Internet rzeczy – czym jest i jak może wpływać na nasza codzienność

Autorzy: Tomasz Soroka

23.09.2016

Internet rzeczy stał się bardzo nośnym a zarazem modnym trendem w branży IT. Co jednak oferuje i czym jest Internet Rzeczy? Czy jest to niejasne pojęcie z dziedziny futurologii, czy całkiem realny świat, który powoli wkracza do naszego życia?


Na początku był Internet

 

W poprzednim millenium byliśmy świadkami rewolucji związanej z pojawieniem się Internetu. Kolejnym krokiem było uwolnienie sieci od kabli, dzięki czemu stał się on mobilny i zaoferował zupełnie nowe możliwości. Strumień informacji od tej pory, mógł dotrzeć bez przeszkód do dowolnego urządzenia. Jednak do przetworzenia tych informacji jest potrzebny człowiek. Czy na pewno…?






Człowiek w świecie rzeczy

Przyzwyczailiśmy się do tego, że świat rzeczy które nas otaczają, oczekuje na nasze decyzje. Telewizor czeka na włączenie i ustawienie ulubionego kanału, przejście przez jezdnię wymaga naciśnięcia przycisku na sygnalizacji a pusta lodówka czeka spokojnie na uzupełnienie jej zakupami. Są to przykłady prostych czynności, które codziennie zajmują nasz czas – czas który można zagospodarować w zupełnie inny sposób. Jeżeli weźmiemy pod uwagę fakt, że statystycznie podczas naszego życia spędzamy ponad 4 lata na prowadzeniu auta, perspektywa zaoszczędzenia tego czasu wydaje się być nęcąca.

Wizja urządzeń które względnie autonomicznie komunikują się między sobą i na tej podstawie dokonują realnych akcji, wydaje się nieprawdopodobna. Nic bardziej mylnego.

Według szacunków Gartner’a, pod koniec 2020 roku na rynku dostępne powinno być ponad 25 miliardów urządzeń zgodnych z technologią Internet of Things.

 

Czym jest więc Internet Rzeczy?

Pojęcie Internet rzeczy dotyczy rozwiniętej komunikacji na poziomie urządzenie – urządzenie. Tak, to właśnie urządzenia dokonują między sobą wymiany informacji, które zbierają za pomocą sieci czujników. Już teraz samochody wykrywające uszkodzenie w układzie hamulcowym, przechodzą w tryb awaryjny wymuszając obniżenie prędkości. Kolejnym krokiem może być automatyczne wezwanie najbliższego serwisu do auta, przekazując współrzędne geograficzne pomocy technicznej.

Urządzenia naszpikowane czujnikami (tzw. smart sensors) i współpracujące ze sobą, aby ułatwić nam życie, nie są jedynie prototypami trzymanymi w laboratoriach. Ta technologia jest już wdrażana komercyjnie. Podział na kategorie wydaje się być oczywisty. Poniżej opiszę krótko tylko kilka z nich.

 

Smart Home

Pojęcie inteligentnego domu oznacza w pełni zintegrowane środowisko urządzeń, komunikujących się między sobą. Inteligentny dom pozwala właścicielowi na spersonalizowanie i pełną kontrolę nad tym środowiskiem w celu zapewnienia bezpieczeństwa oraz wydajnego zarządzania jego zasobami.
Ale co to oznacza w praktyce?

 

Nest Learning Thermostat



Termostat Nest jest przykładem urządzenia które inteligentnie potrafi dostosowywać temperaturę w domu do potrzeb jego mieszkańców. Urządzenie jest w pełni skomunikowane z aplikacjami mobilnymi, za pośrednictwem których można zarządzać temperaturą w domu. Nest uczy się cyklu życia domowników, i już po tygodniu sam potrafi odpowiednio ustawiać temperaturę w zależności od pory dnia czy nocy. Co więcej, uczy on użytkowników oszczędzania energii, za pośrednictwem specjalnej ikonki listka. Wg. zapewnień producenta Nest w przeciągu dwóch lat, potrafi sam na siebie zaoszczędzić.


Philips Hue-Smart Home Lighting


Zestaw inteligentnego oświetlenia, pozwala - jak można się było domyśleć – na zarządzanie światłem za pomocą smartfona. Ciekawe, ale nie zaskakujące. Na żądanie użytkownik może wybrać barwę światła spośród 16 milionów kolorów, używają do tego próbki koloru ze zdjęcia z wakacji. Jeżeli jednak przytrafi się impreza ze znajomymi, zestaw ten pozwoli zamienić mieszkanie w klub, w którym muzyka współgra ze światłem. Dodatkowo Philips Hue-Smart Home Lighting zapewni każdemu graczowi niezapomniane wrażenia, współpracując z tłem niemalże każdej gry. Imponujące, prawda?! A teraz wyobraź sobie, że każdy poranek witasz cudownym wschodem słońca bez względu na pogodę. Tak, to też można ustawić za pomocą tego wspaniałego zestawu. Dodać należy do tego synchronizację z budzikiem twojego smartfona imitującego śpiew ptaków, i każdy poranek zupełnie zmieni swoje oblicze.

Należy jeszcze nadmienić, że urządzenie może współpracować z termostatem Nest.


Amazon Echo


Aby dom był w pełni smart, musi komunikować się z lokatorami głosowo – jak na filmach. Amazon Echo zapewnia tą funkcjonalność, dzięki narzędziu zamkniętym w niewielkiej czarnej tubie. Urządzenie nasłuchuje komend mieszkańców, dzięki 7 wbudowanym mikrofonom. Aby wydać polecenie, użytkownik musi poprzedzić je imieniem „Alexa”, dzięki czemu system wie że nie jest to zwykła rozmowa domowników. Urządzenie połączone jest oczywiście bezprzewodowo ze specjalnieprzygotowaną chmurą obliczeniową, która analizuje pytania w czasie rzeczywistym. Dzięki temu, możemy zapytać Alexę np. o aktualną pogodę, poprosić o najnowsze wiadomości z kraju czy zanotować listę zakupów, która zapisze się w smartfonie. Oczywiście integruje się ona z innymi smart rozwiązaniami, także połączenie Amazon Echo ze smart światłem Philips czy termostatem Nest, to tylko kwestia konfiguracji.


Smart metering


Smart Metering umożliwia zautomatyzowaną, dwukierunkową komunikację pomiędzy centralnym systemem dystrybutora i licznikami energii elektrycznej w domu odbiorców. Stworzona do tego celu specjalna aplikacja Tauron eLicznik, dzięki dostępowi do indywidualnego konta użytkownika w centralnym systemie dystrybutora energii prezentuje dane dot. zużycia energii w gospodarstwie. Dane są prezentowane w czasie rzeczywistym na smartfon’ie/tablecie użytkownika. Aplikacja we współpracy ze smart licznikami pozwala  nie tylko na monitorowanie i zarządzanie zużyciem prądu z poziomu smartfon’a ale również zautomatyzowała proces przyłączania oraz odłączania użytkowników sieci.


Smart City

Środowisko miejskie nie mniej niż domowe, potrzebuje inteligentnych rozwiązań związanych z zarządzaniem energią, transportem czy bezpieczeństwem. Internet Rzeczy odpowiada na realne problemy każdej aglomeracji miejskiej. Współpraca urządzeń w takim środowisku, wydaje się być naturalnym następstwem rozwoju cywilizacyjnego. Istnieją już rozwiązania typu smart city, które już teraz wspomagają życie mieszkańców miast. Oto niektóre z nich.


Bigbelly



Jednym z głównych problemów współczesnych metropolii są śmieci. Im większe miasto tym więcej odpadów. Problem jest na tyle duży, w dosłownym tego słowa znaczeniu, że dla przykładu wysypisko śmieci Fresh Kills, mieszczące się w granicach Nowego Jorku, osiągnęło tak duże rozmiary, że widoczne jest z kosmosu.

Odpowiedzią na ten problem są inteligentne śmietniki. Brzmi niedorzecznie? Nic bardziej mylnego. Specjalny kontener posiada oprócz bezprzewodowej łączności, czujniki dzięki którym potrafi określić stopień zapełnienia, prasę do zgniatania śmieci oraz sama informuje centrum zarządzania o swoim zapełnieniu. Dzięki czemu śmieciarki parokrotnie rzadziej muszą objeżdżać miasto w celu opróżnienia kontenerów. Kontenery posiadają własne źródło zasilania w postaci paneli słonecznych. I kto powiedział że śmietnik nie może być smart?


CitySense



Zaprojektowany przez holenderską firmę TviLight czujnik światła, nie jest zwykłym sensorem  ruchu. Zainstalowana na miejskich lampach optymalizuje zużycie energii, tworząc korytarz świetlny podczas przemieszczania się aut czy ludzi. Czujniki komunikują się między sobą przekazując informacje o ruchu. Dzięki temu jadąc autem, będziemy mieli oświetlone kilka lamp przed sobą, a nie jedynie tą w zasięgu której jest pojazd. Oczywiście system ten odpowiednio wygasza lampy, ale w taki sposób, że strumień światła jest cały czas aktywny. Urządzenie jest tak zaprojektowane, że nie aktywuje lamp jeżeli w zasięgu znajdą się zwierzęta, lub ruch spowodują przedmioty przemieszczone przez wiatr. Wbudowany zegar astronomiczny połączony z zestawem czujników, aktywuje lampy w tych porach dniach i roku, kiedy jest to potrzebne. Oszczędności sięgają nawet do 80% energii elektrycznej, 50% w kosztach utrzymania oraz co oczywiste, system ten redukuje emisję dwutlenku węgla.



SerFarm

Rozpoczęty w 2016 roku projekt wdrażania IoT, na potrzebny mleczarni Serfarm miał na celu usprawnienie monitorowania temperatury oraz wilgotności w pomieszczeniach w których przechowuje się produkty mleczarskie. System oparty na Raspberry PI 2, za pomocą czujników sprawdza temperaturę w każdym z pomieszczeń, i w razie odchyleń od wyznaczonych zakresów, wysyła alert do odpowiednich osób. Projekt będzie rozwijany min. o optymalizację zużycia energii elektrycznej urządzeń chłodniczych czy włączenie do procesu monitoringu urządzeń produkcyjnych.




Waspmote Plug&Sense



Kolejnym dużym problemem miejskich aglomeracji jest ograniczona ilość miejsc parkingowych, zwłaszcza jeżeli mamy na myśli ścisłe centra miast lub galerie handlowe. Poszukiwanie miejsca do zaparkowania auta, w takim środowisku nierzadko jest wyzwaniem. 
Wiedza na temat zajętości miejsc parkingowych może oszczędzić pojedynczemu kierowcy, wiele minut bezowocnego krążenia. Taki system już istnieje i jest z powodzeniem wykorzystywany min. w Santander (północna Hiszpania), gdzie rozlokowane zostało już 1125 czujników. Urządzenie monitorujące zajętość miejsca parkingowego, jest wielkości niewielkiego czarnego krążka, a jego montaż zajmuje nie więcej niż 10 minut. Urządzenie wyposażone jest w sensor magnetyczny, za pomocą którego wykrywa obecność auta na miejscu parkingowym. Informację tę przekazuje drogą radiową do stacji bazowych, które rozlokowane są w pobliżu i przesyłają status każdego urządzenia za pomocą sieci bezprzewodowej do centrum zarządzania. Ze względu na sposób  komunikowania się ze stacją bazową, urządzenia te potrafią pracować na jednej baterii od 4 aż do 6 lat. 

Oprócz oszczędności czasu i pieniędzy, system ten pomaga obniżyć emisję dwutlenku węgla, zredukować hałas, a w dłuższej perspektywie zmniejszyć ilość zachorowań związanych  z infekcją górnych dróg oddechowych.

Spectral 360


W roku 2015 firma Leaware prowadziła projekt optymalizacji miejsc parkingowych na terenie UK. System detekcji wolnych miejsc, opierał się na wykorzystaniu dostępnych kamer przemysłowych. Specjalnie zaprojektowany algorytm wykrywania obiektów w polu widzenia urządzenia, pozwalał określić status konkretnego miejsca parkingowego. Co więcej, aplikacja w czasie rzeczywistym pokazywała przemieszczenie się obiektów, określając jednocześnie ich kategorię, np. auto, człowiek czy zwierzę.


Our view

Jak widać na przykładach, Świat Rzeczy jest całkiem realnym zjawiskiem, i prędzej czy później będziemy go doświadczać. Technologia ta jest nadal dużym wyzwaniem, ale w naszej opinii stanowi ona przede wszystkim ogromną szansę rozwoju. Możliwości jej zastosowania wydają się nieograniczone, a widoki na korzyści z niej płynące oczywiste. Należy jednak pamiętać że prawdziwym wyzwaniem związanym z IoT, jest stworzenie biznesowej platformy współpracy między tysiącami firm, które będą produkowały zarówno software jak i hardware w tej technologii. Taki rodzaj partnerstwa dostrzegł T K Kurien, na konferencji w Davos w 2016 roku

„Partnerskie podejście jest bardzo istotne w tym środowisku, ponieważ jeżeli twój partner biznesowy zarabia, to ty również czerpiesz z tego zyski"

Davos 2016 - The Internet of Things Is Here
T K Kurien