Небывалое по масштабам проникновение информационных технологий во все сферы жизни общества свидетельствует о переходе к следующему технологическому укладу, основным содержанием которого, наряду с нано-, био- и другими технологиями высокого уровня, являются новые коммуникации. В этой ситуации встает задача трансформации российской промышленности в рамках глобальных экономических моделей, и одним из ключевых признаков такой информационной революции является внедрение технологий индустриального интернета, что в медиасреде ассоциируется с повышением эффективности производства при снижении издержек и рисков.
Сектор интернета вещей (Internet of Things, IoT) и его набирающего силу ответвления — индустриального (промышленного) интернета (Industrial Internet of Things, IIoT) является одним из самых быстрорастущих и стратегически важных для мировой экономики. К 2025 году IoT, прогнозирует McKinsey Global Institute, будет приносить мировой экономике от $ 3,9 до 11,1 трлн ежегодно. По расчетам Accenture, в 2030 году вклад IIoT в мировое производство может составить около $ 14,2 трлн, что обещает рост мирового ВВП на 11%.
Определяем среду
Интернет вещей (Internet of Things, IoT) — глобальная инфраструктура информационного общества, обеспечивающая инновационные услуги с помощью организации связи между вещами (физическими или виртуальными) на основе существующих и развивающихся совместимых информационных и коммуникационных технологий (Рекомендация МСЭ-Т Y.206).
Индустриальный (промышленный) интернет вещей (Industrial Internet of Things, IIoT) — разновидность интернета вещей, концепция вычислительной сети сложных физических машин, промышленных производств, логистических систем, систем безопасности, оснащенных датчиками и интегрированных с интеллектуальными системами (ПАО «Ростелеком»).
Как из тренда извлечь пользу?
Обсуждение бизнес-моделей и технологий индустриального интернета в деятельность отечественных предприятий занимает топовые позиции в информационном пространстве не случайно: интерес к ним заметен на самом высоком уровне. Это показала и конференция, организованная ПАО «Ростелеком» при поддержке Правительства Российской Федерации, в партнерстве с Фондом развития интернет-инициатив (ФРИИ) и Национальной технологической инициативой «ТехНэт». Открывая мероприятие, заместитель Председателя Правительства Российской Федерации Аркадий Дворкович обозначил цель представительного собрания: представить на рассмотрение президента страны необходимый набор решений, которые помогут сделать IIoT одним из двигателей технологического и экономического развития России.
Волна изменений, связанная с внедрением технологий IIoT, уже приближается и начинает втягивать в себя разные индустрии, хотя полную силу ни в мире, ни у нас в стране еще не набрала, отметил Аркадий Дворкович. Уменьшение размерности материалов и увеличение быстродействия компьютеров, наращивание масштабов информации, возможность соединения различных элементов управления в единую технологическую цепь, позволяющую управлять полным жизненным циклом товаров и услуг, радикально меняют философию развития индустрии. В рамках четвертой промышленной революции в разных странах мира технологии IIoT выходят на первый план, в них вкладывают миллиарды долларов.
В Германии, например, реализуется инициатива Industrie 4.0, отражающая новый уровень организации контроля цепочки создания добавленной стоимости на производстве, в Великобритании — Future Factory, в США — America Makes. Концепции цифровых, виртуальных, умных фабрик нацелены на создание цифровых копий продуктов, с помощью которых можно отслеживать производственные процессы. Сегодня объем глобального рынка таких «фабрик будущего», по данным J’son & Partners Consulting, составляет $ 324,4 млрд, а к 2035 году, по разным оценкам, вырастет до $ 0,7−1,5 трлн. Стратегию стимулирования интеграции цифровых технологий и индустриализации под названием «Сделано в Китае 2025» недавно принял Китай.
Для решения проблемных вопросов безопасности и совместимости оборудования создаются партнерства: Консорциум промышленного Интернета (IIC), Альянс AllSeen, консорциум Open Interconnect (ОIC). Компании, реализовавшие технологии IIoT на ранних этапах развития, уже пожинают первые плоды. Например, поставщик питьевой воды и услуг по забору сточных вод Thames Water использует датчики, аналитические программы и данные реального времени для прогнозирования отказов оборудования и оперативного реагирования на утечки или неблагоприятные погодные условия.
Россия не стоит в стороне от глобальных процессов. В силу своей изобретательности, подчеркнул Аркадий Дворкович, мы вполне способны делать многие вещи быстрее и дешевле, хотя и не по всем направлениям. Значит, надо искать самые «рыбные места», исходя из приоритетов экономики. Государство намерено задействовать весь арсенал инструментов поддержки сегмента IIoT, в том числе организационные, инфраструктурные (технопарки, особые экономические зоны), финансовые (учреждение инвестфондов) и другие меры.
Возникает вопрос: кто должен председательствовать на поле отечественного индустриального интернета. Очевидно, национальный лидер, изначально призванный решать задачи государственного значения.
Аркадий Дворкович, заместитель Председателя Правительства РФ
Ускоренная обработка данных, соединение приборов и устройств в целостные системы — все это говорит о рациональных изменениях в обществе, переживающем четвертую технологическую революцию
«Ростелеком» готов стать оператором платформы IIot
«Одним из самых перспективных сегментов, в котором мы хотели бы видеть себя через несколько лет, является промышленный интернет», — заявил президент «Ростелекома» Сергей Калугин. Обладая достаточной экспертизой, мощной инфраструктурой для передачи и обработки трафика, системами управления большими массивами данных, облачными сервисами с высоким уровнем защиты, программно-определяемыми сетями (Software Defined Networking, SDN), способными вызывать, отслеживать, контролировать, включать и выключать устройства без вмешательства человека, «Ростелеком», к инфраструктуре которого подключено подавляющее большинство производственных компаний, готов взять на себя организующую роль в развитии отечественного индустриального интернета. Более того, компания согласна инвестировать IIoT-проекты, используя, в том числе, средства собственного венчурного фонда. Таков мировой тренд: в финансировании сетей индустриального интернета участвуют преимущественно венчурные фонды крупных корпораций — GE, Siemens Venture Capital, Qualcomm Ventures, Intel Capital.
Мы, признает директор Центра стратегических инноваций ПАО «Ростелеком» Борис Глазков, конечно, оторвались от мирового ИКТ-движения, но хорошая новость в том, что создавать инфраструктуру заново проще. Тем более что развитие технологий в области микроэлектроники обеспечивает рост вычислительной мощности, снижение стоимости компонентов, сокращение на 20% потребления энергоресурсов, в то время как прорыв в сфере телекоммуникаций дает повышение пропускной способности сетей, расширение покрытия, снижение стоимости трафика, в ИТ — возможность интеллектуального анализа данных.
Это, в свою очередь, ведет к модернизации производственных процессов: сквозной интеграции предприятия от средств производства до уровня управления, к ИТ-интеграции производственных мощностей смежных предприятий, управлению жизненным циклом продуктов через «цифровых двойников», позволяющих удаленно наблюдать, что происходит с оборудованием, а значит, прогнозировать сроки ремонта. Так формируются новые экономические реалии: более эффективное управление издержками, кастомизация производства,
Задача государства в этих условиях, считает Борис Глазков, стандартизировать сферу индустриального интернета, стимулировать спрос на IIoT-решения; задача бизнеса — привлекать партнеров из вертикальных отраслей к участию в пилотных проектах.
Считая индустриальный интернет одним из стратегических направлений развития, «Ростелеком» — магистральный оператор связи, интернет-провайдер — позиционирует себя сегодня в роли оператора и эксплуатанта IIoT-платформы, чтобы не просто предоставлять каналы, а участвовать в сборке проекта, генерировать и обрабатывать данные, выполнять кросс-индустриальное тиражирование лучших практик.
Сергей Калугин, президент ПАО «Ростелеком»
Мы свидетели начала «тяжелой» интернетизации — практически все жители страны уже в интернете и соцсетях, а завтра там будут не только люди, но и машины. Вся классическая промышленность, все ведущие индустрии на пороге цифровой трансформации. Для России эффект от внедрения решений индустриального интернета в реальном секторе экономики в перспективе 5 лет может превысить 1 триллион рублей за счет роста производительности труда и снижения затрат
Для реализации такого мегапроекта, как индустриальный интернет, важна кооперация игроков рынка IIoT с крупными игроками рынка реальной экономики. «Ростелеком» является инициатором создания Национального консорциума промышленного интернета, призванного объединить ведущие российские компании в процессе перехода к новому технологическому укладу, основанному на интеграции интеллектуальных систем в промышленное производство. В августе 2015 года «Ростелеком» подписал меморандум о создании ассоциации с АО «Российские космические системы». Генеральный директор РКС Андрей Тюлин поддерживает идею коммуникативной среды, объединяющей поставщиков трафика, разработчиков САПР, провайдеров услуг ЦОДов, других цифровых сервисов для промышленности.
Примером внедрения технологий IIoT в отраслях реального сектора экономики стало стратегическое партнерство «Ростелекома» с ИК «СИБИНТЕК» в нефтегазовой отрасли. «В настоящее время при управлении буровой установкой, оборудованной 30 тысячами датчиков, используется только 1% полученных данных, причем в основном для выявления аномалий, а не для прогнозирования и оптимизации рабочего процесса, что представляет наибольшую ценность. Мы готовы внести свой вклад в изменение подобной ситуации», — прокомментировал Борис Глазков.
Вчера, сегодня и завтра IIoT
2015: российский рынок телематических услуг в сегменте M2M и интернета вещей вырос на 20%*.
2015: в России работало от 8 млн (данные «ВымпелКома») до 15 млн (данные J'son & Partners Consulting) «умных» устройств.
2016: количество подключений IoT составит 6,4 млрд устройств — на 30% больше, чем в 2015 году. Расходы на IoT в мире в 2016 году вырастут на 22% - до $ 235 млрд. (прогноз Gartner).
2020: количество подключений к IoT вырастет до 20,8 млрд (прогноз Gartner), объем рынка IoT в мире достигнет $ 7,1 трлн (прогноз IDC).
2022: общая выгода для экономики от внедрения IIoT за счет увеличения выручки и сокращения издержек в 2013—2022 годах составит $ 19 трлн (данные Cisco).
2026: выгода от внедрения в России технологий всеобъемлющего интернета может достичь $ 200 млрд*.
2030: использование IIoT обеспечит рост мирового ВВП на 11% и повышение производительности труда на 20%*.
*Экспертные оценки.
Научная подложка IIoT
Логика внедрения любой новой технологии требует глубокого исследовательского подхода. Поиск новых знаний связан с системной оценкой, подчеркнул заместитель руководителя Федерального агентства связи Роман Шередин.
С 2010 года подведомственные учреждения Россвязи ведут разработки в направлении интернета вещей. НИИ Радио занимается стандартизацией технологий IoT на международных площадках, в том числе в исследовательских комиссиях Международного союза электросвязи. Для функционирования беспроводных сетей, обеспечивающих коммуникацию миллиардов умных устройств, необходим радиочастотный ресурс, причем самый ценный и наиболее проблемный в России — спектр ниже 1 ГГц. Чтобы избежать проблем электромагнитной совместимости при внедрении IoT, требуется провести работы по конверсии и принять соответствующие решения на уровне Государственной комиссии по радиочастотам. Кроме этой задачи, НИИ Радио решает вопросы информационной безопасности, специализированного ПО.
Полномасштабное внедрение индустриального интернета невозможно без высококвалифицированных кадров, поэтому Россвязь включила дисциплину «Интернет вещей» в учебные планы и исследовательские программы отраслевых вузов. Еще в 2012 году на кафедре сетей связи и передачи данных СПбГУТ им. М.А. Бонч-Бруевича была создана лаборатория интернета вещей, где построена 5-сегментная модельная сеть, позволяющая проводить комплексное тестирование как реальных, так и виртуальных параметров устройств. Лаборатория готова развернуть также сегмент индустриального интернета. В рамках научно-производственной кооперации в 2016 году институт совместно с «Ростелекомом» ведет исследования платформенно-независимых центров обработки данных.
Но, прежде чем заманчивые перспективы IIoT станут более осязаемыми, отрасли предстоит решить много проблем. Инфраструктура реального сектора экономики готовится перейти на качественно новый уровень управления. И если элементы системы не будут изначально построены на оборудовании и ПО отечественного происхождения, возникнет реальная угроза безопасности. В качестве превентивной меры предлагается разработать протоколы взаимодействия, управления и мониторинга информационных комплексов и систем индустриального интернета вещей, поддерживающие национальные стандарты криптозащиты, аутентификации и идентификации, включая режимы удаленного доступа.
Россвязь поддерживает идею создания национального консорциума промышленного интернета, деятельность всех участников которого должна быть подчинена общегосударственным задачам. Возможность войти в его состав видят для себя ФГУП НИИР, СПбГУТ, ФГУП ЦНИИС, готовые разрабатывать методики испытаний, а также решения, связанные с управлением системными рисками, обеспечением безопасности и функциональной совместимости.
Роман Шередин, заместитель руководителя Россвязи
В регуляторной части целесообразно разработать национальные стандарты, описывающие архитектуру, интерфейсы, протоколы взаимодействия, управления и мониторинга информационных комплексов и систем индустриального интернета
Горизонт развития IIoT
Отрадно, что видение правительством путей развития индустриального интернета коррелирует с интересами корпоративных игроков. Заместитель министра промышленности и торговли Глеб Никитин сообщил, что на управленческом горизонте тема IIoT возникла год назад на заседании Стратегического совета по инвестициям в новые индустрии. В конце марта текущего года по предложению заместителя Председателя Правительства РФ Аркадия Дворковича при Минпромторге была создана межведомственная рабочая группа (РГ) по реализации дорожной карты развития технологий индустриального интернета, которая рассматривает IIoT как одно из приложений интернета вещей. Задача РГ — свести воедино деятельность всех заинтересованных участников рынка, институтов развития и регуляторов и четко обозначить зоны ответственности каждой из сторон.
Разработку «дорожной карты» в партнерстве с Фондом развития интернет-инициатив (ФРИИ), который специализируется на финансовой и экспертной поддержке интернет-проектов на ранних стадиях развития в партнерстве с бизнес-ангелами, корпорациями и вузами, Минпромторг России начал еще в октябре 2015 года. В настоящее время в этой работе, кроме ФРИИ, участвуют «Ростелеком» и фонд «Сколково».
Одной из пилотных площадок по апробации решений IIoT является проект «ТехНэт». В рамках дорожной карты «Передовые производственные технологии» в 2016 году будут запущены испытательные полигоны (TestBeds) «фабрик будущего» по тестированию совместимости передовых технологий в реальной производственной среде.
Все дорожные карты по IIoT необходимо синхронизировать. «Мы не собираемся распылять государственные ресурсы в различных проектах. Нужно „обкатать“ два-три пилотных проекта, возможно с привлечением „Ростелекома“ и его партнеров по консорциуму, посмотреть, как это работает, подготовить стандарт, принять его на государственном уровне и запустить в действие», — высказала позицию ведомства заместитель директора департамента стратегического развития и проектного управления Минпромторга Юлия Ханьжина.
«Для эффективного развития интернета вещей и индустриального интернета в России необходима поддержка перспективных российских решений и стартапов в этих секторах. Наша конечная цель — способствовать развитию конкурентоспособных отечественных платформ и технологических стандартов IoT, совместимых с мировыми решениями», — заявил Глеб Никитин.
Индустриальный интернет как предчувствие
В преддверии перехода к следующему технологическому укладу государство и бизнес оценивают технологии индустриального интернета как выгодное вложение, которое сулит существенные дивиденды. Оборотная сторона медали — риски, такие как неопределенность со сроками окупаемости инвестиций, отсутствие инструментов оценки готовности инфраструктуры, безопасность и конфиденциальность информации при постоянно растущем количестве подключений к сетям и увеличении трафика обмена данными, дефицит программистов и недостаточно высокий уровень подготовки специалистов по IIoT.
Для преодоления этих лежащих на поверхности, а также глубинных проблем нужна кооперация. Синергия усилий востребована при проведении научных исследований, реализации совместных проектов, демонстрирующих уже полученные преимущества от внедрения технологий IIoT, пропаганде лучших практик. Вовлечение новых участников позволит создаваемому под эгидой «Ростелекома» Национальному консорциуму промышленного интернета ускорить технологическое развитие России.
Стремительное развитие глобального рынка IIoT не оставляет времени на раскачку, особенно когда речь идет об уникальном шансе (который, правда, никто не просчитывал) выйти в лидеры. Определение принципов госполитики в области стимулирования спроса на технологии индустриального интернета, разработка стандартов, создание тестовых зон, внесение изменений в нормативные правовые акты, совместные инвестиции в НИР и ОКР, обеспечение безопасности и защита данных, обучение кадров для работы в новых условиях — список задач постоянно пополняется.
Практическое обсуждение перспектив внедрения технологий индустриального интернета вещей в структуру традиционных отраслей экономики России, таких как машиностроение, энергетика, логистика и транспорт, сельское хозяйство, строительство, здравоохранение и другие, продолжится на форуме «Иннопром-2016», который состоится в июле в Екатеринбурге. К этому времени отрасль должна сформировать минимально необходимый набор решений и начать их реализацию.
