Программное обеспечение интернета вещей, робототехники и сенсорики c функцией Агентское приложение устройства (Edge)

Программное обеспечение интернета вещей, робототехники и сенсорики (ПОИВРС, англ. Internet of Things, robotics, and sensor software, IoTRS) – это комплекс программ и приложений, предназначенных для управления, анализа и оптимизации работы устройств и систем в рамках интернета вещей, робототехнических комплексов и сенсорных сетей.

Интернет вещей, робототехника и сенсорика представляют собой сферу деятельности, связанную с разработкой, внедрением и эксплуатацией систем и устройств, способных взаимодействовать друг с другом и с окружающей средой для сбора, анализа данных и выполнения определённых задач без непосредственного участия человека. Робототехника включает в себя создание и использование автоматизированных систем и машин, способных выполнять задачи в различных условиях, сенсорика — разработку и применение датчиков и систем для мониторинга и измерения физических параметров, а интернет вещей — объединение различных устройств в единую сеть для обмена данными и координации их работы.

Ключевые аспекты данного процесса:

• разработка и интеграция сенсоров и датчиков,
• создание алгоритмов для обработки и анализа данных,
• проектирование и внедрение робототехнических комплексов,
• разработка программного обеспечения для управления устройствами,
• построение инфраструктуры для обмена данными между устройствами,
• обеспечение безопасности и защиты информации в системах.

Важную роль в этой сфере играют цифровые (программные) решения, которые обеспечивают взаимодействие между устройствами, анализ больших объёмов данных, оптимизацию рабочих процессов и повышение эффективности систем. Программное обеспечение интернета вещей, робототехники и сенсорики позволяет реализовать сложные алгоритмы управления, обеспечить масштабируемость и адаптивность систем к изменяющимся условиям, а также интегрировать различные технологии в единую экосистему.

Программное обеспечение интернета вещей, робототехники и сенсорики предназначены для обеспечения интеграции, управления и анализа данных в сложных системах, включающих взаимосвязанные устройства, сенсоры и робототехнические комплексы. Они позволяют создавать единую информационную среду, в которой осуществляется сбор, обработка и передача данных с физических устройств, а также управление их работой в реальном времени, что необходимо для реализации принципов «умных» систем и автоматизации процессов.

Функциональное предназначение ПОИВРС заключается в обеспечении возможности анализа больших объёмов данных, получаемых от сенсоров и других устройств, выявления закономерностей и тенденций, прогнозирования состояний и событий, а также оптимизации работы систем на основе полученных данных. Кроме того, такие системы способствуют реализации алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта для повышения эффективности и адаптивности роботизированных и сенсорных систем, упрощают разработку и внедрение новых решений в области интернета вещей и робототехники.

Программное обеспечение интернета вещей, робототехники и сенсорики в основном используют следующие группы пользователей:

• промышленные предприятия для автоматизации производственных процессов, мониторинга оборудования и оптимизации работы цехов и заводов;
• логистические компании для отслеживания грузов, управления складскими запасами и оптимизации транспортных маршрутов;
• сельскохозяйственные предприятия для мониторинга состояния почвы, погоды и здоровья животных, автоматизации полива и внесения удобрений;
• медицинские учреждения для мониторинга состояния пациентов, управления медицинским оборудованием и анализа медицинских данных;
• компании в сфере ЖКХ для контроля потребления ресурсов, управления инфраструктурой и оптимизации работы коммунальных служб;
• организации в сфере «умного» дома и «умного» города для управления освещением, отоплением, безопасностью и другими системами.

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 программного продукта функционального класса Программное обеспечение интернета вещей, робототехники и сенсорики (ПОИВРС) необходимо учитывать ряд ключевых факторов, которые определят пригодность продукта для решения конкретных бизнес-задач. Прежде всего, следует оценить масштаб деятельности компании: для крупных предприятий с разветвлённой инфраструктурой потребуется ПО с широкими возможностями интеграции и масштабируемости, в то время как для небольших компаний может быть достаточно более простого решения с базовым набором функций. Также важно учитывать отраслевые требования — например, в производственной сфере ПОИВРС должно обеспечивать высокую надёжность и безопасность данных, в здравоохранении — соответствие медицинским стандартам и требованиям к обработке персональных данных, а в логистике — возможности для отслеживания и анализа перемещения грузов в реальном времени. Не менее значимы технические ограничения, включая совместимость с существующим оборудованием и программным обеспечением, требования к вычислительным ресурсам и сетевым возможностям.

Ключевые аспекты при принятии решения:

• совместимость с используемыми устройствами и сенсорами (поддержка различных протоколов связи, интерфейсов и стандартов);
• наличие функций для анализа данных в реальном времени и прогнозирования на основе собранных данных;
• возможности для интеграции с корпоративными информационными системами (ERP, CRM и др.);
• уровень защиты данных и соответствие требованиям информационной безопасности;
• масштабируемость и возможность расширения функционала в будущем;
• наличие инструментов для удалённого управления устройствами и мониторинга их состояния;
• поддержка различных сценариев автоматизации и возможности программирования пользовательских алгоритмов;
• наличие документации, обучающих материалов и технической поддержки;
• соответствие отраслевым стандартам и нормативам (например, ГОСТ, ISO, отраслевым регламентам).

Кроме того, стоит обратить внимание на репутацию разработчика и отзывы других пользователей, а также на условия лицензирования и стоимость владения ПО в долгосрочной перспективе. Важно также оценить, насколько ПОИВРС предоставляет возможности для кастомизации и адаптации под специфические задачи бизнеса, а также наличие механизмов для обеспечения бесперебойной работы и минимизации простоев в случае сбоев или неполадок.

Программное обеспечение интернета вещей, робототехники и сенсорики (ПОИВРС) предоставляет широкие возможности для оптимизации и автоматизации различных процессов. Его применение позволяет повысить эффективность работы систем и устройств, снизить затраты и улучшить качество управления ресурсами. Основные преимущества и выгода от использования ПОИВРС включают:

• Повышение эффективности операций. ПОИВРС автоматизирует рутинные процессы и оптимизирует работу устройств, что позволяет сократить время выполнения задач и повысить производительность систем.

• Снижение операционных затрат. За счёт автоматизации и оптимизации процессов ПОИВРС помогает снизить расходы на персонал, энергопотребление и другие ресурсы, необходимые для функционирования систем.

• Улучшение качества управления ресурсами. ПОИВРС обеспечивает сбор и анализ данных с устройств и систем, что позволяет более точно планировать использование ресурсов и избегать их избыточного потребления.

• Увеличение надёжности и безопасности систем. ПОИВРС позволяет реализовать механизмы мониторинга и контроля состояния устройств и сетей, что способствует своевременному выявлению и устранению потенциальных угроз и сбоев.

• Расширение возможностей интеграции систем. ПОИВРС облегчает интеграцию различных устройств и систем, обеспечивая их согласованную работу и обмен данными, что особенно важно в сложных мультисистемных проектах.

• Ускорение принятия решений. Благодаря анализу данных в реальном времени ПОИВРС помогает оперативно выявлять проблемы и возможности, что позволяет быстрее принимать обоснованные управленческие решения.

• Повышение уровня кастомизации решений. ПОИВРС предоставляет инструменты для адаптации и настройки систем под конкретные потребности бизнеса, что способствует созданию более гибких и эффективных решений.

В 2025 году на рынке программного обеспечения интернета вещей, робототехники и сенсорики (ПОИВРС) можно ожидать усиления тенденций к интеграции искусственного интеллекта и машинного обучения в ПО для повышения автономности и адаптивности систем, развития технологий блокчейн для обеспечения безопасности и прозрачности данных, расширения применения низкокодовых и безкодовых платформ для ускорения разработки решений, а также роста значимости облачных технологий и edge-вычислений для обработки данных в реальном времени. Среди ключевых трендов также будут:

• Развитие мультимодальных интерфейсов. Усовершенствование способов взаимодействия человека с системами ПОИВРС через голосовые, жестовые и другие интерфейсы, что повысит удобство использования и расширит круг потенциальных пользователей.

• Интеграция с большими языковыми моделями. Внедрение возможностей обработки естественного языка и генерации контента в ПОИВРС для улучшения аналитики, автоматизации отчётности и поддержки пользователей.

• Усовершенствование алгоритмов машинного обучения для предиктивной аналитики. Развитие методов прогнозирования состояния устройств и систем на основе анализа больших объёмов данных, что позволит минимизировать простои и оптимизировать техническое обслуживание.

• Расширение применения технологий цифровой двойники. Создание виртуальных копий физических устройств и систем для моделирования их поведения, тестирования обновлений ПО и оптимизации рабочих процессов без риска для реальных объектов.

• Усиление мер кибербезопасности. Разработка и внедрение более сложных механизмов защиты данных и коммуникаций в системах ПОИВРС с учётом растущего числа киберугроз и требований регуляторов.

• Развитие стандартов интероперабельности. Создание и принятие универсальных стандартов для обеспечения совместимости различных устройств и систем в рамках интернета вещей, что упростит интеграцию решений от разных поставщиков.

• Рост популярности модульных и микросервисных архитектур. Переход к более гибким и масштабируемым архитектурам ПО, позволяющим легко добавлять новые функции и интегрировать сторонние сервисы без существенной переработки всей системы.

Россия

AggreGate