您好！
最近，我们与 Geekbrains 一起举办了一场专门针对工业物联网 IIoT 的黑客马拉松，现在我们开始发布一系列专家访谈。 第一个是与 Rostelecom 工业物联网项目办公室首席架构师 Nikolai Chevalier 的对话。
Nikolay 将告诉您什么是工业物联网、它与通常的物联网有何不同，以及 Rostelecom 已经拥有的解决方案。
削减内容 - 关于工业物联网在住房和公共服务系统自动化、农业、智能办公室等方面的作用。
尼古拉·谢瓦利埃： 这张幻灯片反映了工业互联网项目中可能以某种方式出现的所有技术方面。 从图中可以看出，有很多方面，我就分别简单说一下。
工业互联网
从一般意义上来说，工业互联网是新一轮的自动化，让我们各个行业能够达到更高的质量水平。 这里我们谈论的是农业、核能和冶金。 事实上，这是物联网的一个分支，但它专门专注于工业解决方案。 应该从下到上考虑图片的结构——从传感器到信息系统。
传感器和设备 从物理和网络物理系统收集信息，这使我们能够处理这些数据。 这里有各种传感器、机器人、视频分析、安全系统（传统安全和职业安全）。
高一级—— 沟通特长，这些是在生产中位于设备旁边的系统。 直接在工厂按照技术流程进行生产。 APCS（自动过程控制系统）、火灾报警和类似系统，要求从事件发生到对其做出响应的延迟最小。
更高 - 数据网络，其任务是将这些数据传输到计算机中心进行后续处理。 无线电网络、覆盖网络、固定网络。 顺便说一下，这里有什么区别：固定网络通常是承载整个通信系统骨干的光线路。 不会有无线电通信，因为没有光学，无线电通信就无法工作。 这种最后一英里的无线电连接使您可以高效、快速地连接设备，而无需拉动电缆。 但在最后一英里之前，还需要电缆。 覆盖网络是路由和流量管理系统，可用于在具有所需保护级别的任何结构之上组织专用专用网络。
网络之后—— 基础设施 数据中心（此处为存储系统、服务器、IDS、防火墙）和用于处理信息的软件（虚拟化）。
在同一级别上，经典的集合是数据中心本身、数据存储、备份服务、IaaS 等......
另外，我想谈谈允许您组织的软件 处理数据，以及它们的处理和存储。 在这里，内存计算和区块链方面的趋势仍然非常积极地获得动力（在技术开发的乌托邦选择之一中，不同的工业物联网解决方案将能够在智能接触的框架内相互交互）。
下一个全球级别是 更智能的系统。 人工智能、各种计费、生产管理系统、使用人工智能和分析系统从所有安全级别收集数据的安全监控。
总的来说，这是对 IIoT 组织方案的简要描述。 重要的是：每个级别都使用特殊的信息安全系统。 只有当解决方案的所有级别都受到保护并且考虑到与此类解决方案交互的员工的所有组织流程时，该解决方案才能被认为是安全的。
更多细节
网络
本幻灯片讨论 LP WAN。 这些是长距离、节能的网络。 最知名和最成熟的标准是 LORA-WAN、SigFox、LTE-Cat NB(NB-ioT)、LTE-CAT M1。 要了解此类网络的运营水平，将其与家庭网络进行比较会更容易。 我们都有蓝牙——这意味着可以在几米到几十米的半径内与设备进行稳定的操作和通信。 然后是蜂窝网络 - 2G、3G、4G。 它们背后是LP WAN，这是距离最长的网络，它们具有最大的覆盖半径，并且可以让您实现一定水平的能源效率。 例如，有一种煤气表在给定时间传输一次读数，并且您不能在 10 年内更换其电池。
数据中心保护
这是我们网络安全同事提供的一张幻灯片，显示了常见的威胁。
当然，如果该服务仅适用于几个 IP，您只需关闭电路即可为自己提供所需的保护级别。 但如果这是一项需要用户与之交互的开放服务，那么通常的网络威胁可能已经存在。 垃圾邮件机器人、黑客攻击、DDoS 和其他好事。 为了防止这种情况，他们使用了大量的技术保护手段，在紧急情况下通知安全运营中心——经过专门培训的保安人员坐在那里对特定事件做出反应。
住房和公用事业
对于住房和公共服务，Rostelecom 开发了一项特殊服务，它允许您自动从几乎每个人公寓中都有的计量设备接收数据：个人和公共的水表、电表。 如果以前必须手动输入这些值，这会浪费时间并且传输不完全正确的读数，现在在俄罗斯联邦已经有许多综合体完全排除了人类参与这一过程。 所有这些事情都成功实现了自动化，并从所有传感器本身收集读数并将其传输给管理和资源供应公司。
能量
除了一般的住房和公共服务外，我们还开发了全面的电力计量特殊解决方案。 幻灯片上可怕的缩写 ASKUE 就是商业电力会计自动化系统。 从名字就可以看出它的作用。 这些仪表安装在变电站、用户连接点、发电站——所有这些都使能源工作人员能够了解服务运行的效率。 操作方案很简单：计量设备-通信通道链路-数据中心-可视化和处理数据的应用程序。
智能办公
智能办公解决方案有助于记录许多对于人们在办公空间舒适工作非常重要的指标。 首先也是最重要的是二氧化碳和光照水平（它们经常被低估）以及总体电力消耗。 这里有两只“兔子”：让员工工作更加舒适，并且通过更合理地利用资源帮助操作人员节省资金。
生产人员监控
除了办公室之外，还有一些比较危险的行业，需要减少可能的伤害并对人员进行监控。 这里的主要想法是了解员工的健康状况良好，并且他在他需要去的地方，而不是他不应该去的地方。 对于拥有大量移动机械的工厂来说，这一点至关重要。 有许多不同的传感器，从气体分析仪到手环，可以监控员工的脉搏和状况以及他的位置。 这有助于及时通知系统，员工突然发现自己处于危险的地方（例如，起重机正在移动或计划释放气体）。 在这种情况下，系统将暂停操作，自动通知负责人并等待人员离开危险区域。 还有智能头盔可以检测其表面是否存在撞击或酸，并立即通知负责工业安全的人员。
农业
农业面临着管理和控制农作物移动的任务。 这意味着我们需要能够了解联合收割机何时卸载以及运输模块何时装载。 在这里，需要提前注意的是，现代联合收割机与《好吧，等等》中狼骑的联合收割机有很大不同——今天，它是一台配备了车载计算机的严肃机器，可以向联合收割机报告其状态和遥测数据。主系统。 这已经成为现实；俄罗斯联邦就有这样的联合体，包括无人驾驶模型。
当然，我们现在所做的就是专门针对当前的车队——它们不是无人驾驶，但仍然相当“智能”；我们正在自动化选择设备本身的过程，并创建一个与设备一起工作的控制系统。
牛群监控
在 Rostelecom，我们与其他公司一起实施了牛群监控。 这里农业的任务是这样的：需要了解奶牛何时准备好繁殖、它们是否生病以及它们到底在哪里吃草。 为了确定最佳时机，这一切都很重要 - 了解奶牛是否准备好交配，或者她是否头痛，是否该释放公牛或等待，及时应对动物的疾病等。 此类解决方案有助于监测动物状况、提高产品质量并监控盈利能力。
为什么人工智能会出现在这里？
仅仅收集和存储数据是不够的——你必须使用它。 这有助于预测分析场景。 例如，我们收集了数据，我们知道这些数据是在何时何地收集的，我们在设计研究机构的体积计算中添加了有关生产事件的信息，包括紧急事件，我们添加了有关行业流程的基本信息，无论是否是能源或农业。 我们使用数学和模型对这些数据进行标准化。 然后我们添加分析和预测组件。
预测分析模块如下所示：
这就是预测模型的构建。 有一个对数据进行建模的电路和在其中捕获数据的系统。 此外，还有测试数据集、训练数据集，当然还有真实数据。 这是一个不断的过程，模型需要进一步训练。 目前，90% 的准确率被认为是模型的良好指标。 到目前为止，大多数型号的平均值为 85-87。
在黑客马拉松的准备过程中，参与者收到了有关该主题的问题。
您想用 IIoT 替换现有的 SCADA 吗？
好问题。 事实上，现有的 SCADA 非常不同。 如果我们考虑IIoT本身的概念，SCADA就适合它，MES系统也是如此；它们也可以在IIoT的框架内。 这并不意味着它们需要改变；有多种选择。
IIoT 平台连接到现成的 MES 系统或 SCADA。
当有高质量的设备更换时，不需要SCADA，因为它可以在自己的水平上快速完成所有这些事情。
有一个边缘层，SCADA 被设计成一种雾版本。
也就是说，SCADA将被部署的雾中的SCADA取代，这将是一个新的边缘级平台，集中控制，但位于本地点。 在这个基础设施中，基本上将部署相同的 SCADA 解决方案，但在不同的控制回路中。
因此，作为一个类别，SCADA不会去任何地方，它只会转变。
Rostelecom 的 IIoT 目前面临的主要挑战是什么？
现在有4个部门——农业、制造业、燃料和能源综合体以及能源。 各个行业的数字化看起来都非常有前景。
用于监控企业人员的系统很有趣——他们是否工作、工作得如何、是否违反规定。 此类情况通常可以通过视频分析或监控人们工作的机器来解决，例如我们从中获取任务数据集的工厂。 使用类似的方法，工厂的生产率提高了一倍，仅仅是因为他们开始观察：机器闲置=它没有被使用。 这里的重点并不是员工的工作马马虎虎，而是流程本身的安排方式有时会导致停机。
如今，改善或精益制造生产系统是相关的；在系统内，经理需要数据来做出决策。 我们需要从计量设备收集数据并需要将它们可视化。 我如此频繁地谈论可视化并非巧合；它很重要，因为它有助于从不同角度查看同一组数据。
关于黑客马拉松
为了响应聚集在一起为实际业务编写 IIoT 解决方案的号召，我们收到了 434 份申请，最终有 184 人（35 个团队）参与其中。 这些是在新领域尝试过的新手开发人员。
其中，33 支队伍和 174 名参赛者到达终点线并展示了他们的项目。 我们正在为 Rostelecom 寻找最优秀的人才。 一切都是。
采访视频版 .
来源： habr.com
