Обобщив сказанное в пунктах 2.2.2 и 2.2.3 можно сделать вывод о том, что наиболее подходящим решением ускорения развития технологий интернета вещей в России является создание открытого технологического альянса, в который должны войти все значимые участники рынка Российского рынка интернета вещей с целью формирования и формализации единых требований к данной технологии и ее использованию. А учитывая, что в соответствии с полученной выше оценкой активная фаза проникновения интернета вещей в экономику начнется в 2020 году, то времени для создания такого альянса остается очень мало. Далее в настоящей работе сформулируем основные требования к такому альянсу и осуществим проектирование основных его функций.



Глава 2 Создание отраслевого альянса в сфере интернета вещей с целью опережающей стандартизации

2.1 Составление перечня основных групп стандартов интернета вещей

В настоящем разделе приведена информация, полученная, в том числе, в рамках выполнения курсовой работы по теме «Стандартизация как инструмент повышения отраслевой инновационной активности в сфере интернета вещей» [1].

Протоколы физического уровня

В качестве фундамента для построения «Интернета вещей» на текущий момент можно рассматривать существующие протоколы сетевых взаимодействий, используемые в сети интернет, а также протоколы, используемые в сотовых сетях поколений 2G, 3G, 4G, 5G.

На уровне протоколов доступа к физической среде это такие хорошо развитые стандарты, как:

- IEEE 802.11, стандарты сети Wi-Fi;

- IEEE 802.3, стандарты сети Ethernet;

- HSPA/UMTS;

- EDGE/GPRS/GSM;

- IEEE 802.16, стандарты сети WiMAX;

- IMT-Advanced /WMAN-Advanced/LTE - LTE Advanced;

- IMT-2020, стандарты сети 5G .

В качестве стандартов предназначенных специально для межмашинного взаимодействий (Machine to machine - М2М) можно рассматривать стандарты серии IEEE 802.15.4 для сетей с низким энергопотреблением.

Стандарт IMT-2020 для сотовых сетей пятого поколения также включает в себя стандарт NB-IoT (NarrowBandInternetofThings), специально ориентированный на передачу данных между «Умными» вещами.

Отметим, что эта группа стандартов хорошо развита и проработаны, а также широко поддерживается производителями электроники. При этом протоколы, конкурирующие между собой в приведенном списке отсутствуют. Целевые ниши применения каждого из протоколов различны.

На уровне протоколов физического доступа к среде основной проблемой развития интернета вещей является в отсутствие единого протокола сетей класса Low-power Wide-area Network (LPWAN). Сейчас в этом классе идет активная конкуренция и выработка стандарта де-факто между следующими протоколами:

- LoRaWAN;

- SIGFOX;

- "Стриж";

- EC-GSM, LTE-M, NB-IoT(группа стандартов Cellular Internet of Things);

- ISA-100.11.a;

- Wireless;

- DASH7;

- Symphony Link;

- RPMA.

Все приведенные протоколы несовместимы между собой и являются собственностью тех или иных производителей. Активное развитие интернета вещей возможно только после выбора единого протокола в этом сегменте.

Помимо прочего, для доступа из таких сетей (которые не поддерживают транспортные протоколы IP) к IP сетям должны применяться специализированные шлюзы [21].

Протоколы сетевого и транспортного уровня

С точки зрения сетевого и транспортного уровней интернет вещей не требует специализированных протоколов. Существующие и перспективные приложения могут быть построены на протоколе IP (IPv6, IPv4) который хорошо известен и поддерживается всеми производителями устройств и программного обеспечения. В тех случаях, когда физический уровень не позволяет использование протокола IP, для межмашинных взаимодействий могут применяться специализированные протоколы [21]:

- IEC 62591/WirelessHART;

- 6LoWPAN;

- LPWAN;

- ZigBee.

Однако протокол ZigBee имеет определенные лицензионные ограничения, а протокол LPWAN, как было отмечено ранее, не имеет пока единого физического уровня.

Для обеспечения транспортного уровня в сетях интернета вещей применяются классические протоколы стека TCP:

- UDP;

- TCP;

- DCCP

- SCTP.

Они также представляют собой единый отраслевой стандарт. Используемая технология даже не вариативна в данном случае.

Протоколы прикладного уровня

В качестве протоколов прикладного уровня для взаимодействий автономных объектов (вещей) в сетях в настоящий момент используются протоколы:

- MQTT;

- CoAP;

- AMQP;

- XMPP;

- JMS;

- OMA - LWM2M;

- REST/HTTP;

- OMA-DS;

- OMA-DM;

- CWMP;

- OMA IMPS;

- и др.

Протокол CoAP (Constrained Application Protocol) представляет собой ограниченный по функциональности протокол HTTP, предназначенный для взаимодействия с устройствами низкой производительности.

Группа протоколов XMPP, MQTT, JMS, AMQP - это протоколы публикации/подписки для обмена сообщениями по схеме брокера. Данные протоколы не являются специализированными для межмашинных взаимодействий, предназначены для решения похожих задач и прямо конкурируют друг с другом.

На прикладном уровне существуют и специализированные протоколы управления умными устройствами:

- OMA-DM;

- OMA-LWM2M;

- OMA IMPS;

- OMA-DS;

- и др.

Однако, указанные стандарты еще неполны, не приняты всеми производителями устройств интернета вещей и слишком молоды.

Также стоит отметить, что существующие протоколы прикладного уровня не содержат протокол, предназначенный для управления контроллерами, приводами и датчиками (Умными объектами - Smart Object). Да и понятие умного объекта как такового пока еще не стандартизировано и даже не сформулировано [21].

Самая большая вариативность среди всего стека протоколов существует именно в рассматриваемом прикладном сегменте, и самая активная конкуренция потенциальных стандартов происходит сейчас именно тут.

В перспективе для создания единой сети устройств интернета вещей из всего перечисленного многообразия должен быть выбран и принят в качестве отраслевого стандарта единый для всех участников рынка набор специализированных прикладных протоколов (минимально достаточный).

Операционная система

Пожалуй, общее состояние унификации в интернете вещей очень хорошо соотносится с унификацией области операционных систем.

Переходя от протоколов взаимодействия на следующий уровень построения приложений, отметим, что в настоящий момент не существует кокой либо выделенной специализированной программной платформы, предназначенной для использования в «умных устройствах».

Для решения существующих проблем, препятствующих развитию интернета вещей и приведенных в разделе 1.1.2, в целях обеспечения унификации и безопасности операционная система «умных вещей» должна удовлетворять следующим критериям:

- единство операционной системы (унификация) для устройств с различными вычислительными ресурсами;

- унифицированный, изменяемый и минимально необходимый для решаемых задач набор базовых функций;

- открытый программный код и архитектура (для возможности верификацию исходного кода) и упрощения разработки ПО;

- защищенная архитектура, обеспечивающая невозможность обработки вредоносного кода на уровне ядра системы (хотя бы на уровне ядра);

- поддержку на системном уровне протоколов управления приводами, датчиками и микроконтроллерами.

Если обращаться к различным источникам, то каждый из них предлагает свой список ОС, подходящих для устройств интернета вещей, однако, этот список в каждом случае разный. Например, упоминаются такие ОС, как:

- Tizen - представляет собой ОС семейства Linux, для развития ОС учреждена специальная ассоциация (Tizen Association);

- Contiki - ОС, предназначенная для работы в устройствах малой мощности и использует менее 10 килобайт памяти;

- TinyOS - ОС предназначена для работы в беспроводных сетях сенсоров;

- FreeRTOS - ОС реального времени, предназначенная для работы в устройствах малой мощности, использует менее 10 килобайт памяти;

- RIOT OS - ОС для 16 и 32-разрядных микропроцессоров с возможностью исполнения исходного кода на языках С/С++;

- Brillo - Ограниченная по функциональности версия операционной системы Android, предназначенная для работы в устройствах ограниченной мощности, использует менее 128 Мб оперативной памяти;

- Lite OS - Ограниченная по функциональности версия операционной системы Ubuntu Linux, разработанная компанией Huawei, предназначенная для работы в устройствах малой мощности, использует менее 10 килобайт памяти;

- IOS;

- Android;

- другие ОС семейства Linux;

- ARM Mbed OS - ОС для работы в 32-разрядных АРМ контроллерах с возможностью исполнения исходного кода на языках С/С++, предназначенная для работы в устройствах малой мощности, использует менее 8 килобайт памяти;

- Windows 10 IoT - операционная система линейки Windows, разработанная компанией Microsoft, предназначенная для работы в устройствах ограниченной мощности, использует менее 256 Мб оперативной памяти;

- Kaspersky OS - ОС представляет собой микроядерную ОС, предназначенную для использования в защищенных устройствах и системах АСУ ТП;

- и т.д.

Как можно видеть в приведенном списке присутствуют самые различные ОС, большинство из которых не удовлетворяет даже половине из предъявляемых требований. Соответственно говорить о какой либо стандартизации или унификации в сегменте ОС для интернета вещей не приходится. Хотя данная область относится к техническим, она затрудняет развитие в целом и должна быть унифицирована в приоритетном порядке.

Структура базовых стандартов устройств интернета вещей

Исходя из приведенной в разделах 1.1.2, 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3 и 2.1.4 информации о существующем уровне стандартизации различных протоколов, ОС и аппаратной составляющей устройств интернета вещей, можно сказать, что данная область проработана достаточно хорошо, однако, все-таки необходимо решить следующие основные проблемы:

- должны быть приняты единые стандарты передачи данных физического уровня, например, должен быть выбран единый стандарт для передачи данных в беспроводных сетях низкого энергопотребления (WPAN, WLAN, LPWAN);

- должен быть принят единый стандарт конечного элемента инфраструктуры интернета веще (умного объекта - Smart Object) и протоколов для взаимодействия с ним;

- должен быть принят единый набор протоколов для взаимодействий умных устройств друг с другом;

- должна быть создана операционной системы обладающая всеми требуемыми для устройств интернета вещей качествами, и принята в качестве стандарта всеми участниками рынка.

Обобщив изложенную в указанных разделах информацию, можно описать итоговый перечень необходимых стандартов базовой составляющей интернета вещей (протоколов, ОС и аппаратной части). Таблица 4 содержит перечень перспективных стандартов базовой составляющей интернета вещей. При описании использованы следующие обозначения:

- IoT - на мировом уровне принят единый стандарт, в рамках отрасли интернета вещей;

- есть - на мировом уровне принят единый общеотраслевой стандарт, находящийся вне отрасли интернета вещей;

- различные - на мировом уровне приняты несколько стандартов конкурирующих между собой (как в отрасли интернета вещей, так и вне ее);

- нет - какая либо стандартизация данной области отсутствует в принципе.

Таблица 4 -- Перечень перспективных стандартов базовой составляющей интернета вещей

№ п./п.	Описание стандарта	Текущее состояние стандартизации
1.	Стандарты компоновки умных устройств	Есть
1.1.	Стандартные классы размеров	Есть
1.2.	Стандартные классы энергопотребления	Есть
1.3.	Стандартные классы тепловыделения	Есть
1.4.	Стандартные классы требований к защищенности устройств интернета вещей от внешних воздействий	Есть
2.	Протоколы информационного обмена	Различные
2.1.	Протоколы физического уровня	Различные
2.1.1.	Протоколы доступа к проводной среде	Есть
2.1.2.	Протоколы беспроводного доступа	Различные
2.1.2.1.	Протоколы ближнего радиуса действия	Различные
2.1.2.1.1.	Основные протоколы	Есть
2.1.2.1.2.	Протоколы низкого энергопотребления	Различные
2.1.2.2.	Протоколы дальнего радиуса действия	Различные
2.1.2.2.1.	Основные протоколы	Различные
2.1.2.2.2.	Протоколы низкого энергопотребления	Различные
2.1.2.3.	Сотовые протоколы	Различные
2.1.2.3.1.	Основные протоколы	Есть
2.1.2.3.2.	Протоколы низкого энергопотребления	Нет
2.2.	Протоколы сетевого и транспортного уровня	Различные
2.2.1.	Основные протоколы	Есть
2.2.2.	Протоколы низкого энергопотребления	Различные
2.3.	Протоколы прикладного уровня	Различные
2.3.1.	Протоколы обмена сообщениями (данными)	Различные
2.3.2.	Протоколы управления устройствами (конфигурационные протоколы)	Различные
2.3.3.	Протоколы управления умными объектами	Нет
3.	Стандарты операционных систем устройств интернета вещей	Различные
3.1.	Общий стандарт архитектуры операционной системы интернета вещей	Различные
3.1.1.	Стандарт исполнимого программного кода и его исполнения в рамках ОС на различных процессорных платформах	Различные
3.1.2.	Стандарты управления доступом к устройству	Различные
3.1.3.	Стандарт системы безопасности устройства	Различные
3.1.4.	Стандартный API для разработки приложений умных устройств	Различные
3.1.5.	Стандартный API для доступа к сетевым взаимодействиям	Различные
3.2.	Стандарты ОС для систем низкого энергопотребления	Нет
3.2.1.	Уточнение всех базовых стандартов, перечисленных в строке 3.1., а также перечень унифицированных функций ОС (API) для систем низкого энергопотребления	Нет
3.3.	Стандарты ОС для систем ограниченного энергопотребления	Различные
3.3.1.	Уточнение всех базовых стандартов, перечисленных в строке 3.1., а также перечень унифицированных функций ОС (API) для систем ограниченного энергопотребления	Различные
3.4.	Стандарт ОС для систем неограниченного энергопотребления	Различные
3.4.1.	Уточнение всех базовых стандартов, перечисленных в строке 3.1., а также перечень унифицированных функций ОС (API) для систем неограниченного энергопотребления	Различные

Структура прикладных стандартов.

Унификация аппаратной составляющей интернета вещей, операционных систем, а также протоколов информационного обмена, влияет стоимость разработки и создания устройств интернета вещей. Отсутствие полной унификации в данной области приведет к повышению стоимости конечных изделий и проблемам их совместимости. Это может затормозить проникновение интернета вещей, но не является непреодолимым барьером в случае существования унифицированной архитектуры прикладных систем.

К сожалению, приведенная ранее информация, как и вообще найденная при проведении данного исследований, мало затрагивает проблему унификации прикладного уровня, т.е. унификацию применения устройств, методов построения сети, инструментов разработки и управления приложениями в сети устройств и т.д. Все эти вопросы выпадают из существующего вектора унификации.

С другой стороны, о потребности в унификации именно этой составляющей инфраструктуры интернета вещей говорится достаточно много. Только в случае использования типовой архитектуры и прикладных компонентов для систем интернета вещей возможно добиться настоящей унификации конечных решений и добиться построения сети интернета вещей в том виде, как ее обычно представляют, когда любое устройство, где бы оно ни находилось, может взаимодействовать с любым другим устройством сети.

Унификацию прикладной составляющей интернета вещей можно разделить на две основные группы:

- унификация инструментов проектирования и построения сетей интернета вещей;

- унификация типовых отраслевых сценариев применения систем на основе интернета вещей.

К инструментам проектирования и построения систем интернета вещей, требующих унификации можно отнести:

- понятие умного устройства (конечного физического устройств, связанного с сетью датчиков и приводов);

- понятие шлюза сети как устройства, не обладающего собственным набором приводов и датчиков, однако отвечающего за взаимодействие других устройств сети между собой;

- понятие управляющего узла, как объекта, отвечающего за управление распределенными вычислениями, принятие решений, распределение управляющих команд между устройствами сети, а также агрегацию данных (отвечающего за иерархию сети);

- средства управления доступом, идентификацией и аутентификацией в сети устройств интернета вещей;

- инструменты разработки и описания (нотации языка) технологических процессов в сети устройств интернета вещей;

- средства централизованной разработки, развертывания, и настройкой систем интернета вещей.

Отраслевые сценарии применения систем на основе интернета вещей должны представлять собой унифицированные в рамках отрасли типовые наборы устройств, программ и элементов, развертывание которых требуется для решения определенной отраслевой задачи в каждой из возможных сфер применения. В соответствии информацией, изложенной в разделе 1.1.3.5, должны быть созданы унифицированные типовые сценарии для следующих отраслей:

- управление складом;

- управление технологическим процессом;

- управление транспортными потоками и дорожным движением;

- управление логистическими цепочками;

- управление распределением ресурсов и генерацией;

- управление закупками и товарными потоками;

- управление мониторингом, контролем и наблюдением за состоянием объектов, в т.ч. опасных;

- динамическое управление маршрутом транспортных средств;

- самоконтроль и самодиагностика систем;

- управление контролем доступа к Объекту (физического доступа, в помещение и т.д.);

- управления угрозами и рисками (для человека);

- контроль состояния здоровья;

- управление торговыми и кассовыми операциями (продажа, оплата и прочие финансовые операции с применением интернета вещей);

- сельское хозяйство

- системы умного дома и автоматизации быта;

- управление метеоданными.

2.2 Проектирование структуры отраслевого альянса сфере интернета вещей

В рамках данного раздела осуществляется концептуальное проектирование структуры альянса интернета вещей России (далее Альянса), как организации, управляющей развитием и продвижением технологий интернета вещей при помощи инструментов опережающей стандартизации.

Разрабатывается укрупненная схема Альянса, дается описание основных функциональных блоков, решаемых ими задач и их взаимодействий между собой.

В рамках процедуры проектирования автором принимаются различные решения, принимаются, перечисляются или выделяются определенные значения, тезисы или утверждения. Подтверждением корректности таких решений является проведение процесса апробации и наличие либо отсутствие замечаний других экспертов к данному выбору.

Разработка целевой модели альянса интернета вещей.

Основные функции.

Основной целью создания альянса интернета вещей является ускорение развития технологий интернета вещей при помощи опережающей стандартизации. Соответственно основной функцией альянса интернета вещей должна стать стандартизация.

Поскольку задачей разрабатываемого Альянса является воздействие на развитие технологий интерне вещей именно на территории Российской федерации в качестве отправной точки для проектирования структуры и функций целесообразно взять национальные положения и регламентирующие документы.

Если обратиться к национальному стандарту на систему межгосударственной стандартизации ГОСТ 1.2-2015 и другим стандартам данной группы [22, 23, 24, 25], то порядок разработки, принятия и применения стандартов должен включать в себя следующие основные операции:

- применение международного стандарта;

- разработку стандарта;

o разработку проекта стандарта;

o принятие проекта стандарта;

- обновление стандарта (в т.ч. межгосударственного):

o проверку стандарта;

o разработку изменений к стандарту;

o введение в действие изменений к стандарту (Пересмотр стандарта);

- отмену и прекращение применения стандарта.

Данные операции будут являться базовыми и описывать процесс управления стандартами интернета вещей.

Дополнительные функции.

После создания стандарта работа с ним не заканчивается, переходит на следующий этап. Участниками рынка необходимо обеспечить возможность его использования и минимизировать барьеры для этого. С этой целью необходимо скорректировать законодательное и нормативно-регламентное окружение, в котором будет эксплуатироваться разработанный стандарт. Таким образом, в качестве видов обеспечения выделим следующие:

- законодательное обеспечение;

- нормативно-регламентное обеспечение.

Приведенный перечень операции является минимально достаточным. Однако, поскольку членами Альянса являются коммерческие компании, он также должен предоставлять ряд дополнительных операций, дающих преимущества для членов Альянса по отношению к организациям, таковыми не являющимися. К таким функциям следует отнести действия, связанные с использованием интеллектуального капитала Альянса (с экспертизой в области технологий интернета вещей), а именно:

- сертификацией:

o сертификацией продукции - сертификация производимой и импортируемой продукции, связанной с экосистемой интернета вещей на предмет соответствия созданным и примененным в рамках Альянса стандартам;

o сертификацией услуг - сертификация организаций, действующих в России и оказывающих услуги в области создания информационных систем на базе технологий интернета вещей;

o сертификацией систем менеджмента - сертификация комплексов организационных мероприятий, целью которых является организация бизнес-процессов с применением информационных систем, основанных на технологиях интернета вещей;

- технологический консалтинг в области технологий интернета вещей (в том числе в области реализации проектов).

Также, поскольку эффективность работы Альянса напрямую зависит от числа его участников, в рамках настоящей модели необходимо предусмотреть функции связанные с привлечением в Альянс новых участников и продвижением технологий интернета вещей. Из широкого спектра различных приемов, применяющихся в рамках маркетинга [26, 27, 28] релевантными для решаемой задачи можно признать:

- бренд-менеджмент - создание единого национального бренда «Альянс интернета вещей»;

- событийный маркетинг - продвижение технологий интернета вещей по средствам различных мероприятий; исторически тематические конференции являются наиболее часто использованием способом организации деловых коммуникаций между новыми партнерами в высокотехнологичной среде [29];

- ко-маркетинг - как инструмент, в рамках которого описывается совместное создание и продвижение группой компаний новых товаров и услуг.

Соответственно в качестве дополнительных функций альянса следует выделить:

- продвижение бренда альянса интернета вещей;

- управление мероприятиями;

- управление совместными проектами.

Законодательное обеспечение.

Часто применению новых технологий и перспективных разработок препятствуют законодательные ограничения, в том числе те, которые создавались еще тогда, когда нельзя было предполагать о возможности планируемого нововведения, например существующие правила использования воздушного пространства и законы в этой области очень долго не предполагали существования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которые таким образом оказывались вне правового поля. Закон учитывающий существование БПЛА был принят лишь 05.07.2017 [30]. Сами же БПЛА к этому моменту были известны уже давно.

Для поддержания успешного поступательного развития национальное правовое поле должно оперативно корректироваться в целях обеспечения возможности беспрепятственного использования стандартизируемых технологий. Соответственно, в рамках законодательного обеспечения должна осуществляться своевременная подготовка соответствующих поправок, и их направление в профильные подразделения законодательных органов и последующее их сопровождение при рассмотрении и продвижение.

Нормативно-регламентное обеспечение.

Суть нормативно-регламентного обеспечения полностью идентична законодательному обеспечению с единственным отличием, что в качестве обеспечительного объекта выступают не законы, нормативно-регламентная база в областях, связанных с применением стандартизуемой технологии. Тут в качестве примера можно привести выделение частот для технологии сотовых сетей стандарта 5G. Указанное оборудования уже существует, однако, его использование ограничено тем, что соответствующие частоты не выделены эксплуатантам сотовых сетей и закреплены за другими организациями [31].

Аналогично случаю с законодательным обеспечением, для поддержания успешного поступательного развития нормативно-регламентная база РФ должна своевременно корректироваться в целях обеспечения возможности беспрепятственного использования стандартизируемых технологий, т.е. в рамках нормативно-регламентного обеспечения должна осуществляться своевременная подготовка соответствующих новых нормативно-регламентных документов и вывод из использования устаревших.

Надзор.

Практика государственного надзора в областях, связанных с внедряемыми стандартами должны быть своевременно скорректирована. В случае создания новых стандартов, особенно прикладных, связанных с порядком применения технологий интернета вещей, необходимо чтобы соответствующая надзорная практика формировалась с учетом мнения экспертов, входящих в состав проектируемого альянса с целью предотвращения создания необоснованных барьеров, а также с целью минимизации негативного влияния надзора на ведение бизнеса.

В российской федерации в настоящий момент существует 39 видов надзора, по меньшей мере, 19 из которых связаны с областями человеческой деятельности, которые в перспективе затронет интернет вещей [32]. Поскольку надзорная деятельность как процесс определяется законодательной деятельностью и нормативно-регламентной базой, то корректировка надзорной деятельности будет осуществляться в рамках законодательного и нормативного обеспечения.

Участники процесса стандартизации.

На основании приведенного в пунктах 3.2.1.1 - 3.2.1.6 описания различных функций можно выделить следующие различные категории участников:

- непосредственно сам альянс интернета вещей;

- государственные институты стандартизации;

- международные институты стандартизации;

- законодательные органы;

- государственные органы, определяющие нормативно-регламентное регулирование в сферах связанных с экосистемой интернета вещей;

- компании участники рынка технологий интернета вещей;

o участники альянса;

o сторонние организации.

Операции стандартизации.

Перечисленные в разделах 2.2.1.1 - 2.2.1.6 функции проектируемого Альянса позволяют сформировать общее понимание направлений деятельности данной организации. Однако, для корректного описания его внутренней структуры, выявления взаимосвязей между этими функциями, а также получения понимания сложности и трудоемкости процесса стандартизации, детализация модели должны быть увеличена в части укрупненного описания основных операций стандартизации.

В соответствии с разделом 2.2.1.1 в рамках функции стандартизации были выделены следующие операции:

- применение международного стандарта;

- разработка стандарта;

- обновление стандарта (в т.ч. межгосударственного):

- отмена и прекращение применения стандарта.

Графические схемы операций приведены в нотации EPC [33] и вынесены в Приложение в связи с объемностью.

Применение международного стандарта.

Под применением международных стандартов подразумевает принятие существующих международных стандартов на национальном уровне, создание проектов их локализованной (переведенной и адаптированной с учетом существующей локальной специфики) версии, а также процесс согласования и принятия данной версии в качестве национального стандарта.

При учете того, что доля вычислительной техники и микроэлектроники отечественного производства по состоянию на 2018 год составляет не более 20% [34] можно смело говорить, что операция применения международных стандартов в сфере интернета вещей будет основной.

Отметим, что в качестве инициаторов применения международного стандарта целесообразно рассматривать следующих участников процесса стандартизации:

- альянс интернета вещей:

o на основании мониторинга информационных событий;

o на основании возникновения потребности при формировании смежных стандартов;

o на основании результатов проектов;

- компании участники Альянса:

o при возникновении потребности в импорте устройств интернета вещей;

o при возникновении необходимости в применении методик организации бизнеса с использованием технологий интернета вещей;

- сторонних организаций (иностранных экспортеров):

o с целью формирования рынка для производимой продукции в области интернета вещей.

Построим пошаговую детальную графическую схему операции применения международного стандарта с указанием исполнителей (см. Приложение А). Помимо приведенных на схеме действий, следует дополнительно выделить взаимосвязь операции принятия международного стандарта и функций управления проведением мероприятий и управления совместными проектами, как эффективными способами продвижения принятого стандарта. Также при принятии стандарта должны быть инициированы работы по развитию существующих смежных национальных стандартов, в связи с чем, рабочая подгруппа, не расформировывается после принятия стандарта, а сохраняется до момента его отмены в целях дальнейшей проработки и развития.

Разработка стандарта.

Разработка стандарта альянсом интернета вещей в инициативном порядке будет осуществляться в тех случаях, когда соответствующих международных стандартов еще не существует, либо они не могут быть применены в России в силу региональной специфики.

Хорошим примером такого случая является разработка прикладных стандартов, связанных с порядком применения технологий интернета вещей в бизнес-процессах предприятия. В силу особенностей Российского бухгалтерского и налогового учета, а также практики ведения бизнеса, возможность переноса общепринятых в мировой практике сценариев применения не гарантирована.

Также при внедрении одних стандартов может возникнуть необходимость в стандартизации вторичных по отношению к стандартизуемой технологии. В этом случае скорость создания таких стандартов также будет существенно влиять на возможность применения основной технологии.

Отметим, что в качестве инициаторов разработки стандартов целесообразно рассматривать следующих участников процесса стандартизации:

- альянс интернета вещей:

o на основании потребности возникшей при формировании смежных стандартов;

o на основании результатов проектов;

- компании участники Альянса:

o при возникновении потребности в рамках создания продуктов экосистемы интернета вещей;

o при возникновении необходимости в стандартизации методик организации бизнеса с использованием технологий интернета вещей (в том числе с учетом региональной специфики);

o при возникновении необходимости в стандартизации производимой и потребляемой продукции.

Построим пошаговую детальную графическую схему операции разработки стандарта с указанием исполнителей (см. Приложение Б). По аналогии с принятием международного стандарта, в случае его создания также будет взаимосвязь операции с функций управления проведением мероприятий и управления совместными проектами.

Обновление стандарта (в т.ч. межгосударственного).

Операция обновления предназначена для поддержания в актуальном состоянии всех созданных и принятых Альянсом международных и национальных стандартов. Логика выполнения данной операции будет зависеть от того есть ли соответствующий международный стандарт.

Если изменения инициированы в связи с изменением соответствующего международного стандарта, то они должны осуществляться в соответствии со схемой применения международного стандарта. Если изменения инициированы участниками Альянса, то они должны осуществляться в соответствии со схемой разработки нового стандарта.

В качестве инициатора операции может выступать любой инициатор операций создания или применения международных стандартов:

- альянс интернета вещей:

o на основании мониторинга информационных событий;

o на основании возникновения потребности при формировании смежных стандартов;

o на основании результатов проектов;

- компании участники Альянса:

o при возникновении потребности в импорте устройств интернета вещей;

o при возникновении необходимости в применении уточненных методик организации бизнеса с использованием технологий интернета вещей;

o при возникновении необходимости в уточнении стандартизованных методик организации бизнеса с использованием технологий интернета вещей (в том числе с учетом региональной специфики);

o при возникновении необходимости изменений производимой и потребляемой продукции;

- сторонних организаций (иностранных экспортеров):

o при возникновении необходимости изменений импортируемой продукции.

Построим пошаговую детальную графическую схему операции обновления стандарта в области интернета вещей с указанием исполнителей.

Отмена и прекращение применения стандарта.

Отмена стандарта осуществляется в тех случаях, когда стандартизуемая технология становится устаревшей, а ее использование необоснованным, либо в тех случаях, когда соответствующее описание стандартизуемой технологии переходит в состав третьих стандартов. Во всех этих случаях существующий стандарт должен быть признан устаревшим и выведен из эксплуатации.

Операция является в большей степени технической, отметим, что в качестве инициаторов отмены стандарта целесообразно рассматривать следующих участников процесса стандартизации:

- альянс интернета вещей:

o на основании мониторинга информационных событий (в т.ч. при отмене соответствующих международных стандартов);

o на основании возникновения потребности при формировании смежных стандартов (возникновения ограничений);

o на основании результатов проектов (возникновение ограничений).

- компании участники Альянса:

o при возникновении ограничений деятельности, связанных с устаревшим неиспользуемым стандартом.

- сторонние организации (иностранных экспортеров):

o с целью отмены устаревших норм и снятия барьеров для импорта продукции в области интернета вещей.

Построим пошаговую детальную графическую схему операции отмены стандарта в области интернета вещей с указанием исполнителей (см. Приложение Г).

Укрупненная схема функционирования альянса интернета вещей.

В качестве ключевой функции будет выступать функция стандартизации. На вход данной функции будут поступать заявки на применение, разработку, изменение или отмену стандартов со стороны членов альянса и сторонних организаций. В качестве выхода данной функции будут выступать новые/измененные стандарты.

Основными обеспечивающими по отношению к функции стандартизации будут являться функции законодательного и нормативно-регламентного обеспечения. Их выходами будут являться направленные в соответствующие органы проекты нормативно-регламентных документов или законодательные инициативы. Результаты принятия направленных инициатив будут возвращаться им обратно на вход.

Эти три (вместе с функцией стандартизации) функции будут являться ядром проектируемого Альянса.

Помимо указанных трех отметим вспомогательные функции, обеспечивающие процесс в целом, такие функции не были явно определены ранее, но соответствующая деятельность затрагивалась при описании процесса стандартизации:

- мониторинг предметной области;

- управления составами подгрупп;

- управление финансами;

- управление участниками.

Действия, связанные с мониторингом, упоминались в качестве входных условий при описании функции стандартизации. Функция мониторинга предметной области отражает деятельность Альянса, направленную на поддержание портфеля стандартов в актуальном состоянии и его непрерывное обновление и адаптацию под новые запросы участников. Данная функция является источником заявок на создание и обновление стандартов. Входом данной функции будут являться внешние информационные события. Выходом будут заявки на стандартизацию (принятие/разработку/изменение/отмену), а также запросы на обеспечение (законодательное и регламентное).

На всех схемах операций стандартизации как отдельный шаг присутствует «Формирование рабочей подгруппы». Функция управления составами подгрупп будет отражать деятельность по управлению распределением человеческих ресурсов между различными (для различных стандартов) процессами стандартизации, идущими параллельно. Наличие такой функции необходимо, поскольку необходим соответствующий обеспечивающий процесс управления данным видом ресурсов. На входе у данной функции будет перечень экспертов, направляемых компаниями участниками, в качестве выхода функции будут выступать укомплектованные подгруппы.

Функция управления финансами дополняет функцию управления составами рабочих подгрупп и осуществляет управление распределением финансовых ресурсов Альянса. Наличие такой функции также необходимо в силу необходимости управления соответствующим видом ресурсов. Функция будет получать на вход финансовые ресурсы, поступающие в виде взносов участников, и осуществлять их перераспределения на другие затратные функции, например управление обеспечением.

Перечисленные функции являются затратными, т.е. требуют ресурсы извне. Функция управления участниками будет отражать процесс поступления ресурсов - сбор членских взносов прием заявок на участие, направляемых организациями участникам и прием экспертов или их найм и т.д.

Дополнительные функции косвенно связаны с основным процессом и служат для решения вспомогательных задач. Данные функции не являются обязательными, однако улучшат эффективность работы проектируемого Альянса. В качестве дополнительных следует выделить упомянутые ранее:

- сертификация;

- продвижение бренда альянса интернета вещей;

- управление мероприятиями;

- управление совместными проектами.

функция сертификации предусмотрена как доходная, ее задачей является использование накопленного интеллектуального капитала в области интернета вещей с целью получения дополнительных средств, а также как мера распространение товарного знака Альянса. В особенности это относится к сторонним предприятиям, не входящим в состав альянса.

Упомянутые функции продвижения бренда альянса интернета вещей, управления мероприятиями, управления совместными проектами связаны с привлечением в состав новых участников, продвижением самих технологи интернета вещей и повышения к ним интереса. В целях упрощения понимания на укрупненной схеме отобразим их как:

- привлечение участников;

- продвижение технологий и стандартов.

Обобщив приведенную информацию, изобразим указанные блоки вместе с их связями на схеме в виде укрупненной функциональной схемы альянса интернета вещей (см. Приложение Д). В качестве формата схемы выбрана нотация IDEF0 [35].

Детальная схема процесса стандартизации

Рассмотрим более детально группу функциональных блоков, связанных с процессом стандартизации. При детализации данной функции, прежде всего, следует выделить все операции управления стандартами, а именно:

- применение международных стандартов;

- разработку стандарта;

- обновление стандарта (в т.ч. межгосударственного)

- отмену и прекращение применения стандарта.

Т.е. процесс стандартизации на укрупненной схеме распадется четыре отдельных параллельных процесса, каждая из которых выполняется независимо и имеет идентичные входы и выходы, в качестве входов также будут выступать заявки на стандартизацию, в качестве выходов национальные и международные стандарты.

Перед этапом стандартизации должна быть введена отдельная функция маршрутизации заявки. На этом этапе будет осуществляться проверка того, что альянсом уже велась работа по данному стандарту и определение профильной подгруппы, в которую осуществляется направление заявки.

Кроме того, уточним связь между мониторингом и стандартизацией. В рамках нее предполагается создание проектов стандартов в соответствии с какими-то важными событиями, как то выход международного стандарта, появление новой технологии и т.д. Эту работу обозначим на схеме отдельным блоком подготовки заявки.

В дополнение детализируем взаимодействие процесса стандартизации и выделим отдельно подпроцессы. Выделим в качестве отдельных функциональных блоков процессы национальной и международной стандартизации и изобразим их вместе со связями на схеме.

Детальная схема обеспечивающих процессов.

Рассмотрим детально, функции, обеспечивающие процесс стандартизации:

- международную стандартизацию;

- национальную стандартизацию;

- законодательное обеспечение;

- нормативно-регламентное обеспечение.

При детальном рассмотрении процесса международной стандартизации определим основных международных контрагентов, с которыми будет осуществляться взаимодействие:

- InternetEngineeringTaskForce (IETF) - Инженерный совет Интернета;

- InstituteofElectricalandElectronicsEngineers (IEEE) - Институт инженеров электротехники и электроники;

- InternationalOrganizationforStandardization (ISO) - Международная организация по стандартизации.

Взаимодействие с IETF будет осуществляться при создании новых стандартов в тех областях, в которых устоявшихся стандартов еще не существует. Группа IETF ставит своей задачей выработку перспективных технологий. Все стандарты, выпускаемые данной группой, имеют статус Draft (черновик). Эти стандарты в дальнейшем развиваются другими профильными международными институтами стандартизации и на основании них разрабатываются дальнейшие промышленные стандарты. Взаимодействие с IETF имеет своей целью на самом раннем этапе обозначить направление технологического развития, инициированное в рамках национальной системы стандартизации, чтобы избежать расхождения национальных и международных подходов к развитию интернета вещей.

Взаимодействие с IEEE будет осуществляться при проработке конкретных технологических решений, в том числе в рамках существующих групп международных технических стандартов. IEEE является основополагающим и наиболее значимым в области стандартизации протоколов связи, методик и подходов к разработке прикладного и базового программного обеспечения, в том числе операционных систем. Фокусировка на данном институте с одной стороны будет достаточной для обеспечения международного признания разрабатываемых стандартов, с другой стороны предотвратит распыление сил на взаимодействие с большим числом участников.

Взаимодействие с ISO будет осуществляться в части стандартов связанных с корпоративными бизнес-процессами, их определением и изменением в контексте применения технологий интернета вещей. Т.е. стандарты, связанные не с самими технологиями, а с определением порядка применения этих технологий в соответствующих отраслях хозяйственной деятельности.

В случае национальной стандартизации ситуация более простая, взаимодействие будет осуществляться с одним единственным участником, им будет являться Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологи, которое представляет собой единый орган управления национальными стандартами. Вся национальная стандартизация будет осуществляться через него.

В качестве контрагента по ведению законодательной деятельности будет выступать комитет Государственной думы по экономической политике, промышленности, инновациям, развитию и предпринимательству. Именно в его зону компетенции входит законодательное обеспечения всего, что существует в экосистеме интернета вещей, начиная от технических аспектов, заканчивая правилами ведения бизнеса.

Обобщив сказанное, приведем все уточнения на единой детальной схеме обеспечивающих функций для функции стандартизации (см. Приложение Ж).

Дополнительные функции.

Если рассматривать дополнительные функции, то следует детализировать до конкретных операций функции, связанные с привлечением в Альянс новых участников, а также с продвижением технологий интернета вещей.

С этой целью выделим следующие операции:

- привлечение участников

o реклама (в СМИ);

o управление мероприятиями;

- продвижение технологий и стандартов

o технологический консалтинг;

o совместные R&D проекты;

o проекты внедрения (экспериментальные);

- продвижение бренда альянса интернета вещей;

o реклама (в СМИ);

o сертификация;

Целью всех перечисленных операций является привлечение внимание к тематике интернета вещей и создание имиджа Альянса, как центра компетенции в данной области. Полученная детальная схема дополнительных функций альянса интернета вещей приведена в приложении (см. Приложение З).

Детальная функциональная схема.

Обобщив детализированную информацию, приведенную в разделах 2.2.1.13- 2.2.1.15, сформируем детальную схему альянса интернета вещей. В связи с чрезмерной перегруженностью данной схемы при ее построении в нотации IDEF0, схема приведена в свободной нотации, где функциональные блоки обозначаются прямоугольниками, а их связи стрелками (см. Приложение К).

Организационная структура групп.

При определении организационной структуры альянса и количества работников расчет необходимого числа работников будет производиться исходя из необходимости обеспечения корневого процесса стандартизации. Конечными объектами этого процесса являются стандарты, ведение которых осуществляет альянс. Соответственно в качестве конечных организационных элементов примем группы стандартов в соответствии с разделом 2.1. Каждой такой группе будет соответствовать рабочая группа Альянса, являющаяся конечным элементом организационной структуры.

Каждый из разрабатываемых стандартов по своему содержанию является уникальным нематериальным объектом. Деятельность по его созданию носит временный характер. Сроки принятия и разработки стандартов хоть и не являются жесткими, в общем случае ограничены, поскольку оперативность принятия стандартов является одним из основных показателей эффективности работы альянса. Доступные человеческие ресурсы также ограничены штатом Альянса и его финансированием. Т.е. в данном случае проявляется правило «железного треугольника» [36], которое является одним из основных критериев проектной деятельности. Т.е. разработка каждого конкретного стандарта будет являться отдельным проектом.

Учитывая такой характер деятельности, работники различных групп могут привлекаться к разработке различных стандартов в разные моменты времени. Кроме того, на практике решаемые проблемы будут редко ограничиваться одним функциональным направлением, что приведет к потребности подключения к работе над стандартами специалистов нескольких различных функциональных групп.

Исходя из сказанного, в качестве структуры управления для процесса стандартизации выберем матричную структуру управления [37], в которой по горизонтали (по функциональной оси) будут располагаться функциональные рабочие группы, соответствующие направлениям стандартизации (группам стандартов). По вертикали (проектной оси) будут располагаться конкретные стандарты, разрабатываемые альянсом.

Функциональные рабочие группы в свою очередь в соответствии с разделом 3.1. входят в состав следующих направлений стандартизации:

- Протоколы передачи данных;

- Операционные системы;

- Базовые стандарты приложений интернета вещей;

- Прикладные стандарты интернета вещей;

- Отраслевые стандарты применения.

Указанные направления сформируют вышестоящий уровень управления по отношению к рабочим группам.

В качестве органа, объединяющего и управляющего всеми направлениями, определим технический совет, как одну из основных форм участия специалистов в научно-технической политике организации. В состав совета должны входить руководители соответствующих функциональных направлений.

Соответственно организационная структура процесса стандартизации будет иметь следующий вид:

- технический совет:

o протоколы передачи данных:

§ группа стандартов беспроводных протоколов ближнего действия;

§ группа стандартов беспроводных протоколов дальнего действия;

§ группа стандартов протоколов сотовой связи;

§ группа стандартов протоколов сетевого и транспортного уровней.

o операционные системы:

§ группа базовой функциональности;

§ группа стандартов исполнимого кода;

§ группа стандартов операционных систем IoT;

o базовые стандарты приложений интернета вещей

§ группа стандартов компоновки устройств;

§ группа стандартов вспомогательных протоколов;

o прикладные стандарты интернета вещей:

§ стандартов построения сетей IoT;

§ группа стандартов разработки ПО;

o отраслевые стандарты применения:

§ группа стандартов управления технологическим процессом;

§ группа стандартов управления генерацией и распределением;

§ группа стандартов Здравоохранения;

§ группа стандартов управления складом;

§ группа стандартов контроля, мониторинга и самодиагностики;

§ группа стандартов управления бытом;

§ Группа стандартов управления логистикой;

§ группа стандартов управления безопасностью и контролем доступа;

§ группа стандартов управления сельским хозяйством;

§ группа стандартов управления товарными и транспортными потоками;

§ группа стандартов управления метеоданными;

§ группа стандартов управления продажами, финансовыми операциями и платежными системами.

Итоговая схема организационной структуры, обеспечивающей процессы стандартизации, приведена в приложении (см. Приложение И).

В соответствии с описанием операций стандартизации, приведенном в разделе жизненный цикл каждого проекта создания/принятия стандарта должен иметь следующую последовательность этапов/шагов:

...