Заместитель директора по науке и развитию компании ИВК Валерий Андреев: «IoT и 5G идет вразрез с современным трендом полного отделения сложных сервисов от уровня услуг передачи данных»

В чем причина всплеска внимания к теме IoT, так ли уж на самом деле она важна?

Несомненно, тема IoT сегодня — одна из наиболее обсуждаемых. В то же время, выбранное направление этого обсуждения показывает, что она практически не связана с реальными нуждами потребителей ИТ ни на потребительском, ни на корпоративном рынке. Например, отсутствует множество убедительных модельных примеров, которые бы четко показали: будь у нас технологии IoT сегодня, мы смогли бы решить такие-то и такие-то действительно актуальные задачи. Вместо этого приводятся примеры с умными холодильниками или со станками, которые сами отыскивают себе работу, что выглядит странно и показывают крайнюю оторванность концепции IoT (в её современном варианте) от жизни. Думаю, это очевидно любому здравомыслящему человеку, видящему вокруг огромное море нерешенных и действительно актуальных проблем, где эффективные ИТ-решения действительно способны привести к ощутимому прогрессу.

Почему же волна IoT так мощно подпитывается?

Картина проясняется, если попытаться понять, кому это выгодно. Если так поставить вопрос, то на первое место выйдут две причины. Первая — это особая технология развития мирового ИТ-рынка, которая уже более 15 лет идет через раздувание историй о вдруг возникших точках особых рисков или огромных возможностей, большинство которых оказывается потом пузырями (вспомним, скажем, проблему 2000-года или «доткомы»). Видимо, так проще привлекать инвесторов, проще убеждать корпорации и массы людей в необходимости срочных и не очень обдуманных покупок. Сейчас гигантам мировой ИТ-индустрии снова нужна очередная точка, где они могли бы, выбрав общий вектор приложения маркетинговых усилий, на какое-то время резко расширить рынок для своей продукции: серверов, систем виртуализации и облаков, инфраструктурного ПО, консалтинговых услуг, абонентских устройств и т.п.

Вторая причина еще проще. Сегодня наиболее активно идею IoT продвигают телекоммуникационные компании, стараясь связать IoT с сетями 5G. Их интерес понятен: это путь к широкомасштабной модернизации сетей связи, к закупке нового оборудования, к возможности уйти от роли «трубы», отвечающей лишь за бесперебойную прокачку данных. Есть и причины второго порядка, например, геополитические интересы США, стремящихся к укреплению зависимости всех развитых и развивающихся стран от своих технологий. А тут оказываются затронутыми сразу несколько областей: системы связи, робототехника, встраиваемые системы. И, конечно, расширяются возможности сбора информации об организациях и гражданах, причем не только своей страны.

В то же время, нельзя сказать, что тема IoT возникла совсем на пустом месте. Уже сегодня появляются действительно важные и интересные задачи, которые можно определить как автоматическое взаимодействие автономных технических систем различного назначения. Но как раз эти задачи практически не упоминаются в контексте IoT. А зря, тут есть реальная возможность создания систем, которые во-многом изменят определенные аспекты нашей жизни. Причем задачи эти можно и нужно решать экономично, опираясь на уже имеющиеся технологии, проверенные временем. И так, чтобы ослабить, а не усилить нашу и без того запредельную зависимость от зарубежных технологий. 

Расскажите подробнее об этих задачах.

Представим себе ситуацию, когда нужно оперативно оценить состояние протяженного технологического объекта или окружающей его среды. Объект находится в труднодоступных местах, где покрытия сотовых сетей нет и не предвидится (а это около половины территории страны). Таким объектом может быть трубопровод, ЛЭП или просто дорога общего пользования, которую могло местами размыть паводками. Или на ней мог где-то затеряться автомобиль с ценным грузом, с которого перестали поступать данные мониторинга. В ближайшей перспективе одним из самых экономичных решений станет возможность для начала отправить на это задание звено дронов. Их задача — облететь объект, записать увиденное и передать запись в аналитический центр, а оттуда — получить уточненное задание, например, на дополнительную съемку каких-либо участков с определенных ракурсов или для передачи водителю.

Здесь самая главная проблема — возможность взаимодействия с общедоступными или ведомственными системами связи только в каких-то опорных областях, где есть, например, пятно покрытия сотовой сети или станция двухстороннего спутникового Интернета (VSAT), к которой можно подключится по беспроводной технологии, но только на небольшом удалении. Вот здесь и оказывается полезным именно звено беспилотников, связанное своей собственной локальной беспроводной сетью передачи данных: один дрон может остаться в ближайшей опорной области, а другие — выстроятся в цепочку, образующих временную магистраль обмена информацией с головным дроном. Выполнив работу на одном участке, вся группа может переместиться в следующую точку. А если опорные области находятся слишком далеко друг от друга, дроны, отсняв свои участки, могут собраться, по определенному алгоритму выбрать из своих рядов «почтальона», сгрузить на него свои фрагменты общей записи и другую информацию, после чего «почтальон» улетит передавать данные, а остаток группы продолжит работу. Или, если велика угроза потери беспилотников, они могут на обратном пути обменяться фрагментами, чтобы любой вернувшийся дрон принес бы максимально полную картину.

На самом нижнем уровне дроны для обмена данными друг с другом могут использовать любую подходящую беспроводную технологию. Но поверх нее крайне желательно «проложить» инфраструктурное ПО класса middleware, отвечающее за информационную безопасность и обеспечивающего независимость прикладного ПО от технологий нижнего уровня: протоколов и систем передачи данных, ОС, систем хранения информации и др. Всё это даёт множество преимуществ при разработке и эксплуатации ИТ-решений любой сложности.

Многим этот пример может показаться немного футуристическим, но это не так — он вполне вписывается в современные тренды и в практику применения беспилотников. Я выбрал его, чтобы продемонстрировать особо сложные сценарии автономного взаимодействия технических систем, а также показать, как далеко можно продвинуться, взяв за основу проверенный временем сетенезависимый подход к реализации IoT на основе middleware. 

Насколько в таком случае разумна жесткая связка IoT с 5G?

С точки зрения производителей оборудования и операторов связи она чрезвычайно разумна. Вендоры (как западные, так и южно-азиатские) получают возможность продавать большие объемы инновационного оборудования по высокой цене (из-за его новизны) и заключать дорогие контракты на сопровождение (их цена обычно пропорциональна цене оборудования). А операторы связи получают широкое поле для создания высокомаржинальных сетезависимых услуг и надежду повысить доходы. Также они могут лоббировать различные госпрограммы, прямо или косвенно приводящие к финансовой поддержке строительства новых и модернизации существующих сетей связи.

Но всё это совершенно неразумно с точки зрения тех, кому действительно требуются решения IoT. Им ведь нужно совершенно другое. Повсеместная применимость решений, а не только в зоне покрытия сотовых сетей нового поколения (т.е. не демонстрационных участках). Возможность задействовать любые имеющиеся системы связи (общедоступные, ведомственные). Высокая надежность систем. Информационная безопасность. И, конечно, минимум расходов. Ничего этого решение на базе сетей 5G дать не может ни в ближайшей, ни в отдаленной перспективе.

Кроме того, связка IoT и 5G (как и практически всякое сетезависимое решение) идет вразрез с современным трендом полного отделения сложных сервисов (приложений) от уровня услуг передачи данных. Сравните ныне покойный WAP с серфингом в нормальном браузере. Или, скажем, современные системы мгновенной передачи сообщений (Telegram, WhatsApp и мн. др.) с SMS и MMS. Комментарии, думаю, излишни. А ведь речь идет не только о разительном различии функциональности и удобства сетезависимых и сетенезависимых реализаций аналогичных функций. Это еще и большая разница в скорости развития систем и, конечно, в расходах, т. к. в роуминге сетезависимые сервисы оказываются бессмысленно дорогими. Да и в домашней сети стоимость сетенезависимые решения обходятся дешевле. 

Возможен ли какой-то другой путь, свободный от этих недостатков?

Да, возможен, кратко я его уже упомянул, когда говорил об инфраструктурном ПО класса middleware. Причем наилучший вариант — это построение систем IoT на основе особого вида middleware, ориентированного на передачу сообщений (мessage oriented middleware, или MOM).

Этот подход дает массу преимуществ в плане архитектуры всего IoT-решения, устойчивости его функций к непредвиденным перерывам в работе любых каналов связи (в частности, тех, которые отвечают за обмен данными с «вещами»), а также возможности применять любые технологии передачи данных, как существующие, так и те, которые возникнут в будущем. Некоторые реализации MOM (в том числе, российская система «ИВК Юпитер») идут дальше: обеспечивают гарантированную защиту информации при хранении и передаче, контроль соблюдения регламентов её логической обработки в рамках всей территориально-распределенной сети подвижных и стационарных элементов, а также множество других гарантированных сервисов. Все это повышает безопасность и надежность ИТ-решений и освобождает от необходимости переделывать их на каждом витке появления каких-либо инноваций. При этом сами эти инновации не отвергаются, а используются по максимуму.

Кроме того, применение МОМ резко упрощает прикладное ПО, ведь оно опирается на гарантированные сервисы инфраструктурного уровня и полностью абстрагируется от особенностей информационных технологий, применяемых на нижних этажах ИТ-системы. А это означает ускорение и удешевление разработки и сопровождения IoT-решений, а также максимальную защиту инвестиций.

Причем всё это проверено практикой, что также является преимуществом данного подхода.

Конечно, чтобы привести существующие MOM в полное соответствие с требованиями IoT могут потребоваться некоторые модификации, не слишком значительные. Однако они ни в какое сравнение не идут с переходом на сети нового поколения. 

Если пойти по этому пути, мы попадем в зависимость от других поставщиков (теперь уже инфраструктурного софта)? И потом решения придется импортозамещать?

Зависимость от поставщиков MOM не опасная и не слишком сильная. Во-первых, совсем не трудно наладить взаимодействие различных систем MOM и разработать высокоуровневые универсальные API (интерфейсы прикладного программирования), которые можно использовать с MOM различных производителей. Это те самые небольшие модификации, о которых я говорил выше. Кроме того, уже сейчас есть реализации MOM и с открытым кодом (Open Source), и в виде проприетарных отечественных программных продуктов и целостных технологических платформ. Т.е. импортозамещать ничего не придется.

Сегодня, выбирая отношение к тем или иным новым технологиям, как бы активно они ни продвигались, недопустимо забывать о геополитических интересах наших зарубежных «партнеров». Подсаживание на свои продукты и технологии — один из эффективных способов распространения и закрепления ими своих интересов. А в случае обострения отношений - это и мощный рычаг шантажа, санкционного давления и шпионажа (за счет использования недекларированных возможностей ПО и программно-аппаратных комплексов для сбора данных). Мы это хорошо знаем, поскольку именно наша страна стала объектом особо энергичного давления. Но очень многие другие страны уже примеряют эту ситуацию на себя. Причем у большинства таких стран также есть потребность не распылять средства, охватывать информационными системами (с элементами IoT) большие территории с малой плотностью населения и отсутствием перспектив их покрытия сетями 5G, да и менее современными. В России мы решаем сходные задачи в сходных условиях. Поэтому наш подход, наш опыт и наши информационные технологии для создания экономичных высоконадежных информационных систем (в том числе, IoT) имеет очень приличный экспортный потенциал. Я уверен: всё направление импортозамещения информационных технологий в нашей стране надо сразу увязать с экспортом российских инфраструктурных технологий.