Умнеет всё

Автор Максат Камысов 

Умные технологии повсюду: гаджеты, дома, города, и даже оружие – это наша реальность. Устоявшегося единого определения того, что такое «умные технологии» или «умные системы», не сформировалось, прежде всего потому, что речь идет о совокупности технологий, которые отличаются от отрасли к отрасли.

Так, например, под умными технологиями в отношении носимых устройств мы можем подразумевать гаджет, способный регистрировать информацию извне, в то время как умные города предполагают совершенно другой набор технологий – к примеру, компьютерное зрение или предоставление онлайн-услуг.

Несмотря на отсутствие единой классификации, которая однозначно определила бы, что относится к умным технологиям, а что нет, все они имеют некоторые общие черты. Им присуща высокая степень внутреннего взаимодействия, большое количество обратных связей и цель – облегчить человеку жизнь и сделать ее комфортнее, обеспечить ее безопасность различными методами.

Носимые устройства

Широко распространенное направление умных технологий – это носимые устройства, так называемые wearables, которые часто представляют собой функциональный аксессуар, работающий с пространством и предоставляющий звено интернета вещей. Четкое определение опять же отсутствует, однако к таким устройствам часто относят часы, фитнес-трекеры, очки дополненной реальности, а иногда и одежду. «Умными» эти устройства определяются за счет функционала – камеры, термометра, барометра, компаса, навигатора или другой полезной функции. Такие гаджеты собирают информацию об окружении с помощью внешних и внутренних сенсоров и передают их – чаще всего через сети Wi-Fi или Bluetooth. По прогнозам экспертов, в 2025 году количество таких устройств в мире превысит 21,5 млрд единиц, в свою очередь объем мирового рынка составит порядка 94 млрд долларов, а к 2030 году вырастет до 173 млрд.

С одной стороны, носимые устройства не новшество: первые образцы умных часов попали на рынок еще в конце 1990-х, а с другой – сейчас отрасль проходит процесс демократизации, то есть умные устройства становятся более доступными для рядовых пользователей. На сегодня крупнейшая доля носимых устройств приходится на умные часы и фитнес-браслеты, граница между которыми постепенно размывается, поскольку они все чаще получают идентичный функционал.

Умные часы сегодня похожи на классические только по форм-фактору, поскольку существенно превосходят возможности последних, и функция отображения времени представляет собой отнюдь не главную их задачу. Умные устройства позволяют отслеживать активность владельца, собирать данные о его подвижности, расходе калорий, оценивать качество сна и на основе собранных данных напоминать пользователям об изменении в их состоянии и привычках.

Так, например, умные часы или трекер время от времени оповещают пользователя об изменении трендов его активности, могут указать на снижение или повышение подвижности, измерить температуру, уведомить об изменении уровня кардиовыносливости и состоянии здоровья сердца на основе данных пульса, а при достижении определенных показателей – порекомендовать обратиться к врачу. Также такие гаджеты обладают и функционалом, который может помочь спасти человека в чрезвычайной ситуации. Например, актуальные модели часов Apple Watch оснащаются функцией «обнаружения падения», что позволяет им с помощью датчиков определить, если, например, пользователь жестко упал, затем подать сигнал и ожидать реакции пользователя – если он продолжит движение, устройство вернется в штатный режим работы. Однако если часы «обнаружат», что пользователь неподвижен, то последует вызов экстренных служб, после чего контактам на случай ЧС будет отправлено сообщение о жестком падении пользователя и информация о его местоположении.

Здравоохранение в целом эксперты считают одним из наиболее многообещающих и перспективных направлений для внедрения развития носимых умных устройств. Отличие его от других сегментов заключается в том, что применение умных гаджетов в медицинских целях по-настоящему существенно влияет на качество жизни пользователей. Носимые мониторы ЭКГ, артериального давления или биосенсоры давно позволяют осуществлять постоянное наблюдение за теми, кто находится в группе риска, например, за пожилыми людьми или пациентами, состоящими на учете. Пользователь может самостоятельно оперативно получать данные о собственном состоянии и передавать их лечащему врачу, который в режиме реального времени отреагирует, даст рекомендации или окажет помощь, если таковая необходима.

Таким образом, носимые устройства эффективно продвигают направление телемедицины, которое постепенно набирает обороты. И эти утверждения не голословны – уже существуют прецеденты, когда мониторы или умные браслеты и часы вызывали экстренные службы для потерявших сознание пользователей или смогли помочь предотвратить тромбоэмболию, разбудив спящего человека после обнаружения тахиаритмии.

Также наличие подобных функций у часов и трекеров позволяет людям чувствовать себя в большей безопасности – согласно опросу, проведенному компанией Apple, 95% респондентов-пользователей Apple Watch ощущали себя в большей безопасности, зная, что могут оперативно вызвать экстренные службы в случае необходимости. Объективность исследования может вызывать вопросы, но не отменяет того, что на практике уже имели место случаи, в которых умные устройства спасали пользователю жизнь в критических ситуациях: например, когда умные часы помогали спасти людей при ДТП, похищениях и провалах под лед, отправляя уведомления экстренным службам.

Однако и здесь без нюансов не обходится: легко заметить, что такие гаджеты очень тесно работают с персональными данными пользователя, и это делает их функционал крайне чувствительной темой с точки зрения информационной безопасности – никто не застрахован от утечки данных. В связи с этим проблемы иногда возникают и на уровне согласования с государственными институтами, и с наличием в определенных странах соответствующей инфраструктуры для функционирования умных гаджетов, например, инструментов для связи с медицинскими организациями и передачи им данных. Все это может вызывать трудности для запуска определенных функций в отдельных странах и регионах в современном фрагментированном мире, где многие с настороженностью относятся к странам-флагманам в производстве умных носимых устройств – Китаю и США.

Еще одно любопытное направление носимых устройств – это умная одежда. Футуристичные кроссовки из фильма «Назад в будущее», современная кольчуга или куртка с датчиками – все это примеры умной одежды. «Умной» называют одежду, которая способна интерактивно взаимодействовать с окружающей средой и реагировать на нее. Единого определения, как водится, в обороте все еще нет, поэтому границы определения умной одежды весьма размыты, однако определяющий параметр «умный» можно присвоить одежде, обладающей нехарактерными для нее свойствами, которые при этом не мешают использовать одежду по назначению. Например, такая одежда может собирать данные и передавать их на другое устройство либо обрабатывать самостоятельно, однако есть у нее и другие функции.

Управление «умными» высокотехнологичными структурами – крайне сложная задача. Мощные вычислительные сети и передовые программные решения пока, увы, не умеют ставить сами себе задачи и их решать

Сергей Камолов, заведующий кафедрой государственного управления МГИМО

Концепция умной одежды в целом тоже не нова – перчатки с электрическим подогревом запатентовали еще в 1910 году, но настоящее поле для экспериментов открылось только когда компьютерные технологии начали проникать в массы. Так, в 1986 году Puma выпустила первые кроссовки с датчиками, которые собирали информацию о забеге, и при подключении кроссовок к компьютеру пользователь мог получить информацию о пройденной дистанции и количестве сожженных калорий.

Однако это было только начало, впоследствии производители спортивной экипировки создали и запатентовали множество различных образцов умной одежды и обуви, которые давали пользователям рекомендации. Так, в 2013 году Adidas и Google презентовали совместный проект умных кроссовок, которые давали советы, компания Athos начинила спортивную одежду сенсорами, помогающими атлетам отслеживать и контролировать загруженность мышц и корректировать план тренировки. Есть и устройства, которые укрепляют физические возможности пользователя, например, экзоперчатки с искусственными мышцами от израильского стартапа Yehonatan Medical. Они усиливают хват: сенсор контролирует мышечную активность и посылает электрические разряды в полимеры, что усиливает работу пальцев.

Таким образом, носимые устройства помогают как следить за здоровьем, так и расширять человеческие возможности.

Технологии умного дома

Включать свет, попросив об этом голосового помощника или через приложение на мобильном телефоне, уже стало привычным для многих продвинутых пользователей. По данным исследования консалтингового агентства PwC, которое было проведено в 2016 году, порядка 14% респондентов планировали приобретать умные устройства для дома, однако к 2018 году число желающих возросло до 30%. И спрос на такие устройства только растет, главным образом, потому, что на рынке увеличивается конкуренция и устройства умного дома становятся доступнее для пользователей. По мере развития технологий также меняются тренды и требования людей к жилищу, и эксперты считают, что скоро технологии умного дома станут новым стандартом в строительном бизнесе.

Под системой умного дома понимают набор гаджетов для домашней автоматизации, то есть упрощения ежедневной рутины. Ранее для этого использовалась бытовая техника, ставшая теперь уже неотъемлемой частью сегодняшней жизни, – пылесосы, посудомоечные машины, мультиварки и прочие приборы, но теперь они «вышли в интернет».

Классическая система умного дома состоит из двух ключевых составляющих – управляющего хаба и гаджетов с датчиками, отвечающими за взаимодействие системы с окружением, что и делает приборы умными. Хаб – это центр, объединяющий все элементы умного дома и управляющий ими. Его функцию может исполнять, скажем, хорошо известная отечественному пользователю Яндекс.Станция.

Хаб подключается к Wi-Fi и обеспечивает связь между остальными устройствами и датчиками. Наличие хаба существенно влияет на энергоэффективность всей системы – большая часть датчиков умного дома беспроводные и работают от аккумуляторов, и прямое подключение к Wi-Fi значительно снижало бы длительность их автономной работы. Применение же хаба позволяет работать с устройствами через энергоэффективный интерфейс (чаще всего это ZigBee или Z-Wave), что позволяет им экономить заряд. Вторая составляющая довольно очевидна – это сами умные устройства, включенные в сеть, функционал которых достаточно широк.

Среди примеров – умное освещение, когда пользователь может с помощью приложения на смартфоне и умной лампочки настроить включение освещения в определенное время, «привязать» его к датчику движения или активировать голосом. С помощью различных умных устройств можно значительно облегчить некоторые бытовые процессы, например, настроить кофеварку на работу в часы пробуждения пользователя, автоматически проветривать помещение при достижении определенной температуры и влажности или по пути домой запустить уборку квартиры роботом-пылесосом.

Однако вышеперечисленные примеры на сегодняшний день воспринимаются скорее в качестве высокотехнологичных игрушек и маркетинговых инструментов. Тем не менее, существуют и более практичное применение умных гаджетов и датчиков в доме или квартире. К примеру, обеспечение безопасности жилища – сегодня для этого существует достаточно широкий спектр технологий. Контроллеры способны обнаруживать различного рода отклонения от установленных норм, которые могут представлять угрозу, и уведомлять о них пользователя. К ним относятся, например, датчики утечки газа, которые оценивают и анализируют концентрацию метана в воздухе и отправляют в хаб уведомления, если обнаруживают превышение нормальных показателей. Затем информация с хаба передается на смартфон владельца, или же запускается сценарий со звуковым оповещением, если установленная система умного дома имеет устройства вывода, например, умную колонку.

Мы живем в XXI веке, и то, что еще 20 лет назад казалось фантастикой, сейчас находит свое применение в повседневной жизни каждого человека. Айзек Азимов и братья Стругацкие много лет назад описали в своих фантастических романах тот мир будущего, в котором мы живем уже здесь и сейчас. Мы сегодня наделяем интеллектом машины, открывая тем самым двери любым смелым идеям, которые направлены на упрощение жизни человека

Олег Новиков, начальник разработки IoT компании «АТБ Электроника»

Аналогичным образом работают датчики протечек, которые в совокупности с умными сантехническими устройствами могут перекрыть подачу воды в случае протечки, или пожарные датчики, реагирующие на появление дыма в помещении или резкое повышение температуры, – они, помимо активации системы пожаротушения и отправки уведомления хозяину жилища, могут также отправлять сигнал экстренным службам. В определенном смысле это логическое развитие классической системы сигнализации, однако наиболее заметный шаг вперед сделали системы обеспечения личной безопасности.

Существенно продвинулись вперед алгоритмы распознавания движения и регистрации несанкционированного проникновения. Система охраны с помощью интеллектуальных камер, использующих технологии компьютерного зрения, «наблюдает» за периметром и участком, уведомляя пользователей о подозрительной активности на наблюдаемой территории. В зависимости от набора контроллеров, датчиков система охраны умного дома способна автоматически включать освещение при обнаружении посторонних, изолировать помещения, а также передавать сообщение и изображение или видео владельцу и в службу охраны.

Однако у умного дома есть и проблемы. Несмотря на то, что устройства становятся все доступнее для рядового пользователя, установить полную систему, включающую хаб, все датчики и устройства, все еще недешево. Это, в совокупности со все еще широко распространенным мнением о некоторой избыточности функционала умного дома, несколько замедляет его распространение. Люди прекрасно осознают, что способны самостоятельно сварить себе кофе утром или дойти до выключателя, и не видят необходимости в столь радикальной автоматизации повседневности.

Также часто возникает вопрос о проблеме автономности: даже в крупных городах время от времени происходят перебои с электричеством и сетью. Среди пользователей достаточно широко распространены опасения относительно того, что функционал умных устройств чрезмерно завязан на сетевом подключении, которое, во-первых, далеко не везде надлежащего качества, а во-вторых, не всегда стабильно. Потенциальное отключение интернета, например, в случае ЧП у провайдера, скажется на работе системы, и пользователи опасаются, что их умный дом может в один прекрасный вечер перестать отвечать на запросы владельцев и, например, заблокировать им вход/выход.

Еще одна проблема для пользователя кроется в том, что представленные на рынке устройства не всегда совместимы со всеми хабами и гаджетами от других производителей из-за отличий в протоколах. По этой причине, несмотря на кажущийся практически безграничным выбор устройств, построение какой-то единой общей платформы практически невозможно. Разумеется, крупные технологические компании пытаются выработать общий протокол и общие стандарты, которые позволят сделать умный дом «бесшовным», но на это уйдет еще какое-то время.

И разумеется, нельзя не обратить внимание на слона в комнате – обеспечение кибербезопасности. Поскольку речь идет о технологии, практически полностью завязанной на сети, умный дом остается уязвимым для самых разных киберугроз. Эксперты отмечают, что такие угрозы могут быть вызваны даже самими устройствами, безопасность которых недостаточна. Это продиктовано условиями современного рынка, когда в обстановке интенсивной конкуренции компании пытаются как можно скорее продвигать на рынке новые устройства, не уделяя должного внимания их безопасности. Проблема заключается в том, что из-за взлома одного уязвимого устройства «захваченной» рискует оказаться вся система.

Еще одна угроза, которой подвержен умный дом, – это слабая защита домашнего Wi-Fi, через подключение к которому злоумышленники могут легко получить в свое распоряжение все данные, которые датчики и устройства вашего умного дома усердно собирают. Все это открывает новые возможности для преступников разного сорта. Например, при помощи данных, полученных с умных устройств, потенциальные грабители смогут узнать периоды вашего отсутствия. Эксперты в области кибербезопасности расценивают этот риск как вполне реальный и рекомендуют заранее продумывать сценарии, при которых домашние устройства могут быть взломаны.

Таким образом, можно отметить: для того чтобы умный дом стал новым стандартом для строительных компаний, разработчикам предстоит приложить еще немало усилий для решения имеющихся проблем и повышения привлекательности систем умного дома для рядового потребителя.

Умный город

Может показаться, что умный город должен быть чем-то вроде умного дома, но в большем масштабе, но это правда лишь отчасти. Все снова упирается в то, что «умный» от направления к направлению воспринимается по-разному.