Thinger – социальная сеть умных вещей

Номинация: Инновации в сервисе и контенте.

Тип проекта: растущий проект (Startup-проект).

Заявитель:

(МИЭМ НИУ ВШЭ).

Аннотация

На сегодняшний день количество интернет-устройств уже превысило 13 миллиардов, что почти в два раза больше населения Земли. По прогнозам компании Cisco их количество будет удваиваться каждые последующие 5 лет и к 2020 году составит 50 млрд. К подобному выводу так же пришли исследователи компании ABI Research, они прогнозируют, что количество устройств, подключенных к сети Интернет, в 2020 году составит 30 млрд.

С введением 6 июня 2012 г. нового протокола IPv6 произошел качественный скачок на сетевом уровне. Появилась физическая возможность автономного взаимодействия через Интернет множества интеллектуальных датчиков («интернет-вещей»). Данный протокол позволит адресовать до 50 * 1027 устройств на каждого жителя планеты.

Переход от Интернета Людей к Интернету Вещей требует создания новой инфраструктуры, в которой Умные Вещи смогут стать активными участниками бизнеса, информационных и социальных процессов. Однако большинство существующих приборов, имеющих выход в глобальную сеть, представляют собой изолированные острова, которые не могут взаимодействовать, обмениваться информацией и использоваться совместно. Причиной этого является отсутствие единых стандартов и наличие множества протоколов, форматов и технологий у различных производителей. Каждая компании так же создает свои системы и сайты для доступа пользователей к устройствам, что требует запоминания множества адресов, логинов и паролей. Таким образом, при увеличении количества устройств будет формироваться новая проблема эффективного взаимодействия пользователя с окружающими его устройствами.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Платформа Thinger представляет собой Web-ресурс, через который пользователь может получить централизованный доступ к своим Умным Вещам. При этом снимается ограничение на интеграцию устройств различных производителей, и у пользователя появляется возможность создания настраиваемых сценариев их взаимодействия.

В рамках данного ресурса каждый пользователь и каждая вещь имеют свои собственные профили. Пользователи могут предоставлять частичный или полный доступ к своим устройствам другим участникам системы.

Программный интерфейс (API) позволяет создавать сторонние приложение для устройств, а так организовывать прямое «общение» между устройствами.

Подключение новых типов Вещей к системе может осуществляться как непосредственно производителями через прямое использование API, так и разработчиками путем интеграции с интерфейсами существующих Вещей, а так же сервисов, используемых для доступа к ним.

Для визуализации данных и управления устройствами в системе предусмотрены графические виджеты, которые могут создаваться непосредственно пользователями и сторонними разработчиками (требуется знание html + JavaScript). Сценарии взаимодействия устройств так же могут создаваться пользователями и сторонними разработчиками (требуется знание JavaScript).

Дальнейшее развитие системы предполагает реализацию графического конструктора и графического языка программирования для создания виджетов и сценариев взаимодействия устройств, не требующих навыков программирования.

Практические преимущества от использования платформы Thinger:

Для пользователей – централизованный ресурс для доступа ко всем устройствам и возможность интеграции устройств различных производителей. Для сторонних разработчиков – упрощение создания конечных приложений за счет использования единого программного интерфейса платформы Thinger, скрывающего особенности реализации доступа к различным устройствам. Для производителей – отсутствие необходимости создания и поддержания собственных серверов, а так же набор дополнительных функций для устройств (например, публикация данных в социальные сети).

Применение платформы позволит предоставлять пользователям объективную информацию непосредственно от Вещей (например, частота поломок определенной модели автомобиля, среднее время работы определенной модели мобильных устройств и т. п.), а так же обеспечит социализацию данной информации через возможность передачи ее другим участникам системы, в том числе через социальные сети.

Целевой аудиторией проекта являются современные люди, использующие интернет-вещи и производители интернет-вещей. Непосредственное использование системы является бесплатным. Коммерциализация включает в себя несколько составляющих:

Продажа виджетов и готовых сценариев конечным пользователям. Предполагается распространение как бесплатных, так и платных сценариев и виджетов. Получение процента от продаж виджетов и готовых сценариев, распространяемых через систему сторонними разработчиками. Реклама производителей устройств. Возможна таргетинговая реклама, основанная на информации о пользователях, в том числе об устройствах, которые они использует. Оплата производителями устройств используемых ресурсов. При непосредственной разработке устройств под платформу Thinger производителям необходимо будет ежегодно оплачивать используемые ресурсы. При этом данный пункт не распространяется на созданные ранее устройства, интегрированные через внешние сервисы. Продажа коллективной статистики по устройствам. Общая статистика и ее анализ может быть полезен производителям для проведения исследований, улучшения продукта, проведения маркетинговых компании и пр.

Информация о заявителе

ФИО:

Возраст: 23 года.

Роль в реализации проекта: основатель проекта, главные разработчик.

Основное место работы: – главный специалист.

Место учебы: МИЭМ НИУ ВШЭ – аспирант 1 г. о.

Почтовый адрес: МО, г. Домодедово, д. Гальчино -летия СССР, д. 9 кв. 45.

Номер телефона: +7(926)143-32-67

Адрес электронной почты

Современное состояние исследований и разработок в области реализации проекта. Новизна предлагаемого подхода по сравнению с известными.

Исследованиями в области Интернета Вещей занимаются ведущие зарубежные университеты, такие как UC Berkeley, MIT, University of California, ETH и т. д. Интернет Вещей предполагает интеграцию предметов реального мира с компьютерными сетями. Концепция Web'а вещей (Web Of Things) существует чуть более 5 лет1 и представляет собой следующий этап развития концепции Интернета Вещей (Internet Of Things), предполагающий интеграцию умных вещей не только в сеть Интернет, но и в Web, то есть на уровень приложений.

Множество работ2 3 4 предложенных в 2007-2012 годах сконцентрированы на адаптации существующих Web технологии для использованиях их в области Интернета Вещей (Web'а вещей). В соответствии с данными исследованиями был создан ряд посреднических платформ данных5 6, которые выступают, как правило, в качестве централизованных хранилищ данных, получаемых от интернет-вещей.

Так же стали появляться работы в направлении Социального Web'а Вещей (Social Web of Things), которые подразумевают интеграцию с социальными сетями7 8.

В настоящее время Интернет Вещей становится одним из ведущих технологических направлений. Согласно исследованиям компании Cisco9 количество интернет-устройств будет удваиваться приблизительно каждые 5 лет и к 2020 году уже составит 50 млрд. К аналогичным результатам пришли исследователи компании ABI Research10. Согласно исследованиям компании Gartner11, Интернет Вещей занимает 4 место среди технологических трендов 2013 года.

Не смотря на все возрастающую популярности данного направления, большинство работ все еще сосредоточены на архитектурных и базовых принципах функционирования и взаимодействия устройств. При этом в настоящее время практически не рассматриваются решения проблем конечных пользователей этих устройств и их взаимодействия. Предлагаемый проект строится на основе результатов указанных ранее зарубежных исследований и включает в себя интеграцию с REST интерфейсами многих существующих производителей. Данное решение является частью Социального Web'а Вещей, т. к. предполагает интеграцию с социальными сетями, и более того предполагает взаимодействие между устройствами, а так же пользователем и устройствами. Так же предлагается универсальный инструментарий для создания графических Web-интерфейсов и программируемых сценариев взаимодействия устройств, что ранее не рассматривалось в изученных работах. С технологической точки зрения для поддержки асинхронного взаимодействия дополнительно предлагается использование технологии WebSocket, которая является частью стандарта HTML5. При этом применяемые при разработке средства позволяют динамически использовать различные методы для организации асинхронной передачи данных в зависимости от возможностей клиента и сервера.

Данный проект был представлен на 2-х научно-технических конференциях МИЭМ НИУ ВШЭ, конкурсе Imagine Cup 2013 и Innostar 2013.

Сущность предлагаемой разработки.

Разрабатываемая платформа состоит из 2-х основных компонентов:

Web-портал, который представляет графический интерфейс для управления Вещами и набор сервисов для конечного пользователя. Web-сервис, осуществляющий функции хранения, обработки и предоставления информации. Также обеспечивается возможность передачи потоковых данных в реальном времени за счет применения технологии Websocket.

Web-портал построен с использованием технологии. NET Framework как приложение MVC на базе Orchard CMS и развернут на платформе Windows Azure.

Важной отличительной особенностью системы является отделение информации, получаемой с вещей, от ее графического представления. В результате у пользователей появляется возможность создания универсальных виджетов, которые могут использоваться для различных типов устройств. Кроме Web-виджетов у пользователей есть и другие способы визуализации и обработки данных системы – мобильные и desktop-приложения.

Web-сервис также разрабатывается средствами. NET Framework как MVC 4 WEB API приложение. В качестве хранилища данных используется SQL Azure Databases.

Для доступа к данным используется HTTP протокол. API приложения разрабатывается в соответствии с REST (Representational State Transfer)-архитектурным стилем, который описывает простой интерфейс управления информацией. За счет этого обеспечивается возможность связи между собой различных ресурсов и доступа к ним без необходимости создания сложных исходных кодов и использования дополнительных библиотек для создания внешних приложений.

Отличительные особенности REST-архитектуры:

Модель приложений, ориентированная на данные. То есть всё, что предоставляет услуги, становится ресурсом. Для идентификации ресурсов используется универсальный идентификатор (URI).

Например, адрес устройства может выглядеть так:

http://{HOST}/ Devices/Thermometer.

Конкретное показание прибора может быть доступно по такому адресу:

http://{HOST}/Devices/Thermometer/Temperature.

Доступ к ресурсам осуществляется через единый интерфейс. Существует всего четыре операции над ресурсом, предусмотренные HTTP протоколом. GET – получение данных от ресурса. PUT – обновление данных ресурса. DELETE – удаление ресурса. POST – создание нового ресурса. Самоописываемые форматы данных. Взаимодействие распределенных систем должно происходить без использования дополнительных соглашений. Например, HTML не требует использования дополнительных соглашений со стороны пользователей. Для общения машин может использоваться XML или JSON. Например, формат ответа датчика может иметь следующий вид:

{"values":[{"lightlevel":80}, {"threshold":-1,37} ]}

В основе предлагаемого подхода лежит централизованное хранилище данных и программный интерфейс для легко доступа и управления данными. Каждое устройство, имеющее доступ в сеть, должно быть зарегистрировано в системе, прежде чем оно сможет использовать необходимые функции.

Для обеспечения возможности асинхронного доступа в реальном времени используется WebSocket и проект SignalR, позволяющий в зависимости от возможностей клиента и сервера определять необходимый протокол и способ доступа.

Использование платформы Windows Azure и существующих Web-стандартов позволяет обеспечить высокий уровень защиты информации.

Дальнейшее развитие системы предполагает добавление следующих компонентов:

MQTT-сервер (например, Mosquitto) – служит для передачи данных по протоколу MQTT. HTTP-MQTT мост – предназначен для трансляции данных между сервисом и MQTT-сервером.

Данное расширение платформы позволит решить проблему необходимости постоянного опроса устройств или сервера об обновлении данных, а также снизить требования к производительности и повысить время автономной работы устройств за счет использования более легковесного протокола, минимизирующего сетевое взаимодействие.

На рисунке 1 представлен пример работы системы, построенной в соответствии с заданной архитектурой.

Рисунок 1. Пример работы системы.

Практические преимущества от использования платформы Thinger:

Права на интеллектуальную собственность.

В настоящее время ведется работа по подготовке патента на полезную модель, а так же по получению свидетельства о регистрации программного обеспечения.

Конкурентные преимущества.

На сегодня существуют посреднические платформы данных, которые могут быть использованы как централизованные ресурсы для управления Умными Вещами, однако их целевой аудиторией являются разработчики и производители устройств. К ним относятся:

Платформа Xively (https://) компании LogmeIn. Суммарный объем продаж компании LogmeIn, занимающейся технологиями удаленного доступа, на 2013 год составляет $119,460,926. Платформа ThinWorx (http://www. /) компании Thingworx Inc. Суммарный объем продаж на 2013 год составил $1.3 миллиона. Платформа EVRYTHNG (http://www. /). И пр.

Так же существуют Интернет-ресурсы для доступа и управления конкретными устройствами, ориентированные на их конечных пользователей. Однако они не могут быть использованы для управления другими устройствами. Помимо Интернет-ресурсов данных компании так же, как правило, используют мобильные приложения. К ним относятся:

Withings (http://www. /) компании Withings Inc. Объем продаж на 2013 года составил $94,000. SmartThings (http://www. /). И пр.

Российские конкурирующие решения найдены не были.

По прогнозам12 суммарный объемы продаж к 2020 году в сфере Интернета Вещей составит $1.2 - $14.4 триллионов долларов.

Xively является самой популярной и крупной посреднической платформой данных. Для разработчиков собственных некоммерческих решений предлагается бесплатная подписка с неограниченным лимитом количества устройств. Данные в такой подписке удаляются через 30 дней. Лимит – не более 25 запросов в минуту для чтения/публикации данных. Так же предлагается ряд коммерческих подписок для производителей вещей, занимающихся разработкой и распространением устройств. Стоимость подписок $999 - $39000 в год. При этом так же обеспечивается оплата каждого отдельного канала данных ($0.65 – $3.25 в год в зависимости от требований) (каждое устройство, как правило, содержит не менее 5 каналов).

Параметр	Ед. изм.	Показатель продукта-конкурента (Xively)	Показатель разрабатываемого продукта	Примечание
Стоимость канала передачи данных	$/год	0.65-3.25	0.8 (планируемая стоимость)	Цены указаны для коммерческих решений. В Xively так же требуется годовая подписка ($999-$39000)
Максимальное количество публикаций данных	запрос/мин.	10	100
Максимальное количество чтений данных	запрос/мин.	5000	2000	При реализации дополнительных протоколов передачи данных в разрабатываемом продукте данный показатель будет улучшен.

Конкурентные преимущества разрабатываемой системы по сравнению с Xively и подобными решениями заключаются в том, что помимо базовых аналогичных функций, предлагаемых по сходным ценам, для хранения и передачи данных предлагается инструментарий по созданию графических Web-интерфейсов и настраиваемых сценариев автономного взаимодействия устройств. Предлагаемое решение так же нацелено на постоянное использование его конечными пользователями устройств для взаимодействия с ними, в то время как существующие решения представляют собой только средство разработки таких устройств. Возможность интеграции в систему устройств сторонних производителей может позволить привлечь пользователей уже существующих устройств, а так же пользователей существующих платформ (Xively, EVRYTHNG и пр.), выступая дополнительной надстройкой над данными системами, предоставляющей дополнительные функциональные возможности.

Применение облачных технологий в разрабатываемом решении позволит иметь динамическую масштабируемую в зависимости от нагрузки платформу, а так же оплачивать только используемые ею ресурсы.

Рынок сбыта.

Целевой аудиторией проекта являются современный люди, использующие интернет-вещи и производители интернет-вещей. В настоящее время оценок рынка и объема платежеспособного спроса в России и в мире не проводилось. Потенциальными потребителями могут выступать активные пользователи смартфонов и мобильного интернета, количество которых в России составляет более 22 млн, а общемировое количество превышает 1 млрд. Количество компанией-производителей интернет-ориентированных устройств составляет несколько десятков тысяч во всем мире. Количество пользователей устройств, поддержка которых на сегодня уже обеспечивается системой составляют не менее 1 млн. К 2020 году Ericson прогнозирует наличие более 3 млрд. пользователей интернет-вещей во всем мире13.

Для привлечения потребителей предполагается сотрудничество с компаниями-производителями, а так же планируется реализация поддержки наиболее распространенных современных устройств и систем различных производителей и обеспечение набор базовых сервисов для их эффективного совместного использования.

Порядок коммерциализации результатов разработки.

Команда состоит из 5 человек:

– основатель проекта, главный разработчик, системный аналитик. Аспирант 1 г. о. МИЭМ НИУ ВШЭ. – разработчик, системный аналитик. Аспирант 3 г. о. МИЭМ НИУ ВШЭ. – специалист по разработке электронных схем для интернет-вещей. Студент 5-го курса МИЭМ НИУ ВШЭ. – web-разработчик. Студент 5-го курса МИЭМ НИУ ВШЭ. – наставник команды. Профессор, к. т.н., доцент МИЭМ НИУ ВШЭ, факультета информационных технологий и вычислительной техники, кафедры «Вычислительные системы и сети».

Потенциальные частники проекта: 16 студентов и аспирантов – членов межвузовской лаборатории WiSeNet Lab.

В настоящий момент проект находится на стадии прототипа:

разработана архитектура системы; реализованы базовые функции сервиса по хранению и передаче данных; реализованы механизмы разграничений прав доступа; реализованы механизмы для создания графических виджетов и программируемых сценариев взаимодействия; создана базовая структура сайта.

В системе реализована поддержка существующих Умных Вещей:

лампочки Philips Hue; метеостанция Netatmo; весы Withings; андроид смартфон (набор параметров: информация о состоянии телефона, местоположении и пр. параметры).

Так же разработана группа Умных Вещей:

Умная Розетка, Умный Удлинитель, Умный Электрический Счетчик.

Планы дальнейшей реализации:

июля 2013

сентября 2013

ноябрь 2013

К августу 2013 планируется запустить пилотную версию проекта, доступную членам лаборатории WiSeNet Lab, а так же МИЭМ НИУ ВШЭ.

В марте 2014 планируется публичный запуск системы и начало продвижения ее на рынок.

Возможные риски:

Распад команды проекта. Команда сформирована на базе межвузовской лаборатории WiSeNet Lab, которая существует 5 лет. Члены команды совместно работают в рамках лаборатории не менее 2-х лет. Распад команды маловероятен. Недостаточность финансирования. Детальная проработка бизнес-плана позволит более точно определить необходимый объём инвестиций и сроки выполнения работ. Появление новых конкурентов. Т. к. сфера является активно развивающейся, и шанс появления конкурирующих продуктов велик, то необходимо обеспечить как можно более ранний срок выхода продукта на рынок, обеспечить набор уникальных сервисов и формировать новые сервисы в соответствии с потребностями потребителя. Инертность производителей и пользователей. Проведение активной рекламы продукта, его демонстрации и предоставление бесплатного сервиса, позволяющего показать преимущества от использования системы. Низкий спрос на услуги на начальной стадии развития проекта. Решение аналогично п.4.

Таблица расходов и прибыли:

Год	Средняя стоимость ресурсов на единицу клиента (в мес.)	Средний доход на единицу клиента (в мес.)	Объем реализации (активных клиентов/мес.)	Прибыль (в мес.) (до налогообложения)
2013	$1.6	$6.6	100	$660
2014	$3.6	$7.3	200 000	$1 460 000
2015	$7.8	$8.7	500 000	$4 350 000

Состояние и источники инвестирования в реализацию проекта.

На разработку данного проекта был получен грант по программе УМНИК (получено финансирование в объеме 200 т. р., и предполагается получение 200 т. р. в 2013-2014 годах). Иных инвестиций в проект не производилось. Обращений за инвестициями в другие организации так же не производилось. В дальнейшем планируется привлечение инвестиций. По предварительным грубым оценкам необходимый объем инвестиций на начальном этапе составляет $500 000. Инвестиции необходимы на доработку, тестирование и отладку системы, проведение исследований в области защиты и обезличивания информации, проведение маркетинговых исследований, рекламу и продвижение продукта на рынок. Участие инвестора в уставном капитале предприятия возможно в доле не боле 30%.

Предстоящие затраты по проекту.

Затраты на реализацию проекта:

$250 000. Выполнение НИОКР: разработка системы, проведение исследований в области защиты и обезличивания информации. $150 000. Реклама, продвижение продукта, набор аудитории проекта. $50 000. Инфраструктура и средства производства: оплата ресурсов Windows Azure на время разработки, приобретение средств разработки и пр. $25 000. Юридические расходы: лицензирование ПО, защита прав интеллектуально собственности и т. п. $25 000. Прочие расходы: подготовка бизнес-плана, документации и пр.

1 Dave Raggett, «Towards the Web of Things,» 2007. URL: http://www. w3.org/2007/Talks/0926-dsr-WDC/slides. pdf.

2 Dominique Guinard. Diss. ETH No. 19891. A Web of Things Application Architecture - Integrating the Real-World into the Web. 2011.

3 D. Guinard, V. Trifa, T. Pham и O. Liechti, «Towards physical mashups in the Web of Things,» Proc. of the Sixth International Conference on Networked Sensing Systems, 2009.

4 D. Guinard, V. Trifa и E. Wilde, «A resource oriented architecture for the Web of Things,» Internet of Things (IoT), 2010.

5 M. Blackstock и R. Lea, «WoTKit: A Lightweight Toolkit for the Web of Things,» Web of Things (WoT) workshop at Pervasive 2012, June 2012.

6 Aman Kansal, Suman Nath, Jie Liu и Feng Zhao, « SenseWeb: An Infrastructure for Shared Sensing», IEEE MultiMedia, 2007.

7 Guinard D, Fischer M, Trifa V (2010a) Sharing Using Social Networks in a Composable Web of

Things. Proceedings of the 1st IEEE International Workshop on the Web of Things (WoT

2010) at IEEE PerCom, Mannheim, Germany

8 Pintus, A. et al. 2011. The anatomy of a large scale social web for internet enabled objects. WoT Workshop at Pervasive 2011 (June, 2011). San Francisco, USA

9 Д. Эванс, «Интернет вещей: как изменится вся наша жизнь на очередном этапе развития Сети» 2011 г. URL: http://www. /web/RU/news/releases/txt/2011/062711d. html.

10 «10BN+ Wirelessly Connected Devices Today, 30BN+ In 2020′s ‘Internet Of Everything’, Says ABI Research» 2013г. URL: http:///2013/05/09/internet-of-everything/

11 «Gartner: Top 10 Strategic Technology Trends For 2013», 2012г. URL: http://www. /sites/ericsavitz/2012/10/23/gartner-top-10-strategic-technology-trends-for-2013/

12 http:///news-release/2013/05/14/546920/10032666/en/LogMeIn-Launches-Xively-New-Public-Cloud-for-Commercial-Internet-of-Things-Offerings. html

13 http://www. /res/docs/whitepapers/wp-50-billions. pdf

Thinger — социальная сеть умных вещей

Аннотация

Информация о заявителе

Современное состояние исследований и разработок в области реализации проекта. Новизна предлагаемого подхода по сравнению с известными.

Сущность предлагаемой разработки.

Права на интеллектуальную собственность.

Конкурентные преимущества.

Рынок сбыта.

Порядок коммерциализации результатов разработки.

Состояние и источники инвестирования в реализацию проекта.

Предстоящие затраты по проекту.

Домашний очаг

Справочная информация

Техника

Общество

Образование и наука

Мир

Бизнес и финансы