Цифровые технологии на ж.д. транспорте

1. Цифровые технологии на ж.д. транспорте

Заведующий кафедрой «Автоматика и системы управления»,
• доцент Малютин Андрей Геннадьевич

2.

Понятие «Цифровая экономика»
Основные законодательные и нормативные акты:
- Указ Президента РФ от 09.05.2017 № 203 «О стратегии развития
информационного общества в Российской Федерации на 2017 –
2030 годы»;
- Программа «Цифровая экономика Российской Федерации»,
утвержденная распоряжением Правительства РФ от 28.07.2017 №
1632-р;
- План мероприятий по развитию образовательной, научной и
экспертной деятельности транспортных вузов в рамках
реализации программы «Цифровая экономика Российской
Федерации» на период 2019 – 2021 гг., утвержденный Министром
транспорта РФ Е.И. Дитрихом 25.10.2018 (далее – План
Мероприятий).
1

3.

Стратегия развития ОАО «РЖД»
Основные законодательные и нормативные акты:
- Долгосрочная программа развития (ДПР) ОАО «РЖД» до 2025
года (утвержденная 19 марта 2019 года Правительством Российской
Федерации);
- Стратегия научно-технологического развития холдинга
«Российские железные дороги» на период до 2025 года и на
перспективу до 2030 года (Белая книга);
- Комплексный научно-технический
железная дорога».
проект
«Цифровая
2

4.

Сквозные технологии цифровой экономики:
Технологии «Индустрии 4.0»
Индустрии 1.0 и 2.0 — (появление новой технологии общего
назначения, на её основе можно создать другие технологии,
которые в свою очередь позволяют увеличить эффективность и
результативность деятельности) — энергетические технологии: пар
и электричество соответственно).
Индустрия 3.0 — появление электроники и ИТ.
Четвёртая промышленная революция (индустрия 4.0) —
массовое внедрение киберфизических систем в производство и
обслуживание человеческих потребностей, включая быт, труд и
досуг (Всемирный экономический форум в Давосе, 2011 г.).
Киберфизическая система — это система, интегрирующая
материальное оборудование, датчики, вычислительные ресурсы и
информационные системы, на протяжении всей цепочки создания
стоимости, как правило, выходящей за рамки одного предприятия
или бизнеса.
3

5.

Понятие «Цифровая экономика»
Цифровая
экономика
–
это
система
экономических,
социальных и культурных отношений, основанных на
использовании цифровых технологий (https://data-economy.ru/).
4

6.

Цифровые платформы
- Цифровая платформа – это система алгоритмизированных
взаимовыгодных
взаимоотношений
значимого
количества
независимых участников отрасли экономики (или сферы
деятельности), осуществляемых в единой информационной среде,
приводящая к снижению транзакционных издержек за счёт
применения пакета цифровых технологий работы с данными и
изменения системы разделения труда
(Б.М.Глазков, вице-президент ПАО «Ростелеком»);
- Цифровая платформа – это подрывная инновация,
представляющая собой интегрированную информационную
систему, обеспечивающую многосторонние взаимодействия
пользователей по обмену информацией и ценностями,
приводящие к снижению общих транзакционных издержек,
оптимизации бизнес-процессов, повышению эффективности
цепочки поставок товаров и услуг.
5

7.

Принципы цифрового бизнеса
Принципы цифрового бизнеса имеют следующее значение:
«Полная
согласованность»
означает
наличие
необходимой, достоверной и своевременной информации о
событиях и намерениях у одновременно всех субъектов,
участвующих в предоставлении услуг, включая сотрудников,
клиентов и партнёров;
«Бизнес в режиме онлайн» означает принятие
правильных решений и осуществление действий без критичных
(повышающих риски или дополнительные затраты, снижающих
конкурентоспособность услуг) задержек;
«Управление сервисами» означает планирование и
контроль деятельности в контексте показателей услуг для
клиентов, которые, в свою очередь, складываются из показателей
внутренних сервисов.
6

8.

Цифровая железная дорога холдинга «РЖД»
Цифровая железная дорога холдинга «РЖД» – это совокупность
информационных
технологий,
процессов
и
стандартов
взаимодействия, отвечающих трём бизнес-принципам:
полная согласованность;
бизнес в режиме онлайн;
управление сервисами;
во всех областях деятельности холдинга, и использующих
современные
механизмы
обеспечения
информационной
безопасности.
Реализация указанных принципов должна осуществляться
за счёт внедрения и развития автоматизированных решений,
которые
обладают возможностью
результативного
и
рационального
применения
к сервисным
блокам
модели
цифровой
железной
дороги,
а
также соответствуют
организационным и техническим стандартам взаимодействия
между сервисными блоками.
7

9.

Сквозные технологии цифровой экономики:
Технологии «Индустрии 4.0»
большие данные (Big Data) ;
нейротехнологии;
искусственный интеллект;
системы распределённого реестра (блокчейн);
квантовые технологии;
новые производственные технологии;
промышленный интернет;
робототехника;
сенсорика;
беспроводная связь (5G New Radio);
виртуальная и дополненная реальности.
8

10.

Cквозные технологии
ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ (IОT)
Технология сбора и передачи информации о состоянии
объектов без участия человека для
последующей её
автоматической обработки и формирования управляющих
воздействий
БОЛЬШИЕ ДАННЫЕ (BIG DATA)
Технология скоростной обработки структурированных и
неструктурированных данных для выявления неочевидных
связей и формирования результатов, воспринимаемых
человеком
9

11.

Cквозные технологии
РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ РЕЕСТРЫ (BLOCKCHAIN)
Децентрализованный цифровой реестр данных транзакций,
который используется распределенной
сетью участников
рынка для повышения эффективности и прозрачности
процессов
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ (AI/ML)
Системы,
способные
решать
задачи,
считающиеся
творческими, самообучаясь,
накапливая знания о предметной области
традиционно
используя и
10

12.

Cквозные технологии
ВИРТУАЛЬНАЯ И ДОПОЛНЕННАЯ РЕАЛЬНОСТЬ (VR/AR)
Среда с прямым или косвенным дополнением физического
мира цифровыми данными в режиме реального времени,
при
помощи
компьютерных устройств и программного
обеспечения к ним
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ (КВАНТОВЫЕ
КОММУНИКАЦИИ)
Применение устройств на основе явления
суперпозиции для передачи и обработки данных
квантовой
11

13.

Интернет вещей
Интернет Вещей (IoT, Internet of Things) – система объединенных
компьютерных сетей и подключенных физических объектов (вещей)
со встроенными датчиками и ПО для сбора и обмена данными, с
возможностью удаленного контроля и управления в автоматизированном режиме, без участия человека.
Промышленный Интернет Вещей (Industrial Internet of Things,
IIoT) – Интернет Вещей для корпоративного / отраслевого применения – система объединенных компьютерных сетей и подключенных
промышленных (производственных) объектов со встроенными
датчиками и ПО для сбора и обмена данными, с возможностью
удаленного контроля и управления в автоматизированном режиме,
без участия человека.
Промышленный интернет вещей – многоуровневая система,
включающая в себя датчики и контроллеры, установленные на
узлах и агрегатах промышленного объекта, средства передачи
собираемых данных и их визуализации, мощные аналитические
инструменты интерпретации получаемой информации и многие
другие компоненты.
12

14.

Сферы для реализации IoT технологий
13

15.

Интернет вещей - конкурентные преимущества
• снижение времени на проверку состояния оборудования,
предотвращения поломок и простоев оборудования;
• анализ данных доступных ресурсов производства для
сокращения затрат, распределения нагрузки, оптимизации
производства;
• создание масштабируемой системы, принимающей решения на
основе данных.
14

16.

Примеры – Умный дом
15

17.

Примеры – Умный склад
16

18.

Примеры – Система мониторинга
17

19.

Элементы Интернета Вещей
• Средства
идентификации
средства
местонахождения в режиме реального времени;
определения
• Микроконтроллеры;
• Средства измерения (датчики) – температура, влажность…;
• Исполнительные системы – электрический привод…;
• Средства и каналы передачи данных – ZigBee, WirelessHart, MiWi,
6LoWPAN, LPWAN;
• Средства обработки данных – центры обработки данных и пр.
18

20.

Архитектура Интернета вещей
19

21.

Микроконтроллеры общего назначения
Arduino Uno
(Atmel ATMega 328p)
Arduino Nano
(Atmel ATMega 328p)
Arduino Leonardo
(Atmel ATMega 32U4)
Arduino Mega
(Atmel ATMega 2560)
20

22.

Беспроводные микроконтроллеры
Espressive Systems
Esp8266
NodeMCU
Evaluation Board
Realtek
RTL8710AF
RTLduino
Evaluation Board
Atmel
ATWINC1500
Adafruit Feather
Evaluation Board
21

23.

Одноплатные микрокомпьютеры
Orange PI Zero
(All Winner H2 SoC)
Raspberry PI 4
(BCM2711 SoC)
22

24.

Цифровые и аналоговые датчики
23

25.

Исполнительные устройства
24

26.

Пассажирские перевозки РЖД
25

27.

Грузовые перевозки РЖД
26

28. Спасибо за внимание!