Михаил Миньковский Энвижн Груп
МИХАИЛ МИНЬКОВСКИЙ: «Современные устройства требуют не просто соединения между собой, а подключения к ‘облаку’, то есть к управляющему центру провайдера услуги»
Источник: «Энвижн Груп»

Компания «Энвижн Груп» обладает большим опытом в области проектирования и внедрения систем межмашинного взаимодействия. О главных тенденциях, трансформирующих прежде специфический сегмент M2M в мир всеобъемлющего Интернета вещей, журналу «Сети» рассказывает Михаил Миньковский, директор центра новых технологий «Энвижн Груп».

Какие технологические предпосылки являются наиболее значимыми для развития рынка оборудования и услуг межмашинного взаимодействия (M2M)?

Сейчас социально-экономические и технологические факторы, определяющие весь ландшафт ИТ-отрасли, очень тесно связаны между собой. И речь уже идет скорее не об М2М, а о формировании Интернета вещей, который объединит не только подключенные машины или промышленное оборудование, но и различные бытовые устройства, вплоть до электрических ламп. На наших глазах формируется среда взаимодействия миллиардов неодушевленных предметов. И технологическими предпосылками для развития этого процесса являются миниатюризация электронных компонентов, совершенствование сетевых технологий и переход к облачной парадигме. Уровень миниатюризации электроники, достигнутый в предыдущее десятилетие, уже сегодня вполне достаточен для того, чтобы внедрять контроллеры в любые, даже самые небольшие устройства. Сейчас наиболее активным технологическим драйвером является развитие сетей связи, появление новых стандартов и протоколов передачи данных (в первую очередь беспроводных), которые позволяют организовывать сети в тех местах, где применяются машины и устройства, требующие объединения, и где ранее сети связи были недоступны. Связать устройства между собой на короткой дистанции (например, по протоколам ZigBee) недостаточно, нужно еще подключить полученную сеть к центру управления, то есть к облаку. Недостаточный уровень покрытия сетей и доступности связи, в том числе и по экономическим факторам, по сути, является главным тормозом развития Интернета вещей и сектора М2М.

Отдельно необходимо упомянуть технологии радиочастотной идентификации (RFID), в первую очередь пассивной (без встроенного источника энергии), использующей для передачи данных очень простые и недорогие микросхемы радиометок. Их совершенствование обеспечит прием и передачу на коротких расстояниях существенных объемов данных с хорошим уровнем защищенности, и при этом с очень низкой удельной стоимостью канала. С другой стороны, для передачи данных на большое расстояние в облако и для соединения с использованием сложных протоколов и «тяжелым» контентом подходят новые стандарты сотовой связи (LTE) и Wi-Fi, которые характеризуются высокой пропускной способностью и потенциально низкой удельной стоимостью передачи данных в канале. В первую очередь я назвал бы стандарт Wi-Fi 802.11ad, работающий в диапазоне 60 ГГц. В ближайшее время на рынке появится большое количество недорогих устройств с поддержкой спецификации 802.11ad, а с их помощью можно строить беспроводные сети очень высокой производительности. Новый стандарт Wi-Fi придаст импульс развитию облачной реализации M2M и Интернета вещей.

А как сочетаются технологии M2M и облачные вычисления?

Развитие облачных технологий – еще один технологический драйвер, который способен существенно снизить стоимость построения и эксплуатации систем М2М и придать им новые функции. Это произойдет благодаря тому, что в цепочку межмашинного взаимодействия будет встроен управляющий центр или центр хранения данных, ответственный за обновление и совершенствование функционала подключенных устройств, координацию их взаимодействия, а также за наиболее сложные функции в режиме онлайн. Конечно, такую координацию можно обеспечить распределенным образом, установив в каждое устройство более мощный микрокомпьютер со сложным ПО, но это дорого и далеко не всегда целесообразно, несмотря на все достижения миниатюризации электронных компонентов. Облако позволяет уйти от этой парадигмы, установив в подключенные устройства простейшие контроллеры и осуществив перенос машинного интеллекта в вычислительный центр. Таким образом, мы видим две тенденции: с одной стороны, совершенствуются технологии связи для разных расстояний и режимов обмена данными, что приводит к снижению стоимости подключения и росту коммуникационной способности устройств, а с другой — появляются облака. Все это вместе ведет к уменьшению финансовой нагрузки на системы М2М с одновременным обогащением их функционала, а также способствует повышению их эффективности.

Какой из названных вами факторов влияния на рынок вам представляется наиболее актуальным для российского рынка М2М?

Российский рынок промышленной микроэлектроники и сегмент потребительской электронной техники (именно он является основным источником межмашинных взаимодействий) нельзя назвать передовыми. Инновации, которые берутся за основу технологического развития М2М, исходят не из России — они приходят к нам в виде готовых систем из-за рубежа. Зачастую импортное оборудование обладает функциями, которые в первое время невозможно использовать. Сама по себе способность устройства удаленно взаимодействовать с другими (например, «умного» счетчика) не имеет практической ценности, пока оно не подключено к реально существующей сети. Современные устройства требуют не просто соединения между собой, а подключения к облаку, то есть управляющему центру провайдера услуги. Такой центр технологически и организационно обычно поддерживается корпорацией-производителем или межкорпоративным объединением (уровень стандартизации в этой области пока весьма мал), но он находится за пределами России, и, как правило, приходится долго ждать, пока сервис производителя станет доступен для российских потребителей или пока какая-то российская компания запустит доступный аналог. Серьезных внутренних технологических инноваций в области М2М я назвать не могу, поэтому российский рынок развивается в целом с опозданием. Можно сказать, что тенденции развития рынка М2М у нас примерно такие же, как за границей, но уровень проникновения этих технологий значительно ниже. Сдерживающим фактором является недостаточный объем внутренней разработки и производства комплексных продуктов, включающих как подготовленное для работы в сети оборудование, так и услугу, позволяющую извлекать из такой сети пользу. Сходные эффекты наблюдаются не только в мире М2М. Например, смартфоны Apple продаются в России уже давно, а доступ с них к магазину музыки открыт совсем недавно. Конечно, есть отдельный и растущий сегмент технологий межмашинного взаимодействия, не требующий управляющего центра (самоорганизующиеся автономные сети). Например, сети управления освещением с лампами, работающими в зависимости от уровня освещенности, измеряемого специальными датчиками. Таким сетям не нужно облако, их элементам достаточно только связаться между собой для выполнения определенных функций. Первые системы такого рода строятся и в России, но опять же разрабатываются и производятся в основном не у нас. Эти технологии пока стоят дорого (в силу новизны), а эффект от их внедрения требует подтверждения.

Можно ли считать навигационные спутниковые технологии двигателем рынка М2М? И разве российская система ГЛОНАСС не является подтверждением технологического лидерства нашей страны в области М2М?

Спутниковые навигационные системы, строго говоря, не являются в полной мере межмашинными технологиями, если под М2М понимать интерактивное взаимодействие устройств. Спутниковое позиционирование — это одностороннее взаимодействие, прием терминалом сигнала со спутника и его последующая обработка. То, что Россия довела до работоспособного состояния ГЛОНАСС и теперь обладает собственной системой навигации и позиционирования, – это очень хорошо, но прямым стимулом развития рынка М2М не является. Ведь когда система ГЛОНАСС была еще в «разобранном» состоянии, в России уже был доступен сигнал американской GPS. И нельзя сказать, что с появлением отечественной навигационной системы что-то сильно изменилось именно для рынка М2М. В то же время можно утверждать, что ГЛОНАСС стала стимулом для развития производства и технологий, которые связаны или могут использоваться в М2М. У нас разрабатываются и выпускаются чипсеты и модули для навигационных приемников ГЛОНАСС, разрабатывается ПО, накапливаются компетенции, появляются исследовательские центры и группы, способные встраивать эти приемники в М2М-решения. Например, в системы для управления парком автотранспорта — а это уже полноценное межмашинное взаимодействие с участием управляющего центра, так как оснащенные датчиками объекты отправляют данные в центр и оттуда получают различные управляющие команды. Если ранее такого рода системы базировались на импортных компонентах, то сейчас довольно большая их часть комплектуется отечественной схемотехникой. То есть эффект для М2М от ГЛОНАСС есть, но он скорее опосредованный.

Кто из участников рынка является его главным «двигателем»: разработчики терминальных устройств (датчиков, модулей); разработчики соответствующих программно-аппаратных платформ; операторы связи, участвующие в проектах М2М; интеграторы или сервис-провайдеры, специализирующиеся в этой области? Как распределятся доходы между участниками этой «пищевой цепочки»?

Нужно понимать, что пользователь не отдаст за устройство ни копейки, пока вместе с ним не будет предоставляться какая-то полезная услуга. И обычно производители устройств поставляют свою продукцию не конечным пользователям, а провайдерам услуг, которые в свою очередь часто действуют через операторов. Бизнес производителей устройств М2М может быть весьма внушительным по объему, но он не является очень прибыльным, как любое производство коммодитизированных массовых устройств. Если говорить о классическом рынке систем М2М, которые в основном нацелены на считывание данных со стационарных или передвижных датчиков и последующую передачу информации в центр управления, то основные выгоды от его развития могут получить операторы связи, предоставляющие каналы для передачи трафика данных и способные извлекать дополнительные доходы (помимо оплаты за трафик), пользуясь этим фактом. Также значительную часть доходов получат компании, непосредственно оказывающие услуги М2М. Поэтому основная борьба за «карман потребителя» развернется между этими двумя группами рыночных игроков. Операторы будут пытаться забрать максимум доходов себе, стараясь уйти от бизнес-модели телекоммуникационной «трубы» к модели провайдера сервисов с добавленной стоимостью. Но оказание услуг такого рода для операторов не является профильной деятельностью, и им будет сложно противостоять тем, кто производит услуги М2М, а тем в свою очередь будет сложно добраться до конечных потребителей, минуя операторов. Сейчас львиную долю доходов еще забирают операторы, в перспективе же их доля доходов будет снижаться, а доля сервис-провайдеров – расти. При этом в число последних могут войти как специализированные компании, изначально ориентированные на рынок услуг, так и производители оборудования М2М, в случае если они станут поставлять как устройства, предварительно сконфигурированные для оказания определенных услуг, так и сами услуги.

В этой цепочке должно найтись место и тем компаниям, которые решают вопросы биллинга услуг, безопасности соединений, аналитики и управления системами М2М, то есть поставщикам платформенных решений. Каковы, на ваш взгляд, основные направления развития платформенных решений для создания систем M2M?

Те, кто предоставляет услуги М2М, обычно обеспечивают и биллинг, и безопасность своих решений. Для примера рассмотрим ситуацию с «умными» счетчиками. Оператор ставит их на сети управляющей компании ЖКХ, то есть обеспечивает услуги по установке приборов и передачу от них информации. Вопрос: куда передается эта информация? В обычный расчетный центр управляющей компании? Но она не имеет необходимого интерфейса для приема таких данных и не умеет с ним работать. На рынке может быть еще один участник этого процесса, который собирает данные со счетчиков, производит учет, тарификацию и по договору с управляющими компаниями изготавливает для них квитанции для оплаты коммунальных услуг, которые потом рассылаются населению. Это упрощенная модель, но она позволяет понять, как зачастую распределены роли участников рынка. Есть еще производители систем М2М, которые разрабатывают и продают большому количеству заказчиков готовые платформы для предоставления услуг межмашинного взаимодействия. В частности, операторы заинтересованы в том, чтобы самостоятельно предоставить платформенные решения для оказания услуг, поскольку они обладают и биллинговым центром, и базой данных абонентов, и сетевой инфраструктурой для пропуска трафика М2М. Что касается специализированных производителей платформ М2М и направления их развития, здесь возникла интересная ситуация. В целом облачные платформы быстро двигаются в сторону стандартизации, в то время как в области М2М проблема выработки единых технологических подходов к построению систем стоит очень остро. Сейчас в мире ведутся работы по стандартизации различных аспектов М2М экосистем, как консорциумами рыночных игроков и стандартизирующими организациями, так и научным сообществом в отношении новых технологий. Например, Еврокомиссия по программе FP7 финансирует проекты, направленные на выработку подходов к стандартизации различных аспектов Интернета вещей. В частности, такая работа ведется в рамках проектов семейства CASAGRAS, в которых мы участвуем. Но пока большинство разработок в данной области носит закрытый корпоративный характер. И поэтому одним из главных направлений развития в перспективе может стать стандартизация протоколов, алгоритмов и правил проектирования систем М2М.

В каком направлении будут совершенствоваться терминальные устройства? Станут ли они более интеллектуальными?

Дальнейшая миниатюризация и удешевление компонентов систем межмашинного взаимодействия позволит снизить их стоимость и расширит интеллектуальные возможности как отдельных элементов, так и систем М2М в целом. Одновременно облачные вычисления позволят снизить требования к интеллекту М2М-устройств. В итоге снизится их себестоимость.

Расскажите о работе  «Энвижн Груп» в области M2M.

Мы тесно сотрудничаем с операторами связи в таких областях, как трекинг автотранспорта, людей и других объектов. В частности, мы обеспечиваем разработку, поддержку и развитие технологической платформы для ряда услуг ОАО «МТС» под общим названием «Ника», связанных с навигацией и позиционированием (www.nika-glonass.ru). В ближайшее время, также в партнерстве с МТС, мы планируем запустить в тестовую эксплуатацию новую группу сервисов – «Умный дом». Такая система управления домашним оборудованием и бытовыми устройствами – типичный пример внедрения технологий M2M в нашу повседневную жизнь, ведь установка нескольких недорогих датчиков и общего блока управления системой позволит, например, автоматически поддерживать нужный климат и освещение в доме, дистанционно управлять различными электроприборами, получать сообщения системы на телефон или электронную почту в случае каких-то сбоев или других событий. При этом система настолько простая, что для ее установки, настройки и использования не потребуется никаких специальных знаний и навыков, и в то же время ее функциональность еще лет пять назад казалась бы фантастической.

Другим ярким примером наших проектов в области технологий М2М, которые рано или поздно коснутся буквально каждого, является разработка отдельных элементов «Магазина будущего» — так называемых умных тележек, а также общей информационной системы, управляющей взаимодействием всех элементов магазина. Суть идеи очень проста – товары маркируются RFID-метками, а на тележках устанавливаются считыватели, которые автоматически передают информацию о составе и количестве товаров. Таким образом «умная» тележка сообщает не менее «умной» кассе, сколько и каких товаров вы взяли, и касса автоматически произведет расчеты и примет оплату с вашей карты. В масштабах крупных торговых сетей это позволит оптимизировать логистику, значительно снизить затраты на персонал, а для покупателей посещение магазинов станет удобнее и будет занимать меньше времени. Однако, чтобы добиться такого результата, приходится решать очень серьезные научные и технологические проблемы.

Еще одним перспективным направлением нашей работы являются решения для видеонаблюдения и видеоаналитики, в том числе по модели VaaS (Video as a Service). Тема, на наш взгляд, очень важная, так как количество различных камер видеонаблюдения, установленных только в Москве, превышает 100 тыс., они генерируют постоянный колоссальный поток данных, работать с которым без серьезных автоматизированных средств обработки и аналитики уже практически невозможно.

Есть и другие интересные идеи – например, в области построения сенсорных и самоорганизующихся сетей, радиомаркировки, но пока не хотелось бы раскрывать все секреты.

Как вы оцениваете перспективы применения M2M в различных вертикальных сегментах экономики? Где эти технологии найдут самое широкое применение?

Я не вижу ни одной индустрии, где технологии М2М не нашли бы своего применения. Они широко используются на транспорте, как для базовой функции оплаты проезда, так и при создании интеллектуальных систем безопасности, мониторинга и управления движением. В промышленности также давным-давно вместе с процессом автоматизации производств осуществляется построение систем М2М. Даже в животноводстве применяются технологии маркировки скота с помощью радиометок - такой проект, кстати, тоже реализует наша компания.

Вероятно, М2М станет одним из главных поставщиков «материала» для формирования Больших Данных. Как повысить эффективность их обработки и анализа в интересах предприятий и общества?

Данные становятся Большими вне зависимости от нашего желания или результатов маркетинговых кампаний. Они просто накапливаются, и скорость их накопления постоянно увеличивается. При этом М2М — далеко не главный источник прироста данных, скорее таким источником являются операторские сети, так как они состоят из огромного количества элементов, и каждый из них генерирует или способен генерировать значительный объем данных. Раньше они попросту стирались из машинной памяти, но с недавнего времени оказались нужны маркетинговым и рекламным специалистам предприятий связи, и появилась задача обработки и анализа больших массивов. То есть межмашинные коммуникации не являются сегодня ни основным, ни тем более единственным драйвером Big Data, хотя в будущем их роль может возрасти. Данные всегда были, есть и будут. Их, может быть, не хранили и не анализировали просто потому, что они никому не были нужны. И само по себе увеличение объемов данных часто оказывается паразитным процессом. Например, если ваша плита будет постоянно поддерживать «диалог» с холодильником, они сформируют большой массив данных, которые никогда не станут Большими Данными, поскольку никакой пользы из анализа подобного «общения» извлечь невозможно. А может и станут, если такой способ будет придуман. Проблема Больших Данных не столько в быстром росте их объема, сколько в том, что пока недостаточно понимания того, как их использовать. И медленно развивается соответствующий инструментарий.

Некоторые аналитики предсказывают, что киберпреступники скоро выберут новый вектор для своих атак — системы M2M, датчики и другие многочисленные устройства, подключенные к Интернету. Вы разделяете эти опасения?

Действительно, М2М — очень уязвимая и привлекательная зона для атак злоумышленников. Мы становимся настолько зависимыми от связанных между собой вещей, что угроза жизни и здоровью людей может возникнуть откуда угодно. Например, новое поколение самолетов строится на базе концепции fly by wire, в которой нет места прямому механическому воздействию пилотов на управление воздушным судном — все делают исполнительные агрегаты, полностью управляемые компьютером, а пилоты отдают этому компьютеру команды. У компьютера есть сетевой интерфейс. А это значит, что при определенных усилиях злоумышленники теоретически могут перехватить управление самолетом. Недавно эта возможность и была продемонстрирована на конференции Hack In The Box в Амстердаме. Более того, следует понимать, что не существует фундаментальной технической или физической причины, делающей невозможным перехват управления любым устройством, подключенным к сети. Единственный способ полной защиты от такого перехвата (если не учитывать атаки методами социальной инженерии) – это отключиться от сети физически, но тогда никакого М2М не будет. Противоречие здесь неразрешимое, но риски можно значительно снизить, уделяя особое внимание безопасности коммуникаций и вычислений в мире М2М. Нетрудно представить себе последствия нежелательного вмешательства в М2М-систему. Конечно, если у вас дома есть подключенный к Интернету холодильник или кофеварка, ущерб от хакерской атаки на них будет незначительным (хотя необычные и малоприятные эффекты возможны и здесь). Но если через системы М2М будут атакованы объекты газоснабжения, химические предприятия, транспортные системы или другие части инфраструктур повышенной опасности, последствия окажутся трагическими. Поэтому технологии защиты данных, протоколов, каналов в мире М2М, а особенно в облачной версии, приобретают гораздо большее значение, чем в традиционных компьютерных технологиях. Для бизнеса здесь формируется весьма привлекательная для инвестиций рыночная ниша.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями