Рэнди Боулман считает, что устройства, контролирующие параметры окружающей среды — от температуры до скорости ветра, помогли Университету штата Северная Дакота сократить расходы на электроэнергию на 750 тыс. долл. в год

Возможно, вы думаете, что вам удастся год-два пожить спокойно? Хоть и со скрипом, но все же начинают развиваться удаленный доступ и электронная коммерция, а страсти вокруг проблемы 2000 года неминуемо близятся к драматической развязке. Между тем уже обозначилась новая задача, решение которой, возможно, позволит вам в новом тысячелетии дополнить свою сеть целым классом новых устройств.

Первый этап этого «коварного заговора» практически осуществлен: почти все устройства, способные использовать электричество - теперь оборудованы полупроводниковыми микросхемами. На втором этапе, который разворачивается на наших глазах, такие устройства будут все более активно включаться в корпоративные сети и Internet. Вторжение не за горами.

Список устройств, которые можно подключать к сети, выглядит впечатляюще. Это и офисное оборудование типа копиров, и устройства ввода (камеры и микрофоны), и системы для мобильных пользователей (карманные ПК, сотовые телефоны и пейджеры), и устройства, ориентированные на транзакции (от торговых автоматов до устройств считывания карт), и датчики для контроля окружающей среды (измерители температуры и давления), и электронные системы в зданиях (мониторы освещения и устройства запирания дверей), и потребительские электронные устройства, включая игрушки, игровые приставки и консоли.

Таким образом, сети становятся по-настоящему всеохватывающими. Это обстоятельство порождает ряд проблем. Здесь и рост интенсивности трафика, и сложности управления данными, и новые виды угроз безопасности информации. В то же время мир подключаемой к сети аппаратуры открывает перед потребителем немало возможностей.

Развитие корпоративных сетей создает условия для синхронного использования информации. Неизбежный бум устройств, поддерживающих работу в сети, позволит включить в совместно используемую информацию данные инвентаризации, сведения о потреблении ресурсов, о состоянии сопровождения и обслуживания, о местонахождении клиентов. Это в свою очередь может повысить эффективность расходования ресурсов и производительности персонала. Вопрос в том, как осуществить объединение всех этих устройств?

По мнению Джона Гэйджа, главного научного сотрудника лаборатории Sun Labs, для компаний одним из основных стимулов интеграции устройств в компьютерные сети является стоимость восполнения ресурсов. Любой агрегат, который что-то потребляет или распределяет (скажем, тонер или прохладительные напитки), требует периодического пополнения расходных материалов. Подключение микропроцессорных устройств к сети позволит персоналу фиксировать этот момент в реальном времени, что приведет к экономии рабочего времени.

«Я думаю, будущее сетевых вычислений - в повышении продуктивности», - полагает Гэйдж.

На физическом факультете Университета штата Северная Дакота есть приборы, измеряющие температуру, давление, скорость и направление ветра, уровень окиси углерода в университетском городке. Эти данные передаются по охватывающей территорию городка сети Novell Netware в приложения управления зданиями и контроля окружающей среды, функционирующие на сервере Windows NT.

Сотрудник факультета Рэнди Боулман говорит, что благодаря этому университетская система управления бойлерной может, например, взаимодействовать с системой кондиционирования воздуха. Прошли те времена, когда кочегар, решив подбросить холодным сентябрьским утром угля в котел, заставлял тем самым кондиционеры работать с повышенной нагрузкой. К тому же теперь в университете не возникает проблем с поддержанием разной температуры в помещениях. Например, в вычислительном центре она стабильно ниже, чем в соседних аудиториях.

Интегрировав систему управления бойлерной с системой контроля окружающей среды, университет сэкономил 25% средств, выделенных на расходы за энергию, что составляет около 750 тыс. долл. ежегодно.

«Мы обрабатываем данные, поступающие от датчиков состояния окружающей среды, с помощью различных алгоритмов, а результаты поступают на отдельные регулирующие устройства, - рассказывает Боулман. - Мы подсчитали, что такое взаимодействие через компьютерную сеть экономит сотни тысяч долларов».

Дополнительного сокращения трудозатрат удалось добиться благодаря использованию в системе управления зданиями технологий нейронных сетей и сетей управления. По словам Боулмана, система контроля окружающей среды способна самонастраиваться. Она автоматически корректирует и компенсирует изменения в различных механизмах. Например, при подключении к сети нового датчика выполняется перекалибровка всей системы.

Экономия затрат на освещение за счет применения сетевых систем получается весьма значительной. В частности, Технологический институт Британской Колумбии (Ванкувер) экономит от 20 до 30% благодаря комбинации датчиков, подключенных к центральной системе управления. Об этом рассказал Джил Мур, менеджер, отвечающий за обслуживание физического факультета. Датчики определяют яркость естественного света в помещении, а система управления настраивает соответствующим образом электрическое освещение. Кроме того, имеются датчики, определяющие, что в комнате никого нет, и дающие системе управления команду отключить свет. В университете предусмотрено также раздельное управление освещенностью в помещениях - например, можно задать повышенный уровень освещенности в конференц-зале. Все это поддерживается с помощью университетской сети передачи данных.

Устройства учатся общаться

Кроме мониторинга и рудиментарных средств управления SNMP сегодня появляются программные технологии, помогающие взаимодействовать с различными устройствами. Они включают в себя разные варианты технологий Java компании Sun, JetSend от Hewlett-Packard и Inferno производства Lucent Technologies.

К разновидностям Java относится технология Java Card, позволяющая разработчикам писать апплеты, исполняемые на смарт-картах. Приложения Embedded Java функционируют в операционных системах реального времени на 8-, 16- или 32-разрядных встроенных микропроцессорах. Технология Personal Java ориентирована на такие устройства, как карманные ПК и информационные приставки.

JetSend компании HP - это коммуникационный протокол, предназначенный для работы по любому транспортному протоколу с любым устройством. По словам Джима Хаммонса, менеджера программы HP Aliance Programs, он классифицирует различные устройства (от ПК до цифровых камер) на «отправителей» и «получателей», позволяя им взаимодействовать.

Например, цифровая камера в Нью-Йорке и копир в Лос-Анджелесе могут общаться друг с другом по Сети без помощи компьютера или дополнительного программного обеспечения. Подобно тому как модемы согласовывают между собой скорости передачи данных, JetSend координирует оптимальный формат обмена информацией между устройствами (такими, как факсимильные аппараты, персональные цифровые помощники, копиры, цифровые камеры, сканеры и смарт-карты). Технология JetSend разработана для встроенных систем, которые требуют 200 Кбайт памяти для работы на устройствах, поддерживающих IP-соединения, или 50 Кбайт на устройствах, использующих более простые средства передачи данных, например инфракрасную связь.

Нью-йоркская брокерская компания Bear, Stearns & Company протестировала JetSend в своей сети на базе протокола IP и ОС Windows NT. С помощью этой технологии здесь пытаются упростить интеграцию подключаемых к сети устройств, таких как сканеры, а также планируют распространить применение данной технологии на PDA и в конечном счете на копировальные аппараты.

«Если нужно размножить 30-страничный документ и разослать его через Internet (или имеющуюся у нас корпоративную сеть intranet) по десятку адресов в разных странах, то это можно сделать с помощью JetSend», - сказал помощник директора Bear, Stearns & Company, особо отметив, что такой метод получается более дешевым, чем использование факса. Кроме того, компьютеры в данном процессе не участвуют вовсе.

Inferno компании Lucent Technologies - операционная среда, включающая в себя виртуальную машину, виртуальную операционную систему и виртуальную сеть. Inferno функционирует как операционная система во встроенных устройствах, требуя для своей работы 1 Мбайт памяти. Кроме того, она может действовать как приложение поверх Windows 95, NT и различных разновидностей Unix.

Согласно Рону Деланжу, заместителю руководителя группы разработки сетевых систем Inferno компании Lucent, в Inferno применяется независимая от платформы и транспортного протокола файловая система, в которой все, включая устройства, представляется в виде файлов. В результате Inferno может единообразно интерпретировать целые классы устройств, а это, в частности, упрощает обновление программного обеспечения.

Контроллеры нечеткой логики, применяемые во многих потребительских электронных изделиях, также облегчат интеграцию таких простых устройств, как датчики и сенсоры. Как сообщил Брюс Ватсон, менеджер по маркетингу подразделения локальных сетей компании National Semiconductor, такие контроллеры могут уменьшить объем необработанных данных, передаваемых по сети, поскольку способны оценивать несколько критериев. Например, датчик внешней температуры не будет давать предупредительный сигнал даже при превышении порогового уровня, так как «понимает», что сейчас 2 часа дня, а на календаре июль.

Изменение инфраструктуры

Прежде чем развертывать вышеперечисленные технологии, нужно обеспечить инфраструктуру, соответствующую задаче интеграции.

Очевидным ограничивающим фактором является пропускная способность. Хотя имеется возможность увеличения сетевого трафика путем включения в сеть множества устройств, степень этого увеличения не столь очевидна. Кроме того, отнюдь не каждая система освещения или датчик температуры смогут быть полноценным узлом IP. И лишь немногие устройства будут генерировать трафик, объем которого характерен для работы типичного конечного пользователя. Некоторые из них в состоянии посылать постоянный поток аудио- или видеоданных, но большинство лишь изредка передают отчет о состоянии типа «темно» или «холодно».

Проблема обработки таких данных при интеграции подключаемых к сети устройств, вероятно, поставит немало задач перед сетевыми администраторами, но обеспечит компании ряд очевидных преимуществ.

По мнению Стивена Фута, вице-президента компании Hurwitz Consulting, подключение к сети дополнительных устройств потребует применения корпоративных систем управления более высокого уровня, таких как Unicenter TNG Framework компании Computer Associates и TME компании Tivoli Systems.

«Картина напоминает поток раненых с поля боя, - говорит он. - Их так много, что врачи не знают, кому оказать первоочередную помощь. Трудно ожидать, что сетевые администраторы будут досконально разбираться в поведении различных типов устройств, поэтому потребуется какой-то эвристический механизм, сообщающий о накладках».

Между тем Эми Уол, президент компании Wohl Associates, занимающейся маркетинговыми исследованиями, полагает, что многие пользователи обойдутся теми системами управления неоднородными сетями, которые у них уже имеются.

По ее мнению, потребуются лишь новые приложения управления.

К тому же не весь трафик управления, генерируемый подключенными к сети устройствами, касается сетевых администраторов. К счастью, их задачи могут упростить развивающиеся сегодня технологии.

Например, как считает сотрудник компании Bear, Stearns & Company, вместо использования прерываний SNMP для уведомления о состоянии копира администратор сети сможет конфигурировать JetSend для передачи электронной почты или пейджинговых сообщений. К тому же работа с рядом новых устройств облегчится благодаря функциям автоматической настройки конфигурации при их подключении в сети. Это будут уже интеллектуальные устройства.

Возрастание риска

В эпоху подключаемых к компьютерным сетям устройств, как всегда, возникает проблема защиты. При отсутствии адекватных механизмов защиты злоумышленники смогут отключить электропитание, изменить параметры управления окружающей средой, вызвать ложное срабатывание пожарной сигнализации и отключить детекторы дыма. Вывести из строя компьютеры компании станет проще: хакеру достаточно будет отключить кондиционеры в помещении, где они находятся. Кроме того, хакеры или даже конкуренты компании могут перехватить информацию, генерируемую устройством, и передаваемую через Internet подрядчикам или поставщикам.

«Сетевым администраторам придется усовершенствовать способы управления этими устройствами, не ограничиваясь средствами SNMP, поскольку SNMP не выдерживает критики, когда дело касается защиты», - отметил Фут.

Он рекомендовал следующий подход, включающий в себя четыре шага:

  • разделение сети внутренними брандмауэрами, устанавливаемыми между отделами компании или географически отдаленными областями;
  • ревизия использования модемов в сети для выявления «лазеек»;
  • создание схемы обнаружения нарушителя путем мониторинга сетевого трафика;
  • аутентификация доступа к устройствам для управления ими.

Увеличение скорости и разграничение полномочий

Если все, что работает на электричестве, потенциально может стать сетевым устройством, то компаниям придется пересмотреть свою структуру. Поскольку здания становятся более интеллектуальными, различие между информационной и физической инфраструктурой исчезает.

«Администратор будет отвечать за то, что сегодня входит в обязанности совсем других специалистов, - говорит Джон Гэйдж. - Первое, что потребуется компаниям, - это разграничить сферы ответственности тех, то отвечает за компьютерные сети, и тех, кто занимается управлением системами зданий».

Между тем нужно четко понимать разницу между автоматизацией процесса и назначением ответственных за данный процесс. «Я не думаю, что сотрудники отделов информационных систем захотят за все отвечать, - считает Хитер Эштон, аналитик по стратегиям электронной коммерции из компании Hurwitz Consulting. - Бум в области сетевых устройств может стать для них настоящим кошмаром».

Для сотрудников отделов информационных систем лучшим подходом по интеграции средств управления, по крайней мере на ближайшее будущее, является утверждение статуса отдела систем обслуживания как «пользователя» сети (аналогично любому другому подразделению). Этот отдел будет использовать корпоративную сеть для доступа к устройствам, а сетевой администратор сможет учитывать возросший трафик при балансировании нагрузки и планировании. Подобная тактика позволит администраторам адаптироваться к эволюции сетей. Кроме расширения «степени охвата» сетей будущая волна подключаемых устройств изменит саму природу корпоративной сетевой среды. Сети intranet придают организациям более «плоскую» структуру, а extranet, по существу, «выворачивают» их наизнанку.


Кимберли Патч и Эрик Смалли - независимые авторы из Бостона. С ними можно связаться по адресам kpatch@scriven.com и esmalley@scriven.com.

Программное обеспечение, поддерживающее сетевые устройства

ПродуктКомпанияОбъем памяти, МбайтОписание
InfernoLucent1ОС, позволяющая единообразно представить целую категорию сетевых устройств и управлять ими как одним объектом
JavaSun0,512Среда разработки приложения, с помощью которой разработчики могут писать и выполнять прикладные программы на целом ряде платформ, включая встроенные системы
JetSendHP0,050-0,2Протокол, позволяющий сетевым устройствам взаимодействовать друг с другом без помощи компьютера
Windows CEMicrosoft2Модульная ОС для карманных ПК и потребительских электронных устройств

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями