимодействовать с различными объектами;
  • наличие средств автоматической оценки качества работы сети и построения прогнозов о возможности возникновения проблем в будущем.

Умная энергетика, в отличие от многих уже описанных систем, пока является чем-то из будущего, однако есть все основания полагать, что уже в самом скором времени появятся глобальные разработки, которые в перспективе позволят решить все энергетические вызовы, вставшие перед обществом.
Умные электрические системы
Стандартная электрическая система состоит из нескольких основных элементов: электростанции, линии электропередач, распределительные станции, трансформаторные будки и счетчики в объектах энергопотребления. Внедрение смарт-технологий не меняет в глобальном смысле эту сферу, однако насыщает описанную цепочку интеллектуальными блоками и каналами информационной связи.

Благодаря современному оборудованию все элементы цепи смогут в автоматическом режиме обмениваться информацией и управлять друг другом. Умные системы электроснабжения дадут возможность автоматизировать работу сетей и легко ими управлять, а также оперативно решать любые проблемы и аварийные ситуации. Они повысят энергоэффективность сферы электроснабжения в целом, и затронут все части цепочки – от электростанций для потребителя.

К примеру, конечные пользователи электроэнергии могут пользоваться системой умный счетчик, которая автоматически снимает показания с приборов учета, отправляет их поставщикам электричества и собирает данные по потреблению.

Многие компании и даже государства берут курс на энергоэффективность, вкладывая средства в цифровизацию и умные системы. Огромной популярностью сегодня пользуется система BEMS – building energy management systems – способная управлять энергетическими ресурсами зданий. В Navigant Research считают, что рынок подобных систем уже через 5 лет достигнет рекордных 11 млрд долларов.

Даже в России есть примеры энергоэффективных предприятий. С помощью специалистов Schneider Electric был построен медцентр «Гранд Медика» с полностью безопасной и энергоэффективной инфраструктурой, работающей, как единый аппаратно-программный комплекс.
Система умных вещей
Это так называемый «интернет вещей» – концепция, которая прямо сейчас меняет привычный мир до неузнаваемости. Smart-системы охватывают коммерческие объекты и жилые дома, они включают в себя десятки и сотни различных устройств, которые делают производства, работу и повседневную жизнь удобнее, функциональнее и эффективнее.

Интернет вещей – это комплекс оборудования, подключаемого к интернету и взаимосвязанного между собой или с внешней средой. Сегодня по всему миру к нему подключены миллиарды самых разных устройств и их количество постоянно растет.

В состав технологии могут входить практически любые устройства – от обычного электрического чайника, до сложного производственного оборудования из космической или оборонной сферы.
Перспективы развития умных систем
Очень сложно предсказать, какими будут смарт-системы спустя десять-двадцать лет. Сфера развивается очень активно, и ясно одно – интеллектуальное оборудование будет с каждым годом применяться все чаще и во все большем числе объектов.

Чтобы понять скорость развития умных систем и интернета вещей, можно просто взглянуть на статистику. В 2015 году число IoT-предметов составляло менее 5 миллиардов единиц, а уже к 2020 году, как считают аналитики из Juniper Research, их количество может достигнуть 38 миллиардов.
Заключение
Неуклонное развитие и перспективность интернета вещей можно не подвергать сомнению – сфера будет активно расти, станет появляться все большее количество новых разработок, направленных на повышение эффективности производства и человеческого труда, а также улучшение условий нашей жизни.

Компания «Центр 2М» – отечественный информационный оператор и разработчик платформенных решений в области интернета вещей и умных систем в России. Мы Мы предлагаем бизнесу сделать производство эффективнее и экономнее.


Источники:

  1. Технологии будущего: «умные» производства в промышленности
  2. Умное видеонаблюдение
  3. Умный дом для офиса
  4. Чем умные склады отличаются от простой автоматизации
  5. Интеллектуальные транспортные системы
  6. Интеллектуальные сети Smart Grid — будущее российской энергетики
  7. Что такое "Интернет вещей" и как он изменит нашу жизнь
  8. Интернет вещей: Перспективы и пути развития IoT в России
Задать вопрос
Заполните форму, и наши эксперты ответят вам