Санкт-Петербург

 
Солдатова Елена Андреевна 
Год рождения: 1988 
Университет ИТМО, факультет безопасности информационных 
технологий, кафедра проектирования и безопасности компьютерных 
систем, аспирант 
Направление подготовки: 10.06.01 – Информационная безопасность 
e-mail: [e-mail] 
УДК 004.891.2 
ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ КАК НОВАЯ СТУПЕНЬ РАЗВИТИЯ СМАРТ ТЕХНОЛОГИЙ 
Калабишка М.М., Солдатова Е.А. 
Научный руководитель – д.т.н., доцент Беззатеев С.В. 
Работа выполнена в рамках темы НИР № 617026 «Технологии киберфизических систем: 
управление, вычисления, безопасность». 
В работе рассмотрен Интернет вещей, который обусловлен резким скачком Интернета, который 
достигается с помощью людей и их взаимодействия с большим объемом интернет-знаний. Интернет 
вещей получает все большую популярность, и решаются вопросы по стандартизации и протоколам в 
данной сфере. 
Ключевые слова: Интернет вещей, безопасность, киберфизические системы. 
Интернет вещей (Internet of Things, IoT) – это новый этап с долгоиграющим развитием в 
области вычислительной техники и коммуникаций. Его параметры, повсеместность и 
влияние на повседневную жизнь, бизнес, правительство, затмевает любой технический 
процесс, который был до этого. IoT – это термин, который относится к расширяющейся 
взаимосвязи умных устройств – от больших приборов (например, бытовая техника) до 
крошечных 
датчиков. 
Доминирующей 
темой 
является 
внедрение 
мобильных 
приемопередатчиков ближнего действия в широкий спектр гаджетов и повседневных 
предметов, позволяющих создавать новые формы общения между людьми и вещами, между 
вещами самих себя. Интернет поддерживает взаимосвязь между миллиардами 
промышленных и личных объектов, обычно через облачные сервисы. Объекты доставляют 
информацию о датчике, воздействуют на их среду и в некоторых случаях модифицируют 
себя, чтобы создать общее управление в более крупную систему, например, завод или город. 
«Вещи» в IoT – это глубоко встраиваемые устройства, характеризующиеся узкой 
полосой пропускания, низким уровнем повторения данных, низким уровнем громкости 
использования данных. Эти «вещи» взаимодействуют друг с другом и обеспечивают обмен 
данных через пользовательские интерфейсы. Часть некоторых встроенных приборов в IoT, 
таких как видео с высоким разрешением, камеры безопасности, видео IP-телефонии (VoIP) 
телефонов и другие, требуют потоковой передачи с высокой пропускной способностью. 
Множество других бесчисленных продуктов просто требуют передачи пакетов данных, 
которые зависят от времени. 

---

Альманах научных работ молодых ученых 
XLVII научной и учебно-методической конференции Университета ИТМО. Том 1 
63 
Быстро развивающийся Интернет включает миллионы, возможно даже миллиарды 
объектов, использующих стандарты связи архитектуры для предоставления услуг итоговым 
пользователям. Этот этап эволюции создает и совершенствует новые взаимодействия между 
физическим миром и цифровыми вычислениями, цифрового контента, анализа, приложений 
и услуг. Полученный IoT предоставляет беспрецедентные возможности для пользователей и 
поставщиков услуг в самых разных секторах мира. Области, в которых будут использоваться 
возможности сбора, анализа и автоматизации данных IoT, включают: здравоохранение, 
фитнес, домашний мониторинг и автоматизацию, энергосбережение и интеллектуальные 
сети, сельское хозяйство, транспорт, экологический мониторинг, инвентаризацию и 
управление продуктами, безопасность, наблюдение, образование и многие другие отрасли 
жизнедеятельности. 
Развитие в сфере технологий происходит во многих областях. Неудивительно, что 
беспроводные сетевые исследования проводятся, и на самом деле были проведены, довольно 
давно, но имели другое название: мобильные вычисления, повсеместные вычисления, 
беспроволочный датчик сети и киберфизические системы. 
Многие предложения и продукты были разработаны для маломощных протоколов, 
безопасности 
и 
конфиденциальности, 
адресации, 
недорогих 
радиостанций, 
энергосберегающих схем для длительного срока службы батарей и надежности сетей, 
составленных из ненадежных периодически спящих узлов. Эти беспроводные разработки 
имеют решающее значение для возрастания IoT. Развитие также связано с предоставлением 
IoT-устройств социальной сети – с использованием связи между машинами, хранением и 
обработкой больших объемов данных в реальном времени и приложений для предоставления 
конечным пользователям интеллектуальных и полезных интерфейсов к этим устройствам и 
данным. 
Большинство имеют свое видение IoT. Например, по мнению Станковича [1], он 
предлагает личные достоинства, такие как оцифровка повседневной жизни деятельности; 
использование бионической кожи, чтобы общаться с окружающими смарт-пространствами 
для улучшения комфорта, здоровья и безопасности; умные часы и современные гаджеты для 
тела, которые оптимизируют доступ к городским услугам. Общегородские достоинства 
могут включать эффективный, бесперебойный транспорт без светофоров и 3D-транспортные 
средства. Умные здания могли не только управлять энергией и безопасностью, но также 
поддерживать здоровье и оздоровительные мероприятия. Таким же образом людям были 
предоставлены новые способы доступа в мир через смартфоны, IoT будет создавать новую 
парадигму таким образом, что мы имеем постоянный доступ к нужной информации. 
Отдел стандартов электросвязи Международного союза электросвязи (МСЭ-
телекоммуникации) опубликовал Рекомендацию Y. 2060, названную «Обзор Интернета 
вещей» [2]. Документ содержит следующие определения, которые предполагают сферу 
применения IoT: Интернет вещей (IoT): глобальная инфраструктура для информации 
общества, предоставления расширенных услуг, путем соединения (физического и 
виртуального) вещей, основанных на существующих и развивающихся, взаимодействующих 
информационных и коммуникационных технологий. Вещь: в Интернете вещей, это объект 
физического мира (физические вещи) или информационного мира (виртуальные вещи), 
который способен идентифицировать и интегрировать в коммуникационные сети. 
Устройство: это часть оборудования с обязательными возможностями связи и 
дополнительными возможностями считывания, активации, сбора данных, данных хранения и 
обработки данных. 
Большинство литературы рассматривает IoT, как включающую взаимосвязанные 
интеллектуальные объекты. Рекомендация Y.2060 расширяет эту концепцию, включив в нее 
виртуальные вещи, а затем исследуемую тему. Рекомендация Y.2060 характеризует IoT 
путем добавления измерения «Коммуникация между любыми вещами» к информационным и 

---

Альманах научных работ молодых ученых 
XLVII научной и учебно-методической конференции Университета ИТМО. Том 1 
64 
коммуникационным технологиям, которые уже предоставляют связь «в любое время» и «в 
любом месте». 
В книге «Проектирование Интернета вещей» [3] элементы IoT сводятся к простому 
уравнению: Физические объекты + контроллеры, датчики, приводы + Internet = IoT. 
Данное уравнение аккуратно отражает суть Интернета вещей. Экземпляр IoT состоит 
из набора физических объектов, каждый из которых: содержит микроконтроллер, 
обеспечивающий интеллект; содержит датчик, который измеряет некоторые физические 
параметры и (или) исполнительный механизм, который воздействует на какой-либо 
физический параметр; предоставляет средства для общения через Интернет или в какой-либо 
другой сети. 
Один элемент, не вошедший в уравнение и упомянутый в определении Y.2060, 
является средством идентификации отдельной вещи, обычно называемой тегом. 
Фраза «Интернет вещей» всегда используется в литературе, но более точно будет 
назвать «Интернетом вещей» или «Сети вещей». Например, установка на основе «Умного 
дома» состоит из множества вещей в доме, которые связаны между собой через Wi-Fi или 
Bluetooth с некоторым центральным контроллером. На заводе или ферме сеть вещей может 
позволить корпоративным приложениям взаимодействовать с окружающей средой и 
запускать приложения для использования сети вещей. В этих примерах удаленный доступ 
через Интернет обычный, но не всегда доступен. Независимо от того, доступно ли такое 
интернет-соединение, сбор интеллектуальных объектов на сайте, а также любые другие 
локальные вычислительные и запоминающие устройства могут быть охарактеризованы, как 
сеть или интернет вещей. 
В ближайшей перспективе разрозненных решений, скорее всего, опережают 
развертывание совместимых на основе стандартов решений для IoT. Эта ситуация 
распространена, когда появляются новые технологии или области применения. Например, 
Sutaria и Govindachari [4] отмечают, что две характеристики сетевых устройств IoT, которые 
создают проблемы – это наличие устройств с малой мощностью (которые должны 
функционировать в течение нескольких месяцев или лет без перезарядки) и частых данных 
обмены по сетям с потерями. Существующие стандартные протоколы Интернета в этом 
контексте не оптимальны. В более широком смысле существует несоответствие между 
огромным количеством устройств, которые быстро генерируют данные по распределенной 
области и используют множество сетевых технологий и облачных систем, которые хранят 
огромное количество данных в небольшом количестве местоположений с относительно 
медленной скоростью обновления данных. Интеграция этих двух классов систем для 
удовлетворения потребностей пользователей требует определенных возможностей протокола 
по всей архитектуре сети/протокола, от физического до промежуточного уровня, до уровня 
приложений. 
Для решения этих проблем работают несколько отраслевых организаций и форумов по 
стандартизации, над расширением или принятием интернет-протоколов к устройствам IoT. 
Чтобы обеспечить общую систему отсчета и классифицировать необходимые функции и их 
местоположение в стеке протоколов, некоторые из этих групп также решают проблему 
формальной архитектуры для IoT. Хотя существующие стандарты и Интернет делают IoT 
возможным, набор широко ожидаемых новых стандартов, которые адаптируют или 
дополняют существующие для IoT, скорее всего, невозможны в ближайшей перспективе. Как 
и многие другие события, сделанные в Интернет, IoT будет развиваться и стремительно 
быстро, и проходить через дарвинистские процессы, и разумные технологии и механизмы 
протокола постепенно станут видимыми [5–7].