Co je Internet věcí (IoT)?
Internet věcí (IoT) je síť propojených objektů a zařízení (tzv. „věci“), které jsou vybaveny senzory (a dalšími technologiemi), které jim umožňují přenášet a přijímat data – do a z jiných věcí a systémů. Dnes se IoT hojně používá v průmyslových prostředích (IIoT) a je synonymem Průmyslu 4.0.
Detailní definice IoT
Nejobecněji řečeno, internet věcí zahrnuje jakýkoli objekt – nebo „věc“ – který může být bezdrátově připojen k internetové síti. Dnes však IoT konkrétněji znamená propojené věci, které jsou vybaveny senzory, softwarem a dalšími technologiemi, které jim umožňují přenášet a přijímat data – za účelem informování uživatelů nebo automatizace akce. Konektivity bylo tradičně dosaženo především přes Wi-Fi, zatímco dnes 5G a další typy síťových platforem nabízejí příslib zpracování obrovských datových sad, téměř kdekoliv, s rychlostí a spolehlivostí.
Jakmile zařízení IoT shromažďují a přenášejí data, konečným bodem je naučit se z nich co nejvíce a zajistit, aby poskytovaly stále přesnější a sofistikovanější výstupy a přehledy. Zde vstupují do hry technologie umělé inteligence: rozšiřování sítí IoT o sílu pokročilých analytických nástrojů a strojového učení.
Historie IoT
V roce 2021 bylo na světě přes 10 miliard zařízení IoT a do roku 2025 očekává IDC, že globální generování dat překročí 73 zettabytů – což se rovná 73 bilionům gigabajtů. I když nemůžeme skutečně kvantifikovat digitální data fyzicky, můžeme říci, že kdyby byla všechna tato data převedena na disketové diskety z 90. let – a ta byla položena až do konce – mohla by jít na Měsíc a zpět více než 5000 krát.
Za několik desetiletí se data IoT exponenciálně rozrostla, a to bude pravděpodobně pokračovat. Co tedy vyvolalo tento boom internetu věcí? Aby se internet věcí vyvíjel, musel se spojit konkrétní soubor technologií a současně pokročit.
Konektivita: Dnešní připojení k internetu a cloudu je nyní dostatečně rychlé a robustní, aby bylo možné odesílat a přijímat obrovské objemy dat a podporovat exponenciální růst internetu věcí.
Senzorová technologie: Díky stálému růstu poptávky po inovacích senzorů IoT přešel trh od několika nákladných, specializovaných poskytovatelů k vysoce globalizovanému a cenově konkurenceschopnému průmyslu výroby snímačů. Od roku 2004 klesla průměrná cena senzorů IoT o více než 70 %, což bylo doprovázeno zvýšením poptávky v oblasti lepší funkčnosti a rozmanitosti těchto produktů.
Výpočetní výkon: V příštích pěti letech bude vytvořeno dvakrát více dat ve srovnání s počátkem digitálního úložiště. Pro využití a využití všech těchto dat vyžadují moderní podniky stále větší množství paměti a výpočetního výkonu. Závod o dosažení tohoto cílebyl rychlý a konkurenceschopný a byl hnací silou rostoucí relevance a použitelnosti internetu věcí.
Technologie Big Data: Od 80. let 20. století se světová data, stejně jako výpočetní technika potřebná k jejich uložení, exponenciálně rozrostla. Pokroky v databázích a analytických nástrojích umožnily zpracovávat a analyzovat obrovské objemy dat generovaných z IoT zařízení, chytrých vozidel a zařízení v reálném čase. Tato rychlost a kapacita jsou pro internet věcí zásadní.
Umělá inteligence a strojové učení: Tyto technologie umožňují nejen spravovat a zpracovávat obrovské množství dat IoT, ale také analyzovat a učit se z nich. Big Data jsou oblíbenou potravinou umělé inteligence a strojového učení. Čím větší a rozmanitější jsou datové sady, tím robustnější a přesnější jsou přehledy a intel, které pokročilá analytika využívající umělou inteligenci dokáže poskytnout. Růst zařízení IoT velmi vzrostl spolu s pokrokem umělé inteligence a její chutí po datech, která poskytují.
Cloud computing: Stejně jako konektivita byla nedílnou součástí rozvoje internetu věcí, byl také vzestup cloud computingu úzce spjat s jeho vývojem. Díky schopnosti poskytovat výpočetní výkon a velkoobjemové úložiště na vyžádání zpřístupnily cloudové služby IoT zařízením IoT cestu ke shromažďování a přenosu stále větších a složitějších datových sad.
Jak IoT působí?
Zařízení IoT jsou naše oči a uši, když tam fyzicky nemůžeme být – zachytit jakákoli data, která jsou naprogramována pro sběr. Tyto údaje pak mohou být shromažďovány a analyzovány, aby nám pomohly informovat a automatizovat následné akce nebo rozhodnutí. V tomto procesu jsou čtyři klíčové fáze:
Čtyři klíčové fáze internetu věcí
- Zachyťte data. Prostřednictvím senzorů zařízení IoT zachycují data ze svého prostředí. To by mohlo být stejně jednoduché jako teplota nebo jako složitý videohovor v reálném čase.
- Sdílejte data. Pomocí dostupných síťových připojení odesílají zařízení IoT tato data do veřejného nebo soukromého cloudového systému (zařízení – system-zařízení) nebo do jiného zařízení (zařízení), nebo je ukládají lokálně podle pokynů pro zpracování na hraně.
- Zpracujte data. V tomto okamžiku je software naprogramován tak, aby dělal něco na základě těchto dat – jako je zapnutí ventilátoru nebo odeslání upozornění.
- Jednejte na základě údajů. Jsou analyzována kumulovaná data ze všech zařízení v rámci sítě IoT. To poskytuje výkonné přehledy, které informují o sebevědomých akcích a obchodních rozhodnutích.
Příklady sítí IoT v akci
IoT sítě a data, která produkují, jsou v práci prakticky ve všech aspektech moderního života – v našich domovech, v našich autech, v našich prodejnách a dokonce i na našich tělech.
Chytré domovy: Mnoho lidí již důvěrně zná sítě IoT ve svých domovech. Prostřednictvím inteligentních spínačů, senzorů a zařízení, které komunikují prostřednictvím protokolů jako Z-Wave nebo Zigbee, mohou být systémy domácí automatizace použity k monitorování a řízení věcí, jako je osvětlení, klima, bezpečnostní systémy, spotřebiče a další – dokonce i z dálky. Pokud před opuštěním domu zapomenete zhasnout světla nebo troubu, můžete to udělat z telefonu prostřednictvím zařízení s podporou IoT.
Inteligentní sítě: V kombinaci s umělou inteligencí a pokročilou analytickou technologií používají inteligentní sítě řešení IoT, která pomáhají integrovat technologie, které pomáhají spotřebitelům lépe získávat energii, kterou využívají – a dokonce i produkují – prostřednictvím solárních panelů a jiných prostředků. Senzory IoT po celé síti mohou detekovat potenciální rizika dříve, takže napájení může být podle potřeby přerozděleno, aby se zabránilo nebo minimalizovaly výpadky a jiné problémy. Senzory mohou také detekovat mechanické problémy a varovné techniky podle potřeby při opravách, což vše pomáhá spotřebitelům energie mít lepší kontrolu a přehled.
Inteligentní města: Podle indexu inteligentního města (SCI) je chytré město „městským prostředím, které používá technologii pro zvýšení přínosů a snížení nedostatků urbanizace.” Rostoucí počet obyvatel, dopravní zácpy a stárnoucí infrastruktury patří mezi některé z problémů, které internet věcí pomáhá řešit. Pomocí senzorů, měřičů a dalších zařízení IoT mohou plánovači měst monitorovat a shromažďovat data, aby proaktivně řešili problémy. Například senzory umístěné do draků bouřek mohou detekovat hladinu vody a automatizovat akce, které pomohou předcházet záplavám při příliš vysokých hladinách.
Připojené vozy: Dnes prakticky všechny nové vozy odjíždějí z řady s IoT a chytrými funkcemi, přičemž u vozů 5G se očekává, že v příštích pěti letech a dále porostou všudypřítomností. Pokročilé asistenční systémy pro řidiče (ADAS), které používají technologii IoT, pomáhají řidičům vyhnout se kolizím, plánovat trasy, stlačovat do úzkých míst a mnoho dalšího. A jak se vyvíjí automobilový IoT, stále častěji vidíme konektivitu s externími zařízeními, jako jsou semafory, chodci, zdroje zpráv a počasí a poskytovatelé streamování zábavy.
IoT v maloobchodě: Řešení IoT zaměřená na zákazníky jsou stále více využívána ke zlepšení zkušeností v obchodech. Inteligentní fotoaparáty s aktivovaným pohonem, chytré police, maják a technologie RFID mohou zákazníkům pomoci lokalizovat položky prostřednictvím mobilní aplikace. Zjednodušují sdílení informací o zásobách a dokonce posílají zákazníkům kontextové propagační akce při procházení v obchodě. Vzhledem k tomu, že se hranice mezi nákupními zkušenostmi v obchodě a online nakupování rozostřují, řešení IoT mohou pomoci zlepšit zákaznickou zkušenost sledováním dodávek a expedičních vozidel, což zákazníkům umožňuje lépe přizpůsobit své nákupní plány.
Zdraví na dálku: Je stále běžnější vidět spotřební zdravotnické prostředky využívající internet věcí, jako jsou chytré hodinky a dávkovače léků, které pomáhají lékařům monitorovat pacienty na dálku. Ale některé z nejvíce fascinujících pokroků v oblasti telezdravotnictví přicházejí prostřednictvím chytrých chirurgických nástrojů. To je zvláště důležité u pacientů ve vzdálených nebo málo rozvinutých oblastech. Tyto nástroje umožňují vzdáleným lékařům spojit se s některými z nejlepších chirurgů na světě, provádět řízené operace, vzdálené diagnózy a dokonce sledovat anestetizované pacienty během této kritické doby.
Řízení dopravy: Prostřednictvím sítě senzorů, kamer a dalších zařízení může být technologie IoT použita ke snížení dopravní zácpy a pomoci poskytnout funkční možnosti přesměrování. Například datové zdroje v reálném čase lze použít k úpravě načasování signálů, aby byl zajištěn plynulý tok provozu v dynamických podmínkách. Světelné senzory mohou detekovat a nastavit jas osvětlení pro optimální viditelnost, zatímco silniční senzory mohou detekovat nehody a automaticky hlásit problémy.
Jaké jsou průmyslové využití dat IoT?
Z trilionů gigabitů dat, které generujeme každý rok, jsou data z průmyslového IoT (IIoT) největším (a nejrychleji rostoucím) producentem dat. Velká část pochází z téměř jedné miliardy monitorovacích kamer po celém světě. Obrovské částky jsou také generovány propojenými automobily a výrobními a přepravními aplikacemi. Dnes jsou data IIoT generována, shromažďována a využívána prakticky ve všech odvětvích, od řízení dodavatelského řetězce až po zdravotnictví.
Jedna z oblastí, v nichž technologie IIoT nejrychleji roste, je v rámci výrobních a dodavatelských řetězců. V chytré továrně mohou senzory detekovat a dokonce předpovídat mechanické problémy , aby věci zůstaly plynulé. Mohou také shromažďovat a analyzovat provozní data a vyhledávat pracovní postupy a procesy, které jsou nejrychlejší a nejefektivnější – které pak mohou být automatizovány prostřednictvím centrálního systému. V dodavatelských řetězcích pomáhají řešení IoT zefektivnit provoz od začátku do konce. Suroviny a zásoby lze sledovat z hlediska bezpečnosti a provenience. V reálném čase lze monitorovat logistiku nákladu, expedice a poslední míle. A zákazníci mohou mít aktuální informace o stavu svých objednávek nebo původu jejich produktů.
Budoucnost internetu věcí
Co můžeme do budoucna hledat, je hladší integrace mezi technologiemi a lidskými zkušenostmi. Zatímco metaverze může být ještě několik let pryč, 3D zvuk, pokročilá virtuální realita, haptické pocity a personalizace v reálném čase poháněná umělou inteligencí bude znamenat, že naše interakce se zařízeními kolem nás umožní stále větší „skutečné“ smyslové zážitky. Kromě toho, s nárůstem 5G a celosvětově všudypřítomnou rychlou konektivitou, budou mít lidé kvantovou schopnost sdílet tyto zkušenosti na libovolné vzdálenosti. Důsledky jsou obrovské a mají potenciál změnit způsob, jakým přistupujeme k některým z našich nejdůležitějších aktivit a institucí, jako jsou pracoviště, chirurgická a lékařská péče, nemovitosti, nakupování, cestování a lidské vztahy obecně.