Czym jest Internet Rzeczy?

24

Czy zauważyłeś, że nowe dziwne pojęcia pojawiają się ostatnimi czasy coraz częściej i coraz trudniej jest za nimi nadążyć? Czy spotkałeś się już z takim określeniem jak Internet of Things (IoT) tzw. Internetem Rzeczy nazywanym też czasem Internetem Wszechrzeczy (IoE – Internet of Everything)?Jeśli nie, to również jeśli słyszysz o połączonych: urządzeniach, samochodach, psach czy inteligentnych budynkach mogą one być nie do końca jasne i warte „wygooglowania”. Relatywnie nowymi pojęciami powiązanymi z technologią IoT są również „Przemysł 4.0” oraz „Przemysłowy Internet Rzeczy” (IIoT – Industrial Internet of Things).

Tak, więc czym właściwie jest IoT i jaki może mieć ono wpływ na nasze życie?

Mówiąc najprościej Internetem Rzeczy możemy nazwać wszystko, co da się podłączyć do szerszej sieci (uwzględniając sieć Internetową), również maszyny pracujące autonomicznie bez ingerencji człowieka (technologia z filmów Matrix i Terminator czy książek S. Lema jest już w zasięgu naszych rąk). Pozostałe wspomniane pojęcia opisują procesy i technologie oparte na IoT. Tak, więc inteligentny dom, czy samochód itp. oznaczają nie mniej nie więcej niż przedmioty bądź urządzenia, które są w jakiś sposób połączone z siecią. To samo tyczy się przemysłu, czyli części bardziej biznesowej, która z pozoru mogłaby się wydawać nieco mniej interesująca, w rzeczywistości jednak tak nie jest. Łączność pomiędzy powyżej wspomnianymi „rzeczami” jest możliwa dzięki szerokiej gamie nowoczesnych komponentów oraz protokołów przeznaczonych do komunikacji bezprzewodowej. Dzięki nim konstruktorzy mogą uczynić projektowane urządzenia bądź maszyny „inteligentnymi” dając możliwość przesyłania i monitorowania ich danch, a co za tym idzie ich automatycznej adaptacji do zaistniałych potrzeb.

Czy to wszystko? Tak, to wszystko. Więc nie musisz się już obawiać nowej terminologii gdyż Internet Rzeczy jest aż tak prosty!

Przynajmniej z perspektywy konsumenta. Oczywiście, aby tzw. „rzeczy” usprawniały i wspomagały nasze życie potrzebny jest ktoś z wiedzą techniczną. Tu zaczyna się praca konstruktorów elektroniki, którzy mogą przeistoczyć nasze marzenia w rzeczywistość. Naturalnie nie chodzi tu o nic z kategorii wygranej na loterii, ale mogą oni zbudować urządzenia, które pomogą uczynić nasze codzienne życie nieco łatwiejszym oraz bardziej komfortowym.

Chciałbyś może, aby poranna kawa oraz ulubione tosty były już gotowe, gdy zejdziesz na poranne śniadanie? A może dzięki funkcji namierzania chciałbyś zaoszczędzić czas potrzebny na znalezienie kluczy, butów dzieci czy okularów, gdy jesteś już lekko spóźniony? Czy też żeby drzwi do garażu lub domu były już otwarte, kiedy wracasz z zakupami i nie masz jak sięgnąć po klucze?

Tak, więc co się zmieniło i jakie możliwości są już dostępne? Istnieje wiele przykładów połączonych ze sobą urządzeń wykorzystywanych w grach, rozrywce, fitnessie wskazujących na szybki rozwój technologii. Zawansowane czujniki mogące odczytywać i wysyłać dane są teraz dostępne w niższych cenach. Dodanie ich do istniejących technologii bezprzewodowych daje dobra bazę do stworzenia „połączonego świata”, w którym dzięki inteligentnym oraz interaktywnym urządzeniom możliwości są niemal nieograniczone.

Schemat blokowy IoT

Architektura IoT

Możemy wyróżnić trzy podstawowe elementy występujące w architekturze IoT

  • Urządzenia (Things) – Urządzenia mające możliwość podłączenia przewodowego lub bezprzewodowego do sieci.
  • Sieć (Network) – Podobna do sieci domowej z routerem, ma za zadanie połączenie wielu urządzeń z “chmurą”.
  • Chmura (Cloud) – Zdalne serwery bezpiecznie przetwarzające i przechowujące dane.


Dane IoT

Urządzenia generujące dane – pojedyncze bajty prostych danych reprezentujące wykryte parametry takie jak: temperatura, wilgotność czy pozycja. Ten typ danych jest często nazywany „little data” (małe dane) ze względu na ich niewielki rozmiar danych.

W momencie przekazania tzw. „małych danych” (little data) poprzez sieć do chmury są one konsolidowane i monitorowane stając się z czasem zbiorem większych danych. Określa się je często mianem „big data”. System IoT umożliwia inteligentne zbadanie i analizowanie tysięcy lub milionów punktów pomiarowych w celu poznania, zrozumienia lub kontrolowania większego procesu.

Protokoły IoT

Istnieje wiele rozwijających się języków programowania oraz standardów wykorzystywanych w IoT, od tradycyjnego WiFi lub Bluetooth do nowo stworzonych LoraWAN i Sigfox.

W zależności od kilku poniżej wymienionych parametrów każdy nadaje się do innych zastosowań.

  • Szybkość transferu – Jak wiele informacji jest przesyłanych?
  • Zużycie energii – Np: elektronika do noszenia (wearables) wykorzystuje baterie o krótkiej żywotności.
  • Zasięg – Czy sygnał musi być na kilka metrów bądź też kilka kilometrów?
  • Częstotliwość – Jakie pasmo częstotliwości jest dostępne w określonym regionie?


Projektowanie IoT


Wiele z istniejących technologii wymagających zastosowania IoT nie jest nowa. Pomimo tego, że praktycznie każdy element jest od dawna znany, obecna technika umożliwia łatwe i niedrogie zintegrowanie ich z IoT.

Obecnie dostępne moduły, takie jak router WepTech 6LoWPAN oraz elementy dyskretne takie jak TI CC2538 umożliwiają łatwe stworzenie spersonalizowanego projektu. Nawet elementy pasywne oraz złącza są projektowane tak, aby spełnić nowoczesne wymagania narzucane przez projekty IoT. USB-C pozwala na zmniejszenie okablowania w elektronice noszonej (wearables), a kondensator wielowarstwowy 0.6mm x 0.3mm pozwoli na jeszcze większe zmniejszenie rozmiarów  “wearables”.

Źródło: http://pl.rs-online.com