Nadszedł czas IoT

Komunikacja między urządzeniami, którą zapewnia Internet Rzeczy, już znajduje swoje zastosowanie w przemyśle. IoT wpłynie nie tylko na redukcję kosztów, ale i poprawę procesów biznesowych.

Jeszcze kilka lat temu na polskim rynku Internet Rzeczy (ang. Internet of Things – IoT) był zaledwie modnym sformułowaniem. Natomiast zastosowanie urządzeń związanych z tą technologią ograniczało się do konsumenckich gadżetów, takich jak inteligentne zegarki.

Tymczasem według przewidywań Gartnera do 2020 r. na świecie będzie działało ponad 20 mld urządzeń IoT podłączonych do sieci. Dla porównania, liczba inteligentnych przedmiotów (podłączonych do sieci) w 2013 roku sięgała 3 mld, a w 2015 roku – ok. 5 mld. Jeśli chodzi o Przemysłowy Internet Rzeczy (ang. Industrial Internet of Things – IIoT), jego wartość w tym samym czasie ma osiągnąć 500 mld dol. (dane za Accenture).

Główne cele wdrożenia IoT

Jak czytamy w raporcie „Internet of Things (IoT) i Artifical Intelligence (AI) w Polsce. Jak wykorzystać rewolucję technologiczną Internetu Rzeczy i Sztucznej Inteligencji w rozwoju Polski” pod red. Bartłomieja Michałowskiego, we współpracy z Aleksandrą Przegalińską i Aleksandrem Poniewierskim: pojęcie Internetu Rzeczy po raz pierwszy pojawiło się w 1991 r.” pod red. Bartłomieja Michałowskiego, we współpracy z Aleksandrą Przegalińską i Aleksandrem Poniewierskim: pojęcie Internetu Rzeczy po raz pierwszy pojawiło się w 1991 r. Było ono wynikiem prac grup badawczych pod kierownictwem Massachusetts Institute of Technology (MIT). Wówczas odnosiło się do obiektów wykorzystujących fale radiowe. Dziś pod sformułowaniem IoT kryje się globalna infrastruktura teleinformatyczna funkcjonująca w społeczeństwie korzystającym z łatwego dostępu do informacji. Obejmuje ona rozwiązania, które mają z jednej strony poprawić komfort życia osób indywidualnych, a z drugiej umożliwić firmom minimalizowanie kosztów i lepsze wykorzystanie zasobów.

Warto jednak zauważyć, że nie wszystkie firmy koncentrujące swoje obecne działania wokół IoT skupiają się na redukcji kosztów. Bardziej szczegółowe badanie głównego celu wdrożenia Internetu Rzeczy dla przedsiębiorstw (dane za Ovum) wykazało bowiem, że choć ich minimalizacja może być priorytetem w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Francji czy Australii, w innych głównym celem jest zwiększenie konkurencyjności (Chiny, Korea Południowa, Włochy, Meksyk), poprawa procesów biznesowych (Niemcy, Japonia, Brazylia) lub poprawa jakości obsługi klienta (Hiszpania).

Trzy definicje IoT

Definicja technologiczna – IoT to koncepcja budowy sieci telekomunikacyjnych i systemów informatycznych o wysokim stopniu rozproszenia, które służyć mogą m.in. tworzeniu inteligentnych systemów kontrolno‑pomiarowych, analitycznych czy układów sterowania praktycznie w każdej dziedzinie życia, gospodarki czy nauki. Charakteryzuje się autonomicznym działaniem w zakresie pozyskiwania, udostępniania, przetwarzania danych lub wchodzenia w interakcje z otoczeniem pod ich wpływem.

Definicja architektoniczna – IoT to koncepcja architektury informatycznej, która umożliwia współpracę różnorodnych systemów teleinformatycznych wspierających rozmaite zastosowania dziedzinowe. Oparta jest na następujących warstwach:
– sprzęt: urządzenia, a w szczególności sensory, elementy wykonawcze, ale także sterowniki, smartfony, tablety, laptopy czy komputery, które zdolne są do komunikacji i przetwarzania danych bez zaangażowania człowieka lub w ograniczonej z nim interakcji;
– komunikacja: infrastruktura telekomunikacyjna oraz sieć telekomunikacyjna (przewodowa lub bezprzewodowa), pracująca w oparciu o dowolne standardy transmisji danych o dowolnym zasięgu;
– oprogramowanie: systemy informatyczne urządzeń IoT oraz oprogramowanie służące do wymiany danych, ich przetwarzania, zarządzania systemem i jego zabezpieczenia;
– integracja: zbiory zdefiniowanych usług informatycznych zapewniających interoperacyjność oprogramowania na wszystkich poziomach architektury.

Definicja biznesowa – IoT to ekosystem usług biznesowych, wykorzystujących przedmioty zdolne do zbierania i przetwarzania informacji, połączone w sieć, zapewniające interoperacyjność i synergię zastosowań. Łączenie produktów/usług Internetu Rzeczy pozwala na lepsze zrozumienie konsumenta, środowiska, produktów oraz procesów, identyfikację istotnych zdarzeń i reagowanie celem natychmiastowego optymalizowania czy precyzyjniejszej personalizacji.

Źródło: IoT w polskiej gospodarce. Raport grupy roboczej ds. Internetu Rzeczy przy Ministerstwie Cyfryzacji

IoT do zadań specjalnych

W kontekście biznesowym warto zwrócić uwagę na różnice pomiędzy IoT a IIoT. Jak tłumaczy Maciej Lipiński, członek zarządu ds. technologii i innowacji w firmie BCAST, jeśli IoT rozumiemy jako zintegrowany system, w którym różne podmioty mogą komunikować się między sobą dzięki sieci telekomunikacyjnej – w celu pozyskania, przetwarzania i udostępniania danych – to **IIoT stanowi po prostu jego IoT

IoT do zadań specjalnych

W kontekście biznesowym warto zwrócić uwagę na różnice pomiędzy IoT a IIoT. Jak tłumaczy Maciej Lipiński, członek zarządu ds. technologii i innowacji w firmie BCAST, jeśli IoT rozumiemy jako zintegrowany system, w którym różne podmioty mogą komunikować się między sobą dzięki sieci telekomunikacyjnej – w celu pozyskania, przetwarzania i udostępniania danych – to IIoT stanowi po prostu jego [IoT] podgrupę.

„Bardzo trafną analogię stanowi branża motoryzacyjna. I tak IoT to po prostu auto jako klasa pojazdów, natomiast IIoT to typ samochodu, jakim jest np. pick‑up. Można zatem powiedzieć, że Przemysłowy Internet Rzeczy to IoT do zadań specjalnych” – komentuje Maciej Lipiński.

Kontynuując, „tradycyjny” IoT jest tworzony przede wszystkim dla zastosowań konsumenckich. Możemy tu wymienić choćby inteligentne lodówki, zdalny monitoring domu, autonomiczne pojazdy czy *wearalbles (*technologie, będące częścią ubioru). Warto przy tym podkreślić, że do tego rodzaju produktów nie jest konieczna duża przepustowość. Z tego względu do korzystania z nich w zupełności wystarczy Wi‑Fi, Bluetooth czy sieć komórkowa 3G bądź LTE. IIoT potrzebuje natomiast rozwiązania, które umożliwi wydajne działanie na dużych odległościach. Mowa m.in. o technologii LoRa, Sigfox czy NBIoT, które stanowią wyodrębniony standard w ramach 4G.

„Wyobraźmy sobie następującą sytuację: chcemy umieścić dany sensor na środku lodowca, np. na Arktyce. Jego zadaniem ma być zdalne przesyłanie informacji o grubości pokrywy śnieżnej i parametrach atmosferycznych otoczenia. Priorytetem dla takiego systemu będzie zapewnienie kanału komunikacji odpornego na zakłócenia na dużych odległościach, ograniczona do maksimum obsługa przez człowieka i długie działanie samego sensora na zasilaniu bateryjnym. W związku z tym, że na lodowcu nie dysponujmy stałym przyłączem energetycznym, w okolicy nie ma stacji bazowych komórkowych, a dojście do punktu pomiarowego, w którym jest sensor, zajmuje cały dzień, musimy postawić na technologię, która będzie efektywna, ale niekoniecznie wykorzystywana w konsumenckim IoT, czyli na przykład na standard LoRa” – tłumaczy Maciej Lipiński.

Technologie stojące za IoT

Bardzo ważne okazuje się zrozumienie, że zarówno w systemach IoT, jak i IIoT wymiana informacji pomiędzy różnymi obiektami a centralą (np. chmurą) ma podstawową wartość.

„Dopiero wyposażenie systemu IoT w dodatkowe mechanizmy związane z »obróbką« zebranych danych pozwala mu uzyskać odpowiednią rangę i nabrać strategicznego znaczenia biznesowego i finansowego” – podkreśla Maciej Lipiński.

Mowa nie tylko o wspomnianych wcześniej technologiach komunikacyjnych, ale także o chmurze obliczeniowej (ang. cloud computing), analizie wielkich zbiorów danych (ang. Big Data), sztucznej inteligencji – a w tym uczeniu maszynowym (ang. machine learning) i głębokim uczeniu (ang. deep learning) – czy nawet technologii blockchain.

„Dopiero gdy do zebranych danych, reprezentujących rzeczywistość przemysłową, dołożymy algorytmy badające np. parametry operowania maszyn (na podstawie których następuje tworzenie korelacji, wyciąganie wniosków, prognozowanie i autonomiczne podejmowanie decyzji) – zaczynamy poruszać się w ramach najnowszej dziedziny nauki i techniki, jaką jest AI. A warto dodać, że to właśnie sztuczna inteligencja, według najnowszych prognoz, będzie wspomagała 90% wdrożeń systemów IoT oraz IIoT. Jeśli mowa o przyszłości, jestem sobie w stanie wyobrazić wykorzystanie technologii blockchain, gdzie rozproszony łańcuch bloków „szyfruje” dane wymieniane pomiędzy różnymi dostawcami i podmiotami uczestniczącymi w dostarczaniu usług na bazie IoT” – komentuje Maciej Lipiński.

5G wpłynie na upowszechnienie IIoT

Mówiąc o Przemysłowym Internecie Rzeczy należy wspomnieć również o technologii 5G, która w swoim standardzie ma „zarezerwowane miejsce” na komunikację właśnie z urządzeniami IoT oraz IIoT. Chodzi przede wszystkim o możliwość bezprzewodowego podłączenia dużej ilości poprawnie funkcjonujących urządzeń.

„Jeżeli przy obecnej przepustowości nawet niewielki procent społeczeństwa przesiadłby się do autonomicznych samochodów, które do poprawnej oceny otoczenia wymagają stałego połączenia z internetem, to sieci w miastach po prostu by nie wytrzymały. Właśnie dlatego tak wiele osób czeka na popularyzację 5G. Z technologią wiążą się również mniejsze opóźnienia, a mniejsze opóźnienia to jeszcze szybsze decyzje i czasy reakcji oraz trafniejsze prognozy – co z punktu widzenia zwiększania efektywności w branży przemysłowej wydaje się podstawowym motorem dla rozwoju” – zaznacza Maciej Lipiński.

Jak zauważa ekspert, zaletą wprowadzenia 5G jest fakt, że dzięki nagłośnieniu tematu przez media wiele osób po raz pierwszy zetknęła się z tematyką powszechnego wykorzystania IIoT. A budowanie świadomości społecznej odnośnie możliwości i zastosowania tej technologii jest niemal tak samo potrzebne jak wdrożenie infrastruktury do jej działania.