По итогам 2023 года объём российского рынка промышленного интернета вещей (IIoT) достиг 144,4 млрд руб. Это на 5 % больше по сравнению с 2022-м, когда отрасль продемонстрировала спад приблизительно на 10 %. Такие данные, как сообщает «Коммерсантъ», приводятся в исследовании TelecomDaily.

Аналитики учитывают отгрузки оборудования IIoT, продажи сопутствующего ПО, а также затраты на профильные услуги и сетевые сервисы. Главной тенденцией на рынке в связи со сложившейся геополитической обстановкой является импортозамещение зарубежных технологий и оборудования. Кроме того, в России продолжается цифровизация промышленности.

Источник изображения: pixabay.com

Специалисты TelecomDaily полагают, что в обозримом будущем российская отрасль IIoT будет демонстрировать устойчивый рост. Основным драйвером называется долгосрочная нехватка кадров: из-за дефицита профильных специалистов компаниям придётся активно внедрять средства автоматизации и роботизации процессов, в том числе в сегменте управления и принятия решений.

Увеличению спроса на IoT-устройства также будут способствовать государственные инициативы. В частности, согласно нацпроекту «Экономика данных», власти намерены развивать городские системы интеллектуального видеонаблюдения, создать IoT-платформу управления производственными процессами на предприятиях, внедрить устройства Интернета вещей в ЖКХ и пр. Ещё одним драйвером отрасли названо применение технологии NB-IoT (Narrow Band Internet of Things).

В результате, как прогнозирует TelecomDaily, в 2024 и 2025 годах рынок IIoT в России будет демонстрировать рост примерно на 11 % в годовом исчислении. Таким образом, к 2026-му его объём может достичь 188,9 млрд руб. 

Занятая созданием решений в сфере периферийных вычислений компания Armada объявила о привлечении $55 млн на свои разработки в соответствующей нише. По данным Datacenter Dynamics, также речь идёт об инвестициях в платформу управления такими вычислениями. Для ЦОД компании предусмотрено использование спутниковой связи.

Раунд финансирования возглавили Founders Fund, Lux Capital, Shield Capital и 8090 Industries, также участие приняли Contrary, Felicis, Koch Real Estate Investments, Marlinspike, Valor Equity Partners, 8VC и другие инвестиционные компании. В январе венчурные инвесторы Founders Fund, Lux Capital, и Shield Capital уже возглавили посевной раунд инвестиций в Armada объёмом $15 млн. Представители некоторых инвесторов уже вошли в состав совета директоров Armada.

Armada предлагает защищённые автономные дата-центры Galleon в модульным исполнении со спутниковым подключением к Starlink, размещаемых в стандартных 20- и 40-футовых грузовых контейнерах (на 3 и 6 стоек соответственно). Как заявляют в Armada, ИИ-системы различного характера и назначения совершили революцию в повседневной жизни и в бизнесе, но далеко не у всех имеются равный доступ к ним. Во многих регионах отсутствует даже базовый доступ в Сеть, из-за чего многие структуры не могут по-настоящему эффективно применять свои данные.

Источник изображения: Armada

Как заявляют в самой Armada, в сфере периферийных решений генерируются огромные объёмы данных, но им не находится практически никакого применения. В компании утверждают, что набрали лучшую команду для того, чтобы исправить положение, а инвесторы и советники поддержат начинания бизнеса. Пока, по информации Forbes, у Armada фактически нет клиентов, кроме горнодобывающей Nexa Resources, совместно с которой проводятся испытания для «проверки концепции». В целом стартап настроен на работы в сфере обороны и добычи полезных ископаемых.

Своей основной миссией Armada назвала устранение цифрового неравенства. В кругах инвесторов уверены, что Armada сыграет ключевую роль в удовлетворении растущих потребностей в индустриальном Интернете вещей для производственных компаний и промышленных приложений. Вероятное сотрудничество со SpaceX пока не комментируется. Ранее в Armada заявляли, что уже наладили взаимодействие с компанией Илона Маска (Elon Musk).

Тем временем Microsoft предложила собственный модульный контейнерный ЦОД Azure MDC с опциональным подключением к сети Starlink. В сентябре «ЦОД на колёсах» со спутниковым подключением для формирования сети 5G и периферийных вычислений предложил американский телеком-оператор Verizon. А у AWS есть «тактический» микро-ЦОД.

Оператор ЦОД Equinix повысил энергоэффективность своего дата-центра FR6 во Франкфурте (Германия) на 9 %, оптимизировав распределение энергоресурсов при поддержке ИИ. Как сообщает Datacenter Dynamics, этот результат достигнут с помощью интеллектуальной системы управления охлаждения Etalytics.

ПО Etalytics позволило снизить индекс PUE почти до 1,2 и, как ожидается, даст возможность сократить энергопотребление на 900 МВт·ч ежегодно. В дальнейшем Equinix намерена внедрить аналогичные ИИ-решения почти во всех своих франкфутских ЦОД IBX, включая объекты FR4, FR6, FR8 и FR2.6.

Стартап Etalytics был сформирован в 2020 году одной из исследовательских групп Технического университета Дармштадта. Сотрудничество с Equinix началось тогда же. ИИ-платформа Etalyctics позволяет регулировать работу систем охлаждения, что ведёт к экономии электроэнергии. ПО собирает телеметрию с помощью IIoT-датчиков для формирования «цифрового двойника», который может использоваться для «динамических расчётов» оптимальной стратегии охлаждения в реальном времени. Учитывается температура, влажность и т.д.

Как сообщают в Equinix Germany, речь идёт о многообещающем примере позитивного эффекта цифровизации и влиянии ИИ на рост энергоэффективности. Это, в частности, позволило получить награду Energy Efficiency Award от Германского энергетического агентства (DENA). Впрочем, ПО Etalytics с не меньшим успехом может применяться в химической, фармацевтической и автомобильной промышленности.

Источник изображения: Equinix

Считается, что внедрение подобных технологий станет ещё одним ключевым фактором достижения «климатической нейтральности», особенно на фоне амбициозных целей нового Закона об энергоэффективности Германии. В Equinix сообщили, что обсуждают с немецкими политиками способы достижения ещё большей энергоэффективности и устойчивости для того, чтобы новые нормы не помешали цифровизации страны.

На мероприятии Intel Industrial Summit компания показала новые решения для периферийных вычислений и промышленных систем: платформу Atom x6000E, а также новые процессоры Pentium и Celeron серий N/J и индустриальные версии Core i3/i5/i7 11-го поколения известного как Tiger Lake. Для x6000E, Pentium и Celeron используется классический, «старый» 10 нм, а кристаллы Tiger Lake производятся с использованием «нового» 10 нм, так называемого SuperFIN.

Платформа Intel Atom x6000E (Elkhart Lake) универсальна и позволяет решать широкий круг задач. Она может применяться в производящей промышленности и энергетике, в системах управления «умного города», в здравоохранении и медицине и во многих других отраслях, где требуется обработка достаточно серьёзных входных потоков данных в реальном времени. При этом платформа отвечает самым строгим требованиям безопасности.

По сравнению с предыдущими процессорами Atom аналогичного назначения в серии x6000E однопоточная производительность возросла в 1,7 раза, многопоточная — в 1,5 раза, а производительность графической подсистемы вдвое. Для повышенной временной точности в новинках реализована поддержка технологий Intel Time Coordinated Computing (TCC) и Time-Sensitive Networking (TSN).

Как и полагается современной SoC для периферийных вычислений, в составе x6000E имеются блоки критографических ускорителей, а для IoT имеется интегрированный микроконтроллер ARM Cortex-M7, отвечающий за работу Intel Programmable Services Engine (Intel PSE). Он работает независимо от остальных блоков и предоставляет возможности удалённого управления SoC, обработки низкоскоростного ввода-вывода от различных сенсоров, запуск приложений реального времени и синхронизацию. Есть также и чисто аппаратные средства обеспечения ИТ-безопасности, объединённые под именем Intel Safety Island.

Также в целях обеспечения надёжности реализован широкий спектр средств удалённого мониторинга и управления, как в режиме in-band, так и в out-of-band. Включение, выключение, сброс и перезагрузку можно выполнять даже если система в целом не отвечает. Модели Atom x6427FE и x6200FE отвечают стандартам функциональной безопасности IEC 61508 и ISO 13849, они прошли соответствующую сертификацию, так что использовать их можно и в системах жизнеобеспечения, в комплексах управления АЭС или нефтеперабатывающего предприятия.

Серия Intel Atom x6000E включает в себя процессоры с двумя или четырьмя ядрами, их частотный диапазон составляет от 1,0 до 1,9 ГГц, в турборежиме частота может временно увеличиваться до 3,0 ГГц. Аналогичные частотные формулы имеют и Pentium/Celeron, базирующиеся на ядрах Tiger Lake (11 поколение). Контроллер памяти может работать либо с LPDDR4x (4×32 бита, максимум 4267 Мт/с, 16 Гбайт при 3200 МГц, всего до 64 Гбайт) или DDR4 (2×64 бита, 3200 Мт/с, максимум 32 Гбайт, всего до 64 Гбайт), есть поддержка in-band ECC для обычных модулей без ECC. Объём кеша составляет 1 Мбайт у самой младшей модели, во всех остальных случаях он равен 1,5 Мбайт.

В соответствии с современными требованиями к графике, новинки Atom поддерживают подключение до трёх независимых дисплеев с разрешением 4K при 60 Гц, для этого служат интерфейсы Display Port 1.3 и HDMI 2.0b. Также поддерживается подключение экранов по eDP или MIPI DSI. Сам графический движок Intel UHD Graphics может иметь конфигурацию с 16 или 32 исполнительными блоками, работающими на частоте до 400 МГц, а в турборежиме — и до 800 МГц. Они поддерживают различные режимы вычислений для работы в качестве инференс-системы. Новые SoC Intel выполнены в едином корпусе FCBGA1493, однако под крышкой скрываются два кристалла — вычислительный и PCH.

У более мощных процессоров с ядрами Tiger Lake графика тоже намного мощнее, она представлена блоками Iris Xe, которых в составе чипа может быть до 96, к тому же новая графическая архитектура лучше подходит для систем принятия решений (инференс) и задач машинного зрения. Такая графическая подсистема может одновременно обрабатывать до 40 потоков видео в формате 1080p при 30 кадрах в секунду, а выводить — либо четыре потока 4K, либо два, но уже в 8K.

Подобные мощности позволяют использовать Tiger Lake в системах, для которых требуется детерминированная, строго синхронизированная по времени работа, либо в гибких системах машинного зрения с ИИ-компонентами. Безопасности способствует возможность полного шифрования содержимого оперативной памяти.

Коммуникационные возможности новых промышленных процессоров Intel также соответствуют требованиям времени: новые SoC несут на борту три MAC-контроллера, способных работать на скорости 2,5 Гбит/с, причём, в моделях с поддержкой TSN обеспечивается режим реального времени с минимальными задержками. Также общение «с внешним миром» происходит посредством 8 линий PCI Express 3.0, четырех портов USB 3.1 и 10 портов USB 2.0. Имеется два порта для подключения флеш-накопителей с интерфейсом UFS 2.0. В референсной платформе Intel реализована и поддержка UART и JTAG (разъём MIPI-60).

У более мощных Tiger Lake из серий i3/i5/i7 возможности несколько иные: встроенных MAC два, один из которых работает в режиме 1GbE, другой поддерживает cкорость 2,5GbE, в некоторых моделях дополнен поддержкой Time-Sensitive Networking. Поддерживается подключение дискретного сетевого контроллера I225LM/IT. Что касается беспроводной части, то имеется поддержка Wi-Fi со скоростями до 1,73 Гбит/с, а также Bluetooth 5.0. Для расширения инференс-способностей поддерживается подключение дополнительного ускорителя Intel из серии Movidius. Также реализованы стандарты PCIe 4.0 (четыре линии) и Thunderbolt/USB 4 (четыре порта).

Теплопакеты достаточно скромные: от 4,5 до 12 Ватт у Atom, до 28 Ватт у Tiger Lake. Улучшенный техпроцесс позволяет последним быть существенно быстрее аналогичных Core 8 поколения, в зависимости от характера нагрузки это до 23% (однопоточная) или до 19% (многопоточная), а графическая подсистема и вовсе практически в три раза быстрее за счёт новой архитектуры.

Новые процессоры имеют широкий спектр программной поддержки. В первую очередь, это, естественно, Microsoft Windows 10 IoT Enterprise и Yocto Project Linux, разрабатываемая сообществом Yocto совместно с Intel. Поддерживается также запуск Ubuntu, Wind River Linux LTS и Android 10 (только 64-битная версия). Для Tiger Lake также заявлена совместимость с Wind River VxWorks.

В качестве загрузчика может использоваться как обычный BIOS/UEFI, так и открытые Intel Slim Bootloader и coreboot. Часть, отвечающая за подсистемы безопасности и реального времени, работает под управлением Zephyr RTOS, также открытой. В число партнёров Intel, отвечающих за код BIOS, входят American Metatrends, Thundersoft, Byosoft, Insyde и Phoenix.

Для создания ПО компания предлагает расширенный комплект разработчика: инструменты для реализации Time Coordinated Computing, Intel Media SDK, набор Intel для OpenVINO, Intel System Studio и Intel Context Sensing SDK. Intel понимает всю важность рынка периферийных вычислений, за которым, судя по всему, будущее промышленности: любая производственная задача будет неизбежно порождать серьёзные потоки данных и требовать от системы управления минимальных задержек. Именно поэтому периферийные вычислительные устройства, к которым относятся и новые процессоры Intel, столь важны. Неудивительно, что компания уделяет много внимания как аппаратным возможностям, так и программным компонентам в новой платформе.