Internet Of Things (IOT) – cz. 1

Autor:
Zespół Innokrea

Data publikacji: 2024-01-04

Kategorie: Informacje

Dzisiaj opowiemy wam o tym jak gwałtownie rośnie ilość urządzeń w internecie rzeczy (IOT), a także jak zwiększa się ilość sensorów których jako ludzie używamy bezpośrednio lub pośrednio. Jeśli jesteście ciekawi, to zapraszamy do lektury!

Czym są urządzenia IOT?

IOT (ang. Internet Of Things) czyli Internet rzeczy to sieć urządzeń typu embedded i oprogramowania, które razem tworzą system służący do pobierania i przetwarzania danych z pewnych sensorów. Przykładem takiego urządzenia może być zarówno czajnik czy inny element gospodarstwa domowego podłączony do Wi-Fi i łączący się z chmurą, jak i systemy obsługujące na przykład nawadnianie pól na podstawie zbieranych danych dotyczących temperatury czy wilgotności gleby. Ilość zastosowań urządzeń IOT jest gigantyczna i dlatego rok do roku ich liczba na świecie zwiększa się o kilkanaście lub kilkadziesiąt procent, co widać na poniższej analizie.

Rysunek 1 – Wzrost liczby urządzeń na rynku IOT, źródło: IOT Analytics

Historia IOT

Mało kto jednak wie, że historia miniaturowych urządzeń zaczęła się w 1982 roku na Carnegie Mellon University, gdzie programiści postanowili pozyskiwać dane z automatu do Coca-coli dotyczące temperatury i tego czy napoje są dostępne.

Rysunek 2: Automat do Coca-Coli z Carnegie Mellon University, źródło: ops.gov.ie

Kilka lat później pojawiły się naukowe pracy między innymi takich osób jak Mark Weiser, które pozwoliły uformować pewną koncepcję jak mógłby wyglądać system IOT (jedną z takich prac umieszczamy w źródle).

Elementy składowe rynku IOT

W 2023 roku z pewnością można powiedzieć, że rynek IOT dojrzał i mamy tu dostępne wiele sprawdzonych technologii zarówno w kwestiach software’owych jak i hardware’owych. Urządzenia IOT charakteryzują się takimi cechami jak samo konfigurowalność, podłączenie do sieci, skalowalność (w tym skalowalność horyzontalna) oraz efektywność kosztowa. Wpływ na obecny stan rynku miał rozwój wielu dziedzin takich jak między innymi inżynieria oprogramowania (algorytmy pozwalające na oszczędzanie energii w urządzeniu), druk 3d (do drukowania odpowiednich opakowań), miniaturyzacja urządzeń embedded i zwiększenie ich parametrów, wprowadzenie technologii chmurowych czy choćby zwiększenie pojemności i wytrzymałości baterii. Nie bez znaczenia jest także to, że możemy umieszczać w urządzeniu wiele tanich sensorów jak temperatura, wykrywacze dymu, czy choćby nadajniki GPS pozwalające na śledzenie urządzenia. Kombinacja takiej ilości technologii sprawia, że rynek dynamicznie się rozwija i dzięki temu jesteśmy w stanie zbierać mnóstwo danych, które jak wiemy z poprzednich artykułów są jednym z najważniejszych elementów do stworzenia skutecznego modelu sztucznej inteligencji.

Jakie problemy występują na rynku IOT?

Rynek IOT jak każdy inny rynek informatyczny ma swoje problemy z którymi się boryka. Są to między innymi:

problemy ze standardami – występuje wiele technologii, które nie zawsze są ze sobą kompatybilne. Liczba standardów jest duża między innymi ze względu na różne media komunikacyjne, którymi urządzenia IOT dostarczają informacje. Jeśli takie urządzenie pracuje w terenie i potrzebuje komunikować się na duże odległości musi wykorzystywać inne technologie niż takie, które ma stały dostęp do Internetu i prądu w mieście. Różnica w potrzebach powoduje różnice w technologiach. Na szczęście podejście warstwowe choćby modelu OSI sprawia, że standardy mogą być rozwijane niezależnie od siebie i być kompatybilne
problemy z bezpieczeństwem i niezawodnością – jeśli urządzenie umieszczone jest na otwartej przestrzeni, to należy liczyć się z tym, że ludzie będą mogli mieć do niego fizyczny dostęp, co wpływa na bezpieczeństwo przetwarzanych danych i bezpieczeństwo całego systemu. Dodatkowo, jeśli jest to system krytyczny to powinien być niezawodny lub łatwo zastępowalny. Mają tu znaczenie zarówno dziedzina biznesu w jakiej urządzenie działa jak i specyficzne wymagania co do bezpieczeństwa czy środowisko operacyjne takiego urządzenia.
efektywność energetyczna – protokoły i sposób działania urządzenia może być zależny od tego w jakim terenie funkcjonuje. Jeśli będzie to miejsce w którym urządzenie musi być zasilane np. z użyciem panelu słonecznego trzeba wziąć pod uwagę pogodę oraz wymaganą częstość przesyłu danych. Dobranie odpowiednich protokołów oraz innych sposobów na oszczędzanie energii urządzenia może umożliwić użycie go nawet w nieprzychylnych warunkach pogodowych czy środowiskowych.
chaos terminologiczny – różne firmy starają się wprowadzać swoje pojęcia, a sam fakt, że internet rzeczy działa na przecięciu wielu dziedzin sprawia, że występuje pewien chaos.

Architektura systemu IOT – obraz wysokopoziomowy

Systemy IOT różnią się między sobą ze względu na to jakiej dziedzinie służą oraz od jakiej firmy pochodzą. W ostatnich latach dużą popularnością cieszą się systemy wykorzystujące chmury do przetwarzania dużych ilości danych z systemów IOT.

Rysunek 3 – architektura IOT, źródło: scnsoft.com

Powyższa grafika może nam wyrobić pewną intuicję odnośnie tego jak wygląda współczesny system IOT. Widzimy tutaj sensory zbierające dane, pewne agregatory danych, algorytmy i modele uczenia maszynowego czy przetwarzanie OLAP’owe w analitycznej bazie danych. Wnioski z przetwarzania można następnie zaprezentować za pomocą aplikacji webowej czy mobilnej. Zaprojektowanie i wykonanie takiego systemu wymaga znajomości ogromnej ilości dziedzin począwszy od dziedziny biznesowej do której stosujemy system IOT jak i inżynierów znających tematyki embedded, web/mobile, przetwarzania analitycznego, cyberbezpieczeństwa czy sztucznej inteligencji.

Podsumowanie

Mamy nadzieję, że wzbudziliśmy Wasz apetyt na więcej informacji odnośnie systemów IOT. Będziemy kontynuowali za tydzień mówiąc o tym jak wyglądają bardziej techniczne aspekty IOT. Jeśli jesteście zainteresowani to zachęcamy do śledzenia naszego bloga.

Źródła: