Анализ эффективности применения облачных технологий в процессах системы аварийного оповещения МЧС

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ»

Факультет Бизнеса и Менеджмента, Школа Бизнес-информатики

Анализ эффективности применения облачных технологий в процессах системы аварийного оповещения МЧС



ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2. ПРИМЕНЕНИЕ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ К БИЗНЕС-ПРОЦЕССАМ

3. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В БИЗНЕСЕ

4. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕССАХ АВАРИЙНОГО ОПОВЕЩЕНИЯ МЧС

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



ВВЕДЕНИЕ

В современном мире абсолютно каждая компания ищет способ изменить в лучшую сторону свои бизнес-процессы. Руководство любой организации постоянно находится в поиске способов удешевления входа в эти процессы, ускорения прохождения всех веток процессов и качественное и количественное увеличение результативности на выходе из процессов. Для улучшения качества работы своих компаний, руководители начали обращаться к применению облачных технологий. При этом компании, работающие в сфере IT, в наше время вкладывают сотни миллионов долларов в сферу облачных решений, это направление растет с каждым годом, постоянно увеличивается производительность существующих решений, а также изобретаются новые облачные инструменты. Для IT-компаний это направление очень перспективно. Сейчас и государственные структуры также начинают использовать в своих процессах облачные технологии. В этой работе речь пойдет об облачных технологиях в процессах работы МЧС, а именно в процессах системы оповещения об экстренных ситуациях в разрезе проблемы лесных пожаров.

Облачные вычисления - это модель предоставления услуг, при которой пользователь может из любого места, с помощью подключения к сети Интернет, получить доступ к общему пулу вычислительных ресурсов, которые при этом используются с минимальными эксплуатационными затратами и обращениями к провайдеру.

Сейчас нет работников в IT-сфере, которые ничего не слышали о таком виде технологий. «Облачными» эти технологии начали называть потому, что для работы с ними необходим доступ к сети Интернет, а исторически сложилось, что Интернет на всякого рода диаграммах и презентациях изображали в виде облаков. Простыми словами облачные вычисления можно определить, как эффективную систему вычислений, которая предоставляется конечному пользователю при помощи доступа к сети Интернет.

В наше время, тема облачных технологий имеет высокую актуальность, потому что постоянно появляются новые облачные решения для бизнеса. Причем эти облачные решения занимают огромную часть рынка. Практически все, что имеет локальную версию, имеет облачное решение, причем в облачной версии решение практически всегда дешевле. Те, кто в данный момент времени не начал использование облачных вычислений в своем бизнесе, либо не нуждается в компьютерной поддержке, либо имеет собственное решение, либо пока по тем или иным причинам не доверяет облаку.

Как правило, компании, предоставляющие программное обеспечение в облаке взимают плату за свои услуги по факту использования их сервиса. Сейчас предоставление в качестве услуги ПО пользуется наибольшим спросом. Это модель SaaS. Эту и другие модели предоставления услуг на базе облачных технологий мы рассмотрим в данной работе ниже.

Целью этой работы является анализ эффективности применения облачных технологий в процессах системы аварийного оповещения МЧС. В этой ВКР будет рассмотрена возможность использования облачных технологии при мониторинге лесных пожаров. Для того, чтобы полностью рассмотреть применимость облачных технологий необходимо произвести следующие работы следующие работы:

1. Дать определение облачным технологиям;

2. Классифицировать облачные технологии по модели предоставления услуг;

3. Классифицировать облачные технологии по способу развертки;

4. Рассмотреть варианты использования облачных технологий в бизнес-процессах коммерческих компаний;

5. Определить проблемы, возникающие при мониторинге лесных пожаров;

6. Найти применение облачных технологий в системе мониторинга лесных пожаров и обосновать их эффективность;

7. Построить модели бизнес-процессов с использованием облачных технологий.

Для последнего пункта была использована нотация BPMN2.0, программное обеспечение - Camunda Modeler для операционной системы Mac OS.

Определения

Для начала, в данной работе необходимо дать некоторые базовые определения сущностей, терминов, явлений и систем, которые будут описаны далее. В этой главе будут описаны основные понятия, более глубокие определения будут описаны в других главах.

Изначально определим, что такое «Облачные вычисления». Как описано в [1]:

облачные вычисления (Cloud Computing) -- технология обработки данных, в которои? компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как интернет-сервис.

Такое определение можно использовать для общего понимания термина «облачных вычислений». Под основным преимуществом облачных технологий необходимо понимать следующее: все вычисления происходят не на машине клиента, а на удаленном сервере.

Процесс -- (лат. «processus» and «procedere» -- «продвижение» и «двигаться вперёд») -- это совокупность действий, повторяемых во времени, с конкретным началом и концом, целью которых является создание ценности для внешних и внутренних клиентов.

Такое определение процесса можно найти в источнике [2]. Необходимо также сказать, что это определение дано в разрезе теории управления организации.

В качестве графического представления процесса можно использовать блок-схемы. Существует множество программных решений и нотаций для описания процессов.

Необходимо подчеркнуть, что в описании процессов необходимо не только учитывать конкретные действия (функции) и события, а также отмечать, какие при этом используются ресурсы (человеческие, программные и т.д.) Любой процесс при этом имеет вход и выход, в виде некоторых событий. Начальное событие необходимо для того, чтобы инициировать процесс, конечное же для того, чтобы завершить его и / или инициировать следующий.

Модели развертывания облачных технологий описаны в [3]. Стоит выделять 3 вида развертывания облачных технологий.

1. Частное облако. Такой вид технологий используется внутри компании. Принадлежать оно может как самой организации, так и предоставляющему услугу провайдеру. Такой вид развертывания удобен тем, что все настройки облака оптимальны для нужд конкретной компании. Но для развертывания такого облака на территории компании необходимо понимать, что организация сильно потратится на оборудование и его настройку. Также необходимо постоянное администрирование. Основным преимуществом такого вида облака, помимо оптимальности настроек, является безопасность.

2. Публичное облако. Вся инфраструктура расположена у поставщика услуг, при этом пользование предоставляется свободно широкому кругу пользователей. В качестве примера, можно привести Google-диск. Как правило, используется мощное, быстрое и качественное оборудование, а обслуживается оно квалифицированным персоналом. При этом все, что нужно пользователю - выход в Интернет. Минусами являются безопасность, невозможность контролировать облако со стороны клиента, а также низкая производительность. Такими облаками, как правило, пользуются частные лица.

3. Гибридное облако. В такой модели развертывания комбинируются частные и публичные облака таким образом, чтобы клиент сэкономил на закупке и администрировании оборудования, но при этом клиенту предоставляется возможность контроля и высокий уровень ресурсов.

Модели обслуживания облачных технологий также принято разделять на 3 основных типа, которые описаны в [4].

1. IaaS (Infrastructure as a Service - инфраструктура как сервис, англ.) - модель обслуживания, где клиенту предоставляются физические ресурсы, такие как сетевое оборудование, накопители, серверное оборудование. Такое обслуживание необходимо для того, чтобы организация или частное лицо могло экономить на собственном оборудовании. При этом ПО может предоставляться непосредственно заказчиком услуги.

2. PaaS (Platform as a Service - платформа как сервис, англ.) - модель обслуживания, при которой клиенту предоставляется программное обеспечение, на базе которой можно, например, разрабатывать собственное программное обеспечение или обмениваться сообщениями и т.д. Можно сказать, что PaaS - это IaaS с операционной системой, которую предоставляет провайдер услуг, и интерфейсом прикладного программирования (API). Только при этом потребитель никак не управляет серверной частью облака, хранилищами и сетями, но при этом развернутое программное обеспечение полностью под контролем заказчика услуг.

3. SaaS (Software as a Service - приложение как сервис, англ.) - модель обслуживания облака, при котором заказчик услуг получает доступ к приложениям, располагающимся в облаке. Иначе говоря, клиент имеет возможность пользоваться программным обеспечением, которое предоставлено в облаке, при этом всеми вопросами, связанными с ключами и лицензиями занимается предоставляющая услуги компания. Бывают ситуации, когда поставщики предоставляют свои услуги бесплатно, например для рекламы возможностей своего программного обеспечения.

Список сокращений

ПО - программное обеспечение.

IT - Information Technology.

ИТ - информационные технологии.

ГИС - геоинформационная система.

Постановка проблемы

В данной главе будет обозначена основная проблема, которая рассматривается в данной работе.

Каждый год МЧС сталкивается с проблемой лесных пожаров. В случае лесного пожара необходимо вмешательство человека. Такого рода чрезвычайные ситуации разрушительны не только для людей (в случае, если очаг возгорания расположен вблизи населенных пунктов), но и с экологической точки зрения.

На данный момент система аварийного оповещения МЧС не всегда своевременно реагирует на проблему. В некоторых областях России до сих пор для мониторинга лесных пожаров используются вертолеты МЧС. Это неэффективно с точки зрения:

1. Времени (на обнаружение очагов возгорания уходит много времени);

2. Количества человеческих и материальных ресурсов (необходимо большое количество квалифицированных пилотов, единиц авиатехники и топлива);

3. Отказоустойчивости (по разным причинам пилот не всегда может заметить очаг возгорания);

4. Непрерывности (при некоторых погодных условиях нельзя пользоваться авиатехникой).

При этом в некоторых регионах, например в Тульской области, МЧС узнает о лесных пожаров при помощи спутникового зондирования Земли. Однако сейчас такой способ не достаточно оптимизирован, что показывает время реагирования на пожар. Как сообщает пресс-служба МЧС сейчас МЧС совместно с РАН развивают такой путь решения проблемы оповещения.[5]

Цель и задачи исследования

В этой главе будут обозначены основные цели и задачи исследования.

1. Изучить, каким образом на данный момент работает система оповещения МЧС;

2. Разработать модели процессов данной системы (AS-IS и TO-BE);

3. Рассмотреть возможность и целесообразность внедрения облачных технологий в процессы системы оповещения МЧС;

4. Сравнить отказоустойчивость и скорость работы систем с применением облачных технологий и без них.

Актуальность проблемы

На настоящий момент актуальность проблемы определяется следующими факторами:

1. Каждый год лесные пожары случаются с ранней весны и до середины осени;

2. Невозможно предугадать, где и когда случится лесной пожар;

3. МЧС не всегда вовремя узнает о лесных пожарах.

Исследование, проведенное в данной работе может быть полезно для:

1. Дальнейших исследований в области применения облачных технологий для оптимизации систем;

2. Оптимизации существующей системы экстренного оповещения МЧСЖ

3. Исследования применимости облачных технологий в масштабных государственных проектах.

Объект и предмет исследования

Объектом данного исследования являются облачные технологии и их возможности.

Предметом данного исследования является внедрение облачных технологий в процессы систем аварийного оповещения МЧС.

Структура работы

Данная работа состоит из Введения, четырех глав, Заключения. В первой главе исследуется литература, имеющая отношение к теме данного исследования. Во второй главе происходит ознакомление с основами бизнес-моделирования. В третьей рассмотрено применение облачных технологий к бизнесу. В четвертой главе рассмотрены проблемы современного мониторинга лесных пожаров и рассмотрена возможность внедрения облачных технологий в системы оповещения МЧС. В заключении приводятся результаты проведенного исследования.

облачный бизнес оповещение



1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В данной главе будет рассмотрена литература, которая имеет отношение к теме данного исследования.

В [1] описывается сама концепция облачных технологий и облачных систем. Данный источник обеспечивает правильное понимание этих терминов. Также в этом учебном издании достаточно углубленно изучается применимость облачных технологий к малому бизнесу.

Учебное пособие для начинающих предпринимателей и менеджеров [2] достаточно полно выявляет метрики эффективности процессов в компании. Также в разрезе теории управления организации дано понимание бизнес-процесса на уровне управляющего бизнес-процесса.

Статья из электронного журнала [3] помогает классифицировать облачные технологии на 3 вида развертывания. В этой статье утверждается, что облачные технологии по способу развертки делятся на следующие типы:

1. Частное облако (таким видом развертки пользуются компании, для которых важна защищенность данных и которые имеют финансовое обеспечение, достаточное для внедрения частного облака);

2. Публичное облако (таким видом развертки как правило пользуются частные лица для личных целей);

3. Гибридное облако (используется компаниями с целью экономии средств на развертку, является наиболее востребованным для малого бизнеса).

Научный журнал «Программные продукты, системы и алгоритмы» предлагает своему читателю статью [4] , в которой также приводится классификация облачных технологий, но по другому аспекту - по модели предоставления услуг. Таким образом, облачные сервисы делятся на три вида:

1. SaaS (Software as a Service);

2. PaaS (Platform as a Service);

3. IaaS (Infrastructure as a Service).

В действительности, в том же источнике говорится о других, более частных видах моделей предоставления услуг в «облаке», однако для нашего исследования они интереса не представляют. Предоставленная классификация на три модели является признанной и известной во всем мире.

Источники [5], [12] и [13] по сути представляют собой новостные и информационные статьи, необходимые для сбора статистики и понимания актуальности проблемы. В них описаны проблемы, связанные с экологической составляющей вопроса. Там можно найти статистику по лесам и лесным пожарам в России за последнее время.

Статья [6] помогает ознакомиться с нотацией описания бизнес-процессов BPMN2.0, при этом показывает ее преимущество перед другими нотациями. Это один из самых полезных источников, который был использован в данной ВКР. В этой статье описаны базовые элементы нотации BPMN2.0, такие как пул, дорожки ответственности, операции, события, шлюза и т.д. В действительности, там также приводятся простые примеры, которые помогают новичку освоиться в данной нотации.

Учебное пособие [7] дает понимание не только бизнес-процесса, но и показывает предпосылки использования процессного подхода. Более того в этом источнике предоставляется самое официальное определение по ГОСТу. Также, как и [8] помогает разобраться в структуре бизнес-процесса и обязательных атрибутах. При этом в [8] поясняется, что «бизнес-процесс» - устойчивое выражение, откуда мы можем полагать, что использование данного термина к процессам систем МЧС уместно.

[9] - статья, которая дает понимание того, каким образом используются облачные технологии в наше время в самом консервативном - банковском секторе. Также там рассмотрены «три мифа», которые мешают людям использовать новые технологии:

1. Миф о сложности;

2. Миф о дороговизне;

3. Миф о ненадежности.

Источники [10] и [11] являются Интернет порталами рекламного характера для одного и того же решения. Только в случае с [10] нам представляется локальная версия решения для малого бизнеса, а в случае компании, портал которой находится по ссылке [11] решение является облачным. При помощи этих двух порталов произведен сравнительный анализ одного и того же сервиса с использованием облачных технологий и без них. Это необходимо для того, чтобы продемонстрировать на живом примере преимущество облачных решений перед такими же решениями, но в виде локального приложения.

В статье [14] показаны возможности облачных технологий для помощи малому бизнесу. Там приведены примеры использования «коробочных» сервисов, работающих на основе облачных технологий.

[15] носит ознакомительный характер в разрезе вопроса о непрерывности бизнеса. Там дается понимание того, что непрерывность - один из наиболее необходимых аспектов успешной работы бизнеса. Более того, часто несоблюдение этого условия может повлечь за собой не только материальные потери, но и человеческие потери. Так это может произойти при рассмотрении работы МЧС.

Статья [16] является рекламой продукта компании Hewlett-Packard, который представляет собой облачное решение, способное гарантировать непрерывность бизнеса.

[17] - рекламный сайт компании «Прозрачный мир», которая в данный момент времени разрабатывает облачное решение, необходимое для ускорения и улучшения работы системы мониторинга лесных пожаров.

Учебное пособие [18] является справочником по методологии Aris. В данной работе он был необходим для того, чтобы выбрать нотацию описания бизнес-процессов.

2. ПРИМЕНЕНИЕ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ К БИЗНЕС-ПРОЦЕССАМ

Роль облачных технологий в бизнес-процессах

В наше время, каждая организация пытается увеличить прибыль и сократить издержки при помощи современных технологий. При этом облачные технологии помогают в обоих аспектах.

Для того, чтобы проводить аналитику своей работы и совершенствовать управление процессами в компании, в наше время организации используют различные корпоративные информационные системы, такие как CRM, ERP и т.д. Для того, чтобы пользоваться полными возможностями, например, CRM необходимо максимальное количество точек по сбору информации, таким образом необходимо, чтобы наибольшее количество машин организации было подключено к общему серверу с данными, а также снабжено непосредственной возможностью использования CRM. Для этого, как правило, пишется тонкий клиент, при котором оператор только вводит необходимые данные в систему, а вся обработка и хранение данных происходит на серверной части. Максимально удобно, когда тонкий клиент имеет WEB-оболочку, так как в таком случае мощностей любой машины достаточно (необходим только браузер и выход в Интернет). Таким образом облачные технологии позволяют быстрее и дешевле проводить аналитику управленческой политики компании.

Облачные технологии также помогают удовлетворить различные прикладные нужды компании, например различного рода мессенджеры, онлайн-бухгалтерия и т.д.

Для начала определим понятие процесса. Процессный подход к управлению организации заключается в следующем: каждый сотрудник работает над жизнью конкретных процессов, имея в них отведенную ему роль. Такой подход пришел на смену функциональному подходу управления организацией, где не было как таковых процессов, а была лишь идея о разделении труда, поставлена она была в рамках следующего утверждения: потребность является ничем иным, как совокупностью функций, которые необходимо выполнить для того, чтобы удовлетворить данную потребность. При этом работники не имеют возможности видеть конечный результат работы компании, и, соответственно, перестают понимать свое место в общей цепочке работы. Преимуществом процессного подхода является то, что горизонтальная зависимость между рабочими единицами намного сильнее, чем в функциональном подходе. При этом вертикальная связь немного слабее. Чувство ответственности работника меняется (не в количественной, а в качественной мере). Это обусловлено тем, что сотрудник отвечает не только за те функции, которые были возложены на него руководством, но и за жизнедеятельность и за результат процесса в целом.

Итак, как утверждается в [7]: в стандартеISO9000-2001 процесс определен как «совокупность взаимосвязанных или взаимодействующих видов деятельности, преобразующих входы в выходы». Такое определение нас полностью устраивает.

В [8] говорится о том, что «бизнес-процесс» - это традиционное устойчивое выражение, т.к. в отличных от управления областях, например в физике или математике используемое понятие «процесс» является совсем другим по смыслу. Поэтому в данной работе мы будем использовать понятие «бизнес-процесс».

Бизнес-процессы экстренной системы МЧС для министерства являются обеспечивающими. Это означает, что данные процессы необходимы для того, чтобы обеспечить жизнедеятельность основных процессов МЧС.

Для того, чтобы правильно описать бизнес-процесс, необходимо для начала описание его окружения. Под окружением бизнес-процесса подразумевается совокупность входов и выходов процесса, а также клиенты и владельцы процесса. Клиенты могут при этом быть как внутренними, так и внешними, в нашем же случае, так как процессы системы аварийного оповещения МЧС являются обеспечивающими, клиентом данных бизнес-процессов является само министерство. Владельцем же наших бизнес-процессов будет оператор, все остальное будет сделано автоматически, что конечно тоже будет описано в модели. Именно поэтому, выбор нотации описания процессов для этой работы пал на BPMN2.0, ведь именно в ней есть возможность использования пулов и дорожек ответственности, где можно наглядно показать совместную работу людей и технологий.

Для разработки модели мы будем использовать нотацию BPMN 2.0. Выбор данной нотации не случаен. Дело в том, что в действительности на данный момент это наиболее распространенный вариант моделирования бизнес-процессов. Распространенность этого варианта обусловлена тем, что данная нотация является самой гибкой и простой с точки зрения построения наглядных и удобных для разработки моделей. Простота достигается благодаря наглядности, а гибкость за счет набора элементов и правил данной нотации. Более того, только BPMN 2.0 имеет возможность распределять роли исполняющих ресурсов в пулы, что является неоспоримым преимуществом такого моделирования. Базовые элементы данной нотации описаны в [6].

Помимо вышеупомянутой нотации, наиболее распространенными нотациями описания и оптимизации бизнес-процессов являются нотации семейства IDEF и нотации компании SAP ARIS, в частности eEPC и VAD. eEPC и нотации семейства IDEF мы не рассматриваем в силу удобства нотации BPMN 2.0

Основными метриками, которые показывают верность реинжиниринга процессов системы аварийного оповещения МЧС являются отказоустойчивость и время прохождения всех процессов, предшествующих процессу непосредственного оповещения сотрудников, исполняющих основные функции министерства чрезвычайных ситуаций.



3. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В БИЗНЕСЕ

Сейчас немалым спросом пользуются различные облачные решения, которые рассчитаны не только на обычных Интернет-пользователей, но и на различного рода организации.

Необходимо отметить, что для руководителей как частных компаний, так и государственных организаций однозначно понятна польза облачных технологий, так как в наши дни такого рода технологии уже не являются чем то новым и необычным. При этом целью любого руководителя является максимальное упрощение и оптимизация производственных и непроизводственных процессов. В условиях посткризисного времени облачные технологии помогают удержаться от краха многим малым предприятиям, а так же экономят миллионы долларов крупным корпорациям. В следствии этого, применение таких технологий помогает снизить себестоимость выпускаемого компанией продукта, а значит и к конечному потребителю такой продукт попадает дешевле.

IT-компаниями вкладываются сотни миллионы долларов в масштабирование этого бизнеса, при этом с каждым годом придумываются новые решения, обновляются старые, опираясь на спрос пользователей. Данное направление в IT-бизнесе является очень перспективным. Причем, необходимо отметить, что использование облачных технологий может быть также полезным не только со стороны удобства использования и маркетинга, но и со стороны маркетинга. Приведем такой простой пример:

На рынок выходит новая молодая IT-компания, которая пытается отвоевать часть рынка в разрезе разработки и внедрении CRM-систем. Для начала, необходимо уточнить, что у компании нет огромных денег на рекламу и раскручивание своего продукта, при этом компании интересно не разработать коробочное решение, а делать более гибкие системы под нужды конкретных заказчиков. Однако такие услуги стоят дорого, а репутацию на рынке необходимо заслужить. Тут как раз и могут подойти на помощь облачные технологии. Дело в том, что многие крупные компании не доверяют способу хранения своих данных на чужих серверах. Поэтому им необходимо Standalone приложение, которое будет работать с их собственными серверами. Однако совсем небольшие предприятия, которые хотят внедрить корпоративную информационную систему и не хотят тратиться на собственное серверное оборудование, легко пойдут на сделку, если им предложить недорогое облачное решение. При этом IT-компания может выпустить простое, усредненное решение с возможностью хранить данные на своих серверах и продавать его за небольшие деньги малым организациям. И это будет неплохой старт для компании, которая при этом изначально концептуально не планировала разработки ПО, которые поддерживают облачные технологии.

Чем же для бизнеса в целом полезны облачные технологии? Существуют три основных обоснования использования облачных технологий в компании.

1. Экономия на технических мощностях. «Облако» берет все расчеты на себя, при этом все проекты организации могут храниться и просчитываться на серверной части, когда компьютеры пользователей внутри организации не должны обладать большими технологическими мощностями, такими как оперативная память, физическая память и процессор. На всех этих аспектах можно экономить. Более того, этот эффект имеет пролонгированное действие, так как менять техническую оснастку организации со временем также нужно будет в меньшем объеме.

2. Экономия на лицензиях ПО. В случае, если (как часто бывает) дорогостоящая лицензия высчитывает стоимость исходя из количества работающих с ней машин, а не пользователей, облачные технологии позволяют очень неплохо экономить. Иными словами, при таком использовании, если техническая база одна, а пользователей много, то плата будет меньше в число, равное количеству пользователей.

3. Экономия на скорости развертки фирменной информационной инфраструктуры. Благодаря облачным технологиям, развертка инфраструктуры занимает гораздо меньше времени, так как для этого требуется меньше однотипных манипуляций. Более того, это очень ускоряет процесс масштабирования бизнеса, в случае, например, с переездом офиса или открытием новых точек.

Главное преимущества «облака» заключается в том, что у пользователя отпадает необходимость закупать новое дорогостоящее оборудование и дополнительные лицензии на программное обеспечение. Более того, если речь идет не о частном пользователе, а о компании, нет необходимости держать излишне большой штат сотрудников, занимающихся обслуживанием технической части, так как при использовании облачных сервисов, этим занимаются другие люди, оплата услуг которых входит в плату за сервис. Также не нужно заботиться об обновлении технической базы. А в случае сезонного бизнеса не нужно думать о простое дорогостоящего оборудования.

Однако, есть у «облаков» и недостатки:

1. Невозможность исправить ошибки обработки в кратчайшие сроки (так как скорость зависит от персонала обслуживающей сервис компании и обращение о неверности обработки должно пройти больше инстанций, чем в случае, когда облачные технологии не используются)

2. Невозможность исправить поломку технических мощностей непосредственно по факту поломки, так как это также зависит от персонала другой компании.

Примеры использования облачных технологий в бизнесе

Еще десять лет назад предоставляющие свои решения IT-компании использовали намного более сложные и медленные процессы для предоставления своего продукта бизнесу. В то время алгоритм внедрения и развертки решения выглядел следующим образом:

1. Продажа «коробки» с дисками и инструкциями;

2. Установка ПО на компьютеры в офисе заказчика;

3. Продажа или подбор серверного оборудования в случае с большой внутренней необходимой информационной инфраструктуры в компании;

3.1 Продажа или подбор серверного программного обеспечения;

3.2 Обеспечение каналов связи сервера и компьютеров в офисе;

3.3 Индивидуальные настройки на разных пользователей;

4. 4. Если необходимо, обучение персонала.

Проблема такого алгоритма заключается в том, что для его реализации в крупном предприятии, особенно, если предприятие имеет больше, чем один офис, потребуется достаточно много квалифицированных специалистов, таким образом и время и цена такого внедрения значительно больше, чем при использовании облачных технологий.

В наше же время, с использованием облачных технологий все происходит намного проще, дешевле и быстрее. Компания за сравнительно небольшую плату на постоянной основе может получить следующие, необходимы в наши время для каждой организации услуги:

1. Домен с именем компании для корпоративной электронной почты;

2. Простой сайт-визитка для организации, с возможностью администрирования;

3. Мессенджер для обмена мгновенными сообщениями с возможностью использования вложенных документов, в том числе и фото-, видео- и аудио- файлов, для сотрудников компании внутри рабочего пространства;

4. Необходимые для работы в офисе, доступные непосредственно в окне браузера приложения, такие, например, как Microsoft Office 365;

5. Решения для бухгалтерского и налогового учета, предоставление отчетов, необходимых внутри компании.

Особенно это удобно для работников, которые работают удаленно, при этом работодателю легче найти сотрудника на аутсорсинг.

В наше время применение облачных технологий в бизнесе стало намного популярнее, чем это было несколько лет назад, в силу того, что многие руководители за это время стали грамотнее и стали лучше разбираться в решениях, которые сейчас предоставляет IT-сфера. Также за последнее десятилетие стоимость соединения с Интернетом стала намного ниже, более того качество соединения выросло и стало более надежным.

Среди экспертов есть немногие, которые считают, что применение таких технологий с точки зрения их оплаты имеет накопительный эффект, и что в течении нескольких лет абонентская плата за услуги может сравниться со стоимостью закупки, развертки и обслуживания собственной IT-системой. Однако большинство экспертов склоняются к тому, что для малого бизнеса, особенно в реалиях нашего времени задача в первую очередь состоит не в долгосрочной экономии, а в моментальной доступности и гибкости систем.

Также, необходимо отметить, что и в банковской сфере также начали применять облачные технологии. Конечно, не все банки доверяют хранение своих данных облачным сервисам. Однако сейчас, не смотря на свою консервативность в методах работы многие предприятия, относящие себя к рынку финансов активно внедряют решения, базирующиеся на облачных технологиях.

В [9], рассматривают Интернет-банкинг, который можно привести, как пример использования облачных технологий. Для начала дадим определение этому термину. Итак, Интернет-банкинг - это термин, обозначающий технологии дистанционного обслуживания или коммуникации банка с клиентом по средствам связи Интернет. В том же источнике сообщается, что в действительности, Интернет-банкинг последние несколько лет очень активно внедряется в рамках системы ДБО российскими банками, однако доля людей, предпочитающих наличный способ оплаты по прежнему очень велика. В данной статье определяют три причины такого недоверия Интернет-банкингу:

1. 1. Миф о небезопасности такого вида обслуживания;

2. 2. Миф о дороговизне использования Интернет-банкинга;

3. 3. Миф о сложности использования Интернет-банкинга.

Как и при внедрении любых других инноваций, потребитель склонен изначально верить в ненадежность сложность и дороговизну нового вида услуг, однако со временем это проходит.

Банкам же удобно переходить на такой вид обслуживания в виду того, что сокращается бюрократический аппарат, а также привлекательный вид и удобство использования Интернет-банкинга также является новым витком в сфере банковского маркетинга.

Примеры использования облачных технологий в бухгалтерии

В приведенном примере, мы будем рассматривать компанию, в которой бухгалтерский учет ведется пятью людьми. Для бухгалтерского учета часто применяется популярная в наше время система 1С:Бухгалтерия. Поэтому и для нашей компании мы будем рассматривать эту систему. Итак, для того, чтобы купить коробочное решение и начать им пользоваться, этой организации лучше всего подойдет решение «1С:Бухглтерия 8 ПРОФ. Комплект на 5 пользователей». Чем же полезна именно эта редакция?

1. Лицензия на 5 работников сроком на 1 год:

2. Готовое решение для ведения бухгалтерского и налогового учета, возможность создавать отчетность УСН и ЕНВД непосредственно в программе;

3. В одной информационной базе можно вести учет по нескольким организациям сразу, это удобно, когда у компании есть, например, дочерние общества;

4. Режим работы для многих пользователей одновременно, возможность изменения решения.

По данным [10] сейчас стоимость этой редакции составляет 26 000 рублей, что является достаточно выгодным предложением, так как цена такого же решения с лицензией на одного человека стоит всего в два раза дешевле - 13 000 рублей.

Но это все касается решения без использования облачных технологий, теперь рассмотрим иной вариант. По запросу «1с в облаке» в поисковом сервисе «Яндекс» при переходе по первой ссылке в разделе рекламы мы попадаем на сайт http://scloud.ru. Там нам предлагается воспользоваться таким же решением для за плату в 700 рублей в месяц. Таким образом, плата в год составляет 8 400 рублей. Более того, не надо платить системному администратору, который обходится компании при зарплате в 25 000 рублей в месяц минимум 300 000 рублей в год. Таким образом получается, что экономия составляет для нашей компании 317 600 рублей в год.

Рассмотрим таблицу, которая показывает разницу между локальной и облачной версиями решения (Таблица №1). Данные из этой таблицы предоставлены в [11] в качестве рекламной информации. По ней можно легко заметить, что с помощью решения на базе облачных технологий повышается уровень комфорта и безопасности.

Таблица 1

На что влияет	Локальная версия	Облако
Стоимость	Лицензии 1С и поддерживающего ПО	700р/мес
Стоимость	Поддержка и модернизация сервера	Входит в стоимость
Стоимость	Подписка ИТС для обновлений	Входит в стоимость
Комфорт	Привязка к локальному серверу или компьютеру	Можно работать как из офиса, так и из дома
Стоимость и комфорт	Требуется поддержка системным администратором	Входит в стоимость
Комфорт и стоимость	Докупка лицензий для расширений	Сколько угодно пользователей, добавляются моментально
Безопасность	Низкий уровень защиты	Шифрованный канал связи
Безопасность, надежность	В случае поломки компьютера данные теряются	На данном ресурсе ваша база будет храниться в одном из лучших дата-центров Москвы



4. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛАЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕССАХ АВАРИЙНОГО ОПОВЕЩЕНИЯ МЧС

Облачные технологии в обеспечении безопасности человека

Как уже говорилось ранее, одним из страшнейших природных катаклизмов является лесной пожар. По данным [12] основной удар на себя принимают Республика Бурятия, Красноярский и Забайкальский края, Иркутская и Амурская области. С экономической точки зрения, ущерб, по данным того же источника, оценивается в 15 миллиардов рублей. По данным [13] площадь покрытых лесом земель лесного фонда в РФ по состоянию на 01.01.2015 составляет 770427.9 тыс. га, при этом по состоянию на 01.01.2012 этот показатель равен 772039.2 тыс. га. На том же ресурсе также есть информация о защитных лесах. Такие леса нельзя вырубать, они могут только либо стать жертвой болезней, либо жертвой лесных пожаров. Этот показатель равен 159.549 тыс. га в 2015 году и 159159,2 в 2015 году соответственно. По обоим этим показателям видно, что площадь лесов неумолимо уменьшается с каждым годом, а значит проблема является приоритетной.

Для борьбы с лесными пожарами в пожароопасный сезон необходим постоянный круглосуточный мониторинг лесов сверху, потому как с земли это не представляется возможным. Легкая авиация в разрезе данного вопроса уже морально устарела. Помимо того, что для мониторинга при помощи легкой авиации необходимо большое количество летательных аппаратов, необходимо также содержать большой штат пилотов, а также обслуживать эти летательные аппараты, закупать керосин для заправки и т.д. Более того совершенно невозможно производить постоянный мониторинг, так как для этого должны соблюдаться такие условия, как пригодные для использования легкой авиации погодные условия, хорошая видимость в нижних слоях атмосферы.

В наше же время функцию мониторинга выполняют космические спутники, совершающие ежесекундно космические снимки Земли. Для непрерывной работы системы необходимо сложное программное обеспечение, которое в режиме реального времени может совершать мозаичную склейку кадров. Для обеспечения безопасности необходима мощная и быстрая платформа, которая сможет качественно и без ошибок обрабатывать каждый спутниковый снимок, совершать выявление необходимых параметров, в особо сложных случаях требовать верификацию сложных действий у оператора и создавать общую, понятную картину.

Облачные технологии в ГИС.

В этом разделе, планируется рассмотреть актуальные проблемы космического зондирования Земли. Для этого необходимо отметить, что современные системы зондирования работают не совсем корректно.

Рассмотрим наиболее популярную в России на сегодняшний день картографическую систему Яндекс.Карты. В склеивании спутниковой карты многое не учтено. Все следующие рисунки в этой главе являются снимками экрана вышеупомянутой системы.

Рисунок 1

На рисунке 1 мы видим участок спутникового фото Москвы, где видно, что склейка результатов зондирования совершена не качественно. Необходимо отметить, что это объясняется тем, что несмотря на приблизительно одинаковую оптику во всех спутниковых фотоаппаратах, сделаны снимки в разное время, а так как буквально за минуту может разительно отличаться освещение, диафрагмы объективов были настроены на разные светосильные значения. В качестве второй причины может быть различие в самих матрицах, используемых в фотосъемке. Дело в том, что единственный производитель цифровых фотографических матриц с таким большим числом точек, является немецкая фирма «Hasselblad». Половина производства при этом является ручным, отсюда может быть различие в цветопередаче. Таким образом и получаются разные по цветам снимки, и это может сбить с толку. Необходимо, конечно, сказать, что именно эти две неточности в работе системы склейки не настолько важны в системе мониторинга лесных пожарах, однако есть еще одна. Дело в том, что такая склейка может быть еще и результатом несовершенной работы современных систем шумоподавления. Когда есть необходимость, например в ночное время, увеличить светочувствительность фотографической матрицы, на пиксели матрицы подается больший ток, они начинают перегреваться, и, как следствие, образуются шумы. Избавиться полностью от шумов на фотографии пока что невозможно, поэтому сейчас, для того, чтобы меньше раздражать глаз конечного пользователя, компания, занимающаяся склейкой действует по принципу добавления на «нешумную фотографию» столько же шумов, сколько и на «шумную». Таким образом общая картина становится худшего качества.

Рисунок 2

На рисунке 2 мы видим неправильную склейку двух фотографий. Тут мы видим, что лес в верхней части фотографии на левой части заканчивается раньше, чем появляется на правой. При этом дорога склеена правильно. Объясняется это тем, что снимки сделаны немного под разным углом. Дело в том, что и Земля и спутники не стоят на месте, отсюда и появляются такие неточности даже при идеальных погодных условиях. Про разные цвета тут говорить смысла нет, так как эта проблема уже была описана выше. Необходимо отметить, что участки карты, использованные в описании проблем описывают Москву и Московскую область. При этом в лесах, например, Забайкальского края склейка сделана менее скрупулёзно, в следствии чего могут быть неточности, которые помешают правильно локализовать место лесного пожара. А современное программное обеспечение уже легко может работать с выравниванием снимков по осям на уровне, невидимом человеческому глазу.

Рисунок 3

На рисунке 3 видно, как происходит обработка облаков. В данном случае, это было сделано человеком. Облака были вырезаны, а вместо них был подложен участок снимка этой же локации, но другого времени. Такая обработка подходит для картографии ознакомительного характера, однако это неприемлемо для мониторинга чрезвычайных ситуаций. А для мониторинга лесных пожаров можно использовать следующий процесс, изображенный на рисунке 4 в нотации BPMN2. В этом процессе явно видно, что оператор нужен только для того, чтобы верифицировать верность работы программы. При этом это необходимо лишь для того, чтобы исключить ошибки при поиске облаков. Сама же программа будет использовать в качестве условного выражения для поиска облаков белые пятна на карте, таким образом обратной ошибки (когда облако есть, а программа его не увидела) нету. Оператор нужен лишь для того, чтобы смотреть, нет ли на выделенных программой участках белых пятен, отличных от облаков. Ну, или если облако не критично для обнаружения пожара, не пускает его в обработку, таким способом не допуская затрат излишнего времени на ненужную в таком случае обработку изображения.

Рисунок 4

Рисунок 5

На рисунке 5 также видно неправильное выравнивание снимков по осям. Более того, здесь есть некоторые неточности с масштабированием. В купе это дает неправильное представление о местности. При этом тут есть такие ориентиры, как здания и дороги, в лесу же таких ориентиров, как правило, нет, поэтому такого рода неточности просто не будут видны. Такая неточность может привести к несвоевременно локализованному пожару.



Рисунок 6

На рисунке 6 отчетливо видна так называемая неинформативная область. Тут просто снимки не сошлись по краям. Бывает два вида таких ошибок: когда просто не сошлись кадры, рисунок на карте полный, но неточный, или когда соседние снимки просто не захватили участок земли. Такого рода неинформативные участки в небольшом количестве находятся на картографии Москвы и Московской области, при этом на просторах России такие участки встречаются в большом количестве и по размеру они также больше. В нашем случае это самая опасная ошибка. Решается она путем отказа от мозаичной склейки «стык в стык» и переходу на склейку типа «один на другой». При этом верхний кадр делается полупрозрачным и изображения сравниваются по векторам.

Все эти эталонные ошибки обработки результатов дистанционного зондирования земли особенно опасны для выявления очагов возгорания. Происходит это все из-за устаревшего локального ПО, на котором происходит обработка снимков. Дело в том, что финансирования МЧС недостаточно, чтобы постоянно обновлять техническое оснащение везде, в том числе и в удаленных уголках России, поэтому локальное программное обеспечение, которое занимается обработкой космических снимков работает некорректно. Происходит это потому что само программное обеспечение уже устарело, а новые разработки требуют больше ресурсов, а значит намного большего финансирования для оснащения центров мониторинга по всей России техническими мощностями. При этом, в наше послекризисное время, денег на такие масштабные проекты, как переоснащение центров мониторинга в стране нет. Поэтому тут могут прийти на помощь облачные технологии, потому как обработка будет происходить не с помощью технических мощностей центров мониторинга чрезвычайных ситуаций, а в одном, оборудованном по последнему слову техники дата-центре. При этом необходимо намного меньше человеческих ресурсов, чем задействовано сейчас.

Решение всех вышеупомянутых проблем предлагают несколько компаний. Одна из них, российская компания «Прозрачный мир». Сейчас эта компания предлагает новейший по своей сути облачный сервис, который будет сотрудничать одновременно с двумя ответственными в наши дни за предупреждение лесных пожаров организациями - «Роскосмос» и «МЧС России». На данный момент уже запущена тестовая версия данного решения. Помимо сотрудничества с государственными структурами, эта компания также выходит на сотрудничество с коммерческими картографическими компаниями, сейчас в их услугах заинтересовались такие корпорации, как «Яндекс», «Google» и «Garmin». Для этих компаний важен в первую очередь продаваемый продукт, а значит и четкая и правильно сглаженная карта для клиента. Для государственных же организаций, важна сама концепция облачного сервиса, который сможет выполнять следующие функции:

1. 1. Приводить все снимки к одной цветокоррекционной палитре;

2. 2. Отсеивать снимки по уровню шумоподавления;

3. 3. Выравнивать снимки по осям, правильно масштабировать их;

4. 4. Делать склейку мозаичного типа не только по координатам, но и учитывая векторизацию краев соседних снимков;

5. 5. В режиме реального времени запрашивать новые снимки со спутника в случае необходимости.

В компании «Прозрачный мир» выделяют следующие характеристики космических снимков:

1. 1. Регулярные и нерегулярные шумы и дефекты;

2. 2. Радиометрическое качество;

3. 3. Цветовое и тоновое качество;

4. 4. Резкость;

5. 5. Четкость;

6. 6. Дальность;

7. 7. Атмосферное качество.

Что касается последнего - процесс решения некачественного материала с точки зрения атмосферного качества описан на рисунке 4.

Одним из основополагающих для правильной работы с фотографическими кадрами моментом, является векторизация. Изначально, со спутника снимки приходят в растровом виде. Тут имеется в виду не обычное изображение, а сопутствующее ему тепловое изображение с теми же характеристиками, которое полностью по всем параметрам осевого и масштабного редактирования подвергается тому же редактированию, что и обычное изображение. Эти снимки получаются с помощью сверхмощной системы, работающей по принципу тепловизора, построена она на результатах вычислений ИК-диапазонов - «NBR» (Normalized Burn Ratio). К сожалению, такие снимки изначально являются растровыми, а в растровом варианте на них сложнее разглядеть очаги возгорания, а также динамику распространения огня.

На рисунке 7 есть пример использования данной программы. Данная система является на данный момент необходимым инструментом работы МЧС.

Рисунок 7

Для решения проблем, связанных со спутниковой картографией сейчас, компания мир выделяет два инструмента - облачное хранилище снимков с тегами, определяющими ключевые параметры снимков и с сопутствующими тепловыми кадрами, а также программное обеспечение для обработки и склейки изображений, также работающее в облаке.

Для предотвращения эталонных ошибок, которые возникают при склейке, необходимо большее количество снимков, для того, чтобы иметь возможность не «мозаичного» склеивания снимков по принципу «один к одному», а «черепичного» склеивания снимков по принципу «один на другой». Более того, увеличение количества снимков подразумевает под собой прямую связь со спутником, за который отвечает модуль запросов на спутник. Модуль фоторедактора отвечает за выравнивание снимков по осям, по масштабу, по настройкам цветокоррекции, а также за векторизацию снимка. Если же снимок изначально не надлежащего качества, то фоторедактор отправляет его со всеми тегами и сообщением об ошибке на модуль запросов на спутник, тот в свою очередь отправляет запрос на спутник с целью получения нового изображения той же местности, а в случае с ошибкой, связанной с облачным небом, необходимо отправить также запрос, чтобы новый снимок был сделан под другим углом.

Процессы мониторинга лесных пожаров МЧС.

В данном разделе будут описаны бизнес-процессы системы мониторинга лесных пожаров в МЧС. Также будут сравнены модели AS-IS и TO-BE, в моделях AS-IS описаны процессы без использования облачных технологий, в то время, как в модели TO-BE описаны бизнес-процессы с использованием облачных технологий. Необходимо также отметить, что в данной работе предоставлен не полный цикл всех процессов системы оповещения МЧС, а только процессы непосредственного получения и обработки материалов дистанционного зондирования земли со спутников с целью получения информации о лесных пожарах.

Итак, опишем процессы, которые рассмотрены в данной ВКР:

1. Предварительная обработка материалов дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) (AS-IS);

2. Предварительная обработка материалов ДЗЗ (TO-BE);

3. Процесс предоставления новых данных спутником;

4. Тематическая обработка материалов ДЗЗ.

Необходимо пояснить, для чего необходим каждый из этих процессов. Из всех этих процессов первоочередным является предварительная обработка материалов ДЗЗ. Этот процесс необходим для того, чтобы качественно произвести склейку фотоматериалов, полученных при помощи спутника. Детально данный бизнес-процесс будет изучен в отдельном подразделе, где он будет рассмотрен как в модели AS-IS, так в модели TO-BE. Необходимость такого описания определена тем, что важно сравнить модели описанных процессов с использованием облачных технологий и без них.

В данном процессе используется подпроцесс предоставления новых данных спутников. В данной работе, этот процесс описан в подходе SHOULD-BE, так как известно, что подобная разработка в области сообщения спутников есть, но в открытом доступе подобный процесс нигде не расписан. Однако, была необходимость описания данного бизнес-процесса, для того, чтобы иметь более полное понимание того, что происходит в системе мониторинга лесных пожаров в МЧС. Следующий процесс, который используется системой - «тематическая обработка материалов ДЗЗ», где на входе используется предварительно обработанные материалы ДЗЗ, а на выходе - векторизованные материалы с тегами о температурных пятнах.

Процесс предварительной обработки материалов ДЗЗ

Для того, чтобы иметь правильное представление о ситуации с лесными пожарами, необходимо иметь четкую картину местности с потенциальной угрозой. Процесс предварительной обработки материалов дистанционного зондирования земли необходим для того, чтобы выбрать только качественные снимки, полученные с помощью спутника, при этом произвести корректировку снимков по осям, исключить на этапе склейки различные эталонные ошибки и «мертвые зоны».