Платформы разработки приложений интернета вещей (IoT AEP)

Платформы разработки приложений интернета вещей (ПРПИВ, англ. Internet of Things Application Enablement Platforms, IoT AEP) — это комплексные решения, предназначенные для упрощения процесса создания, развёртывания и управления приложениями для устройств, подключённых к интернету вещей (IoT). Они предоставляют разработчикам набор инструментов, сервисов и сред, необходимых для быстрой разработки и интеграции IoT-приложений, включая возможности для сбора, анализа и визуализации данных, полученных от IoT-устройств.

Разработка приложений интернета вещей (IoT) представляет собой деятельность, связанную с созданием программных решений, которые позволяют взаимодействовать с устройствами, подключёнными к сети и обменивающимися данными. Эта деятельность включает проектирование, разработку, тестирование и внедрение программных продуктов, обеспечивающих сбор, обработку и анализ данных с IoT-устройств, а также управление этими устройствами через централизованные платформы. При разработке IoT-приложений учитываются требования к масштабируемости, безопасности, надёжности и совместимости с различными протоколами и стандартами связи.

Среди ключевых аспектов разработки IoT-приложений можно выделить:

• создание интерфейсов для взаимодействия с устройствами,
• разработку механизмов сбора и обработки данных,
• реализацию алгоритмов анализа и визуализации информации,
• обеспечение интеграции с существующими информационными системами,
• построение систем мониторинга и управления устройствами,
• внедрение мер защиты данных и аутентификации устройств.

Важную роль в процессе разработки IoT-приложений играют цифровые (программные) решения, такие как платформы разработки приложений интернета вещей (ПРПИВ). Они существенно упрощают и ускоряют создание IoT-решений, предоставляя разработчикам готовые инструменты и сервисы для работы с данными, а также возможности для развёртывания и масштабирования приложений. Использование таких платформ позволяет сосредоточиться на бизнес-логике и функциональности приложений, минимизируя затраты времени и ресурсов на инфраструктурные и технические аспекты разработки.

Платформы разработки приложений интернета вещей часто предлагают функциональность аналогичную платформам быстрой разработки (RAD-платформы) или платформам с низким уровнем кода (low-code платформы) или без кода (no-code платформы), таким как элементы перетаскивания и редакторы WYSIWYG для не-разработчиков. Однако большинство из IoT AEP платформ требуют определенного уровня знаний в области программирования, а более сложные платформы могут потребовать высококвалифицированных программистов-разработчиков.

Платформы разработки приложений интернета вещей в основном используют следующие группы пользователей:

• разработчики программного обеспечения, специализирующиеся на создании IoT-приложений и решений, которым нужны инструменты для быстрой разработки и интеграции приложений с устройствами интернета вещей;
• системные интеграторы и компании, занимающиеся внедрением IoT-технологий в бизнес-процессы предприятий, которые используют ПРПИВ для адаптации и развёртывания IoT-решений под конкретные потребности клиентов;
• производители устройств интернета вещей, которые применяют платформы для разработки встроенного программного обеспечения и обеспечения взаимодействия своих продуктов с облачными сервисами и другими устройствами;
• исследовательские и научно-образовательные организации, использующие ПРПИВ для разработки экспериментальных и учебных проектов в области интернета вещей;
• предприятия и корпорации, стремящиеся цифровизировать производственные и управленческие процессы, внедряя IoT-решения для мониторинга и оптимизации работы оборудования, логистики и других аспектов бизнеса.

Агентское приложение устройства (Edge)

Функции Агентских приложений для устройств (англ. Edge Applications) в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют устанавливать на устройства управляющие прикладные приложения (при операционной совместимости с устройством). Такие функции предоставляют возможность быстрой настройки и интеграции между сторонним устройством и IoT-платформой.

Администрирование

Возможность администрирования позволяет осуществлять настройку и управление функциональностью системы, а также управление учётными записями и правами доступа к системе.

Анализ данных датчиков

Функции Анализа данных датчиков позволяют при помощи имеющихся в платформе типовых модулей, алгоритмов и обработчиков производить аналитические операции над данными датчиков, в том числе статистический и математический анализ прикладных данных. Такие функции предоставляют возможность получения выводов из данных сенсоров и датчиков непосредственно в Платформе интернета вещей (IoT).

Визуализация данных датчиков

Функции Визуализации данных датчиков в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют представлять полученные от IoT-устройств данные в графическом виде, удобном для контроля и анализа. Такие функции предоставляют возможность обращаться к графикам и диаграммам в составе отчётов или информационных панелей (дашбордов, виджетов).

Встроенная среда разработки (IDE)

Функции Встроенной среды разработки (IDE) в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют использовать IoT-платформу для быстрой разработки прикладных приложений, программных продуктов, систем и сервисов интернета вещей на базе готовых компонентов платформы, а также с возможностью применения методов малокодовой (Low-Code) или бескодовой (No-Code) разработки.

Геопозиционирование

Функции Геопозиционирования в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют отслеживать местоположение умного устройства при помощи спутниковой системы позиционирования или методов ангуляции в сетях подвижной (мобильной) связи. Такие функции предоставляют возможность иметь в системе актуальные данные о географических координатах ИВ-устройства.

Диспетчеризация парка активов

Функции Диспетчеризации парка активов в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют массово управлять на прикладном уровне умными устройствами и умными активами (например, вендинговыми аппаратами, электросамокатами, оборудованием умного дома, оборудованием производственной площадки и прочими). Такие функции предоставляют возможность учёта, контроля и сопровождения парка устройств или целого цифровизированного промышленного объекта.

Импорт/экспорт данных

Возможность импорта и/или экспорта данных в продукте позволяет загрузить данные из наиболее популярных файловых форматов или выгрузить рабочие данные в файл для дальнейшего использования в другом ПО.

Искусственный интеллект (AI)

Функции Искусственного интеллекта (AI) в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют применять алгоритмы машинного обучения, искусственных нейронных сетей и других методов ИИ над данными с умных устройств и датчиков. Такие функции предоставляют возможность получить пользу от технологий ИИ в приложениях Интернета вещей.

Межмашинное взаимодействие (M2M)

Функции Межмашинного взаимодействия (M2M, MTC) в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют обеспечить автоматическое взаимодействие (без участия человека) между прикладными устройствами по стандартизированным прикладным протоколам машинной коммуникации. Таким образом обеспечиваются совместимость устройств и возможности сценарного обмена данными между умными устройствами.

Многопользовательский доступ

Возможность многопользовательской доступа в программную систему обеспечивает одновременную работу нескольких пользователей на одной базе данных под собственными учётными записями. Пользователи в этом случае могут иметь отличающиеся права доступа к данным и функциям программного обеспечения.

Наличие API

Часто при использовании современного делового программного обеспечения возникает потребность автоматической передачи данных из одного ПО в другое. Например, может быть полезно автоматически передавать данные из Системы управления взаимоотношениями с клиентами (CRM) в Систему бухгалтерского учёта (БУ). Для обеспечения такого и подобных сопряжений программные системы оснащаются специальными Прикладными программными интерфейсами (англ. API, Application Programming Interface). С помощью таких API любые компетентные программисты смогут связать два программных продукта между собой для автоматического обмена информацией.

Отчётность и аналитика

Наличие у продукта функций подготовки отчётности и/или аналитики позволяют получать систематизированные и визуализированные данные из системы для последующего анализа и принятия решений на основе данных.

Прикладное управление активами

Функции Прикладного управления активами в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют контролировать прикладные показатели состояния умного устройства и управлять его прикладными возможностями. Например, для умных транспортных средств такие функции будут предоставлять возможность состояния частей транспортного средства, данные о пробеге и местоположении и т.п.

Программный интерфейс приложения (API)

Функции Программного интерфейса приложения (API) в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют использовать программные интерфейсы для быстрого построения новых приложений интернета вещей. Такие функции предоставляют возможность использовать ИВ-платформу для быстрой интеграции с окружающими информационными системами.

Телеметрия и телеуправление

Функции Телеметрии и телеуправления в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют получать данные непосредственно с умных устройств, датчиков и сенсоров, преобразовывать эти данные из цифрового (бинарного) вида к нужному формату прикладных данных и сохранять на сервере, а также отправлять управляющие сигналы умным устройствам, приводам и актуаторам. Такие функции предоставляют возможность работать с умным оборудованием на прикладном уровне по стандартным прикладным протоколам, или по настраиваемым протоколам.

Управление мобильным устройством

Функции Управления мобильным устройством в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют выполнять аппаратное управление ресурсами мобильного устройства по стандартам управления мобильными устройствам (англ. Mobile Device Management).

Управление подключениями

Функции Управления подключениями в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют вести учёт, контролировать параметры и анализировать статистические параметры сетевых подключений умных устройств для одного или нескольких видов связи. Такие функции предоставляют возможность сохранять контроль над объёмом используемого трафика, частотой сеансов связи и прочими параметрами сетевых подключений ИВ-устройств.

Управление устройством

Функции Управления устройством в Платформах интернета вещей (IoT) позволяют контролировать техническое состояние устройства, производить управление конфигурацией и состоянием устройства и его составных частей (включая блоки ввода/вывода, прикладные периферийные устройства, вычислительные компоненты, включая блоки памяти, процессорные модули, сетевые модули и прочие). Такие функции предоставляют возможность осуществлять полноценное техническое управление умным IoT-устройством.

LoRa связь

Поддержка LoRa (англ. Long Range) связи в Платформах интернета вещей (IoT) позволяет применять данную технологию передачи данных в нелицензируемом диапазоне частот. Стандарт передачи LoRa часто используется для передачи данных в автономных датчиках наблюдения и для решения задач жилищно-коммунального хозяйства.

LPWAN связь

Поддержка LPWAN (англ. Low-power Wide-area Network) связи в Платформах интернета вещей позволяет строить прикладные IoT-приложения с применением беспроводных сетей передачи данных на дальние расстояния. Группа стандартов связи LPWAN включает технологии, спеициально разработанные для распределённых сетей телеметрии, межмашинного взаимодействия и интернета вещей.

NB-Fi связь

Поддержка NB-Fi (англ. Narrow Band Fidelity) связи позволяет использовать данный открытый LPWAN-протокол беспроводной передачи данных малого объёма в рамках Платформы интернета вещей (IoT).

NB-IoT (5G) связь

Поддержка NB-IoT (англ. Narrow Band Internet of Things) связи в Платформах интернета вещей (IoT) позволяет применять стандарты GSM-связи 5 поколения (5G) при построении приложений интернета вещей.

ZigBee связь

Поддержка ZigBee связи в Платформах интернета вещей позволяет применять спецификацию сетевых протоколов верхнего уровня ZigBee для организации связи с умными устройствами в прикладных IoT-приложениях.

Архитектура блокчейн

Использование Архитектуры блокчейн в Платформах интернета вещей позволяет применять в IoT-приложениях цепочки блоков транзации и применять иные архитектурные принципы блокчейн для взаимодействия с умными устройствами. Таким образом возможно применять в приложениях интернета вещей прозрачные, но нераскрытые или псевдо-анонимные операции.

Обеспечение безопасности

Обеспечение безопасности в Платформах интернета вещей (IoT) предполагает использование специальных выделенных модулей защиты информации, соответствующих тем или иным стандартам информационной безопасности.

Проводная связь

Поддержка Проводной связи в Платформах интернета вещей (IoT) позволяет строить приложения для управления умными устройствами, соединяемыми с сервером посредством проводной (стационарной) связи.

Сотовая связь (GSM: 2G, 3G, 4G)

Поддержка Сотовой связи (GSM: 2G, 3G, 4G) в Платформах интернета вещей (IoT) позволяет применять стандартные подключения к сетям сотовой связи на базе стандартов GSM разных поколений. В случае применения такого вида связи, умное устройство взаимодействует с сервером посредством стандартных сетей сотовой связи.

Спутниковая связь

Поддержка Спутниковой связи в Платформах интернета вещей позволяет строить IoT-приложения, где устройства взаимодействуют с сервером посредством спутниковых сетей передачи данных. Спутниковые сети связи обладают наилучшими показателями покрытия сигналом связи, что позволяет строить ИВ-приложения для умных мобильных активов, выходящих далеко за границы покрытия антен связи малого и среднего радиуса действия.

При выборе платформы разработки приложений интернета вещей (ПРПИВ) необходимо учитывать ряд ключевых факторов, которые будут определять пригодность продукта для решения конкретных бизнес-задач. Прежде всего, следует оценить масштаб деятельности компании: для крупных предприятий с разветвлённой инфраструктурой потребуются решения с высокой масштабируемостью и возможностями интеграции с существующими корпоративными системами, тогда как для малого и среднего бизнеса могут быть достаточны более простые и экономически эффективные варианты. Также важно учитывать отраслевые требования — например, в здравоохранении или финансовом секторе могут быть жёсткие требования к защите данных и соответствию нормативным актам, что накладывает определённые ограничения на выбор ПРПИВ. Технические ограничения, такие как поддержка определённых протоколов связи, совместимость с существующими IoT-устройствами и возможностями обработки больших объёмов данных, также играют важную роль.

Ключевые аспекты при принятии решения:

• совместимость с существующими IoT-устройствами и корпоративными информационными системами;
• наличие инструментов для сбора, анализа и визуализации данных, соответствующих специфике бизнеса;
• возможности масштабирования и расширения функционала в соответствии с ростом бизнеса;
• уровень безопасности и соответствие отраслевым стандартам и нормативным требованиям (например, ГОСТ, ISO, требования к защите персональных данных);
• поддержка необходимых протоколов и стандартов связи (например, MQTT, CoAP, HTTP);
• наличие механизмов для обеспечения надёжности и отказоустойчивости работы приложений;
• возможности интеграции с системами бизнес-аналитики и управления данными;
• наличие документации, обучающих материалов и поддержки со стороны разработчика платформы.

Кроме того, стоит обратить внимание на наличие развитого сообщества разработчиков и партнёров, которые могут предоставить дополнительные услуги и решения, расширяющие возможности ПРПИВ. Также важно оценить уровень технической поддержки и обновлений, которые поставщик платформы предоставляет, поскольку это напрямую влияет на стабильность и безопасность работы IoT-приложений в долгосрочной перспективе. Не менее значимым фактором является стоимость владения платформой, включая лицензионные платежи, затраты на внедрение, обучение персонала и последующее техническое обслуживание.

Платформы разработки приложений интернета вещей (ПРПИВ) обеспечивают значительные преимущества для компаний, работающих с IoT-технологиями, оптимизируя процессы разработки и управления приложениями. Они способствуют ускорению вывода продуктов на рынок и повышению эффективности работы с данными, получаемыми от устройств. Среди ключевых преимуществ можно выделить:

• Ускорение разработки приложений. Точка. ПРПИВ предоставляют готовые инструменты и среды разработки, что позволяет сократить время на создание IoT-приложений и быстрее выводить их на рынок.

• Упрощение интеграции устройств. Точка. Платформы обеспечивают стандартизированные интерфейсы и протоколы, облегчая подключение и интеграцию разнообразных IoT-устройств в единую систему.

• Централизованное управление данными. Точка. ПРПИВ позволяют собирать, хранить и обрабатывать данные с множества устройств в централизованной системе, что упрощает анализ и использование данных для принятия решений.

• Снижение затрат на разработку и поддержку. Точка. Использование готовых решений сокращает расходы на разработку уникальных компонентов и упрощает техническое обслуживание приложений и инфраструктуры.

• Расширенные возможности аналитики и визуализации. Точка. Платформы предоставляют инструменты для глубокого анализа данных и их наглядного представления, что помогает выявлять тренды и оптимизировать бизнес-процессы.

• Повышение масштабируемости решений. Точка. ПРПИВ позволяют легко масштабировать приложения и инфраструктуру в соответствии с растущими потребностями бизнеса без значительных дополнительных усилий и затрат.

• Улучшение безопасности и надёжности. Точка. Платформы включают механизмы защиты данных и управления доступом, повышая общую безопасность системы и надёжность работы IoT-приложений.

Для того, чтобы быть представленными на рынке Платформы разработки приложений интернета вещей, системы должны иметь следующие функциональные возможности:

• обеспечение среды для быстрой разработки и прототипирования IoT-приложений, позволяющей минимизировать время выхода продукта на рынок,
• предоставление API и SDK для взаимодействия с IoT-устройствами и сервисами, упрощающих процесс интеграции аппаратных и программных компонентов,
• поддержка различных протоколов и стандартов связи, используемых в IoT, для обеспечения совместимости с широким спектром устройств,
• механизмы для сбора и предварительной обработки данных с IoT-устройств в режиме реального времени,
• инструменты для визуализации данных и построения дашбордов, отображающих состояние и параметры работы IoT-устройств и систем.

В 2025 году на рынке платформ разработки приложений интернета вещей (ПРПИВ) можно ожидать усиления тенденций, связанных с повышением уровня интеграции искусственного интеллекта и машинного обучения, развитием мультиоблачных решений, усилением фокуса на кибербезопасности, расширением возможностей для работы с большими данными, повышением уровня автоматизации процессов разработки и развёртывания приложений, а также с развитием стандартов межмашинного взаимодействия и расширением применения низкокодовых и безкодовых инструментов разработки.

• Интеграция искусственного интеллекта и машинного обучения. ПРПИВ будут активно включать алгоритмы ИИ и машинного обучения для автоматизации анализа данных, прогнозирования поведения устройств и оптимизации работы IoT-систем, что позволит повысить эффективность управления ресурсами и снизить операционные затраты.

• Развитие мультиоблачных решений. Платформы будут предоставлять инструменты для развёртывания и управления приложениями в нескольких облачных средах, что обеспечит гибкость, масштабируемость и снижение рисков зависимости от одного поставщика облачных услуг.

• Усиление фокуса на кибербезопасности. В связи с ростом числа подключённых устройств и объёма данных увеличится внимание к защите информации, аутентификации устройств и шифрованию данных, будут разрабатываться более совершенные механизмы обнаружения и предотвращения киберугроз.

• Расширение возможностей работы с большими данными. ПРПИВ будут предлагать улучшенные инструменты для сбора, обработки и анализа больших объёмов данных, поступающих от IoT-устройств, что позволит выявлять скрытые закономерности и улучшать принятие решений.

• Автоматизация процессов разработки и развёртывания. Платформы будут предоставлять более продвинутые средства для автоматизации CI/CD-процессов, что ускорит вывод приложений на рынок и снизит вероятность ошибок на этапах разработки и развёртывания.

• Развитие стандартов межмашинного взаимодействия. Усовершенствование протоколов и стандартов взаимодействия между устройствами и платформами позволит обеспечить более гладкую интеграцию различных IoT-систем и упростить обмен данными.

• Распространение низкокодовых и безкодовых инструментов. ПРПИВ будут активно развивать визуальные средства разработки, позволяющие создавать приложения с минимальным использованием кода, что сделает разработку доступной для более широкого круга специалистов, не обладающих глубокими знаниями в программировании.

Россия

Rightech IoT Cloud, AggreGate, Greenpl, Go+ Platform, МТС IoT HUB

Финляндия

Nokia IMPACT

США

CalAmp Telematics Cloud, FactoryTalk, DeviceHive, IBM Watson IoT, Intel IoT Platform

Бельгия

Eclipse Mosquitto

Германия

Bosch IoT Suite, Cumulocity IoT, IOTA