IOT: Internet revolucija počinje danas

IOT: Internet revolucija počinje danas

IOT - Internet stvari svuda oko nas

Broj IOT uređaja za samo dvije godine trebao bi dosegnuti brojku od 20milijardi. Tom rapidnom porastu doprinose razvoj naprednih mreža, niska cijena hardvera, senzora te napredak u području Cloud i Big Data rješenja.

 

Svakim danom sve više smo okruženi nemilim brojem akronima i buzzwordova iz informatičkog svijeta, gdje je i uz najbolju volju i trud jednostavno nemoguće biti potpuno u toku s rapidnim razvojem na svim frontama. Čovjek ode 7 dana na godišnji, vrati se kao fosil nekog zaboravljenog arhaičnog informatičkog doba.

Iz razgovora s kolegama na trenutke uspije izvući samo veznike i glagole iz rečenica. I kima glavom. Međutim, ima onih buzzwordova koji evoluiraju i postanu nešto više od prolaznog hira. Jedan takav je IoT — Internet of Things.

Da IoT nije samo buzzword, govore prije svega sirove činjenice. Akademska zajednica odavno piše znanstvene i stručne radove u IoT domeni; prve knjige koje spominju IoT pojavile su se još negdje 2004. godine; po cijelome svijetu održavaju se IoT konferencije, skupovi, sajmovi na godišnjoj razini; sve je veći broj IoT proizvoda na tržištu po vrlo prihvatljivim cijenama; na fakultetima se razvijaju IoT studiji i kolegiji; u privredi se pojavljuju IoT radna mjesta; prijavljuju se znanstveni i stručni IoT projekti; mijenjaju se i prilagođavaju zakoni; mijenjaju se stil i dinamika života.

Ako navedeno nije dovoljno, recimo i da Gartner prognozira preko 20 milijardi IoT uređaja u upotrebi do 2020. godine. CISCO je tu manje skroman te do iste godine predviđa preko 50 milijardi spojenih uređaja.

 

Što je IoT?

IoT je izrazito multidisciplinarno područje koje se najčešće definira kao mreža nekakvih fizičkih, opipljivih „stvari” koje su spojene s elektronikom, senzorima, aktuatorima, softverom i mrežnim sučeljima. Mrežna sučelja (npr. Wi-Fi) omogućuju tim predmetima da se povežu (međusobno ili s određenim serverima) i razmjenjuju podatke koje su skupili svojim senzorima ili da djeluju na okolinu svojim aktuatorima (npr. sklopka koja gasi svjetlo u prostoriji), a sve to radi ostvarenja nekog krajnjeg, unaprijed definiranog cilja.

Takav cilj može uključivati povećanje efikasnosti, preventivne aktivnosti, optimizacije, povećanje komfora, ekonomske koristi, smanjenje ljudskog rada i slično.

Što je „stvar”? Što sve može biti „stvar”?

Neki u IoT kontekstu „stvar” definiraju kao sve one uređaje spojene na internet koji inače nisu predviđeni za to (znači, iz priče izuzimaju laptope, mobitele, tablete), a drugi nabrajaju sve od mobitela i pametnih satova pa do vešmašine, žarulje, frižidera, klima-uređaja, avionskog motora, multimedijskog sustava u automobilu i tako u beskraj.

IoT „stvar” može biti jednostavna poput žarulje koja se pali i gasi putem aplikacije na mobitelu, ali i poprilično kompleksna kao samovozeće vozilo opremljeno stotinama senzora koji prikupljaju i odašilju podatke na obradu. N

a još većoj razini pametni gradovi mogu biti opremljeni tisućama senzora i aktuatora koji djeluju samostalno, odnosno bez potrebe za ljudskom intervencijom; oni mjere i „nadziru” stanja kritičnih objekata grada, poput zračnih luka, tunela, mostova, cesta, elektrana itd.

Za kratko utvrđivanje gradiva o tome što sve može biti „stvar”, a po uzoru na zeca zvanog Nabaztag, citiram: „If you can even connect rabbits, then you can connect anything”.

28 35 n3 MediumFarmBot Genesis: Open-source projekt koji se sastoji od CNC robota za poljoprivredu koji se bavi preciznom sadnjom sjemena, navodnjavanjem, praćenjem stanja zemlje i eliminacijom korova

 



Glavni krivci za rapidno širenje IoT tehnologije

Jedan od najvećih krivaca za sveprisutnost umreženih senzornih uređaja svakako je cijena hardvera. Danas se za 40-ak kuna (HRK) može kupiti „računalo” (preciznije, SoC mikrokontroler, „development board”) s dual-core procesorom, integriranim Bluetooth i wireless sučeljima i hrpom ulazno-izlaznih pinova na koje se mogu spajati senzori, aktuatori i ostale komponente.

Razni senzori i aktuatori mogu se nabaviti po vrlo privlačnim cijenama, naročito za prototipiranja. Za industrijsku primjenu situacija je ponešto drugačija.

Smanjenja fizičkih dimenzija, mase i potrošnje energije komponenti sljedeći je kolektivni krivac koji omogućuje gotovo neprimjetno infiltriranje IoT komponenti u stvarni svijet.

Od ostalih krivaca tu su značajni i trendovi u razvoju softvera, mikroservisa, distribuiranih sustava, raznovrsni cloud servisi koji omogućuju relativno jednostavnu manipulaciju IoT podacima, ali i sve pozitivniji stavovi korisnika prema takvim tehnologijama — usprkos brojnim izazovima u vidu sigurnosti i privatnosti koje takve tehnologije još uvijek vuku za sobom.

IoT tehnologije

IoT arhitektura sastoji se od nemale hrpe podržavajućih tehnologija. Moguće je nabrajati sve od žica i otpornika, preko SoC-jeva i firmwarea, upravljačkih skripti pa preko mrežnih protokola do servera, clouda, edgea i metoda analitike, vizualizacije. Za jedan probni DIY IoT projekt svakako je potrebno odabrati određeni SoC, određeni firmware na tom njemu i odgovarajuću razvojnu okolinu (koji obično diktiraju i programski jezik za razvoj programa) i ostale komponente (senzore, aktuatore, elektroničke komponente, žice, breadboard za spajanje svega navedenog bez lemljenja), sve prema potrebi projekta.

Uobičajeno se IoT arhitektura prikazuje kroz nekoliko slojeva, počevši od najnižeg:

Sloj percepcije / fizičkih objekata domena je senzora, mikrokontrolera, žičica, elektromehaničkih dijelova, otpornika, kondenzatora, napona, struje i ostalih stvari koje se mogu opipati ili koje mogu opipati korisnika. Na tom sloju nalazi se sučelje stvarnog svijeta sa digitalnim svijetom. Prikupljaju se veličine fizičkog svijeta i dalje procesiraju u digitalnom svijetu ili se putem aktuatora djeluje na fizički svijet.

 

28 35 n4 MediumSve na jednom mjestu Arduino je jedna od najzanimljivijih platofrmi za razvoj IoT gadgeta, kako za hobistički i prototipni pristup tako i za profesionalne primjene

 


Senzori mogu prikupljati podatke o temperaturi, vlazi, brzini vjetra, kvaliteti zraka, lokaciji, težini, pokretu, vibraciji, ubrzanju itd. Što se SoC mikrokontrolera tiče, izbor na tržištu je sasvim solidan. Neki od primjera jesu ESP32 (nasljednik ESP8266), BeagleBone, Arduino Uno, SODAQ, Raspberry Pi Zero.

Sloj mreže, koji omogućuje direktnu komunikaciju između „stvari” ili komunikaciju između „stvari” i servera. Podatke je moguće prenositi putem tehnologija kao što su WiFi, 3G, Bluetooth Low Energy, RFID, NFC, GSM, infrared, ZigBee, Z-Wave, LoRaWAN, WiMAX, 6LowPAN - Thread, Sigfox itd.

Sloj upravljanja „stvarima”, koji zapravo predstavlja IoT softverski backend: prikupljanje i procesiranje podataka, osnovne odluke/ grananja/ petlje i predavanje podataka na mrežu. Za neke komponente postoje već gotovi primjeri koda; tu, recimo, Arduino IDE i Adafruit pružaju velik broj osnovnih primjera za početnike.

Aplikacijski sloj omogućuje servise koje koriste krajnji korisnici, što može uključivati analitiku, upravljanje podacima, vizualizaciju i slično — prema određenom cilju ili želji krajnjeg korisnika, a predstavlja IoT front-end.

 

28 35 n5NEST Definitivno jedan od najpoznatijih uređaja za Smart home sustave. Pametni termostat koji javlja stanje i kojime se može udaljeno upravljati. All-star IoT model

Apple homepod Pametni asistent u izvedbi Applea za upravljanje kućnim povezanim uređajima zapravo je ispoliran IoT centralni HUB za povezani dom

 


Postoje i drugi predloženi modeli arhitekture. Primjerica, s 3 ili 5 slojeva, a u ovome trenutku još nije izglasan definitivni referentni model. U naporima za standardizacijom IoT-ja mogu se suhoparno nabrojati neki predloženi protokoli. Pojedinačna razrada svakoga definitivno bi premašila traženi obim ovoga članka, stoga se zainteresirani čitatelji svakako upućuju na web tražilice ako su detaljnije zainteresirani za određeni protokol ili usporedbe njihovih performansi.

Unutar takvih pokušaja standardizacije navode se aplikacijski protokoli poput MQTT (Message Queue Telemetry Transport), CoAP (Constrained Application Protocol), AMQP (Advanced Message Queuing Protocol), DDS (Data Distribution Service), XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol), REST (REpresentational State Transfer). Među IoT infrastrukturne protokole ubrajaju se RPL (Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks), 6LowPAN (Low power Wireless Personal Area Networks), IEEE 802.15.4, BLE (Bluetooth Low Energy), EPCglobal, LTE-A (Long Term Evolution - Advanced), Z-Wave itd.

U mrežnom sloju, čak i bez nasilne intruzije IoT-a u postojeći mrežni svijet, IPv4 je već bio postao upitan s obzirom na dostupni broj jedinstvenih IP adresa (ukupno 4.294.967.296). Dolaskom svih tih novih milijardi IoT uređaja to, jasno, neće biti dovoljno. Noviji IPv6 nudi 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 jedinstvenih IP adresa, što bi moglo zadovoljiti IP potrebe Orionova kraka.

Što se tiče cloud servisa, izbor je širok. Veliki igrači kao Google, Amazon, Microsoft, IBM, Oracle imaju profesionalne cloud platforme predviđene većinom za developere, od kojih većina već ima specijalizirane IoT module. Za korisnike manje vične programiranju postoje user-friendly opcije kao što su Adafruit IO, IFTTT, Zapier, ovisno o tome što se točno želi izvesti.

 

28 35 n6 MediumSmart home paket Osnovni paket kojeg nudi jedan hrvatski telekom nudi pametnu utičnicu, IP kameru i Senzor pokreta sa senzorom mikroklime te centralnu jedinicu čije srce čini Raspberry Pi



Programski jezici? Ima svega. Python, Java, C/C++, Javascript... Bitno je shvatiti da je programski jezik samo alat i ne raditi religijske ekskluzivnosti oko njih. Odabir ovisi o platformi, o projektu, o rokovima, o vrsti konačnog proizvoda, o razvojnim prioritetima i sličnim faktorima.

Osim toga, izbor mora pasti i za određeni firmware za određeni development board. Primjerice, za ESP32 moguće je odabrati sustave kao što su Mongoose OS (podržava razvoj u JavaScript ili C), Zerynth (Python), Arduino (C++).

Za početnike bi idealna opcija vjerojatno bila Arduino IDE s brojnim postojećim primjerima, podrškom i libovima za široku paletu proizvoda (senzora, aktuatora) koji se koriste u ESP32 i Arduino IoT projektima.

Posljedično, uz generiranje ogromnih količina podataka e IoT komponenti pojavio se i pojam Big Data, koji označava toliko velike količine podataka da standardna postojeća softverska rješenja nisu bila dostatna za njihovu obradu. S vremenom pojam se više ne odnosi samo na same podatke, već i na napredne metode podatkovne analitike i izvlačenja konkretnih vrijednosti iz podataka.

Iz tog razloga pojavio se i edge computing — svojevrsno rasterećenje udaljenih cloud servera kojim se omogućuje obrada podataka „bliže” uređajima koji su ih stvorili. Od svih prednosti edge computinga često je izdvojena značajno manja latencija za aplikacije kojima milisekunde život znače.

Raditi IoT

Raditi IoT moguće je na dva generalna načina (kao, uostalom, i većinu IT poslova):

1. Sustavna metoda uz specijalizirane članove tima

2. Metoda „Ajde, samo složi da radi”

Ako principom beskonačne nevjerojatnosti odluka padne na sustavnu metodu, treba uzeti u obzir da će biti potrebna određena znanja iz elektronike, fizike, kemije, programiranja (full-stack), arhitekture računalnih sustava i računalnih mreža, product managementa. Ne bi bilo naodmet ni znanje modeliranja, formalne verifikacije i, ovisno o aplikacijskoj domeni konkretnog projekta, o auto-industriji, skladištenju energije, građevini, sociologiji i slično. To je samo odokativna procjena. Ako odluka ipak padne na drugu metodu, sve navedeno jedna osoba savladava u toku jednog popodneva uz šalicu kave, keks i pravilno odabrane ključne riječi na tražilici. U svakom slučaju, u radu s IoT-jem potrebno je imati barem osnovna znanja o temeljnim tehnologijama u domeni, imati mogućnost sagledavanja šire slike i problematike koja se nastoji riješiti i posjedovati izrazitu sposobnost improvizacije.

Rad u IoT domeni također može biti poprilično zabavan. Osim što otkrivate bugove u vlastitom kodu, otkrivate i bugove u hardveru (od kojih je neke pomalo teže ispraviti, pogotovo ako su bili popraćeni krckanjem ili sličnom audio-olfaktivnom podlogom), bugove u firmwareu, bugove u cloud servisima, bugove u protokolima, bugove u najobičnijim žičanim spojevima.

Jedan konkretni IoT projekt može sadržavati sljedeće komponente:

- senzor vlage, senzor temperature, GPS modul, pH senzor, hrpicu otpornika, žica, ledicu, par dugmića i breadboard

- ESP32 mikrokontroler + Mongoose OS firmware

- custom kod za implementaciju IoT sustava, uz korištenje dostupnih libova za senzore (prikupljanje podataka sa senzora, osnovnu obradu podataka, spajanje na mrežu, spajanje na cloud servis, slanje podataka na cloud)

- aplikacijske protokole (npr. MQTT) za prijenos podataka

- Google Cloud IoT core za registraciju IoT uređaja

- Cloud Pub/Sub real-time podatkovni servis

- BigQuery skladište podataka za senzorske podatke

- Firebase za upravljanje real-time podacima

- analitiku, vizualizaciju

- pola gableca

Dakle, podaci se u ovome primjeru moraju proguravati kroz sve navedene korake, počevši od fizičkih veličina iz stvarnoga svijeta pa sve do nekakve smislene vizualizacije, analitike ili što je već potrebno i unaprijed definirano. Također, treba uzeti u obzir iznimnu osjetljivost elektroničkih komponenti, gdje čak i elektromagnetska zračenja iz okoline mogu utjecati na registrirane ulazne vrijednosti. Unutar slične problematike, ako se više komponenti mora nagurati u nekakvo kućište, postoji mogućnost i njihove međusobne interferencije, što ponovno može dovesti do pogrešnih očitanja.

 

28 35 n7 MediumESP32 + DHT22 senzor: Klasični primjer jednostavnog projekta gdje se senzor temperature i vlage (DHT22) spaja na ESP32 SoC. Podaci sa senzora se tada mogu slati na web server, te je putem web preglednika moguće pratiti temperaturu i vlagu u realnom vremenu



I eto, što teoretski tu može poći po zlu?

Baš sve. Do zadnje stavke rijetko se uopće i dogura.

Navedeno može biti zabavno u kućnom svijetu eksperimentiranja i prototipiranja, gdje se čovjek zaista može naučiti različite stvari iz brojnih područja, ali vjerojatno je manje zabavno u industrijskim projektima s prekjučerašnjim rokovima isporuke.

Aplikacijske domene i perspektive za IoT

Proučavajući tekstove na temu IoT implementacija, ponekad se teško oteti dojmu da je puno veći broj tekstova koji se bavi s „moglo bi se” od onih koji opisuju „napravilo se” i ponekad se teško uopće može razlučiti koji je slučaj u pitanju. Bez obzira na taj dojam, danas ipak postoje primjeri implementacija raznovrsnih IoT rješenja, a ruku na srce, danas se svašta i može staviti pod kišobran IoT rješenja. U narednim recima pobrojana su neka od konkretnih rješenja ili rješenja koja su moguća s obzirom na trenutni tehnološki razvoj.

U zdravstvu se spominje: praćenje objekata i ljudi, identifikacija pacijenata (radi smanjenja vjerojatnosti pogreške u tretmanu), identifikacija novorođenčadi, autentikacija i autorizacija (npr. kontrola pristupa), kontinuirano praćenje inventara i medicinskih materijala (alarmiranje ako se registrira potencijalni kvar na opremi ili nedostatak opreme), udaljeno prikupljanje real-time informacija o ključnim zdravstvenim indikatorima pacijenta (podaci se šalju na analizu, na temelju čega se planiraju daljnje aktivnosti), praćenje starijih osoba (detekcija pada, detekcija simptoma potencijalnih zdravstvenih problema), praćenje zauzeća bolničkih soba, skraćenje vremena čekanja u hitnim slučajevima, sonde za pregled.

 

28 35 n8 MediumRaspberry Maleno i jeftino računalo sposobno za napredne IoT projekte



Poljoprivreda ima gotovo inherentnu potrebu za IoT tehnologijom: praćenje relativne vlage, temperature, hranjivih tvari, pH vrijednosti, sastava zemlje radnje su koje se u poljoprivredi obavljaju na regularnoj bazi. IoT omogućuje automatizaciju sustava navodnjavanja prema izmjerenim parametrima ili upravljanje mikroklimom staklenika (primjerice, na temelju količine oborina, jačine svjetlosti, temperature, jačine vjetra i sličnih parametara, otvaraju se ili zatvaraju sjenila, stranice za ventilaciju, prilagođava se sustav klimatizacije).

Sustav može djelovati i preventivno — prateći vremenske prilike i prognoze putem raznih mrežnih servisa, može spriječiti štetu na stakleniku koja bi mogli nastati jakim udarima vjetra za koje postoje određene indikacije. Neizostavan primjer je i FarmBot, open-source projekt koji se sastoji od CNC robota za uobičajene poljoprivredne radnje (precizna sadnja sjemena, navodnjavanje, praćenje stanja zemlje, eliminacija korova).

U transportu i logistici izvršava se praćenje vozila i stanja robe, real-time optimizacija prijevoznih ruta u prometu, pružanje relevantnih informacija turistima, praćenje gotovo svih elemenata lanca opskrbe, koriste se sustavi izbjegavanja sudara, sustavi proširene stvarnosti za pružanje relevantnih informacija o okolini itd.

Ambijentalna inteligencija odnosi se na elektroničku okolinu koja ima mogućnost prepoznati ljudsku prisutnost i na odgovarajući način se prilagoditi i komunicirati s ljudima. Često je vezana uz pojam pametnih kuća, ali se može koristiti i u uredima, trgovinama, bolnicama i ostalim javnim ustanovama.

Vrlo je široka tema, a neki od klasičnih primjera primjene jesu prilagodba temperature zraka prostorije, ventilacije, razine osvjetljenja, aktivacija/deaktivacija određenih uređaja, paljenje ili gašenje svjetala i slično, prema naučenim ili postavljenim osobnim preferencijama, prisutnosti osoba, registriranim opasnostima, vremenskom okviru, prognozi vremena ili trenutnom stanju vremena, prepoznatom raspoloženju osobe i tako redom.

 

28 35 n9ESP32 U dimenzijama cca 5.5cm x 3cm na raspolaganju je dual core procesor, WiFi, Bluetooth i hrpa sučelja za spajanje dodatnih komponenata, senzora, aktuatora



Štednja resursa može se postići izravnim utjecajem korisnika, ali i bez njega. Eco-feedback (pružanje informacija korisnicima o njihovim potrošnjima resursa) prema nekim istraživanjima može dovesti do promjene u obrascima ponašanja i aktivnog smanjenja potrošnje do čak 10-20%.

Automatizirana štednja energije može se postići i gašenjem uređaja kada ih korisnik ne treba ili aktivacijom samo u jeftinijim strujnim tarifama. Također, čest problem kod vikendica puknuće je vodovodnih cijevi i ventila, a posljedično tome, ako se na vrijeme ne reagira, potrošnja ogromne količine vode i velikih cifri na računima. Ugradnjom, naprimjer, senzora protoka vode i ostalih IoT komponenti moguće je alarmirati udaljenog korisnika putem mobitela ako je došlo do nekontroliranog ili sumnjivog protoka vode.

U proizvodnji senzori se stavljaju na proizvodne strojeve, koji tada međusobno komuniciraju te sakupljaju i diseminiraju podatke. Omogućuje se automatsko obnavljanje zaliha, alarmiranje uslijed nedostatka zaliha ili registrirane fizičke opasnosti; omogućuje se automatska dijagnostika komponenata proizvodnje, kontrola kvalitete i izbjegavanje uskih grla proizvodnje. Dosta je važno i preventivno održavanje opreme — IoT omogućuje da se senzorima i analitikom potencijalni kvarovi predvide te da se reagira pravovremeno.

Kada se IoT koristi u okolini, postoji još jedan termin, EIoT (Environmental IoT). Budući da se u tome kontekstu često radi o udaljenim lokacijama, posebna pozornost skreće se na optimizaciju potrošnje energije i sustava skladištenja energije (baterije, solar i sl.). U okolini se mjeri kvaliteta zraka i zagađenje, količina buke, radijacija, patogeni, podrhtavanje i brojni drugi parametri, a u svrhu rane detekcije potencijalnih opasnosti kao što su potresi, tsunamiji, požari, opasna zagađenja kako bi se mogle provesti preventivne ili pravovremene akcije, evakuacije i sl.

 

28 35 n10 MediumSve preko clouda IoT senzori mrežom šalju podatke koji se često tek na udaljenom mjestu pretvaraju u korisnu akciju



Autonomna vozila i letjelice sve su prisutnije teme u akademskom svijetu, ali i industrijskim primjenama, s već značajnim rezultatima u stvarnome svijetu. Kompleksna su to pitanja, uključuju i puno šira područja od IoT-ja, ali ih svakako treba navesti ovdje kao sadašnje i buduće primjere IoT primjene.

Pametni gradovi često se nazivaju gradovima budućnosti, gdje sveprisutne tehnologije omogućuju, primjerice, detekciju i praćenje vibracija i stanja materijala u kritičnim infrastrukturama kao što su zgrade, mostovi, tuneli; praćenje zauzeća parkirnih mjesta, protoka prometa i upravljanje prometnim zastojima; adaptivno upravljanje uličnim rasvjetama (npr. s obzirom na postojeću količinu osvjetljenja i sl.); optimizaciju potrošnje resursa u zgradama i bezbroj drugih primjera. Naravno, ovdje su nabrojani samo neki od primjera i aplikacijskih domena. Mnogo ih je.

Izazovi u IoT-ju

Budući da je IoT ipak relativno mlado, interdisciplinarno područje, izazovi se mogu pronaći u svakom kutku. Prije svega, skladištenje energije i opskrba energijom. Nerijetko su IoT uređaji smješteni na lokacijama koje ne omogućuju direktno napajanje iz mrežne infrastrukture, već su osuđeni na lokalne izvore energije (solar, baterije). Također, nerijetko takve baterije moraju biti ograničenih dimenzija, što znači i ograničenih kapaciteta.

I iako su sami mikrokontroleri već smiješnih dimenzija s obzirom na njihove hardverske mogućnosti, ipak su tu Bluetooth, procesorske jezgre i posebice Wi-Fi, koji su gladni struje. U aktivnom načinu rada ESP32 može trošiti 50 mA, 100mA, 150mA ili više struje, ovisno o brojnim faktorima i načinu kodiranja/upotrebe. U tom načinu rada, bateriju od 2 Ah trebalo bi puniti na dnevnoj bazi.

Međutim, ono što je vrlo dobra vijest kod ESP32 jest da arhitektura omogućuje doslovno gašenje glavnog procesora, memorije, Wi-Fija, Bluetootha, svega što se u tom trenutku ne koristi, i prelaženje u tzv. deep sleep način rada, gdje se funkcioniranje prebacuje isključivo na tzv. RTC modul, Tu je koprocesor, koji troši izuzetno malo struje, recovery memorija, u koju se mogu pohraniti podaci potrebni nakon povratka u aktivni način rada jer se glavna memorija briše ulaskom u spavanac.

 

28 35 n11 MediumBlok diagram: Ovako izgleda jedan od najpopularnijih mikrokontroler SoC-ova za IoT, ESP32

 

U deep sleep načinu rada potrošnja struje mjeri se u µA te teoretski omogućuje rad na jednoj bateriji mjesecima ili godinama. Naravno, treba uzeti u obzir i da ESP32 moramo tu i tamo probuditi da odradi neki posao u normalnom, aktivnom načinu rada.

Od drugih izazova tu su standardi u IoT-ju (još uvijek nisu objedinjeni u konačni referentni model) — identifikacija i adresiranje uređaja, skalabilnost Interneta, ali i poprilično aktualne teme privatnosti i sigurnosti. Ovdje se tekst može vrlo lako razvući na dodatni članak. Od sakupljanja osobnih informacija (naročito u domeni ambijentalne inteligencije), autentikacije i autorizacije, sigurnosti u prijenosu podataka, sigurnosti web sučelja, rupa u upravljačkim softverima i firmwareovima, reverznog inžinjeringa, pa do fizičkog napada na uređaje, hakiranja web kamera i tako redom.

Ilustrativni slučaj dogodio se relativno nedavno: hakiranje lokalne mreže u kasinu putem akvarija. Da, IoT akvarija. Točnije, termometra na akvariju koji je bio spojen na internet.

Budućnost IoT-ja

Budući da se radi o izrazito multidisciplinarnom i dinamičnom području, teško je s nekom većom sigurnošću govoriti o budućnosti razvoja IoT-ja i pobrojiti sve mogućnosti koje su iza ugla, ali jedno je gotovo sigurno (i prilično očito) — IoT će definitivno rasti. U svim aplikacijskim domenama. Problemi sa sigurnosti i privatnosti doći će do sve većeg izražaja. Zbog sve veće količine generiranih podataka, edge computing će vjerojatno preuzeti značajniju ulogu nego što je ima danas. Također, takva ogromna količina podataka bit će overkill za bilo kakve ručne obrade i razni će se AI sustavi poput strojnog učenja sve više uključivati u analize podataka.

 

28 35 n13 MediumDJI Mavic pro Platinum Dronovi definitivno po mogućnostima ulaze u IoT kategoriju. Udaljeno upravljanje i komunikacija čine i ovaj tihi napredni model IoT gadgetom. Mavic Pro donosi 4k kameru za snimanje, a njegova kamera streama sliku vozaču



Ako krenemo u SF sfere i zanemarimo nekoliko ključnih faktora i ako se naglasak stavi na autonomiju IoT uređaja i implementaciju umjetne inteligencije, mogli bismo se suočiti sa sveprisutnim oblicima inteligentnih distribuiranih sustava, masivnih autonomnih višeagentnih sustava koji ostvaruju zadane ciljeve u stvarnom svijetu, koji su sposobni učiti, rezonirati i predvidjeti događaje te međusobno komunicirati, pregovarati i razmjenjivati podatke. „Pametni” uređaji time bi konačno mogli postati pametni.

S višeagentnim sustavima bavi se i na u AI labu na Fakultetu organizacije i informatike u Varaždinu. U jednome od projekata zakoračili su u svijet IoT-ja i metoda umjetne inteligencije, gdje su implementirali softverski framework za upravljanje resursima u „pametnim” samoodrživim ljudskim naseljima u kojima dobavljanje resursa iz vanjskih izvora nije opcija.

Višeagentni sustav u tom slučaju mora koristiti razne mehanizme kako bi zadržao samoodrživost sustava s obzirom na određeni resurs (struja, voda, plin itd.) po pitanju lokalne proizvodnje, potrošnje, skladištenja i distribucije resursa. Stvar simulacijski funkcionira i bilo bi moguće pokazati fizički small-scale prototip sustava s obzirom na dostupne IoT tehnologije. Međutim, za full-scale fizičku implementaciju uvjeti za sada kod nas nisu praktični, pogotovo ako znamo kolik prioritet znanost ima u RH.

U svakom slučaju, budućnost IoT-ja je u simbiozi s umjetnom inteligencijom. Konačni sustavi bit će autonomni, inteligentni, adaptivni, samoučeći i u velikoj mjeri — neprimjetni.

 

28 35 n12“Hoće li ljudi uslijed automatiziranog, “optimalnog” i “savršenog” komfora prestati koristiti vlastite kapacitete i potencijale; prestati se razvijati u mentalnom i fizičkom pogledu?”



Ono što je zabrinjavajuće u toj budućoj priči jest već sada problematični jaz između mentaliteta ljudi i tehnološkog razvoja, koji bi se u budućnosti mogao značajno više produbiti. Iako senzorni sustavi imaju potencijala ponovno približiti okolinu (prirodu) čovjeku (kao što je pokazano s eco-feedback sustavima), eksplicitnim prikazima i vizualizacijama podataka iz stvarnog svijeta, konkretnih mjerljivih utjecaja određenih čovjekovih akcija, disocijacija od okoline i vlastitih tijela, sadašnjeg trenutka i vlastite realnosti, također bi se mogla produbiti te prouzrokovati čitav niz posljedica na globalnoj razini.

Hoće li će se Idiocracy pokazati kao dokumentarac iz budućnosti, hoće li ljudi uslijed automatiziranog, „optimalnog” i „savršenog” komfora prestati koristiti vlastite kapacitete i potencijale, prestati se razvijati u mentalnom i fizičkom pogledu ili će se tehnologija koristiti za razvoj i evoluciju čovjeka u skladu sa svojim primarnim i prirodnim staništem i u neraskidivoj vezi sa prirodom — to ovisi o svakom pojedinačnom korisniku naprednih tehnologija, o svjesnom razmišljanju o načinu, posljedicama i krajnjoj svrsi korištenja određene tehnologije.

 

Ocijeni sadržaj
(0 glasova)

Newsletter prijava


Kako izgleda naš posljednji newsletter pogledajte na ovom linku.

Skeniraj QR Code mobitelom i ponesi ovu stranicu sa sobom

IOT: Internet revolucija počinje danas - VidiLAB - QR Code Friendly