Niewidzialna pajęczyna wokół nas, czyli Internet Rzeczy

W 2008 roku było ich więcej niż ludzi, a w 2020 będzie ich od 25 do 50 mld sztuk. Urządzenia podłączone do Internetu Rzeczy zaczynają dominować naszą rzeczywistość.

Internet Rzeczy Norbert Biedrzycki blog

Mnożenie i łączenie urządzeń

Internet Rzeczy (ang. Internet of Things, w skrócie IoT) łączy różne urządzenia w autonomiczną sieć. Jest ona zbudowana w oparciu o oprogramowanie i usługi, które zbierają dane zgromadzone poprzez podłączone do sieci urządzenia, analizują je i przekazują w formie zagregowanej do dalszej analizy lub decyzji. Urządzenia w ramach Internetu Rzeczy połączone są zazwyczaj bezprzewodowo, co jest bardzo ekonomiczne.

Jednak urządzenia lub sieci nie muszą by podłączone do internetu, jak może – błędnie zresztą – wskazywać nazwa. Mogą działać w niezależnych sieciach lub w ogóle nie być podłączone do sieci, indywidualnie przechowując dane, które mogą być później przesłane do sieci.

Przyjmuje się, że źródłem nazwy Internet Rzeczy jest fakt, że w przypadku podłączenia do internetu każde z urządzeń działających w sieci ma przyporządkowany swój własny adres IP.

Upraszczając: Internet Rzeczy składa się z urządzeń i czujników rejestrujących lub generujących dane, które mogą łączyć się w większą sieć, najczęściej bezprzewodowo lub być elementem sieci szkieletowej, do której łączą się poszczególne urządzenia i oprogramowanie, analizujące dane i inicjujące odpowiednie działania.

Pierwsze wzmianki o Internecie Rzeczy datowane są na rok 2001, kiedy firma CISCO użyła go w swoich materiałach reklamujących czujniki z wbudowanymi adresami IP. W 2003 roku powstał licznik notujący przybliżoną liczbę elementów Internetu Rzeczy. W 2016 roku do sieci podłączonych było ok. 5,2 mld urządzeń. Ostrożne szacunki mówią, że w 2020 roku będzie podłączonych do internetu od 25 mld do 50 mld urządzeń..

W 2016 roku wartość rynku Internetu Rzeczy szacowana była na 200 mld USD, a w 2019 szacowana jest roku na 1,3 bln USD. Dla porównania wartość całego światowego rynku gier video w 2016 roku szacowana była na ok 100 mld USD.

Co ciekawe, za pierwsze urządzenie działające w ramach Internetu Rzeczy uważa się pierwsze bankomaty uruchomione w USA w 1974 roku.

 

Czy termostat na grzejniku to Internet Rzeczy?

Samodzielnie nie, ale połączony w większą sieć, jako element łańcucha decyzji – już tak. Termostat reagujący na zmiany temperatury w pokoju, nawet zaprogramowany na czasowe włączanie i wyłączenie grzejnika, nie jest jeszcze elementem sieci. Ale system zbudowany w oparciu o sieć takich termostatów w domu – czujnika temperatury na zewnątrz domu i klimatyzatora – wzbogacony o dane o prognozach meteorologicznych, dane historyczne pokazujące wykorzystanie poszczególnych pomieszczeń w domu, taryfy ceny energii elektrycznej i informacje na temat planowanych wakacji mieszkańców, mógłby już sterować ogrzewaniem w domu w sposób optymalny, np. zmniejszając koszty. Byłby to Internet Rzeczy.

Jak widać na powyższym przykładzie, nie chodzi tu o reakcję systemu na proste czynniki zewnętrzne (temperatura, czas, plan wakacji, taryfa cen energii), ale o zdolność do przewidywania pewnych zdarzeń. Jeżeli system to potrafi, można wtedy nazwać go inteligentnym.

Bardziej obrazowo: jeśli czujnik wskazuje określoną wartość danego parametru, to w oparciu o dodatkowe dane i prognozy, sieć powinna wykonać konkretne działanie.

Co ciekawe, działanie to wcale nie musi być wcześniej zaplanowane. System może sam rozszerzać swój katalog zdarzeń w oparciu o dane historyczne, statystyczne, doświadczenia innych sieci.

Inny ciekawy przykład to pojazdy autonomiczne. Do 2020 roku 250 mln takich pojazdów powinno być podłączone do Internetu Rzeczy. Wszystkie czujniki w samochodzie, a może ich być kilkaset, tworzą w ramach danego pojazdu osobną sieć. Są najczęściej podłączone kablami i zbierają ogromne ilości danych (w BMW serii 5 ponad 2MB na godzinę) do dalszej analizy, w oparciu o które samochód wykonuje za nas pewne działania (np. hamowanie, korekta toru jazdy, reakcje zawieszenia na warunki na drodze), i które mogą być przesyłane dalej, w ramach większej sieci, łączącej samochody z centrum serwisowym lub – niedługo – łączącej samochody między sobą. Czyli samodzielne umawianie się samochodu na wizytę serwisową w oparciu o stan zużycia części, ich dostępność w serwisie i np. wolny czas w naszym kalendarzu, nie jest wcale daleką przyszłością.

 

Łańcuch podejmowania decyzji

Dane zbierane przez sieć mogą być bardzo różne. Wodomierz gromadzi dane o poziomie zużycia wody, termostat o temperaturze, czujniki w silniku samochodu o stanie jego pracy, poziomie oleju czy spalaniu, a czujniki wbudowane w drogę o poziomie natężenia ruchu.

Same w sobie urządzenia te są bardzo wyspecjalizowane i niepołączone w sieć, zbierają jedynie dane punktowe. Ale wodomierze połączone w jedną sieć razem z czujnikami przepływu w instalacji wodociągowej, czujnikami stanu pracy pomp oraz przepustowości na stacjach oczyszczenia lub wzbogacania wody, mogą w przypadku wykrycia wzrostu poziomu zużycia wody ponad normę w niektórych częściach miasta, w skrajnym przypadku, samodzielnie wstrzymać dostarczanie wody do mniej krytycznych części miasta, utrzymując dostawy wody do np. szpitali i szkół.

Te wszystkie działania mogą być inicjowane w pełni automatycznie, bez ingerencji człowieka. Kluczem jest tworzenie odpowiednich algorytmów, które w oparciu o dostępne dane będą mogły samodzielnie podejmować działania.

Innym przykładem jest lodówka, która zbiera informacje o liczbie i stanie przechowywanych produktów spożywczych, i będzie nam przypominać na wbudowanym ekranie, lub wysyłając powiadomienie emailem, że kończy nam się np. mleko.

To jeszcze nie jest Internet Rzeczy, ale lodówka, która na podstawie wygenerowanej samodzielnie listy brakujących produktów spożywczych, prześle do wskazanego e-sklepu spożywczego zamówienie na potrzebne produkty, już tak. Sieć takich lodówek pozwoli e-sklepowi spożywczemu zarządzać stanami magazynowymi i prognozować zapotrzebowanie na poszczególne produkty w oparciu o dane z lodówek.

Liczba połączeń między maszynami (machine-to-machine) będzie rosła z obecnych 5 mld do szacowanych na 2024 ponad 28 mld, gdzie tylko sieć w USA stanowić będzie 20% połączeń, a w Chinach 21%.

 

Cyberatak na lodówkę

Dane mają ogromną wartość. Mogą zostać wykorzystane do poprawy naszego życia, do polepszenia produktów czy usług, mogą dostarczyć ważnych informacji o naszych zachowaniach i trendach.

W przypadku połączenia w jedną sieć naszych czujników biomedycznych, zaszytych na przykład w ubraniach i przekazaniu tych danych do firmy ubezpieczeniowej, firma ta będzie mogła zaoferować nam dedykowaną ofertę, uzależnioną od naszego stanu zdrowia i stylu życia.

Jednak te same dane mogą również spowodować, że w przypadku pogorszenia się naszego stanu zdrowia, firma ubezpieczeniowa podniesie nam cenę składki lub wręcz odmówi zawarcia umowy ubezpieczeniowej.

Co więcej, inne sposoby wykorzystywania danych mogą być jeszcze bardziej uciążliwe. Jeśli zaczniemy np. przybierać na wadze, nasze dane mogą być wykorzystane przez centrum fitness do przygotowania dla nas indywidualnej kampanii reklamującej zdrowy tryb życia, obejmujący wykupienie abonamentu na siłownię lub usługi trenera indywidualnego. Możemy wtedy poczuć się osaczeni przez dedykowany przekaz reklamowy – kiedy w internecie będą się nam wciąż wyświetlać reklamy klubu fitness i “diet cud”, na Facebooku profile trenerów personalnych, a na YouTube filmiki z zestawami ćwiczeń.

Nasze dane mogą być też ukradzione i wykorzystywane przeciwko nam. Możliwe jest włamanie do systemu zarządzającego naszym domem i sprawdzenie przez złodziei, kiedy wyjeżdżamy na wakacje. Nawet nasza lodówka może być przedmiotem cyber ataku.

W 2015 około 700 tys lodówek zostało zainfekowanych wirusem, który służył do wysyłania spamu. W październiku 2016 roku 2,5 mln kamer internetowych w USA i Europie zostało zaatakowanych i obraz za nich został przekierowany na serwery w innych krajach. W jakim celu? Tego raczej się nie dowiemy.

 

BigData a Internet Rzeczy

Wszystkie wspomniane czujniki będą generowały ogromne ilości danych. Dość wspomnieć, że jeden czujnik zbierający i przesyłający informacje o temperaturze powietrza raz na 10 sekund, w ciągu roku wysyła do bazy danych 3,2 mln rekordów. Szacuje się, że w samym Paryżu jest ponad 500 tys. takich czujników. Jednak, aby sieć i zebrane z niej dane miały wartość, muszą zostać stworzone algorytmy do przeszukiwania takiej ogromnej bazy danych i tworzenia korelacji między danymi, które byłyby podstawą do dalszej analizy i wyciągnięcia wniosków. Już samo przechowywanie takiej ilości danych w systemach komputerowych jest kłopotliwe. Dlatego rozwiązania oparte o chmurę stają się tak popularne.

Praca z takimi ilościami danych wymaga stworzenia specjalnych aplikacji, które będą je analizowały pod względem korelacji, trendów, schematów statystycznych i punktów krytycznych. Często jest to ogromny problem, tym bardziej jeżeli chcemy analizować dane w czasie rzeczywistym. Niemniej istotne jest stworzenie struktury przechowywania danych i ich selekcji, tak by w analizach skupić się tylko na danych istotnych w kontekście konkretnych zastosowań lub działań.

McKinsey Global Institute szacuje, że całkowity wpływ na ekonomię światową w wyniku rozwoju Internet of Things do 2025 roku to 11 trylionów USD.

 

Rola człowieka

Dzisiaj jesteśmy przyzwyczajeni do wykonywania wielu czynności ręcznie. Ustawianie termostatu, włączenie światła, uruchomienie klimatyzacji, wizyta w sklepie lub zamówienie produktów spożywczych, parzenie porannej kawy – to rola człowieka. Dzięki Internetowi Rzeczy w przyszłości nie będziemy musieli robić żadnej z nich oraz wielu innych. Nasze domy będą samodzielnie sterować temperaturą, serwować nam kawę, robić zakupy w oparciu o samodzielnie stworzoną listę, podlewać ogródek zgodnie z prognozami meteorologicznymi. Wiele prostych powtarzalnych czynności będzie za nas – ludzi – wykonywana przez automaty.

Warto więc zadać sobie kilka pytań. Co zrobimy z całym wolnym czasem? Czy będziemy skupiać się na pracy, czy odpoczynku? Jaka będzie rola człowieka w nowoczesnym społeczeństwie przyszłości? Czy będziemy tylko konsumentami i czy będzie nas na to stać, czy nasza rola będzie bardziej kreatywna?

 

Powiązane artykuły:

Według naszych komputerów … Pan nie istnieje

Co pomyśli maszyna, gdy spojrzy nam głęboko w oczy?

Sztuczna Inteligencja jako fundament dla kluczowych technologii

Technologia napiera na biznes – czyli czego możemy spodziewać się w 2017

Mózg, urządzenie które wypada z obiegu

Nowy gracz na sportowej arenie: Big Data

TESLA a ludzkie prawo do błędów

 

Pic_1 - libelium_smart_world_infographic_big

Libelium: Kompleksowy przykład sensorów IoT dla zastosowań SmartCity na przykładzie rozwiązań firmy Libelium

 

Pic_2 - The-Internet-of-Things-Infographic-06

Internet of Things: 10 rzeczy które trzeba wiedzieć. FowCommunity

 

Skomentuj

19 comments

  1. Jacek Krasko

    Niedy nie przypuszczałem że tych urządzeń jest aż tyle. I to wszystko wokół nas. Niesamowite że za chwile będą totalnie przezroczyste dla nas – nie będziemy się nawet zastanawiać kiedy będziemy z nich korzystać

  2. JacekPaczka

    Ciekawy wpis, ale jeszcze fajniejsze są te inforgrafiki. Dobrze i dokładnie opisują IoT jako technologie i zjawisko. Ale skala i liczby tych urządzeń są ogromne

  3. Ania_Kielak

    Genom ludzki – przecież już teraz mamy technologię do jego opisania, zbadania. Dostępne dla każdego. Niestety bardzo drobie i nie każdego na to stać

  4. Jacek B2

    Ogromnym problemem będzie zapewnienie bezpieczeństwa dostępu i zarządzania danymi. W tak bardzo rozproszonych sieciach to stanie się ogromnym problemem. Niestety nie mamy międzynarodowych standardów. Jest wiele firm które forsują swoje standardy bezpieczeństwa, czasami nawet się wykluczające. Niestety

  5. Grzegorz Wiatr

    Rozwój Internetu rzeczy daje wiele możliwości. Kluczowym aspektem jest przy tym zarządzanie danymi. Wielkość generowanych danych i liczba procesów związanych z opracowaniem tych danych jest krytyczna. Liczba stron internetowych, aplikacji i wideo, sieci społecznych, urządzeń mobilnych, wszechobecnych czujników ciągle rośnie. Te wszystkie rzeczy do tworzenia ponad 2,5 tryliona bajtów dziennie. Big data wymaga zastosowania wyjątkowych technologii, aby efektywnie przetwarzać duże ilości niekonwencjonalnych, nieustrukturalizowanych danych w akceptowalnym czasie. Tu pojawia się IoT do generowania nowych danych i tylko komplikuje problem do kwadratu

  6. Andrzej_Ko

    Oj, chyba nie tak niedługo. Ostatnie skandale w USA nt podrabianych badań genomu indywidualnych ludzi mocno wstrzymało rozwój tej branży

  7. TomaszK1

    Z tym że są różne standardy technologiczne, komunikacyjne dla tych urządzeń. Kożda wieksza firma, konsorcjum firm wymyśla swoje. Bez wspólnych standardów wymiany informacji ciężko to wszystko będzie integrować

  8. Andrzej44

    Nie wydaje mie się żebyśmy szybko doszli do możliwości badania genomu indywidualnych osób za rozsądne pieniądze. Jak narazie są to dosyć duże sumy. Pewnie firma która jako pierwsza opracuje automatyczny i szybki, a przez co tani proces zarobi dużo pieniędzy 🙂

  9. DCzaj

    Dobry punkt. Jednym z terndów które wpływają na nasze społeczeństwo to to że jako społeczeństwo stajemy się coraz starsi. Problmów i szans na rozwój technologii widzę tu wiele: opieka zdrowotna, badania, nadzór nad osobani starszymi, telemedycyna, zindywidualizowane leki – w opraciu o znajomośc naszego genowmu jako poszczególnych osób

  10. Krzysztof C

    Internet Rzeczy będzie odgrywał kluczową rolę w rozwoju przyszłych technologi, automatyki życia codziennego i naszej szczęśliwości jako użytkowników. Technologie te powinny umożliwić generowanie i wykorzystanie ogromnej ilości generowanych w ten sposób danych. Dotyczy to całej gospodarki, w tym sektorów niekojarzonych tradycyjnie z nowoczesnymi technologiami, jak np. górnictwo czy energetyka. Jest to ogromna przyszłość. Natomiast może być teś sporo barier: brak świadomości potencjału biznesowego IoT, a także ryzyko ataktu na i np przejęcia całej infrastruktury. Największe znaczenie to mobilność, przetwarzanie danych w chmurze oraz analizy dużych zbiorów danych.

  11. Andrzej K

    Najwięcej nowych urządzeń IoT w latach 2017-2020 pojawi się w Europie Zachodniej, głównie dzięki inteligentnym licznikom energii (branża energetyczna), zarządzaniu domem, mieszkaniami (budowlana, automatyka domowa) i samochodom podłączonym do internetu (motoryzacja). Tak ocenia Gartner. Tworzy nam się bardzo ciekawa branża. Rozwojowa. Ale ogromnym zagrożeniem jest cyber atak na te urządzenia.

    • Norbert Biedrzycki  

      A co z wearables? Medycyna zdalna? To też są bardzo szybko rozwijające się zastosowania. Społeczeństwa się starzeją

  12. Krzysztof Bikowski

    Internet Rzeczy świetnie sprawdza się w koncepcji SmarCity. Jest wiele potencjalnych zastosowań jak organizacja ruchu (np. monitoring korków, miejsc parkingowych), bezpieczeństwo, sterowanie oświetleniem (np. zmiana w zależności od pory dnia i poziomu zachmurzenia) czy zarządzania śmieciami. Wiele zastosowań. Wyzwaniem jest spięcie tych czujników IoT w jeden spójny system

  13. JacekPaczka

    Firmy, które chciałyby włączyć w swój model biznesowy urządenia Internetu Rzeczy nie powinny bać się braku umiejętności bądź niezbędnej technologii. To są bardzo proste rozwiaznia pratycznie samo-konfigurowalne. Kompetencje i narzędzia są takie same jak te stosowane w Big Data. Jak zawsze, tak i w tym przypadku, kluczem do suk­cesu będzie umiejętność znalezienia innowacyjnych zastosowań w nowej przestrzeni lub adaptacja doświad­czeń zaobserwowanych w innych branżach – czyli stworzenie ciekwej oferty dla klientów końcowych.

    • Norbert Biedrzycki  

      Dokładnie tak. Pełna zgoda. Urządenia IoT to puzzle które można dowolnie układać, łączyć w większe części. Najważniejszy jest tu kompleksowy produkt, usługa. Taka która rozwiązuje problemy klientów