Система «Интернет вещей». Классификация Интернета вещей. Практическая работа «Преимущества и недостатки Интернета вещей»

9 класс Урок 22

Тема: Система «Интернет вещей». Классификация Интернета вещей.

Практическая работа «Преимущества и недостатки Интернета вещей».

• Цели: - анализировать и характеризовать работу системы Интернет вещей;

• классифицировать виды Интернета вещей;

• называть основные компоненты системы Интернет вещей.

Тип урока: - урок усвоения новых знаний.

Оборудование: - рабочая тетрадь, компьютер.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Введение в тему.

Немного истории. До 19 века общались (обменивались информацией) только люди. Больше устно, и это фиксировалось только в памяти собеседников. Немного в записях – от глиняных таблиц и папирусов, до книгопечатания. Письменность – первый способ передачи порожденной разумом информации без носителя-человека. И ее фиксации для будущих читателей. И тиражирования.

А потом люди научились работать с электричеством – передавать сигналы по проводам (телефон-телеграф) и без них (радио), записывать звук и изображение. Появились первые способы фиксации данных, порожденных вещами напрямую (самописцы, магнитозаписи).

Затем появились компьютеры.Преобразовались связи. Раньше передача информации шла точка-точка, по линии. Потом появились локальные сети. А затем прорыв – интернет. Сеть стала всемирной – и при этом сказочно дешевой по прежним меркам.

Просмотреть презентацию:

https://ppt-online.org/1292551

Выписать: «Преимущества» и «Основные преграды на пути развития IoT».

1. Изучение нового материала.

1. Что такое интернет вещей?
   Интернет вещей (IoT) — это система, которая объединяет устройства в компьютерную сеть и позволяет им собирать, анализировать, обрабатывать и передавать данные другим объектам через программное обеспечение, приложения или технические устройства

IoT-устройства функционируют самостоятельно, хотя люди могут настраивать их

или предоставлять доступ к данным. IoT-системы работают в режиме реального времени и обычно состоят из сети умных устройств и облачной платформы, к которой они подключены с помощью WiFi, Bluetooth или других видов связи.

Что происходит, когда температура оказывается слишком высокой или в доме появился грабитель? Система оповещает об этом пользователя или сама выполняет дальнейшие действия — например, включает кондиционер или звонит в полицию.
Сначала устройства собирают данные — например, о температуре в квартире или частоте сердцебиения пользователя, затем эти данные отправляются в облако. Там программное обеспечение обрабатывает их.

2) Из чего состоит интернет вещей?
Помимо Big Data для работы интернета вещей также важны аналитика, соединения, устройства и опыт. Для простоты этот принцип представляют как ABCDE: Analytics, BigData, Connection, Devices, Experience.
Analytics (аналитика) — ключевое звено в функционировании IoT, которое объединяет сами устройства, данные с них и оптимизирует бизнес-процессы;

BigData (большие данные) — то есть информация с устройств — хранятся в облаке. Они позволяют автоматизировать существующие процессы или выстраивать новые;
Connection (соединение) — это каналы, по которым устройства получают и передают информацию;
Devices (устройства) — подключенные к системе девайсы, которые для корректной работы в зависимости от задач должны иметь соответствующую частоту сообщений;
Experience (опыт) — работа с уже имеющимся опытом решения проблем клиента с помощью IoT, его аналитика и переосмысление.

3) Просто как ABCDE: принцип работы интернета вещей.
По данным Fortune Business Insights, объем мирового рынка интернета вещей в 2018 году составлял $160 млрд, а к 2026 году его объем превысит $1,1 трлн. Стремительный рост связан с повсеместным внедрением искусственного интеллекта и систем с машинным обучением. Росту рынка также способствует увеличение числа пользователей «умных» устройств, смартфонов, а также растущий спрос на энергосбережение.

4) Где используют интернет вещей?

• IoT позволяет компаниям автоматизировать процессы и снижать трудозатраты. Это сокращает объем отходов, улучшает качество предоставляемых услуг, удешевляет процесс производства и логистику.

• «С IoT можно столкнуться практически во всех сферах: начиная от контекстной рекламы, которая подсказывает пользователю, где можно пообедать или заправиться в зависимости от текущей геолокации, и заканчивая доставкой еды или покупкой автомобиля».

• В электроэнергетике интернет вещей улучшает контролируемость подстанций и линий электропередачи за счет дистанционного мониторинга.

• В здравоохранении IoT позволяет перейти на новый уровень диагностики заболеваний — «умные» устройства контролируют показатели здоровья пациента в фоновом режиме.

• В сельском хозяйстве «умные» фермы и теплицы сами дозируют удобрения и воду, а «умные» трекеры для животных вовремя уведомляют фермеров не только о местонахождении животных, но и об их состоянии здоровья, анализируя сердцебиение, температуру тела и общую активность.

• В транспорте типичные решения с применением IoT включают телематику и умное управление автопарком, при которых автомобиль подключается к локальной операционной системе для мониторинга и диагностики.

• В городской среде IoT-решения помогают автоматизировать освещение, при этом сокращая расходы на свет до 30–50%. «Умные» счетчики, которые сами фиксируют и передают управляющим компаниям информацию о расходах и износе, избавляют городских жителей от необходимости самим сверять и отправлять данные по расходам энергии.

• В логистике IoT сокращает затраты на грузоперевозки и минимизирует влияние человеческого фактора. Системы IoT также могут мониторить заполняемость мусорных баков и оптимизировать расходы на вывоз мусора, исходя их этих данных.

• Интернет вещей активно внедряют нефтегазовые и горнодобывающие отрасли. В частности, применение углубленной аналитики по буровым скважинам помогает нефтегазовой промышленности увеличить объемы добычи на уже отработанных месторождениях.

• IoT позволяет брендам и продавцам оптимизировать издержки и улучшать клиентский опыт за счет цифровых вывесок, отслеживания взаимодействия с клиентами, управления запасами и умных торговых автоматов.

5) Практическая работа «Преимущества и недостатки Интернета вещей».

Преимущества.

• Экономия трудозатрат посредствам автоматизации;

• Минимизация рисков в опасных отраслях;

• Значительное увеличение информационной базы в различных сферах для дальнейшего использования (превращения в знание);

• Улучшение качества жизни (напр. пожилых людей);

• Повышение безопасности жизни;

• Улучшение экологии и оптимизация расходования природных ресурсов;

• Сокращение разрыва между богатыми и бедными слоями населения и т.д.

«Основные преграды на пути развития IoT».

• Высокая стоимость бытового оборудования с беспроводными модулями

• Отсутствие бизнес-моделей взаимодействия между поставщиками оборудования с беспроводными модулями и поставщиками услуг беспроводной связи

• Ограниченное количество IP-адресов (IPv4)

• Энергопитание датчиков

• Общие стандарты

• Законодательные ограничения

• Психологические барьеры 

Чем IoT полезен человеку?

Интернет вещей у многих ассоциируется с «умным» домом. Благодаря технологиям и устройствам, разработанным компаниями Google, «Яндекс», Amazon, Apple и другими, пользователи могут совершать онлайн-покупки, регулировать температуру в комнате, включать свет и музыку, отдавая голосовые команды виртуальным помощникам.

Есть ли недостатки у интернета вещей?
Основная проблема, с которой связано развитие IoT, — безопасность.

• Киберпреступники постоянно пытаются взламывать устройства удаленного наблюдения за пациентами, базы данных с информацией о здоровье людей, интеллектуальные системы управления автомобилем, совершают фишинговые атаки, подгружают вирусы на взломанные устройства и даже совершают целые диверсии на производствах. Поэтому участникам рынка IoT-рынка надо учиться защищать свои системы.

• Еще одна сложность интернета вещей — возможная несовместимость программного обеспечения разных устройств разных производителей, объединенных в единую систему.

• Подключение все большего количества устройств к интернету неизбежно приведет к потере рабочих мест. Например, IoT-системы заменят часть специалистов по техобслуживанию, ремонту и установке оборудования

7. Итог урока. Рефлексия.

8. Домашнее задание:

1. Изучить конспект. Выписать основные понятия.

2. Просмотреть видеоролик:

https://yandex.ru/video/preview/9465708505826970278 (13:44)

Что такое «интернет вещей»: основные понятия.

1. Просмотреть видео по ссылке:

https://yandex.ru/video/preview/7967783120191404139 (5:14) Интернет вещей.

Литература: https://vk.com/wall-111526208_3666