30 лет назад, в 1984-м, состоялась премьера англо-американского научно-фантастического фильма компании Virgin Films «Электрические мечты». Это была первая в истории кинокартина, в которой персональный компьютер, затесавшийся в «любовный треугольник» двух главных героев, использовал возможности управления бытовыми приборами для оказания психологического и даже физического давления на человека — своего хозяина.
Сейчас нам не очень важны художественные перипетии этого весьма нашумевшего в своё время фильма (как по мне — довольно слабого). Гораздо важнее другое: в «Электрических мечтах» оказалась впервые визуализирована идея концепции, которую сегодня мы привычно называем «интернет вещей».
Первым в мире бытовым прибором, который оказался реально подключённым к интернету, оказался… тостер Джона Ромки (на фото), одного из авторов протокола TCP/IP. Это случилось в 1990 году. А в 1999-м Кевин Эштон, занимавшийся разработкой автоматической радиочастотной идентификации объектов для компании Procter & Gamble, впервые ввёл в обиход новый термин — «интернет вещей» (Internet of Things).
Прошло 20 лет после премьеры фильма «Электрические мечты»… В журнале Scientific American за 2004 год появляется большая статья, посвящённая возможностям «интернета вещей» в быту. Антураж научно-фантастического фильма становится абсолютной реальностью: в статье описывается, как с помощью уже имеющихся технологий все бытовые приборы и инженерные системы жилого дома получают возможность обмениваться информацией, управлять друг другом и согласованно выполнять сложные процессы, необходимые для создания благоприятных условий обитания человека, — и всё это при помощи интернета.
Ещё через 4 года Национальный разведывательный совет США назвал «интернет вещей» одной из потенциально разрушительных технологий из-за возможности использования самых привычных вещей, подключённых к интернету, в качестве объектов целенаправленных кибератак. Более того, эксперты прямо высказывали опасения, что широкое внедрение принципов «интернета вещей» несёт в себе угрозы национальной безопасности США. Тем не менее сегодня ситуация такова: общее количество подключённых к Сети автоматических устройств более чем вдвое превышает число живущих на Земле людей. Именно поэтому весь нынешний интернет — «интернет вещей».
Сегодня количество всевозможных технологий, «заточенных» под «интернет вещей», просто зашкаливает. За последние 3 года не менее 15 стартапов анонсировали различные аппаратные и программные решения, позволяющие подключить к Сети решительно всё. Тем не менее сегодня мне хотелось бы поговорить о трёх технологиях, которые развиваются наиболее активно.
Что такое RoboEarth?
Проект RoboEarth была задуман в качестве основы для создания интернет-технологий управления роботами (и другими интеллектуальными девайсами, традиционно не называемыми роботами, — например, теми же тостерами, домашними холодильниками, микроволновками, etc.) В 2009 году проект получил грант от Европейской организации когнитивных систем и робототехники на создание прототипа сетевой платформы, которая продемонстрировала бы принципиальную осуществимость проекта.
Сама же концепция RoboEarth весьма амбициозна: построить распределённое хранилище данных, в котором все подключённые к интернету роботы могли бы находить информацию, необходимую им для эффективного выполнения своих функций, — своего рода «Википедию для роботов». В это же хранилище любой из роботов может помещать и данные, являющиеся его «опытом». Первый Open Source-релиз платформы был представлен 8 сентября 2011 года. Он позволяет роботам создавать и загружать в RoboEarth 3D-модели объектов окружающего мира, идентифицировать обнаруженные с помощью веб-камер объекты и скачивать из сетевого хранилища модели объектов, с которыми предстоит иметь дело.
Руководитель проекта RoboEarth Рене ван де Моленграф: «Проблема в том, что чаще всего роботы программируются для решения одной задачи. Ежедневные изменения, происходящие в окружающей среде, приводят к тому, что все запрограммированные функции становятся непригодными для практического использования. Однако RoboEarth позволяет роботам для решения новых задач получать описания ситуаций друг от друга. Все их знания и опыт становятся общими для всего мира и хранятся на центральной онлайн-базе данных».
В дальнейшем развитие RoboEarth предполагает переход на облачную инфраструктуру хранения и обработки данных, одна часть которых накапливается роботами, а другая — людьми (например, компоненты программного обеспечения, карты местности, алгоритмы действий в тех или иных ситуациях). Как подчёркивают участники проекта, RoboEarth позволяет создавать базы данных, включающие смысловые дескрипторы объектов. Проще говоря, эта особенность RoboEarth даёт возможность роботам не только распознавать объекты, но и рассуждать о них, в том числе с другими роботами.
Замок в небе, населённый роботами
18 февраля прошлого года общественности был представлен первый релиз облачного движка RoboEarth, получивший странноватое название Rapyuta. Само это слово взялось из фильма японского режиссёра Хаяо Миядзаки — «Tenkû no shiro Rapyuta» («Небесный замок Лапута»); там Rapyuta — летающий остров, населённый роботами.
Rapyuta представляет собой облачную платформу на базе открытого исходного кода, специально написанную для использования с робототехническими приложениями. Её главная задача — переносить в облако наиболее тяжёлые вычисления, которые нецелесообразно или просто невозможно выполнить «на борту» робота. Например, тот же тостер вполне способен сам найти и выполнить программу приготовления сухариков, но чтобы он смог понимать устные приказы хозяина, слова его тостер передаст в облако, где в специально сформированной вычислительной среде они будут распознаны и превращены в понятные ему команды.
Rapyuta может предоставить каждому роботу свою собственную вычислительную среду (облачный клон операционной системы) либо обеспечить доступ к ресурсам коллективного пользования. В свою очередь, вычислительные среды соединены высокоскоростными каналами с хранилищем знаний RoboEarth, что позволяет большую часть процедур обработки информации осуществлять в облаке, не загружая аппаратные ресурсы робота. Предусмотрен также режим приоритетного обмена данными между выделенными вычислительными средами, что очень удобно при формировании совместно работающих групп (или команд) роботов.
Кому полезно беседовать за рулём?
Одним из наиболее бурно развивающихся направлений «интернета вещей» в наши дни, без сомнения, являются технологии, позволяющие транспортным средствам, оборудованным роботами-автопилотами (или, в более простом варианте, электронными советчиками водителей), непрерывно поддерживать связь друг с другом. Роботы могут обмениваться данными о местоположении, скорости, динамических характеристиках, влияющих на тормозной путь и допустимые радиусы поворота.
Ещё в 1999 году компания Honda впервые продемонстрировала возможность информационного обмена между движущимися мотоциклами и легковыми автомобилями. В 2005 году компания вступила в Европейский консорциум технологий взаимодействия транспортных средств Car2Car, а в 2008-м провела первую демонстрацию технологии автоматического вывода транспортных средств из аварийно-опасной ситуации.
Разумеется, при великом множестве производителей и разнообразии транспортных средств особое значение приобретает вопрос стандартизации принципов передачи информации между участниками движения, протоколов обмена данными и «стыковки» информационных систем транспортных средств с существующими ресурсами в интернете (включая упоминавшиеся выше RoboEarth, Rapyuta и ряд других). В 2009 году вырабатывать международные стандарты в этой сфере Европейским союзом был уполномочен Европейский институт по стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI).
Первый релиз Стандарта взаимодействия интеллектуальных транспортных средств (Cooperative Intelligence Transport Systems, C-ITS) уже подготовлен и будет проходить испытания по мере появления соответствующим образом оснащённых автомобилей. Ожидается, что к концу 2015 года аппаратурой по стандарту C-ITS будет оборудована первая автострада Роттердам — Вена.
