Интернет вещей

Введение
Следует начать с того, что тенденция развития мировой экономики в настоящее время направлена на ускорение процессов новой индустриализации, ключевой вектор которой является системное инновационное развитие, а также формирование высокотехнологичных, а также интеллектуальных производств. Отличительным знаком нашего времени является появление различных новых и усовершенствованных информационных технологий, а также создание огромного числа так называемых технических ноу-хау.
Актуальность данной работы состоит в том, что сегодня важным видится формирование новой модели роста отечественной экономики, основой которой выступало бы активное развитие промышленного производства в условиях глобальной трансформации мировой системы под влиянием масштабного внедрения технологий инноваций четвертой промышленной революции.
Так, эволюция Интернета, являющаяся одним из ключевых ее научно-технологических трендов, которая предполагает развитие концепции распределенных сетей, а также включение в инфраструктуру совершенно новых классов Интернета вещей. Отметим, что ее суть состоит, прежде всего, в информатизации разного рода предметов, а также включении их в единую сеть сетей. При этом данные системы и сети способны оказать преобразующее действие на все сектора как современной экономики, так и бизнеса.
Цель работы – исследование особенностей IoT (Internet of Things, Интернет вещей). Поставленная цель предполагает решение следующих задач:
рассмотреть понятие, краткую историю и сферы применения Интернета вещей как элемента четвертой промышленной революции;
проанализировать особенности технологии Интернета вещей;
исследовать особенности тенденции развития Интернета вещей.
При написании работы использовались такие методы, как теоретическое обоснование темы, изучение научных источников, а также их сравнительный анализ.
1 Интернет вещей как часть четвертой промышленной революции: краткая история и сферы применения
Начнем с того, что в настоящее время мировая экономика находится в процессе необратимой трансформации. Это связано, прежде всего, с тем, что мир сегодня стоит на пороге четвертой промышленной революции, которая характеризуется, в свою очередь, слиянием технологий, а также, что важно, границы между цифровой и производственной сферами стираются.
Отметим, что центром четвертой промышленной революции являются цифрофикация промышленности, а также ее киберофикация. Кроме того, это и роботизация, 3D-проектирование, печать и дизайн. К.А. Гулин и В.С. Усков отмечают, что цифровые технологии рассматриваются в качестве ускорителя роста производительности мировой промышленности [1, с. 113].
Нельзя не сказать о том, что как концепция, а также совокупность – Интернет вещей (IoT) все больше влияет на эффективность производственных систем, позволяя при этом сократить издержки технологических процессов, влияние человеческого фактора и, соответственно, перейти в новым экономическим бизнес-моделям. Основой концепции IoT является принцип межмашинного общения (другими словами без человеческого участия), что, в свою очередь, предоставляет возможность строить сети предприятий, трансформируя бизнес-модели организаций и расширяя возможности сбыта [2, с. 17].
Таким образом, Интернет вещей (IoT) представляет собой новую концепцию, Интернет в которой эволюционирует от объединения компьютеров и людей к объединению (умных) объектов, вещей [3, с. 129]. 
Так, Кевином Аштоном, который является основателем исследовательского центра Auto-ID Массачусетского технологического университета, в 1999 году впервые был введен термин «Интернет вещей». При этом появление самого термина было еще в конце прошлого века, однако уже «настоящее рождение», как считают исследователи корпорации Cisco, случилось в период между 2008 и 2009 годами, так как именно в то время число устройств, которые были подключены к глобальной сети, превысило численность населения на Земле [4, с. 33]. На рисунке 1 показаны этапы промышленных революций.

Рисунок 1 – Этапы промышленных революций
Отметим, что ключевой идеей было то, что в самые повседневные вещи можно было встроить беспроводные датчики, которые, безусловно, связаны друг с другом.
Таким образом, Интернет вещей представляет собой концепцию вычислительной сети вещей, которые оснащены технологиями, встроенными с целью взаимодействия друг с другом или же внешней средой. При этом данная концепция рассматривает организацию таких сетей в качестве явления, которое способно перестроить как экономические, так и общественные процессы, исключающее необходимость участия человека из части этих действий [5, с. 16].
Подчеркнем, что Россия уже начала активную подготовку к новой промышленной революции. Так, целью государственной программы «Национальная технологическая инициатива» является создание условий лидерства России в технологической сфере к 2035 году [6].
Человечество, в силу динамического роста и стремления к продолжительной, комфортной и безопасной жизни, не сможет отказаться от производных Индустрии 4.0. Таким образом, формирование в настоящее время Интернета вещей является новым направлением развития индустрии информационно-коммуникационных технологий, в рамках которого происходит проникновение Интернет-технологий в традиционные отрасли экономики. При этом сфера производства видится значимым потенциалом для внедрения технологий Интернета вещей.
Важно также подчеркнуть, что параллельно с развитием Интернета вещей, достаточно быстро развивается и Интернет в целом. Вследствие такого «общения» между собой и с людьми вещей, с одной стороны, и предметов с другой, в настоящее время можно наблюдать глубокое проникновение его во все сферы жизни человека

. Так, Роб Ван Краненбург, известный теоретик дизайна, Интернет вещей представил в качестве «пирога», который состоит из 4 слоев (уровней) [4, с. 33]:
1 уровень - идентификация каждого объекта;
2 уровень - сервис для удовлетворения потребностей человека («умный дом»);
3 уровень - сбор и обработка информации, организация и управления на основе полученных данных (анализируя трафик, устройство будет регулировать дорожное движение);
4 уровень - сети, связывающие мегаполисы.
Отметим, что число подключенных устройств с каждым годом растет (к 2020 году их количество приблизится к 20-50 миллиардам). Вследствие чего растет число применений интеллектуальных устройств в различных отраслях: промышленности, энергетике, транспорте, здравоохранении, и т.д. Активно внедряются технологии «умного города» в странах Европейского союза, Китая, Южной Кореи. Это позволило, в свою очередь, повысить эффективность организации дорожного движения и энергопотребления.
Так, бизнес благодаря использованию умных устройств имеет возможность повысить свои конкурентные преимущества вследствие снижения затрат. К примеру, сенсоры, которые установлены в авиадвигателях позволяют разрабатывать оптимизационные алгоритмы, в результате, затраты на обслуживание сократились в 7 раз.
2 Особенности технологии Интернета вещей
Следует начать с того, что в течение последних нескольких лет Интернет вещей рассматривается исследовательскими компаниями, а также рядом ученых в качестве нового этапа развития Интернета, указывая при этом на безграничные возможности по объединению людей, процессов, данных и, безусловно, вещей, которые и предоставляет эта концепция и связанные с ней технологические решения [5, с. 43].
Соответственно, глобальное бизнес-сообщество рассматривает Интернет вещей в качестве составного элемента технологий будущего, при этом по двум направлениям сразу [1, с. 118]:
умные устройства, а также сенсоры, которые способны соединяться с внешним миром через сеть связи;
умное производство (индустриальный Интернет вещей, который создает умные заводы с автоматизацией не только его отдельных операций, но и всех компонентов производства).
Учитывая сложности IoT, необходимо создание архитектуры, которая бы смогла сертифицировать основные компоненты и, соответственно, их взаимосвязь. Важно то, что архитектура IoT предоставляет следующие преимущества:
полезный контрольный список администратору сети (или же IT-менеджеру) с целью оценки функциональности, а также полноты предложений от разных поставщиков;
являться ориентиром для разработчиков в области нужных функций в IoT, а также объяснения их взаимодействия;
являться основой стандартизации, стимулируя при этом совместимость, а также сокращение расходов.
Далее, рассмотрим архитектуру IoT, которая разрабатывается сектором стандартизации Международного союза электросвязи (МСЭ-Т). Данная эталонная модель IoT от МСЭ-Т описывается в Рекомендации Y.2060 и в отличие от других эталонных и архитектурных моделей, которые описываются в литературе, модель МСЭ-Т уделяет особое внимание детальным фактическим физическим компонентам экосистемы IoT. На рисунке 2 показана эталонная модель IoT от МСЭ-Т, которая состоит из четырех уровней, включая возможности управления и безопасности, действующие между уровнями.

Рисунок 2 - Эталонная модель IoT по Рекомендации Y.2060
Особое внимание следует обратить на проблемы информационной безопасности на уровнях структуры IoT. Как правило, в данном аспекте рассматривают три уровня – уровень восприятия, а также сетевой и прикладной уровень.
Во-первых, проблемы информационной безопасности на уровне восприятия. Ключевой проблемой обеспечения безопасности на данном уровне является физическая безопасность устройств восприятия и безопасность сбора информации. Большинство узлов восприятия, которые характеризуются развертыванием в среде, не зависящей от человека, без стандартов, разнообразия, простоты, ограниченного источника питания и слабой защищенности.
В связи с чем, IoT не может в поной мере обеспечить унифицированную систему защиты и, как результат, уязвима у угрозам злоумышленника. Кроме того, вследствие того, что беспроводная сенсорная сеть на уровне восприятия - это источник информации, то информационная безопасность на данном уровне очень важна.
Отметим, что на этом уровне можно выделить следующие проблемы безопасности: физический захват сенсорных узлов, захват узла шлюза, утечка информации сенсора, угрозы целостности данных, истощение энергообеспечения, угрозы перегрузки, атаки типа DoS (отказ в обслуживании), а также угрозы маршрутизации установлением в сеть нелегитимных сенсоров, и угрозы копирования узла.
Далее, угрозы информационной безопасности на сетевом уровне существующих сетей связи распространяются также на IoT, построенному на них. В связи с чем это относится к несанкционированному доступу, перехвату данных, конфиденциальности, целостности, атаках типа человек посредине, атакам типа DoS, вирусам, а также эксплойтам, сетевым червям, и другому. Кроме этого, имеются межсетевые проблемы аутентификации, которые могут быть причиной атак DoS.
Далее, проблемы информационной безопасности на прикладном уровне. Так, помимо нарушения информационной безопасности традиционных сетей связи (вследствие угроз повтора, подслушивания, искажения информации, раскрытия информации) приложения IоТ сталкиваются с дополнительными проблемами безопасности на прикладном уровне - при использовании облачных вычислениях, обработке информации, обеспечении прав на интеллектуальную собственность, защите приватности и прочее.
Далее, на рисунке 3 показана разработанный компанией Cisco Systems фреймворк безопасности IoT, который непосредственной связан с логической структурой IoT