В последние годы все больше внимания уделяется концепции «Интернета вещей» (IoT). Период с 2008 по 2009 г., когда количество устройств, подключенных к глобальной сети превысило численность населения Земли, аналитики корпорации Cisco считают настоящим рождением «Интернета вещей». По прогнозам международной консалтинговой компании, J›son & Partners Consulting, к 2020 г. мировой рынок IoT составит 359 млрд долл. США в то время как количество устройств в сети изменится с 16 млрд до 34 млрд интернетвещей. По разным оценкам, к 2020 г. выручка компаний, полученная от услуг на основе IoT, достигнет около 250 млрд долл. США.
Нет сомнения, что стремление к повсеместной автоматизации, безусловно, до неузнаваемости изменит многие сферы жизнедеятельности: экономику, политику, социальную сферу [1]. Воплощение новых проектов в области интеллектуальных систем – сетей, фабрик и городов, требуют миллиардов «интеллектуальных вещей»: датчиков, роботов, управляющих устройств и, объединенных в единую сеть. Широкие возможности для устройств в части идентификации дает переход с технологии IPv4 на IPv6, что обеспечивает уникальными адресами сетевого уровня не менее 300 млн устройств на одного жителя Земли.
В то же время инженеры озадачены, способны ли самые передовые беспроводные технологии обеспечить связь такого огромного количества устройств, большинство из которых питается автономно. Хотя ряд решений, основанных на технологиях RFID, ZigBee, Bluetooth, или WPAN уже поддерживают устройства с малыми энергозатратами, их возможности ограничены по количеству, пропускной способности, дальности передачи и др. С другой стороны, такие технологии, как WiMAX и LTE не подходят из-за высоких энергозатрат.
Сегодня роль устройств больше не ограничивается подключением пользователей к сети Интернет – появляется возможность соединить физический мир с киберпространством, что приводит к появлению киберфизических систем (CPS). Понятие CPS относится к следующему поколению систем Информационных и Коммуникационных Технологий (ИКТ), в которых вычисления и сети интегрированы с физическими процессами, и они могут контролировать и управлять динамикой, сделать их более эффективными, надежными, гибкими. Информация о физических процессах, собранная датчиками, передается, обрабатывается и используется в цифровом виде, но может также влиять на физические процессы, например, с помощью исполнительных механизмов обратной связи. Особенностью CPS является то, что система ИКТ разработана совместно с физическими компонентами, чтобы максимизировать общую эффективность, в отличие от классических встраиваемых систем, где целью является включиться в электронику, компьютеры.