Τι είναι το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT);
Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) είναι ένα δίκτυο συνδεδεμένων αντικειμένων και συσκευών (δηλαδή «πράγματα») που είναι εξοπλισμένα με αισθητήρες (και άλλες τεχνολογίες) που τους επιτρέπει να μεταδίδουν και να λαμβάνουν δεδομένα – προς και από άλλα πράγματα και συστήματα. Σήμερα το IoT χρησιμοποιείται εκτενώς σε βιομηχανικά περιβάλλοντα (IIoT) και είναι συνώνυμο της Βιομηχανίας 4.0.
Λεπτομερής ορισμός IoT
Με τους πιο γενικούς όρους, το Διαδίκτυο των πραγμάτων περιλαμβάνει οποιοδήποτε αντικείμενο – ή «πράγμα» – που μπορεί να συνδεθεί ασύρματα σε ένα δίκτυο Διαδικτύου. Σήμερα, όμως, το IoT έχει καταλήξει πιο συγκεκριμένα να σημαίνει συνδεδεμένα πράγματα που είναι εξοπλισμένα με αισθητήρες, λογισμικό και άλλες τεχνολογίες που τους επιτρέπουν να μεταδίδουν και να λαμβάνουν δεδομένα – με σκοπό την ενημέρωση των χρηστών ή την αυτοματοποίηση μιας δράσης. Παραδοσιακά, η συνδεσιμότητα επιτεύχθηκε κυρίως μέσω Wi-Fi, ενώ σήμερα το 5G και άλλοι τύποι πλατφορμών δικτύου προσφέρουν την υπόσχεση χειρισμού τεράστιων συνόλων δεδομένων, σχεδόν οπουδήποτε, με ταχύτητα και αξιοπιστία.
Μόλις οι συσκευές συλλέγουν και διαβιβάζουν δεδομένα, το τελικό σημείο είναι να μάθουμε όσο το δυνατόν περισσότερα από αυτό και να το κάνουμε να παρέχει όλο και πιο ακριβή και εξελιγμένα αποτελέσματα και πληροφορίες. Εδώ παίζουν ρόλο οι τεχνολογίες AI: η αύξηση των δικτύων IoT με τη δύναμη των προηγμένων analytics και machine learning.
Ιστορία του IoT
Το 2021, υπήρχαν πάνω από 10 δισεκατομμύρια συσκευές IoT στον κόσμο, και μέχρι το 2025, η IDC αναμένει ότι η παγκόσμια παραγωγή δεδομένων θα υπερβεί τα 73 zettabytes – που ισοδυναμεί με 73 τρισεκατομμύρια gigabytes. Αν και δεν μπορούμε πραγματικά να ποσοτικοποιήσουμε τα ψηφιακά δεδομένα σε φυσικούς όρους, μπορούμε να πούμε ότι αν όλα αυτά τα δεδομένα μετατράπηκαν σε δισκέτες της δεκαετίας του 1990 - και είχαν τοποθετηθεί τελικά - θα μπορούσαν να πάνε στο φεγγάρι και πίσω πάνω από 5.000 φορές.
Σε λίγες δεκαετίες, τα δεδομένα έχουν αυξηθεί εκθετικά, και αυτό είναι πιθανό να συνεχιστεί. Λοιπόν, τι προκάλεσε αυτή την έκρηξη του Διαδικτύου των Πραγμάτων; Για να εξελιχθεί το IoT, ένα συγκεκριμένο σύνολο τεχνολογιών έπρεπε να συνδυαστεί και να προχωρήσει ταυτόχρονα.
Συνδεσιμότητα: Εξελίσσεται από τα ταπεινά ξεκινήματα με βάση το modem,η σημερινή συνδεσιμότητα στο Διαδίκτυο και το υπολογιστικό νέφος είναι πλέον αρκετά γρήγορη και εύρωστη ώστε να στέλνει και να λαμβάνει τεράστιους όγκους δεδομένων και να υποστηρίζει την εκθετική ανάπτυξη του IoT.
Τεχνολογία αισθητήρων: Με τη σταθερή αύξηση της ζήτησης για την καινοτομία αισθητήρων η αγορά πήγε από μερικούς δαπανηρούς, εξειδικευμένους προμηθευτές σε μια ιδιαίτερα παγκοσμιοποιημένη και ανταγωνιστική-τιμή κατασκευαστική βιομηχανία αισθητήρων. Από το 2004, η μέση τιμή των αισθητήρων IoT έχει μειωθεί κατά περισσότερο από 70%, συνοδευόμενη από αύξηση της ζήτησης σε καλύτερη λειτουργικότητα και ποικιλία στα προϊόντα αυτά.
Υπολογιστική ισχύς: Θα δημιουργηθούν δύο φορές περισσότερα δεδομένα τα επόμενα πέντε χρόνια, σε σύγκριση με από την έναρξη της ψηφιακής αποθήκευσης. Για να χρησιμοποιήσουν και να αξιοποιήσουν όλα αυτά τα δεδομένα, οι σύγχρονες επιχειρήσεις απαιτούν όλο και μεγαλύτερες ποσότητες μνήμης και δύναμης επεξεργασίας. Ο αγώνας δρόμου για την επίτευξη αυτού του στόχου ήταν γρήγορος και ανταγωνιστικός και οδήγησε στην αυξανόμενη συνάφεια και δυνατότητα εφαρμογής του IoT.
Τεχνολογία μεγάλων δεδομένων: Από τη δεκαετία του 1980, τα δεδομένα του κόσμου, καθώς και η τεχνολογία υπολογιστών που απαιτείται για την αποθήκευσή τους, έχουν αυξηθεί εκθετικά. Οι πρόοδοι σε βάσεις δεδομένων και εργαλεία ανάλυσης επέτρεψαν την επεξεργασία και ανάλυση τεράστιων όγκων δεδομένων που παράγονται από συσκευές IoT, έξυπνα οχήματα και εξοπλισμό σε πραγματικό χρόνο. Αυτή η ταχύτητα και η ικανότητα είναι απαραίτητες για το Διαδίκτυο των πραγμάτων.
AI και μηχανική μάθηση: Αυτές οι τεχνολογίες παρέχουν τη δυνατότητα όχι μόνο να διαχειρίζονται και να επεξεργάζονται τεράστιες ποσότητες δεδομένων IoT, αλλά να αναλύουν και να μαθαίνουν από αυτό. Τα μεγάλα δεδομένα είναι το αγαπημένο φαγητό της τεχνητής νοημοσύνης και τηςμηχανικής μάθησης. Όσο μεγαλύτερες και πιο διαφορετικές είναι οι ομάδες δεδομένων, τόσο πιο ισχυρές και ακριβείς είναι οι πληροφορίες και οι πληροφορίες που μπορούν να προσφέρουν τα προηγμένα analytics που παρέχει το AI. Η αύξηση των συσκευών έχει αυξηθεί σε μεγάλο βαθμό παράλληλα με την πρόοδο της τεχνητής νοημοσύνης και την όρεξή της για τα δεδομένα που παρέχουν.
Cloud Computing: Όπως ακριβώς η συνδεσιμότητα ήταν αναπόσπαστο μέρος της ανάπτυξης του Internet of Things, η άνοδος του υπολογιστικού νέφους ήταν επίσης στενά συνδεδεμένη με την εξέλιξή του. Με την ικανότητα να παρέχουν επεξεργαστική ισχύ και αποθήκευση μεγάλου όγκου κατά παραγγελία, οι υπηρεσίες cloud IoT άνοιξαν το δρόμο για τις συσκευές IoT να συγκεντρώνουν και να μεταδίδουν όλο και πιο μεγάλα και σύνθετα σύνολα δεδομένων.
Πώς δρα το IoT;
Οι συσκευές είναι τα μάτια και τα αυτιά μας όταν δεν μπορούμε να είμαστε εκεί – συλλαμβάνοντας τα δεδομένα που είναι προγραμματισμένα να συγκεντρώσουν. Αυτά τα δεδομένα μπορούν στη συνέχεια να συλλεχθούν και να αναλυθούν για να μας βοηθήσουν να ενημερώσουμε και να αυτοματοποιήσουμε τις επόμενες ενέργειες ή αποφάσεις. Υπάρχουν τέσσερα βασικά στάδια αυτής της διαδικασίας:
Τέσσερα βασικά στάδια στο διαδίκτυο των πραγμάτων
- Καταγράψτε τα δεδομένα. Μέσω των αισθητήρων, οι συσκευές καταγράφουν δεδομένα από το περιβάλλον τους. Αυτό θα μπορούσε να είναι τόσο απλό όσο η θερμοκρασία ή η σύνθετη ροή βίντεο σε πραγματικό χρόνο.
- Κοινοποιήστε τα δεδομένα. Χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες συνδέσεις δικτύου, οι συσκευές IoT στέλνουν αυτά τα δεδομένα σε ένα δημόσιο ή ιδιωτικό σύστημα cloud (συσκευή-σύστημα-συσκευή) ή σε άλλη συσκευή (συσκευή-συσκευή), ή τα αποθηκεύουν τοπικά όπως κατευθύνεται για επεξεργασία στην άκρη.
- Επεξεργαστείτε τα δεδομένα. Σε αυτό το σημείο, το λογισμικό προγραμματίζεται να κάνει κάτι που βασίζεται σε αυτά τα δεδομένα - όπως να ενεργοποιήσετε έναν ανεμιστήρα ή να στείλετε μια προειδοποίηση.
- Ενεργήστε για τα δεδομένα. Αναλύονται τα συσσωρευμένα δεδομένα από όλες τις συσκευές εντός ενός δικτύου IoT. Αυτό παρέχει ισχυρές πληροφορίες για να ενημερώσει τις ενέργειες εμπιστοσύνης και τις επιχειρηματικές αποφάσεις.
Παραδείγματα δικτύων IoT σε δράση
Τα δίκτυα και τα δεδομένα που παράγουν λειτουργούν σχεδόν σε όλες τις πτυχές της σύγχρονης ζωής – στα σπίτια μας, στα αυτοκίνητά μας, στα καταστήματά μας, ακόμα και στο σώμα μας.
Έξυπνα σπίτια: Πολλοί άνθρωποι είναι ήδη στενά εξοικειωμένοι με τα δίκτυα IoT στα δικά τους σπίτια. Μέσω έξυπνων διακοπτών, αισθητήρων και συσκευών που επικοινωνούν μέσω πρωτοκόλλων όπως Z-Wave ή Zigbee, τα συστήματα οικιακού αυτοματισμού μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση και τον έλεγχο πραγμάτων όπως ο φωτισμός, το κλίμα, τα συστήματα ασφαλείας, οι συσκευές και πολλά άλλα – ακόμη και από μακριά. Αν ξεχάσετε να σβήσετε τα φώτα ή το φούρνο σας πριν βγείτε από το σπίτι, μπορείτε να το κάνετε από το τηλέφωνό σας μέσω συσκευών που ενεργοποιούνται από το Διαδίκτυο.
Έξυπνα δίκτυα: Σε συνδυασμό με την τεχνητή νοημοσύνη και την προηγμένη τεχνολογία analytics, τα έξυπνα δίκτυα χρησιμοποιούν λύσεις IoT για να βοηθήσουν τους καταναλωτές να ενσωματώσουν την τεχνολογία για να βοηθήσουν τους καταναλωτές να αξιολογήσουν καλύτερα και να κατανοήσουν την ενέργεια που χρησιμοποιούν – ακόμη και την παραγωγή – μέσω ηλιακών συλλεκτών και άλλων μέσων. Οι αισθητήρες σε όλο το δίκτυο μπορούν να ανιχνεύσουν πιθανούς κινδύνους νωρίτερα, έτσι ώστε η ισχύς να μπορεί να αναδιανεμηθεί όπως απαιτείται για την πρόληψη ή την ελαχιστοποίηση διακοπών λειτουργίας και άλλων ζητημάτων. Οι αισθητήρες μπορούν επίσης να εντοπίσουν μηχανικά προβλήματα και τεχνικούς προειδοποίησης, όπως απαιτείται για επισκευές, τα οποία βοηθούν τους καταναλωτές ενέργειας να έχουν καλύτερο έλεγχο και διορατικότητα.
Έξυπνες πόλεις: Σύμφωνα με τον Δείκτη Έξυπνων Πόλεων (Smart City Index, SCI), μια έξυπνη πόλη είναι “ένα αστικό σκηνικό που εφαρμόζει την τεχνολογία για να ενισχύσει τα οφέλη και να μειώσει τις ελλείψεις της αστικοποίησης”. Η αύξηση του πληθυσμού, η κυκλοφοριακή συμφόρηση και η γήρανση των υποδομών συγκαταλέγονται μεταξύ των προκλήσεων που το IoT συμβάλλει στην αντιμετώπισή τους. Χρησιμοποιώντας αισθητήρες, μετρητές και άλλες συσκευές IoT, οι πολεοδόμοι μπορούν να παρακολουθούν και να συλλέγουν δεδομένα για την προληπτική αντιμετώπιση ζητημάτων. Για παράδειγμα, οι αισθητήρες που τοποθετούνται σε αποχετεύσεις καταιγίδων μπορούν να ανιχνεύσουν τη στάθμη των υδάτων και να αυτοματοποιήσουν τις ενέργειες για να βοηθήσουν στην πρόληψη των πλημμυρών όταν τα επίπεδα είναι πολύ υψηλά.
Συνδεδεμένα αυτοκίνητα: Σήμερα, σχεδόν όλα τα νέα αυτοκίνητα ξεκινούν τη γραμμή με το IoT και την έξυπνη λειτουργικότητα, με τα αυτοκίνητα 5G να αναμένεται να αυξηθούν σε πανταχού παρουσία τα επόμενα πέντε χρόνια και μετά. Τα προηγμένα συστήματα υποβοήθησης οδηγού (ADAS) που χρησιμοποιούν την τεχνολογία IoT βοηθούν τους οδηγούς να αποφεύγουν συγκρούσεις, να σχεδιάζουν διαδρομές, να πιέζουν σε σφιχτά σημεία και πολλά άλλα. Και καθώς το ΙοΤ των αυτοκινήτων αναπτύσσεται, βλέπουμε όλο και περισσότερο συνδεσιμότητα με εξωτερικές συσκευές, όπως φωτεινοί σηματοδότες, πεζοί, πηγές ειδήσεων και καιρού, και παρόχους συνεχούς ροής ψυχαγωγίας.
IoT στο λιανικό εμπόριο: Οι λύσεις IoT που αντιμετωπίζουν πελάτες χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για να ενισχύσουν τις εμπειρίες εντός του καταστήματος. Οι έξυπνες φωτογραφικές μηχανές, τα έξυπνα ράφια, ο φάρος και οι τεχνολογίες μπορούν να βοηθήσουν τους αγοραστές να εντοπίσουν στοιχεία μέσω μιας εφαρμογής για κινητά. Κάνουν εύκολη την κοινή χρήση πληροφοριών αποθέματος, και ακόμη και την αποστολή προωθητικών ενεργειών στο πλαίσιο σε πελάτες κατά την περιήγησή τους στο κατάστημα. Και καθώς οι γραμμές θολώνουν μεταξύ των εμπειριών αγορών στο κατάστημα και των ηλεκτρονικών αγορών, οι λύσεις IoT μπορούν να βοηθήσουν στη βελτίωση των εμπειριών των πελατών παρακολουθώντας τα οχήματα παράδοσης και αποστολής, επιτρέποντας στους πελάτες να προσαρμόσουν καλύτερα τα σχέδια αγορών τους.
TeleHealth: Είναι όλο και πιο σύνηθες να βλέπουμε ιατροτεχνολογικά προϊόντα που οδηγούνται από το IoT, όπως έξυπνα ρολόγια και συσκευές χορήγησης φαρμάκων, που βοηθούν τους γιατρούς να παρακολουθούν τους ασθενείς εξ αποστάσεως. Αλλά μερικές από τις πιο συναρπαστικές προόδους στην τηλευγεία έρχονται μέσω έξυπνων χειρουργικών εργαλείων. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για ασθενείς σε απομακρυσμένες ή υπανάπτυκτες περιοχές. Αυτά τα εργαλεία επιτρέπουν στους απομακρυσμένους γιατρούς να συνδέονται με μερικούς από τους καλύτερους χειρουργούς στον κόσμο, να εκτελούν καθοδηγούμενες χειρουργικές επεμβάσεις, απομακρυσμένες διαγνώσεις, ακόμη και να παρακολουθούν αναισθητοποιημένους ασθενείς κατά τη διάρκεια αυτής της κρίσιμης περιόδου.
Διαχείριση της κυκλοφορίας: Μέσω ενός δικτύου αισθητήρων, φωτογραφικών μηχανών και άλλων συσκευών, η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μειώσει την κυκλοφοριακή συμφόρηση και να βοηθήσει να παρέχει τις εφαρμόσιμες επιλογές αναδρομολόγησης. Για παράδειγμα, οι τροφοδοσίες δεδομένων σε πραγματικό χρόνο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προσαρμογή του χρονισμού των σημάτων για να εξασφαλιστεί η ομαλή ροή της κυκλοφορίας σε δυναμικές συνθήκες. Οι αισθητήρες φωτός μπορούν να ανιχνεύσουν και να ρυθμίσουν τη φωτεινότητα του φωτισμού για βέλτιστη ορατότητα, ενώ οι αισθητήρες δρόμου μπορούν να εντοπίσουν ατυχήματα και να αναφέρουν αυτόματα προβλήματα.
Ποιες είναι οι βιομηχανικές χρήσεις των δεδομένων IoT;
Από τα τρισεκατομμύρια gigabits δεδομένων που παράγουμε κάθε χρόνο, τα δεδομένα Industrial IoT (IoT) είναι ο μεγαλύτερος (και ταχύτερα αναπτυσσόμενος) παραγωγός δεδομένων. Μεγάλο μέρος της προέρχεται από σχεδόν ένα δισεκατομμύριο κάμερες παρακολούθησης σε όλο τον κόσμο. Τεράστιες ποσότητες παράγονται επίσης από τα συνδεδεμένα αυτοκίνητα και τις εφαρμογές κατασκευής και μεταφορών. Σήμερα, τα δεδομένα του IoT παράγονται, συγκεντρώνονται και αξιοποιούνται σχεδόν σε κάθε κλάδο, από τη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας έως την υγειονομική περίθαλψη.
Ένας από τους τομείς στους οποίους η τεχνολογία IoT αναπτύσσεται ταχύτερα βρίσκεται εντός των αλυσίδων παραγωγής και εφοδιασμού. Σε ένα έξυπνο εργοστάσιο, οι αισθητήρες μπορούν να ανιχνεύσουν και ακόμη και να προβλέψουν μηχανικά προβλήματα για να διατηρήσουν τα πράγματα να λειτουργούν ομαλά. Μπορούν επίσης να συλλέξουν και να αναλύσουν λειτουργικά δεδομένα για να βρουν ροές εργασίας και διαδικασίες που είναι οι γρηγορότερες και πιο αποδοτικές – οι οποίες στη συνέχεια μπορούν να αυτοματοποιηθούν μέσω ενός κεντρικού συστήματος. Στις εφοδιαστικές αλυσίδες, οι λύσεις IoT βοηθούν στον εξορθολογισμό της λειτουργίας από άκρο σε άκρο. Τα ακατέργαστα αγαθά και οι προμήθειες μπορούν να ιχνηλατηθούν για την ασφάλεια και την προέλευση. Το φορτίο, η ναυτιλία, και το τελευταίο μίλι μπορούν να ελεγχθούν σε πραγματικό χρόνο. Και οι πελάτες μπορούν να έχουν ζωντανές ενημερώσεις σχετικά με την κατάσταση των παραγγελιών τους ή την προέλευση των προϊόντων τους.
Το μέλλον του IoT
Αυτό που μπορούμε να αναζητήσουμε στο μέλλον είναι μια πιο απρόσκοπτη ολοκλήρωση μεταξύ της τεχνολογίας και της ανθρώπινης εμπειρίας. Ενώ η μεταστροφή μπορεί να είναι ακόμα λίγα χρόνια μακριά, ο 3ήχος, η προηγμένη εικονική πραγματικότητα, οι απτικές αισθήσεις και η εξατομίκευση σε πραγματικό χρόνο θα σημαίνουν ότι η αλληλεπίδρασή μας με τις συσκευές γύρω μας, θα επιτρέψει όλο και πιο «πραγματικές» αισθητηριακές εμπειρίες. Επιπλέον, με την άνοδο του 5G και την παγκόσμια πανταχού παρούσα γρήγορη συνδεσιμότητα, οι άνθρωποι θα έχουν μια κβαντοειδή ικανότητα να μοιράζονται αυτές τις εμπειρίες σε οποιαδήποτε απόσταση. Οι επιπτώσεις αυτού είναι τεράστιες και έχουν τη δυνατότητα να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο προσεγγίζουμε μερικές από τις πιο θεμελιώδεις δραστηριότητές μας και τους θεσμούς μας, όπως οι χώροι εργασίας, η χειρουργική και ιατρική περίθαλψη, η ακίνητη περιουσία, οι αγορές, τα ταξίδια και οι ανθρώπινες σχέσεις γενικά.