Internet rzeczy

Nazwę tę zaproponował Kevin Ashton w 1999 roku. Naukowiec z uniwersytetu Massachusetts określił w ten sposób technologię pozwalającą urządzeniom elektronicznym na gromadzenie za pomocą różnych sensorów informacji, od których będzie później uzależnione dalsze ich działanie. Ashton to przedstawiciel grupy badawczej Auto-ID-Lab, autorów radiowego systemu identyfikacji (RFID). Pierwszym zastosowaniem RFID były „naklejki” identyfikujące przy bramkach przedmioty wynoszone nielegalnie ze sklepu. Naukowcy szybko zauważyli, że technologia może także wspomóc przetwarzanie danych gromadzonych przez czujniki.

Nie mniej istotna jest liczba mnoga w nazwie. By Internet Rzeczy w ogóle zaistniał, konieczna jest współpraca większej liczby urządzeń. Najprostszym przykładem obrazującym działanie tego typu tworu jest GPS. Dzięki sieci satelitów i danych o prędkości pojazdów na drodze aplikacja potrafi wywnioskować, że gdzieś powstał korek i poprowadzić użytkownika niekoniecznie najkrótszą, za to najszybszą trasą.

W koncepcji Internetu Rzeczy najbardziej istotne jest to, że połączone w sieć przedmioty potrafią gromadzić i analizować określone dane bez udziału człowieka. Ashton porównuje współczesne komputery do istot, które oprócz wykonującego operację mózgu zyskały zmysły szybsze i dokładniejsze niż ludzkie. Jako datę narodzin tego systemu podaje się najczęściej rok 2008, kiedy to liczba podłączonych do sieci urządzeń przekroczyła liczbę ludzi na kuli ziemskiej.

Według szacunków International Data Corporation rynek Internetu Rzeczy ma do 2025 roku osiągnąć wartość od 4 do 11 bilionów dolarów. Tempo wzrostu jest znaczące, bo jeszcze w 2016 roku było to „skromne” 200 miliardów. Podobny rozstrzał można zaobserwować, jeżeli chodzi o prognozowaną liczbę takich inteligentnych urządzeń. IDC spodziewa się, że będzie to od 25 do nawet kilkuset miliardów. Problemy statystyków wiążą się głównie z tym, że cały czas jesteśmy świadkami wymyślania nowych, ciekawych zastosowań.

Wszystko to wiąże się też z coraz większą ilością przetwarzanych danych. Dlatego z Internetem Rzeczy nierozerwalnie związane jest modne ostatnio pojęcie Big Data, systemów gromadzenia i analizowania danych. Na podstawie zbieranych przykładowo na Facebooku informacji system taki jest w stanie wyświetlać reklamy, które mogą rzeczywiście zainteresować odbiorcę. Wykazano też jednak wpływ Big Data na wyniki wyborów prezydenckich w USA – obecny prezydent Donald Trump miał wykorzystać tego typu narzędzia do promocji własnej kandydatury. Po tych zdarzeniach Big Data nie do końca kojarzy się już tylko z personalizowaniem reklam czy tworzeniem PR-u na zamówienie.

Nazwa ta zyskała złą sławę, tymczasem algorytmy gromadzenia i analizy znaczącej ilości danych (nawet kilkuset terabajtów dziennie) zwiększają możliwości Internetu Rzeczy. Przykładem współpracy obu systemów może być choćby park rozrywki Disney World, w którym analiza danych z opasek klientów o czasie spędzanym przy poszczególnych atrakcjach czy najpopularniejszych trasach pozwala automatycznie zarządzać pracownikami tak, by efektywnie rozładowywać kolejki.

Technologie z zakresu Internetu Rzeczy wkraczają w coraz więcej sfer naszego życia, popularny ostatnimi czasy jest choćby temat inteligentnych domów. Aspektem dużo ważniejszym od spełniania życzeń mieszkańców, takich jak przygotowanie kąpieli o odpowiedniej temperaturze czy przywitanie kawą po pracy, jest możliwość zarządzania energią i temperaturą. Dom jest w stanie rozpoznać nieobecność lokatorów, by w tym czasie zaoszczędzić na rachunkach. Angielska firma Open Energi, zajmująca się produkcją inteligentnych systemów służących, właśnie do zarządzania energią prognozuje, że zastosowanie technologii z tego zakresu może pomóc obniżyć emisję dwutlenku węgla nawet o 50 proc. w ciągu 5 lat.

Przykładem zastosowania technologii do poprawy bezpieczeństwa mogą być np. windy firmy ThyssenKrupp. Zamontowane w ich szybach czujniki potrafią gromadzić informacje o działaniu całości, na tej podstawie określić nieprawidłowości i np. zablokować dostęp pasażerom. O wiele łatwiejsza staje się też naprawa, gdy przybywający technik dostaje za pośrednictwem aplikacji dane o prawdopodobnej przyczynie awarii do zweryfikowania.

Z Internetem Rzeczy mocno związane jest też pojęcie Przemysłu 4.0, nawiązujące do kolejnej rewolucji przemysłowej. Symbolem pierwszej była maszyna parowa (mechanizacja), druga związana była z elektryfikacją, trzecia zaś z cyfryzacją. Celem kolejnej jest odsunięcie człowieka od wykonywania pracy fizycznej na rzecz pełnienia przez niego funkcji kontrolera całego procesu. Wraz z wdrażaniem rozwiązań z zakresu Internetu Rzeczy rośnie skomplikowanie maszyn przemysłowych i obrabiarek, zdolnych obecnie do produkcji części różnego typu i np. automatycznego dostosowania narzędzi do potrzeb wykonywanego elementu. Przykładem może być linia produkcyjna zaworów hydraulicznych firmy Bosch Rexroth. Dzięki sterownikom pobierającym z serwera dane np. o narzędziach maszyna jest w stanie bez przezbrajania wytwarzać zawory w ponad 200 wariantach.

To sprawia, że wzrasta procentowy udział inżynierów w procesie produkcji. Nieustanne zbieranie i analizowanie danych zwiększa też możliwości, jeżeli chodzi o naprawę maszyn. Każda z nich przechodzi okresowe przeglądy, w przypadku awarii wciąż mamy jednak do czynienia z przestojami. Przemysł 4.0 oznacza rzeczywistość, w której system na bieżąco potrafi stwierdzić na podstawie rejestrowanych odczytów, że coś nie funkcjonuje prawidłowo. Do zdiagnozowania typowo mechanicznych usterek takich jak pęknięcia wystarczy prosty czujnik drgań i układ porównujący otrzymane wyniki ze spodziewanymi. Pracownik dostaje wtedy raport pozwalający na szybsze wyeliminowanie usterki, do tego najczęściej zanim zdąży doprowadzić ona do poważniejszych uszkodzeń.

Słabością Internetu Rzeczy jest przede wszystkim bezpieczeństwo danych. Nowe typy czujników i możliwość dokonywania przez komputer analizy coraz bardziej złożonych informacji wiążą się z postępującym oddawaniem naszej prywatności w ręce sztucznej inteligencji. Wyobraźmy sobie choćby wspomniane już inteligentne oszczędzanie energii. Jednym z podstawowych parametrów analizowanych przez system są przecież godziny nieobecności domowników. Z podobnym problemem może zetknąć się uzależniony od prawa patentowego przemysł. Bez odpowiednich zabezpieczeń w ręce hakerów trafić mogą gotowe programy dla obrabiarek, na podstawie których można np. odtworzyć proces technologiczny danej części. Idąc o krok dalej, łatwo można wyobrazić sobie hakerów próbujących wpływać na system celem pogorszenia jego działania. Już rok temu raport firmy WhiteScope wskazywał na to, że teoretycznie możliwe jest wpływanie przez osoby trzecie na pracę rozrusznika serca. A co, jeżeli ofiarą padnie sektor energetyczny?

Problemy z bezpieczeństwem wynikają też w dużej mierze z ogromnego przyrostu ilości gromadzonych informacji. Dobrze obrazuje to statystyka, według której około 90 proc. istniejących baz danych powstało w ciągu ostatnich dwóch lat. W przyszłości coraz większym problemem będzie także przechowywanie danych (już teraz pojedynczy inteligentny samochód produkuje ok. 2 MB w czasie godziny jazdy), co w efekcie spowoduje powstanie zarządzających nimi spółek.

Internet Rzeczy to zatem nie tylko perspektywa sprawnie funkcjonującego świata, ale też wizja nieco przypominająca popularny w literaturze science fiction motyw świata opanowanego przez maszyny. Najprawdopodobniej nie dożyjemy buntujących się androidów, perspektywa świata zatrzymanego przez awarię zasilania jest jednak równie przerażająca. By wszystko było, jak należy, technologia nie może stać się mądra, a ludzie głupi.

Internet Rzeczy coraz częściej pojawia się też w pojazdach. Na razie zbierane dane są wykorzystywane przez systemy wspomagające hamowanie czy korygujące tor jazdy – czujniki laserowe w połączeniu z zestawem kamer identyfikują np. zbliżającą się przeszkodę. Układy tego typu wykorzystuje się np. w BMW serii 5. Jest też szansa, że w przyszłości nie będziemy już zmuszeni wybierać się co roku na wymagany przegląd – system sam będzie na bieżąco analizował zużycie części i w razie potrzeby umówi nas na wizytę do mechanika. Samochody jadące do warsztatu bez pomocy kierowcy to oczywiście wciąż science fiction, ale za parę lat – kto wie. Na razie autonomiczne auta to jednak trudny temat, co pokazują śmiertelne wypadki z udziałem np. samochodu Tesla. Problematyczne jest przystosowanie ich do istniejących już dróg i oznakowań, żeby więc stały się rzeczywistością, konieczne będzie przebudowanie infrastruktury transportowej. Kluczem do tego ma być właśnie Internet Rzeczy, umożliwiający samochodom komunikowanie się nie tylko między sobą, ale też z infrastrukturą drogową.

Znakiem dynamicznego rozwoju Internetu Rzeczy może być niedawna inwestycja Microsoftu. Firma przeznaczyła duże pieniądze na rozwój własnych rozwiązań do obsługi inteligentnych systemów, a w dalszej perspektywie planuje wydać na ten cel 5 miliardów dolarów. Już teraz gigant z Redmond współpracuje między innymi ze Schneider Electric, firmą zajmującą się produkcją systemów nawadniania dla rolników. Z opracowań IoT Microsoftu korzystają też takie firmy jak Heineken, 3M czy BMW. Technologia została przygotowana też z myślą o nowych użytkownikach – na stworzonej przez producenta platformie Azure znajdziemy całą gamę szkoleń i materiałów instruktażowych, ułatwiających implementację IoT we własnej firmie.

Duży wpływ na kolejną rewolucję przemysłową może mieć Siemens, jedna z firm dzięki którym rozpoczęła się automatyzacja fabryk za sprawą zastosowaniu sterowników PLC (programmable logic controller). Teraz firma rozwija własną technologię nazwaną MindSphere, która w odróżnieniu od propozycji Microsoftu, skupia się raczej na zastosowaniach przemysłowych. Kompatybilne z nią są wszystkie produkowane obecnie sterowniki czy oprogramowanie Siemensa, ale za pomocą MindSphere można łączyć ze sobą w sieć nie tylko produkty tej firmy.