По разным оценкам, к 2020 году при населении планеты в 7,6 млрд человек в мире будет функционировать 50 млрд устройств, подключенных к различным сетям. Множество детекторов будут передавать информацию о состоянии энергетических линий, сигнализировать о свежести продуктов в холодильнике и превращать реальность в "интернет вещей".
Ни шагу без связи
Пока еще попытки встраивать SIM-карты в розетки или холодильники кажутся экзотикой и смелым экспериментом, но пройдет каких-то 20 лет, и мы будем окружены обычными вещами с выходом в сеть. Если сейчас специальные устройства для связи сопровождают нас повсеместно, то на следующем этапе развития технологий коммуникационными функциями будут оснащаться обычные предметы, а подключаться к интернету — целые отрасли. В прошлом году исследовательская компания Machina Research предсказала, что этот тренд создаст для индустрии беспроводной связи возможность получения выручки в $1,2 трлн: потребительская электроника принесет $445 млрд, транспортная отрасль — $202 млрд, здравоохранение — $69 млрд, ЖКХ — $36 млрд.
Прогноз относительно 50 млрд подключенных устройств основан на нескольких глобальных трендах. Например, в 2020 году будет 3 млрд абонентов, состоятельных настолько, чтобы позволить себе в круглосуточном режиме приобретать информацию, необходимую для повышения уровня жизни и безопасности. На зрелых рынках каждый такой пользователь будет владеть пятью-десятью подключенными устройствами. Кроме того, по дорогам мира будет передвигаться 1,5 млрд колесных транспортных средств, не считая трамваев и железнодорожных поездов. Примерно 3 млрд ЖКХ-счетчиков будут отслеживать потребление электроэнергии, воды и газа. В общей сложности на рынки мира будет поставлено 100 млрд процессоров, умеющих как обрабатывать информацию, так и коммуницировать.
Уже давно идет речь о подключении автомобилей к сервисам, информирующим о пробках или посылающим сигнал бедствия с информацией о происшествии в случае аварии. Более мирные примеры — подключение к беспроводным сетям холодильников, автоматически заказывающих стандартный набор продуктов, или стиральных машин, включающихся в то время суток, когда тарифы на электроэнергию минимальны. Умные счетчики электроэнергии и специальные коммуникационные устройства для интеллектуальных энергетических сетей также внедряются в разных странах.
У европейского оператора Tele2 уже имеется большой опыт развертывания проектов М2М. Роман Володин, директор по продуктам "Tele2 Россия", приводит пару примеров. В 1996 году в Швеции была утверждена национальная программа Smart Meters. Ее цель заключалась в том, чтобы навести порядок в энергетической отрасли: каждому потребителю следовало выбрать одного поставщика электроэнергии. В 2003 году в рамках этой инициативы правительство Швеции обязало все энергетические компании перейти к использованию интеллектуальных приборов учета электроэнергии. Автоматическое дистанционное снятие показаний с домохозяйств должно было производиться ежемесячно, коммерческое потребление энергии контролировалось в ежедневном режиме. В итоге к июлю 2007 года в стране было установлено 26% новых счетчиков, спустя год — уже 76%, а в 2009 году все счетчики Швеции были модернизированы. Общие инвестиции на реализацию программы составили около €1,5 млрд.
Господин Володин приводит и другой пример из Швеции. Оператор вендинговых устройств Selecta построил международную сеть из автоматов для мобильных платежей, подключенных по технологии М2М. Каждый такой аппарат оборудуется М2М-устройством и шведской SIM-картой для передачи данных о прошедших платежах. Selecta устанавливает автоматы в разных странах Европы, но роуминговые затраты компенсируются за счет простоты управления аппаратами через одного сотового оператора.
Дмитрий Солодовников, руководитель направления по взаимодействию со СМИ компании МТС, говорит, что внедрение телематических сервисов позволяет решать многие повседневные задачи как отдельных людей, так и государства: от контроля состояния здоровья пожилого человека до автоматического учета расходов электроэнергии. В результате растет качество жизни, сокращается число аварийных ситуаций, экономятся ресурсы. Например, совместный проект МТС и МОЭК в Москве в сфере ЖКХ по мониторингу расхода энергоресурсов дает организации ежегодную экономию до 300 млн рублей. В масштабах всей страны внедрение подобных решений позволило бы экономить миллиарды, которые могли бы быть направлены на развитие дорог в регионах, медицины, образования, науки.
Роман Володин считает главным достоинством технологий М2М возможность оптимизации процессов и, как следствие, экономии времени и средств. Этот эффект проявляется на всех уровнях. Например, в жизни отдельного человека такие технологии могут создавать следующую картинку. Представьте, что, пока вы спите, ваш будильник получает из аэропорта информацию о задержке вашего рейса на три часа, переносит вызов такси с учетом прогноза пробок, откладывает таймер включения кофеварки и дает вам поспать пару лишних часов. "Фантастика? — задает вопрос господин Володин и сам же отвечает: — Нет, будущее!" В бизнесе основной результат автоматизации процессов — это сокращение времени и издержек на производство и логистику. Для государства пример уже был приведен выше — автоматизация ЖКХ это первое, что приходит на ум. "Если до появления M2M требовался персонал для ручного снятия показаний различных счетчиков (свет, вода, газ, и т. д.), то с развитием М2М возможны удаленные замеры данных на каждом из подключенных объектов и автоматический расчет выписок. Очевидная экономия на персонале и удобство для граждан",— говорит господин Володин.
Другой интересный пример, который приводит директор по продуктам "Теле2 Россия",— умные мусорные контейнеры. Сигнал о наполнении подается в централизованную систему управления, которая отслеживает на карте все мусороуборочные машины и включает наполненный контейнер в маршрут ближайшего грузовика. И это тоже уже не фантастика: именно так работает мусоросборочная система в Дублине.
Умное ничто
Футурист Томас Фрей, автор книги "Communicating with the Future", приводит несколько примеров бюджетного и массового применения подключенных к сети детекторов, которые для многих могут быть неочевидными. По его словам, падение цен на коммуникационные чипы и детекторы приведет к тому, что производители любых продуктов будут добавлять их в каждую упаковку: начиная с пакетов с чипсами, где датчик будет сигнализировать об их свежести.
Господин Фрей предлагает подумать о нескольких способах применения этих технологий. Например, простейшие и дешевые GPS-локаторы могут быть приклеены к любому предмету и включены в микротрекинговую домашнюю или офисную сеть. Владелец помеченных таким образом ключей, кошельков, сумочек и других объектов сможет наблюдать за состоянием собственного мира вещей через специальное приложение и быстро находить нужные предметы.
Еще одно большое поле для применения М2М — сеть из миллиардов видеокамер. Если бы кто-то из производителей придумал и выпустил на рынок недорогую камеру, питающуюся от солнечного света или с беспроводной зарядкой, способную легко подключаться к домашней или офисной Wi-Fi сети, такое устройство продавалось бы как горячие пирожки в огромных количествах, становясь частью системы безопасности.
Для большинства людей затруднительно следить за тем, не истекли ли сроки годности используемых ими продуктов. Решением этой проблемы могла бы стать персональная сеть. Представим, что производители товаров оснащают упаковку смарт-тегами, передающими слабый радиосигнал. Простенькое приложение в этом случае могло бы отслеживать свежесть продуктов, наличие их в доме, рекомендовать рецепты из имеющихся продуктов, составлять список покупок для следующего похода в магазин.
"С того момента как в iPhone появился сенсор движения, креативные люди по всему миру стали задаваться очень простым вопросом: какие еще штуки мы могли бы сделать с этим датчиком? И ответы, которые возникли у разработчиков приложений, весьма изобретательны",— рассуждает Томас Фрей. Он предлагает подумать теперь о том, как можно было бы использовать сенсоры, отслеживающие единственный параметр и передающие данные беспроводным способом, не дожидаясь, пока производители встроят их в свои смартфоны. Это, например, датчик давления — все, с чем наше тело контактирует: от обуви и мячика до матраса и дивана, могло бы быть оснащено таким сенсором. Датчик химических веществ ответит на вопросы, каков уровень кислорода в воздухе, почему этот лосьон оставляет раздражение на коже, имеются ли следы плесени на ковре. Детекторы могут отслеживать отражательную способность окон, сенсоры температуры дадут понять, насколько тепло вам в куртке или под одеялом, насколько хорошо сохраняют тепло стены вашего дома. Сенсор влажности покажет, не пересохло ли белье, не протекает ли потолок, не пора ли заменить подгузник ребенку. Любой участок механического устройства может быть оснащен датчиком вибрации, сигнализирующим о том, когда вибрация становится нетипичной, дает сбой. Сенсоры могут измерять частоту звуковых или любых других колебаний, запахи, цвет и свет, скорость.
Господин Фрей пытается представить, что будет, если сенсоры станут размером с рисовое зернышко и просто распространятся по свету, как "умная пыль". Об этом мечтал еще в 1990 году Крис Пистер, исследователь UC Berkley. Такое облако детекторов могло бы измерять вообще все что угодно и предоставлять данные о людях, городах, окружающей среде. Поля фермеров буквально поросли бы информацией, и, возможно, владельцы земельных участков стали бы продавать права на имеющиеся у них данные.
Пространство борьбы
Для операторов связи формирование интернета вещей и кросс-подключенной реальности — это, с одной стороны, огромные потенциальные возможности, с другой — поле для конкурентной борьбы с компаниями из смежных отраслей. А кроме того, М2М и подключенный мир это еще и источник серьезных нагрузок на инфраструктуру.
"Мы переходим в новую эру связности, где по всему миру будут распространены миллиарды подключенных устройств. Наибольший рост будет наблюдаться в сегменте M2M — новом рынке для телекоммуникационных сервис-провайдеров и с новой динамикой,— говорит директор Machina Research Джим Морриш.— Реакция на этот тренд будет иметь важное значение для будущего успеха мобильных операторов, производителей устройств, сервис-провайдеров и других игроков, задействованных в цепочке создания стоимости. Прямо сейчас у мобильной отрасли есть отчетливая возможность занять центральную роль в Соединенной жизни".
Некоторые из российских игроков уже весьма активны в данном направлении. Так, по данным МТС, по итогам первого полугодия 2012 года объем рынка мобильных М2М-сервисов в России достиг 3 млн SIM-карт. За год число SIM-карт, задействованных в телематике, выросло в 1,6 раза (с 1,8 млн на конец первого полугодия 2011 года). К концу 2012 года рынок М2М в России может составить порядка 4,5 млн SIM-карт.
Дмитрий Солодовников говорит, что сейчас M2M, или телематика, в России развивается преимущественно в сегменте B2B. Корпоративные клиенты используют современные телеком-решения для сокращения затрат, оптимизации бизнес-процессов и увеличения прибыли. По его словам, наиболее распространено применение телематических решений в таких областях, как мониторинг транспорта (занимает 40% рынка М2М), организация систем безопасности (20%), подключение банкоматов и платежных терминалов, удаленный мониторинг промышленных устройств (12%). На потребительскую электронику — навигаторы, трекеры — приходится пока около 10% рынка М2М.
"С развитием социальных сфер, таких, как образование, медицина, и с появлением новых технологических решений по встраиванию SIM-карт в бытовые приборы рынок потребительской телематики будет расти,— уверен господин Солодовников.— Уже сейчас наибольшую динамику — до 80% в год — демонстрируют телемедицина, государственные услуги, вендинг. Эпоха так называемого интернета вещей, по прогнозам аналитиков, наступит в 2015-2016 годах (так, аналитики Juniper Research прогнозируют, что рынок M2M-устройств в мире вырастет до 400 млн к концу 2017 года со 110 млн в текущем году)".
Роман Володин считает наиболее актуальным для России в этой сфере подключение транспортной отрасли, ЖКХ, банкоматов и платежных терминалов, мониторинг (ситуации на дорогах, метеоданных и т. д.), безопасность. "Рынок М2М в России только начинает формироваться, в то время как рынок Европы является самым крупным по числу соединений в мире, а также одним из наиболее продвинутых с точки зрения внедрения M2M в самые разные отрасли экономики",— добавляет господин Володин.
Вопрос роста трафика уже сегодня достаточно остро стоит перед операторами. Что же будет, когда в сети обрушится информация с 50 млрд подключенных устройств? "Рост количества М2М-абонентов нас не пугает, так как мы внимательно следим с трендами и абонентской базой и планомерно развиваем сеть в обычном режиме",— говорит пресс-секретарь "Вымпелкома" Анна Айбашева.
Большинство подключенных датчиков из этих 50 млрд будет передавать очень незначительные количества данных и не слишком часто. К примеру, снимать показания счетчика электроэнергии достаточно раз в сутки. Но будут распространяться и трафикоемкие устройства: системы видеонаблюдения, умный дом, технологии дополненной реальности и др. "В перспективе нескольких лет этот вопрос поможет решить развитие сетей LTE и технология LTE Advanced, которая значительно повышает эффективность использования частотного спектра",— говорит господин Солодовников. По его словам, более актуальным является вопрос эффективного управления большим количеством М2М-подключений для бесперебойной работы SIM-карт в реальном времени, получения оперативной статистики, групповых операций с SIM-картами.
На рынке уже представлены программные продукты для решения этих задач — так называемые М2М-менеджеры. Они используются системными интеграторами, разработчиками и поставщиками конечных М2М-решений для различных отраслей. Такое ПО позволяет работать с системами удаленного мониторинга и управления объектами, при установке и эксплуатации банковских терминалов, для удаленных измерений, в том числе в сложных климатических и производственных условиях (счетчики газа, жидкости, давления, температуры и т. д.).
"Для большинства сервисов М2М достаточно GPRS-, SMS-, CSD-технологий. Тем не менее прогресс не стоит на месте,— говорит господин Володин.— Операторы постоянно вкладывают средства в усовершенствование и расширение своих радио- и транспортных сетей. Поставщики уделяют большое внимание оптимизации работы оборудования. Внедряются новые стандарты сотовой связи, которые позволяют передавать больше данных за меньшее время".