Главная
АИ #25 (207)
Статьи журнала АИ #25 (207)
Основные области применения систем на основе интернета вещей

Основные области применения систем на основе интернета вещей

Научный руководитель

Лихачевский Дмитрий Викторович

Рубрика

Технические науки

Ключевые слова

интернет вещей
умный город
датчики
технологии

Аннотация статьи

Интернет вещи (далее – IoT) сегодня возникают для того, чтобы управлять множеством окружающих систем, включающих в себя различные датчики и исполнительные механизмы в интеллектуальных объектах.

Все эти системы соединены сетями для обеспечения общения и обмена данными между человеком и устройствами через определенные протоколы. Эти протоколы включают в себя идентификацию, отслеживание, мониторинг, позиционирование и управление как человеком, так и устройствами. Технология IoT активно применяется в разнообразных областях, включая умные города, экологическую безопасность и государственные системы.

Текст статьи

Введение

Объединяя информационный мир с физическим миром объектов, IoT позволяют получать информацию в любом месте с высокой точностью [3]. Приложения для умных городов представляют собой одно из наиболее популярных применений технологии IoT.

Умный город представляет собой совокупность различных компонентов из разных сфер IoT, таких, как интеллектуальное управление транспортом и умные дома. Каждый из этих компонентов включает в себя несколько устройств IoT, которые должны взаимодействовать между собой для обработки данных в реальном времени и обмена информацией с различными датчиками [5, с. 34-45]. Это способствует улучшению качества жизни, развитию государственных услуг и охране окружающей среды [6, с. 32-43].

Основная часть

Целью создания умных городов является улучшение качества жизни жителей, оптимизация управления городскими ресурсами, улучшение государственных услуг и охрана окружающей среды. Это достигается благодаря интеграции различных технологий IoT для эффективного управления транспортом, энергоснабжением, обеспечения безопасности и повышения комфорта жизни горожан на основе анализа прогнозирования данных и Интернет вещей [7, с. 169-184].

Датчики IoT (Интернета вещей) играют важную роль в современном внешнем мониторинге, обеспечивая сбор, передачу и анализ различных видов данных об окружающей среде. Вот основные сферы применения датчиков IoT во внешнем мониторинге [8, с. 60-70]:

Области применения датчиков IoT в экологическом мониторинге следующие [8, с. 60-70]:

  • экологический мониторинг;
  • метеорологический мониторинг;
  • управление транспортной инфраструктурой;
  • управление общественным здравоохранением;
  • управление энергетическими системами;
  • городское планирование и развитие;
  • безопасность и видеонаблюдение;
  • агроиндустрия и сельское хозяйство.

Интеллектуальная среда использует технологии IoT для обмена и обработки данных между устройствами с целью улучшения качества жизни людей. Это позволяет создавать более эффективные, удобные и безопасные условия для проживания, работы и отдыха. Устройства в такой среде могут автоматизировано взаимодействовать друг с другом, оптимизируя использование ресурсов, повышая уровень комфорта и обеспечивая интеллектуальное управление различными аспектами повседневной жизни.

Внедрение интеллектуальной среды на основе технологий IoT действительно сопряжено с определенными вызовами и дополнительными затратами. Вот некоторые из них:

  • Экспоненциальный рост устройств: с увеличением числа подключенных устройств возрастает необходимость в управлении и обслуживании большого количества устройств, что требует дополнительных ресурсов.
  • Неоднородность вариантов использования: разнообразие устройств и приложений в интеллектуальной среде может создать сложности в стандартизации, интеграции и совместимости между различными системами.
  • Новые сложные функции: внедрение интеллектуальных функций и возможностей в устройства и системы требует дополнительного программирования, настройки и обучения, что может увеличить сложность и стоимость разработки.
  • Безопасность данных: увеличение количества подключенных устройств увеличивает потенциальные угрозы безопасности и требует внедрения эффективных мер защиты данных и конфиденциальности.

Все эти факторы нужно учитывать при планировании и внедрении интеллектуальной среды на основе IoT, чтобы обеспечить её эффективное и безопасное функционирование. Это приводит к резкому снижению производительности используемых ресурсов обработки, что напрямую влияет на общую эффективность и производительность систем на основе IoT.

Также использование IoT-датчиков в мониторинге вызывает ряд вопросов и проблем:

  • Надежность и точность данных: важно обеспечить высокую надежность и точность данных, собираемых с IoT-датчиков, чтобы они были полезными для анализа и принятия решений.
  • Энергопотребление: многие IoT-датчики работают от батарей или других источников питания, поэтому эффективное управление энергопотреблением является критически важным для продолжительного времени службы устройства.
  • Соединение и связь: Надежное и стабильное соединение для передачи данных с датчиков на облачные платформы или серверы может быть проблематичным в определенных условиях, таких как удаленные или труднодоступные места.
  • Обработка и анализ данных: обработка больших объемов данных, собранных с множества датчиков, требует мощных вычислительных ресурсов и специализированных алгоритмов для анализа и интерпретации информации.
  • Приватность и безопасность данных: Защита персональных данных и конфиденциальной информации, собираемой с IoT-датчиков, является критически важной, чтобы предотвратить возможные нарушения безопасности и утечки данных.

Датчики IoT подвержены сбоям, особенно при развертывании для средне- и долгосрочного мониторинга, что приводит к сбору ошибочных данных [8, с. 60-70].

Заключение

Таким образом, использование ресурсов в системах на основе IoT очень востребовано для эффективного выделения ресурсов обработки и, следовательно, для эффективной обработки сложных данных IoT. Однако такие подходы сталкиваются с различными проблемами, включая узкие места в обработке, задержку и т. д., из-за беспрецедентных особенностей, связанных с данными IoT, которые косвенно влияют на их эффективность.

Список литературы

  1. Zhang, T. Collaborative algorithms that combine AI with IoT towards monitoring and control system / T. Zhang, Y. Zhao, W. Jia, M.Y. Chen // Futur. Gener. Comput. Syst. – 2021 – 125 – P. 677-686.
  2. Lv, Z. Intelligent edge computing based on machine learning for smart city / Z. Lv, D. Chen, R. Lou, Q. Wang // Futur. Gener. Comput. Syst. – 2021 – 115 – P. 90-99.
  3. Fawzy, D. The spatiotemporal data reduction (STDR): an adaptive IoT-based data reduction approach / D. Fawzy, S. Moussa, N. Badr // in: Proceedings of the 10th International Conference on Intelligent Computing Information System [Electronіc resource] – https://doi.org/10.1109/ICICIS52592.2021.9694199.
  4. Wang, S. Human short-long term cognitive memory mechanism for visualmonitoring in IoT-assisted smart cities / S. Wang, X. Liu, S. Liu, K. Muhammad, A.A. Heidari, J. Del Ser, V.H.C. de Albuquerque // IEEE Internet Things J. – 2021.
  5. Fortino, G.A meritocratic trust-based group formation in an IoT environment for smart cities. / G. Fortino, L. Fotia, F. Messina, D. Rosaci, G.M. Sarne // Futur. Gener. Comput. Syst. – 2020 – 108 – P. 34-45.
  6. Rizk, D. SMART hospital management systems based on internet of things: challenges, intelligent solutions and functional requirements / D. Rizk, H. Hosny, E.-S. El-Horbaty, // Int. J. Intell. Comput. Inf. Sci. – 2022 – 22 – P. 32-43.
  7. Sinha, B.B. Recent advancements and challenges of internet of things in smart agriculture: a survey / B.B Sinha, R. Dhanalakshmi // Futur. Gener. Comput. Syst. – 2022 – 126 – P. 169-184.
  8. Abdulqadir, B.W.S. A study of moving from cloud computing to fog computing / B.W.S. Abdulqadir, H. Rashid, S.R.M. Zeebaree, HM. Shukur, M.M. Sadeeq, A.A. Salih, S.F. Kak // Qubahan Acad. J. – 2021 – 1 – P. 60-70.

Поделиться

582

Маскалик Д. Д. Основные области применения систем на основе интернета вещей // Актуальные исследования. 2024. №25 (207). Ч.I.С. 51-53. URL: https://apni.ru/article/9643-osnovnye-oblasti-primeneniya-sistem-na-osnove-interneta-veshej

Обнаружили грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики)? Напишите письмо в редакцию журнала: info@apni.ru

Похожие статьи

Актуальные исследования

#48 (230)

Прием материалов

23 ноября - 29 ноября

осталось 6 дней

Размещение PDF-версии журнала

4 декабря

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

17 декабря