Dane oryginału

The Internet of Things. How Smart TVs, Smart Cars, Smart Homes, and Smart Cities Are Changing the World, Michael Miller

Authorized translation from the English language edition, entitled: THE INTERNET OF THINGS; ISBN 0789754002; by Michael Miller; published by Pearson Education, Inc, publishing as QUE Publishing. Copyright © 2015 by Pearson Education, Inc.

All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system, without permission from Pearson Education, Inc. Polish language edition published by Wydawnictwo Naukowe PWN S.A. Copyright © 2016.

Przekład z języka angielskiego: THE INTERNET OF THINGS; ISBN 0789754002; Michael Miller; Pearson Education, Inc, QUE Publishing. Copyright © 2015 Pearson Education, Inc.

Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszej publikacji nie może być powielana ani odtwarzana w jakiejkolwiek formie bez zgody Pearson Education, Inc. Polska wersja językowa opublikowana przez Wydawnictwo Naukowe PWN S.A. Copyright © 2016.

Przekład i opracowanie redakcyjne: Dadan Translations, www.dadan.pl

Projekt okładki i stron tytułowych: Alan Clements

Wydawca: Dorota Siudowska-Mieszkowska

Koordynator produkcji: Mariola Iwona Keppel

Konwersja do EPUB/MOBI: InkPad.pl

Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA

Warszawa 2016

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2016 r., (wyd. I)

Warszawa 2016

ISBN 978-83-01-18625-8

Wydawnictwo Naukowe PWN SA

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera

tel. 22 69 54 321; faks 22 69 54 288

infolinia 801 33 33 88

e-mail: pwn@pwn.com.pl

www.pwn.pl

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie

1. Inteligentna łączność: witajcie w Internecie rzeczy

Witajcie w przyszłości

Czym jest Internet rzeczy?

Jakie rzeczy mogą być połączone w ramach Internetu rzeczy?

Co robią te wszystkie połączone ze sobą rzeczy?

Kiedy nastanie Internet rzeczy?

Jak istotny jest Internet rzeczy?

Inteligentna łączność i my

2. Inteligentna technologia: jak działa Internet rzeczy

Internet rzeczy: szeroka perspektywa

Tworzenie Internetu rzeczy

Etap pierwszy: mnożenie i łączenie urządzeń

Etap drugi: wspólna praca urządzeń

Etap trzeci: tworzenie inteligentnych aplikacji

Inteligentne urządzenia

Czym jest rzecz?

Tworzenie bloków

Dekonstrukcja urządzenia

Przechowywanie i przekazywanie

Połączenia sieciowe

Sposób działania sieci tradycyjnych

Przesyłanie danych za pośrednictwem sieci

Adresy IP

Sprawdzanie technologii bezprzewodowych

Technologie radiowe

Wi-Fi

Bluetooth i Bluetooth Smart

Sieci komórkowe

Sieci o topologii siatki

Własne sieci komórkowe

Które technologie są najlepsze?

Dane

Inteligentne aplikacje

Big Data

Pozyskiwanie danych

Przechowywanie danych

Analiza danych

Czerpanie korzyści z Internetu rzeczy

Zasoby

Inteligentna technologia i my

3. Inteligentna telewizja: oglądanie filmów i programów telewizyjnych w środowisku sieciowym

Czym właściwie jest inteligentna telewizja?

Co składa się na inteligentny telewizor?

Co jest niezbędne do korzystania z inteligentnej telewizji?

Co możemy robić dzięki inteligentnej telewizji?

Systemy operacyjne urządzeń umożliwiających korzystanie z inteligentnej telewizji

Funkcje typowego urządzenia obsługującego inteligentną telewizję

Przystawki obsługujące funkcje inteligentnej telewizji

Wybór odpowiedniego sprzętu obsługującego funkcje inteligentnej telewizji

Bezpieczeństwo inteligentnych telewizorów

Włamanie do systemu

Ukryta kamera w salonie

Oficjalne szpiegowanie

Integracja inteligentnych telewizorów z Internetem rzeczy

Inteligentna telewizja i my

4. Inteligentne sprzęty AGD: od zdalnie sterowanych piekarników po mówiące lodówki

Inteligentne sprzęty AGD dziś

Inteligentne działanie

Inteligentny monitoring

Inteligentna oszczędność energii

Inteligentna konserwacja

Inteligentniejsze przechowywanie żywności w inteligentnych lodówkach

Inteligentne gotowanie dzięki inteligentnym piekarnikom

Inteligentniejsze pranie dzięki inteligentnym pralkom i suszarkom

Inteligentniejsze zmywanie dzięki inteligentnym zmywarkom

Inteligentne sprzęty AGD i my

5. Inteligentne domy: dzień jutrzejszy dziś

Automatyzacja domu

Wygoda

Bezpieczeństwo

Wydajność

Łączenie w całość

Krótka historia inteligentnych domów

Inteligentne kroki w stronę inteligentnego domu

Krok 1: Podstawowa komunikacja

Krok 2: Proste komendy

Krok 3: Automatyzacja podstawowych funkcji

Krok 4: Obserwowanie i podejmowanie działań

Krok 5: Sugerowanie czynności i odpowiadanie na pytania

Krok 6: Automatyzacja zadań

Proste elementy inteligentnego domu

Czujniki

Sterowniki

Urządzenia wykonawcze

Magistrale

Interfejsy

Sieci

Inteligentne mieszkanie z inteligentnymi meblami

Inteligentne otoczenie z inteligentnym oświetleniem

Inteligentny widok z inteligentnymi oknami

Automatyczne zasłony okienne

Inteligentne szyby

Inteligentne regulowanie temperatury dzięki inteligentnym termostatom

Learning Thermostat od Nest

Inne inteligentne termostaty

Korzystanie z urządzenia Nest z innymi inteligentnymi urządzeniami

Kwestie z zakresu gromadzenia danych i kontroli

Inteligentna ochrona dzięki inteligentnym systemom zabezpieczeń

Inteligentne systemy zabezpieczeń

Inteligentne zamki

Inteligentne kamery nadzorujące

Inteligentne wykrywanie dzięki inteligentnym urządzeniom monitorującym

Inteligentne wykrywacze dymu

Inteligentne urządzenia monitorujące jakość powietrza

Inteligentne informacje dzięki Amazon Echo

Przeprojektowanie inteligentnej sieci

INSTEON

Z-Wave

ZigBee

Sterowanie inteligentnym domem

Control4

Crestron

HomeSeer

Iris

mControl

Quirky

SmartThings

Vera

Vivint

WeMo

Wink

X10

Gdzie można znaleźć inteligentne urządzenia domowe?

Inteligentne domy i my

6. Inteligentna odzież: technologie do noszenia

Technologie do noszenia dziś i jutro

Inteligentne zegarki pod lupą

Samsung Galaxy Gear

Android Wear

Inne popularne inteligentne zegarki

Apple Watch

Ćwiczenie z monitorami aktywności fizycznej

Monitory fitness i aktywności fizycznej

Monitorowanie urządzeń monitorujących

Dbanie o zdrowie dzięki urządzeniom medycznym do noszenia

Monitorowanie członków rodziny przy użyciu urządzeń do noszenia

Nagrywanie kamerami do noszenia

Rzut oka na inteligentne okulary

Google Glass

Recon Jet

Niechęć wobec Google Glass

Noszenie innej inteligentnej odzieży

Postępowanie z danymi osobowymi

Wartość danych

Przecież to nasze dane

Zarządzanie danymi

Wykorzystywanie danych

Firmy ubezpieczeniowe

Dbanie o osobisty charakter danych osobowych

Gdzie można kupić te zmyślne zabawki?

Inteligentna odzież i my

7. Inteligentne zakupy: wiedzą, czego potrzebujecie, zanim o tym pomyślicie

Eliminowanie potrzeby robienia zakupów

Zmiana środowiska handlu

Technologie inteligentnych sklepów

Łatwiejsze płatności

Dostawy dronem

Inteligentniejsze zarządzanie zapasami

A co z moimi danymi?

Inteligentne zakupy i my

8. Inteligentne samochody: łączność sieciowa podczas jazdy

Inteligentne samochody dziś i jutro

Inteligentne funkcje

Inteligentna diagnostyka

Inteligentna jazda

Inteligentna komunikacja

Inteligentna rozrywka

Inteligentny system kontroli ogrzewania i klimatyzacji

Inteligentny samochód a działania hakerów

Samochody, które jeżdżą same

Jak działają samojezdne auta

Co nas jeszcze czeka

Poziomy automatyzacji

Samojezdne auto od Google

Samojezdne auta – wady i zalety

Zalety

Wady

Wątpliwości

Uregulowania prawne

Inteligentne samochody i my

9. Inteligentne samoloty: inwazja dronów

Czym są drony – a czym nie są

Samoloty kontrolowane za pośrednictwem fal radiowych

Co sprawia, że dron jest dronem?

Różne rodzaje dronów

Jak obecnie wykorzystuje się drony

Drony wojskowe

Drony wywiadowcze

Drony obserwacyjne

Drony cywilne

Przyszłość dronów

Inteligentniejsze drony

Drony dostawcze

Przepisy z zakresu przemieszczania się dronów

Niebezpieczne przestworza: problemy z dronami

Kwestie kolizji i odpowiedzialności

Obawy związane z bezpieczeństwem

Obawy związane z prywatnością

Inne inteligentne technologie w zakresie pojazdów powietrznych

Inteligentna konstrukcja

Inteligentne poszycie

Inteligentna konserwacja

Inteligentne kabiny

Inteligentne samoloty i my

10. Inteligentna wojskowość: maszyny w akcji

Przeszłość, teraźniejszość i przyszłość wojny technologicznej

Trzy generacje sztuki wojennej

Czwarta generacja

Inteligentne samoloty

Inteligentne bomby

Inteligentna broń

Żołnierze-roboty

Dzisiejsze roboty wojskowe

Robotyczne pancerze i superżołnierze

Autonomiczne roboty bojowe

Inteligentna strategia

Inteligentna sztuka wojenna i my

11. Inteligentna medycyna: niezbędna technologia już dostępna...

Witajcie w Internecie rzeczy medycznych

Łączenie urządzeń

Centralizacja dokumentacji

Korzyści

Inteligentne sprzęty medyczne i monitorowanie

Przegląd inteligentnych urządzeń medycznych

Monitorowanie monitorów

Inteligentne monitorowanie dla seniorów

Inteligentne leki

Inteligentne szpitale

Wszystko jest monitorowane, a zarazem nic

Inteligentniejsze urządzenia

Inteligentniejsze standardy

Inne inteligentne urządzenia

Inteligentna dokumentacja medyczna

Apple HealthKit

Dossia

FollowMyHealth

MediConnect

Microsoft HealthVault

Inteligentna medycyna i my

12. Inteligentny biznes: lepsza praca dzięki technologii

Inteligentne biura

Inteligentna łączność

Inteligentne środowisko

Spotkania wirtualne

Inteligentne sklepy

Inteligentne zarządzanie zapasami

Inteligentna produkcja

Inteligentny transport

Inteligentne magazynowanie

Inteligentne zarządzanie

Inteligentny biznes i my

13. Inteligentne miasta: wszyscy jesteśmy połączeni

Zrozumieć inteligentne miasto

Inteligentna infrastruktura

Inteligentna komunikacja i zarządzanie w sytuacjach kryzysowych

Inteligentne drogi i zarządzanie ruchem

Inteligentne parkowanie

Inteligentne zarządzanie ruchem

Inteligentne drogi

Inteligentne oświetlenie miejskie

Inteligentne media miejskie

Inteligentne zarządzanie odpadami

Inteligentne zarządzanie zasobami wody

Inteligentna sieć energetyczna

Zrozumieć inteligentną sieć energetyczną

Inteligentniejsze zarządzanie energią

Samonaprawiająca się sieć energetyczna

Zbieranie i wykorzystywanie danych

Budowa inteligentnej sieci energetycznej

Inteligentne miasta i my

14. Inteligentny świat: globalny internet wszechrzeczy

Globalne skalowanie Internetu rzeczy

Łączenie miast, stanów i państw

Internet rzeczy na obszarach wiejskich

Internet rzeczy w zastosowaniach rolniczych

Inteligentne nawadnianie

Zwalczanie szkodników

Inteligentne traktory

Samojezdne traktory

Internet rzeczy w zastosowaniach sprzyjających środowisku

Walka ze zmianami klimatu

Przeszkody na drodze do stworzenia globalnego Internetu rzeczy

Wyzwania technologiczne

Wyzwania związane z bezpieczeństwem

Wyzwania biurokratyczne i polityczne

Inteligentny świat i my

15. Inteligentne problemy: Wielki Brat patrzy

Obawy związane z prywatnością

Co tak naprawdę o nas wiedzą?

Władza nas szpieguje

Prywatność a IoT

Obawy związane z bezpieczeństwem

Bezpieczeństwo danych

Bezpieczeństwo systemu

Problemy związane z Big Data

Problemy związane z autonomią i kontrolą

Problemy związane z inteligentnymi maszynami

Inteligentne problemy i my

Wprowadzenie

Prawdopodobnie słyszeliście kiedyś o Internecie rzeczy, zwanym też czasami Internetem wszystkiego. Mogliście nie wiedzieć, co to jest (a trzeba przyznać, że definicja nie jest do końca jasna), ale słyszeliście o nim i zainteresował Was na tyle, żeby sięgnąć po tę książkę. To dobrze.

Podobnie do Was, mnie również ciekawił Internet rzeczy (który odtąd będziemy zapisywać jako IoT, od angielskiego Internet of Things). Nie wiedziałem, co to jest, z czego się składa ani gdzie tego szukać. Wiedziałem tylko, że wszyscy o tym mówią, przynajmniej w branży technologicznej, co przyciągnęło i moją uwagę.

A więc, jak to mam w zwyczaju, rozpocząłem zgłębianie tematu IoT. Zapisywałem też to, co udało mi się ustalić na ten temat, czego rezultatem jest książka, którą trzymacie w rękach – Internet rzeczy: jak inteligentne telewizory, samochody, domy i miasta zmieniają świat. Dalsza lektura pozwoli Wam dowiedzieć się tego, o co tak naprawdę chodzi w tym całym IoT.

Uwaga: temat ten nie jest tak prosty, jak sugerowałaby to nazwa. To prawda, że w Internecie rzeczy chodzi o rzeczy podłączone do internetu, ale przy tym chodzi też o coś więcej, a jednocześnie mniej.

Z wielu przyczyn IoT można by nazwać terminem marketingowym, chwytliwą frazą używaną do opisywania wszystkich nowych urządzeń i usług, które chcieliby Wam sprzedać różni producenci i dostawcy. Wiele firm dodaje słowo „inteligentny” (lub „smart”) do nazw sprzedawanych przez siebie produktów w nadziei, że załapie się tym samym do grupy dostawców z branży IoT. Można się było tego spodziewać... Pamiętacie wszystkie „e-” i „cyber” rzeczy pojawiające się wszędzie na wczesnych etapach działania internetu? Każdy chce korzystać na najnowszych trendach. Tak przecież można zarobić prawdziwe pieniądze.

Techniczna definicja IoT obejmuje inteligentne urządzenia z własnymi adresami IP, połączone z innymi podobnymi urządzeniami za pośrednictwem internetu. Innymi słowy, wiele małych „rzeczy” połączonych z wieloma innymi małymi „rzeczami” przez internet. Zamiast łączyć ze sobą ludzi, jak ma to obecnie miejsce w internecie, Internet rzeczy polega na łączeniu ze sobą rzeczy. Brzmi jak łatwe zadanie.

Jednak wiele tak zwanych inteligentnych urządzeń rzekomo działających w obrębie Internetu rzeczy nie posiada własnego adresu IP, nie łączy się z istniejącą siecią ani nawet z innymi urządzeniami. Zatem w Internecie rzeczy nie chodzi tylko o łączenie ze sobą rzeczy, ale też o autonomiczne działanie – rzeczy, które mogą działać same, bez większego udziału człowieka.

Natomiast urządzenia, które łączą się z innymi „rzeczami”, nie mają połączenia ze wszystkimi takimi urządzeniami. Wiele z tego, czego dowiedziałem się o IoT, dotyczy konkretnych zastosowań branżowych, gdzie łączność rzecz-rzecz oraz autonomiczne działanie wykorzystywane są do rozwiązywania konkretnych problemów. Istnieje część Internetu rzeczy przeznaczona dla sektora zdrowotnego, inna dla branży motoryzacyjnej, a jeszcze inna dla łańcucha dystrybucji itd. Inteligentne urządzenia medyczne, które znaleźć można w lokalnym szpitalu, nie mają nic wspólnego z inteligentnymi samochodami zaparkowanymi na przyszpitalnym parkingu czy inteligentnymi systemami wykorzystywanymi do dostarczania jedzenia do szpitalnej stołówki. Istnieje możliwość, że łączą się one za pomocą zupełnie innych sieci.

Dlatego też na IoT trzeba patrzeć jak na wiele sieci łączących różne urządzenia, z których każda zarezerwowana jest dla konkretnej branży lub konkretnych zastosowań. Tak też podszedłem do tego w tej książce, w której znajdziecie osobne rozdziały poświęcone inteligentnym domom, inteligentnym ubraniom, inteligentnym samochodom, inteligentnym produktom medycznym itp. W pewien sposób każdy z tych obszarów dysponuje własnym Internetem rzeczy, do którego podłączane są urządzenia i usługi z danego sektora.

Jak już mówiłem – nie jest to jedna rzecz. To bardzo dużo rzeczy.

Lepiej zrozumiecie tę kwestię, czytając dalszą część tej książki. Rozpoczynamy od ogólnego przedstawienia Internetu rzeczy oraz podstawowych technologii, a następnie przechodzimy do omówienia wielu różnych podejść do IoT, od najbardziej osobistych (inteligentne domy i ubrania) po uniwersalne (inteligentna medycyna, inteligentne miasta czy inteligentna wojskowość). Pod koniec książki opisane zostały potencjalne problemy związane z IoT, których nie jest mało.

Przeczytawszy tę książkę, powinniście czuć się o wiele pewniej, jeśli chodzi o liczne elementy składające się na Internet rzeczy. Dowiecie się też, jak mogą one wpływać na każdego z Was z osobna. To naprawdę ekscytujące.

Co musicie wiedzieć

Jaką wiedzę na temat Internetu rzeczy trzeba posiadać przed rozpoczęciem czytania tej książki? Absolutnie żadnej. Zakładam, że – podobnie jak ja na początku swojej drogi – nie wiecie nic na temat Internetu rzeczy. Książka ta nie jest publikacją techniczną, a zatem nie musicie też dysponować szczegółową wiedzą w tym zakresie. Innymi słowy, to książka napisana dla każdego, kogo zaciekawiła tematyka Internetu rzeczy. Jeśli dobrze wykonałem swoje zadanie, powinna ona dodatkowo wzmóc zainteresowanie tym tematem.

Jeszcze jedno

Przed rozpoczęciem lektury musicie wiedzieć jeszcze jedną rzecz na temat Internetu rzeczy. Tak jak wszystkie rozwijające się technologie, również Internet rzeczy jest w trakcie definiowania samego siebie. Każdego dnia w jego obrębie zachodzą liczne zmiany. To, co piszę na temat IoT dzisiaj, jutro może już być nieaktualne. To ekscytujący czas szybkiego rozwoju i nieustannych odkryć, dlatego lepiej nie zakładać, że obecny stan rzeczy utrzyma się przez długi czas. Dzięki przeczytaniu tej książki zyskacie ogólny pogląd na to, co się dzieje, ale aby być na bieżąco z niekończącymi się zmianami, trzeba śledzić najświeższe informacje.

Skąd można dowiedzieć się więcej na temat IoT i gdzie można znaleźć najnowsze informacje z tej dziedziny? Alltop dostarcza użyteczny kanał wiadomości na temat IoT, dostępny pod adresem http://internet-of-things.alltop.com/. Podobne informacje dostarcza też TechCrunch na stronie www.techcrunch.com/topic/subject/internet-of-things/. Wiadomości o charakterze biznesowym znaleźć można w kanale Venture Beat poświęconym IoT pod adresem http://venturebeat.com/tag/internet-of-things/.

Myślę, że wiele historii na temat Internetu rzeczy znajdziecie w codziennych wiadomościach. Jak wspominałem, jest to obecnie bardzo popularny termin, co przekłada się na coraz większą obecność tego tematu w mediach, nawet w prasie głównego nurtu. Wystarczy mieć oczy otwarte i nadstawiać uszu, aby dowiedzieć się więcej na ten temat.

1

Inteligentna łączność: witajcie w Internecie rzeczy

Nadchodzi Internet rzeczy. Będzie to coś wielkiego. Coś, co będzie miało ogromne znaczenie. Będzie to coś, co kompletnie odmieni nasz świat.

Ale czym właściwie jest Internet rzeczy? I dlaczego jest tak istotny? Dalsza lektura da Wam odpowiedź.

Witajcie w przyszłości

W przyszłości wiele się zmieni.

Wyobraźcie sobie dom przyszłości. To dom inteligentny, który jest świadomy Waszych działań i odpowiednio na nie reaguje. Wie, kiedy wracacie po pracy do domu, i reaguje, włączając światła, podkręcając ogrzewanie, uruchamiając piekarnik, a może nawet odpalając Waszą ulubioną muzykę, aby powitać Was na progu. Wie, kiedy uruchomić zmywarkę; gasi światło, kiedy wychodzicie z pokoju, i zamyka drzwi, kiedy odjeżdżacie samochodem.

Wyobraźcie sobie samochód przyszłości. Podobnie jak Wasz dom, jest to samochód inteligentny. Wie, kto go prowadzi, i dostraja się do Waszego stylu jazdy, gustu muzycznego i preferencji ogrzewania; jednemu z małżonków ustawi prowadzenie sportowe, niższą temperaturę i radio z muzyką country, a drugiemu – prowadzenie w trybie przejażdżki, wyższą temperaturę i przyjemną dla ucha muzykę. Wie również, kiedy coś szwankuje i wymaga konserwacji, i sam umówi sobie przegląd w warsztacie.

Wyobraźcie sobie przyrządy do ćwiczeń na osiedlowej siłowni, które same programują się pod kątem Waszego indywidualnego planu treningowego, kiedy tylko wychodzicie z szatni. Wyobraźcie sobie fabrykę, w której każda maszyna w każdym pomieszczeniu dostarcza informacji zwrotnych, aby usprawnić pracę na linii produkcyjnej. Wyobraźcie sobie całe miasto, które zarządza oświetleniem miejskim, dostawami mediów i naprawami drogowymi w oparciu o warunki i potrzeby analizowane w czasie rzeczywistym.

Wyobraźcie sobie ten świat przyszłości i zastanówcie się, na jakich zasadach będzie funkcjonował. Wszystko sprowadza się do inteligentnego połączenia ze sobą rozmaitych elementów. Wiele osób używa w tym miejscu terminu Internet rzeczy.

Czym jest Internet rzeczy?

Wszyscy wiedzą, czym jest internet. Jest to globalna sieć, która łączy miliony komputerów (a także smartfonów i tabletów) i umożliwia ich wzajemną komunikację. W praktyce łącząc ze sobą komputery, internet łączy ze sobą ich użytkowników. Zasadniczo chodzi o wykorzystanie globalnej sieci do celów wymiany informacji i wiadomości.

Obecnie internet jest zatem siecią maszyn, owszem, ale również siecią ludzi. Wszystkie te połączone ze sobą urządzenia służą rozmaitym celom obsługujących je ludzi.

Internet rzeczy jest jednak czymś zupełnie innym. Jest to sieć, która łączy ze sobą nie ludzi, a rzeczy. Mnóstwo rzeczy.

Internet rzeczy (który eksperci w skrócie nazywają IoT, od angielskiej nazwy Internet of Things) łączy nie tylko komputery, smartfony i tablety (wszystkie są pewnego rodzaju urządzeniami komputerowymi), ale także mnóstwo innych rzeczy. I właśnie o to chodzi: połączyć ze sobą wszystkie rzeczy w ramach rozwiązania o wiele mówiącej nazwie Internetu rzeczy. A kiedy to już nastąpi, wszystkie rzeczy będą się mogły nawzajem komunikować, spełniając wiele użytecznych funkcji.

Mówiąc bardziej technicznie, IoT to wzajemne połączenie unikatowych wbudowanych urządzeń komputerowych. Oznacza to, że połączyć można dowolne urządzenia – nie tylko komputery, ale także różne rodzaje czujników i monitorów. Wzajemne połączenie wspomnianych urządzeń może się odbywać w ramach istniejącej infrastruktury internetowej, mamy tu więc do czynienia niejako z podpięciem się do dzisiejszego internetu. (Z drugiej strony połączenie nie zawsze ma miejsce za pośrednictwem internetu – wykorzystywane są też inne technologie sieciowe, np. własne sieci bezprzewodowe).

Ujmijmy to innymi słowy: dzisiejszy internet to Internet ludzi. Owszem, to komputery, smartfony i tablety (a zakulisowo także serwery i sieci) są ze sobą połączone, ale są to połączenia przede wszystkim na użytek ludzi. To ludzie korzystają ze swoich urządzeń, aby połączyć się z internetem, wyszukiwać i przetwarzać informacje, wysyłać e-maile i wiadomości, pobierać muzykę, filmy i pornografię lub cokolwiek innego, co akurat się tam znajduje. Urządzenia są ze sobą połączone, aby służyć obsługującym je ludziom.

Internet rzeczy jest kompletnym przeciwieństwem Internetu ludzi. W tym przypadku to nie ludzie uzyskują dane i komunikują się między sobą: w ramach IoT dane uzyskują maszyny i to one się między sobą komunikują. Niewątpliwie ludzie wciąż będą korzystać z dzisiejszego internetu, ale internet przyszłości będzie również służył komunikacji M2M, czyli między urządzeniami.

Co się wydarzy, jeśli połączy się wszystko ze wszystkim? Przede wszystkim wytworzy się mnóstwo danych. Niezależnie od tego, czy podłączoną rzeczą jest telewizor, lodówka, monitor pracy serca czy samochód, czujniki umieszczone w każdym z tych urządzeń będą gromadzić olbrzymie ilości danych o ich pracy i interakcji z otoczeniem. Wszystkie te dane mogą być wówczas przekazywane do innych rzeczy (oczywiście za pośrednictwem internetu) i wykorzystane w celu zautomatyzowania dodatkowych zadań wykonywanych przez te i inne urządzenia.

To właśnie obiecuje Internet rzeczy. Usługi w większej liczbie, bardziej zautomatyzowane i bardziej inteligentne, zapewniane przez połączone ze sobą inteligentne urządzenia – przy minimalnym udziale człowieka.

Jakie rzeczy mogą być połączone w ramach Internetu rzeczy?

Internet rzeczy koncentruje się przede wszystkim na rzeczach. To ma sens. Ale właściwie o jakich rzeczach mówimy?

Zasadniczo „rzeczą” w ramach IoT może być wszystko, co jest wystarczająco duże, aby pomieścić nadajnik bezprzewodowy (korzystający z technologii Wi-Fi, Bluetooth lub dowolnego protokołu bezprzewodowego), i czemu można przydzielić indywidualny adres IP. Może to być coś tak małego jak spinacz lub tak dużego jak dom.

Internet rzeczy może łączyć:

domowe urządzenia elektroniczne, na przykład tzw. inteligentne telewizory i serwery transmisji strumieniowej,

sprzęty medyczne, takie jak rozruszniki i implanty monitorujące pracę serca,

sprzęty domowe, takie jak inteligentne lodówki, piece i pralki,

samochody – także samojezdne,

duże i małe samoloty – od samolotów rejsowych po drony bezzałogowe,

urządzenia automatyki domowej, takie jak termostaty, czujniki dymu i systemy alarmowe,

domy, miasteczka, miasta i kraje – właściwie wszystko, co da się monitorować i kontrolować.

Oprócz tego rzeczy w ramach IoT nie muszą być nieożywione. Wyposażyć w nadajniki i połączyć można zwierzęta, np. psy, koty i krowy, a także ludzi. Wyobraźcie sobie transpondery w biochipach, które pilnują zwierząt hodowlanych, lub implanty monitorujące położenie czy stan zdrowia ludzi.

Wspólnym mianownikiem wszystkich tych rzeczy, poza tym, że mogą się wzajemnie łączyć, jest posiadanie przez nie czujnika lub zdolność wykonywania konkretnych zadań – bądź jedno i drugie. Jedna rzecz komunikuje się z drugą, wykonując w ten sposób różne zadania.

Efekt to dosłownie miliardy rzeczy połączonych ze sobą za pośrednictwem IoT. Liczba połączonych w ten sposób urządzeń jest kolosalna i wielokrotnie przewyższa liczbę komputerów i smartfonów podłączonych do dzisiejszego internetu.

Podłączonych do IoT rzeczy będzie tak wiele, że niektórzy zaczęli go już określać mianem „Internetu wszechrzeczy”. Może to lekka przesada, ale rozumiecie, co jest na rzeczy (że się tak wyrażę). Jeśli połączy się ze sobą wystarczająco dużo rzeczy, powstanie wrażenie, że połączone jest wszystko.

Uwaga

Spośród wszystkich proponowanych nazw „Internet rzeczy” zdaje się tą, która najlepiej się przyjęła. Stało się tak, pomimo że wiele z tych urządzeń nie jest bezpośrednio połączonych z internetem, a ze sobą nawzajem (lub w ramach większych sieci) za pośrednictwem protokołów łączności bezprzewodowej. Z tego względu, a także dlatego, że wiele z tych urządzeń wykorzystuje technologię opartą na czujnikach, niektórzy określają tę nową generację łączności mianem „Rewolucji czujników”. Nazwa nie jest tak chwytliwa jak Internet rzeczy, ale może nieco bardziej opisowa.

Co robią te wszystkie połączone ze sobą rzeczy?

Większość rzeczy podłączonych do IoT to proste urządzenia, które często określa się mianem „inteligentnych urządzeń” (np. inteligentne telewizory, lodówki lub – wierzcie lub nie – pieluchy). Urządzenia te nie są inteligentne same w sobie, ale stają się takimi w połączeniu z innymi urządzeniami w sieci.

Na pierwszy rzut oka rzeczy podłączone do IoT nie charakteryzują się jakąś nowością czy wyjątkowością. Już dziś mamy połączone ze sobą urządzenia. Już dziś mamy urządzenia z wbudowanymi czujnikami. Już dziś mamy urządzenia, które wykonują jedno lub kilka zadań. A zatem to nie urządzenia, czujniki czy fakt ich wzajemnego połączenia sprawiają, że IoT jest tak ekscytujący.

Chodzi bardziej o to, że kiedy połączy się odpowiednio dużo takich urządzeń, stworzą one spójny system zdolny do działania podług własnej inteligencji, niewymagający interpretacji ani ingerencji ze strony człowieka. To tak, jakby wszystkie te względnie proste urządzenia (proste przynajmniej w porównaniu z komputerem osobistym) współpracowały ze sobą, tworząc jedną ogromną maszynę – niczym rój pszczół działających wspólnie w ulu.

W ramach IoT wszystkie połączone ze sobą urządzenia stają się czymś więcej niż zbiorem pojedynczych części. Całość jest czymś więcej niż tylko sumą jednostek, bo wszystkie one komunikują się ze sobą nawzajem w inteligentny i zautomatyzowany sposób. Dowolne urządzenie łączy się z innymi stosownymi urządzeniami w swoim otoczeniu i udostępnia im zgromadzone przez siebie dane. Wytwarza to coś, co eksperci określają mianem „inteligentnego otoczenia”, które powstaje w momencie, kiedy kilka urządzeń współdziała ze sobą, wykonując codzienne zadania przy wykorzystaniu informacji i danych dostępnych w ramach sieci. Odbywa się to w tle, automatycznie, i wychodzi naprzeciw potrzebom ludzi, nie wymagając jednocześnie udziału z ich strony.

Wszystko sprowadza się do połączenia gromadzenia danych ze zdolnością do wykonywania konkretnych zadań. Niektóre połączone urządzenia posiadają czujniki, które rejestrują warunki otoczenia – temperaturę, jasność, ruch, co tylko chcecie. Urządzenia te przekazują zebrane dane innym urządzeniom, które zaprojektowano z myślą o konkretnych działaniach. Te urządzenia zadaniowe robią to, do czego je zaprogramowano, a efekty tych działań podlegają pomiarom ze strony urządzeń wyposażonych w czujniki. Jest to cykl samokorygujący, który staje się inteligentniejszy wraz z kolejnymi jego powtórzeniami.

Oto przykład dotyczący Waszego samochodu. Obecnie jeśli coś zepsuje się w samochodzie, jeden z czujników wykrywa problem i uruchamia kontrolkę „Sprawdź silnik”. Jest to bardzo proste i nie do końca przydatne zastosowanie technologii czujników (bo koniec końców nie wiadomo, co dokładnie jest nie tak), ale obecnie na więcej nas nie stać.

W przyszłości Internet rzeczy zapewni więcej czujników komunikujących się z innymi urządzeniami w bardziej inteligentny sposób. Zamiast jednego czujnika połączonego z kontrolką „Sprawdź silnik”, Wasz nowy inteligentny samochód będzie się mógł pochwalić wieloma czujnikami wbudowanymi w różne części. Kiedy czujnik wykryje, że jakaś część się zużywa – co kiedyś uruchomiłoby kontrolkę „Sprawdź silnik” – powiadomi sterownik, czyli „mózg”, umieszczony gdzieś w Waszym samochodzie. Sterownik odnotuje usterkę i przy najbliższej okazji, kiedy samochód uzyska łączność z internetem (zwykle będzie to miało miejsce, gdy znajdzie się w zasięgu domowej sieci Wi-Fi), wyśle wiadomość do zaprzyjaźnionego warsztatu samochodowego. Komputer w warsztacie sprawdzi informacje o szwankującej części, określi konieczne naprawy, zamówi część zamienną (jeśli nie ma jej akurat na składzie) i nawiąże połączenie z kalendarzem na Waszym smartfonie, aby umówić wizytę w warsztacie. Żadnych niezrozumiałych lampek kontrolnych, żadnych niespodziewanych usterek, żadnych konfliktów terminów. Wszystkie niezbędne rzeczy komunikują się ze sobą, aby jak najszybciej przywrócić Wasz samochód do pełnej sprawności przy jak najmniejszym obciążeniu dla Was.

Naprawdę ciekawie robi się wówczas, gdy zacznie się łączyć dane z różnych urządzeń (i innych systemów) w nowatorski sposób. Mowa tu o koncepcji Big Data – analizie odrębnych informacji, których w pierwotnym zamyśle nie traktuje się razem. Weźmy część danych z jednego inteligentnego urządzenia, połączmy je z danymi z innego i okaże się, że czasem 1 plus 1 równa się więcej niż 2. Sieć składa wszystkie te elementy i dochodzi do interesujących wniosków, które prowadzą do podjęcia unikatowego działania na kolejnym już inteligentnym urządzeniu. Wszystkie te urządzenia, współdziałając ze sobą, wiedzą ostatecznie więcej niż każde z nich osobno – a niejednokrotnie nawet więcej niż my sami. Może to lekko przerażać, ale stwarza szerokie perspektywy na sprawniejsze i mniej pracochłonne życie.

Uwaga

Słowo „inteligentny” jest dziś wszechobecne, szczególnie w kontekście IoT. Jeden spacer alejką w sklepie z elektroniką wystarczy, aby natknąć się na wszelkiej maści inteligentne telewizory, inteligentne lodówki, inteligentne termostaty i, rzecz jasna, smartfony, czyli inteligentne telefony. Nadużywanie (oraz błędne użycie) tego terminu daje mylne wyobrażenie o jego wartości opisowej. Niektóre z tych tak zwanych inteligentnych urządzeń, takich jak smartfony, posiadają niewyobrażalną moc obliczeniową. Inne, takie jak inteligentne telewizory, charakteryzują się śladową ilością rozwiązań „inteligentnych”; w ich przypadku termin ten oznacza tylko tyle, że urządzenie może się łączyć z internetem czy innymi urządzeniami. Posługuję się w tej książce słowem „inteligentny”, ponieważ wszyscy (w tym firmy produkujące urządzenia IoT) się nim posługują, ale pamiętajcie, że etykietka „inteligentne” niekoniecznie oznacza, że dane urządzenie faktycznie takie jest. W przypadku większości urządzeń IoT inteligencja wynika nie tyle z charakterystyki tych urządzeń, ile ze sposobu, w jaki różne urządzenia analizują i wykorzystują zbiorcze dane.

Kiedy nastanie Internet rzeczy?

Przez wszystkie te dywagacje na temat Internetu rzeczy jako czegoś należącego do przyszłości można łatwo przeoczyć fakt, że IoT jest już wśród nas. Nie objawia się on nam oczywiście w swojej najbardziej zaawansowanej postaci, ale jest już obecny w formie czujników, infrastruktury opartej na chmurze, wydobywania danych i narzędzi do analityki. Wiele elementów i części składowych już istnieje, czekając na uformowanie się ostatecznej sieci.

Zastanówcie się tylko. Obecnie ponad miliard urządzeń posiada wbudowane czujniki zdolne do zbierania wszelkiego rodzaju danych. Potrzeba jedynie, aby wszystkie te urządzenia mogły łączyć się z internetem lub ze sobą nawzajem, żeby wypełniać bardziej inteligentne cele.

Wróćmy do przykładu inteligentnego samochodu. Mimo iż dzisiejsze samochody nie potrafią się niezależnie łączyć między sobą ani z internetem, to jednak posiadają one rozmaite czujniki, które zbierają wiele różnych informacji. Obecnie informacje te trzeba odzyskać ręcznie w ten sposób, że panowie w warsztacie podepną się swoimi komputerami do tej małej czarnej skrzynki w samochodzie, ale w przyszłości cała ta łączność będzie się odbywać automatycznie, za kulisami. I znów okazuje się, że wiele elementów układanki już istnieje i czeka, aż w inteligentny sposób połączy się je w całość.

Na co tak dokładnie czekamy? Po części na rozwiązania technologiczne: różne firmy produkujące czujniki i sterowniki oraz inne urządzenia pracują nad technologiami i protokołami niezbędnymi, aby urządzenia te mogły się łączyć z internetem i komunikować między sobą. Łączenie różnych rzeczy w ramach IoT jest, jak można się domyślić, technicznie skomplikowane – a zmuszenie konkurujących ze sobą firm do współpracy jest wielokrotnie trudniejsze, niż ma to miejsce w przypadku urządzeń IoT.

Nawet kiedy nowe technologie trafią już do produkcji, koszty, przynajmniej przez jakiś czas, będą istotnym czynnikiem; wszystkie nowe technologie kosztują i potrzeba czasu, aby osiągnąć korzyści płynące z produkcji masowej. Dodatkowo należy ustalić propozycję wartości dla połączonych urządzeń. O ile więcej jesteście w stanie ostatecznie zapłacić za inteligentną lodówkę niż za jej zwyczajny nudny odpowiednik starego typu?

Jest tym samym prawdopodobne, że pierwsza fala przyjęcia na dużą skalę rozwiązań IoT będzie mieć miejsce na rynku firmowym i administracyjnym, nie w segmencie konsumenckim. Firmy zdające sobie sprawę z tego, czym jest rzeczywista oszczędność, najszybciej przyjmą tego rodzaju ułatwienia. Jednostki administracji lokalnej i centralnej przekonają się, że krótkoterminowe nakłady na technologie IoT przyniosą poważne długoterminowe zyski w zakresie utrzymywania infrastruktury, kontroli ruchu, zużycia energii itp.

Brzmi to wspaniale, ale nie oszukujmy się: najbardziej ekscytujące będzie przyjęcie rozwiązań IoT na poziomie konsumenckim. (Zastosowania w tym zakresie są także potencjalnie związane z największymi zyskami dla firm wytwarzających urządzenia i technologie IoT). Tylko pomyślcie o wszystkich rzeczach, które mogą być połączone w przeciętnym gospodarstwie domowym – sprzęty domowe, telewizory i inna elektronika, systemy grzewcze, oświetlenie, kanalizacja, systemy elektryczne, ubrania, samochody... Lista potencjalnych zakupów nie ma końca.

To powiedziawszy, niewielu klientów gotowych jest szastać gotówką, aby w jednej chwili zastąpić wszystkie rzeczy w swoich domach ich inteligentnymi odpowiednikami. Wprowadzanie na rynek będzie procesem powolnym i kosztownym, prawdopodobnie dziejącym się w miarę, jak ludzie będą kupować inteligentniejsze zamienniki dla swoich zużytych sprzętów. Niewielu klientów pozbędzie się swoich starych sprzętów tylko po to, aby zastąpić je inteligentnymi rozwiązaniami; będzie to proces stopniowy.

Można się w związku z tym spodziewać, że idea IoT będzie dojrzewać dość długo. Nie będzie w pełni ukształtowana za rok czy dwa lata. Mówimy o dziesięcioleciach, które muszą upłynąć, nim większość urządzeń i systemów stanie się kompatybilna i skomunikowana z IoT. Jednak w miarę jak liczba połączonych ze sobą urządzeń wzrasta, rosną też korzyści z tego płynące. A to niewątpliwy plus.

Jak istotny jest Internet rzeczy?

Większość ekspertów przewiduje, że Internet rzeczy przegoni internet w jego obecnym kształcie pod względem wielkości, istotności i generowanych przychodów. Jeśli te przewidywania się spełnią, to IoT będzie czymś naprawdę wielkim.

Po pierwsze, ile rzeczy złoży się na Internet rzeczy? Instytut badawczy Gartner szacuje, że do roku 2020 IoT obejmie około 26 miliardów urządzeń. Konkurencyjna firma Allied Business Intelligence (ABI) twierdzi z kolei, że liczba ta przekroczy 30 miliardów. Potentat technologiczny Cisco wieści, że tych urządzeń będzie w rzeczonym przedziale czasowym 50 miliardów; wg Nelson Research będzie to 100 miliardów; Intel mówi o 200 miliardach, a International Data Corporation (IDC) o 212 miliardach. Oczywistym jest, że żadne szacunki nie są pewne – i równie oczywistym, że mówimy o olbrzymiej ilości połączonych ze sobą rzeczy w perspektywie kolejnych piętnastu lat.

Dodatkowo wszystkie te rzeczy wygenerują olbrzymie przychody dla olbrzymiej ilości firm. Ile one wyniosą, można tylko zgadywać. Gartner ocenia, że do roku 2020 wpływ IoT na gospodarkę wyniesie 1,9 biliona dolarów. IDC twierdzi, że kwota ta zbliży się raczej do 8,9 biliona dolarów. (Kto by się tam kłócił o marnych kilka bilionów dolarów?).

Niezależnie od tego, ile te kwoty ostatecznie wyniosą, nie ulega wątpliwości, że IoT ma potencjał, by radykalnie odmienić naszą codzienność, biznes i gospodarkę globalną.

Nadchodzą wielkie zmiany – i wielu ludzi zamierza zbić na nich grube pieniądze.

INTELIGENTNA ŁĄCZNOŚĆ I MY

Jeśli wszystko rozegra się według przewidywań, IoT przyniesie niewyobrażalne korzyści jednostkom, firmom i większym podmiotom. W przypadku klientów korzyści te będą na jednym końcu skali przyjemne, choć dość trywialne (tworzenie zindywidualizowanych list odtwarzania czy list ulubionych programów telewizyjnych dla każdego członka rodziny, dostosowywanie temperatury kąpieli), na drugim zaś wiązać się będą z ograniczaniem kosztów (ograniczenie dziennego zużycia energii, obsługa urządzeń domowych i systemów zraszania, kiedy zużycie wody jest najniższe) i czynnościami absolutnie niezbędnymi (powiadamianie służb o zagrożeniach, zapobieganie problemom w podróży, umawianie napraw domowych i samochodowych).

Kiedy IoT przyjmie się już na dobre, wszyscy będziemy zachodzić w głowę, jak dawaliśmy sobie radę bez niego. Nie ulega wątpliwości, że IoT będzie robił wiele rzeczy, które możemy zrobić sami (choć często ich nie robimy), ale w większości przypadków zrobi je lepiej. IoT obiecuje zautomatyzować nużące zadania, których wszyscy nie znosimy, i przy okazji sprawić, że rzeczy dookoła nas będą działać lepiej i dłużej.

Automatyzując (i usprawniając) codzienne czynności, IoT równocześnie obiecuje zapewnić nam więcej wolnego czasu w ciągu doby. Nie będziemy musieli zaprzątać sobie głów różnymi nużącymi obowiązkami, a zamiast tego zajmiemy się czymś bardziej produktywnym i satysfakcjonującym. Albo po prostu dłużej pooglądamy sobie telewizję. Tak czy inaczej, czas dotąd poświęcany na rutynowe zadania będzie można spożytkować inaczej. Obiecująca perspektywa.

Mając świadomość, że IoT to nasza przyszłość, co można zrobić, aby się na nią przygotować? W wielu przypadkach nie za dużo; będziecie mieć po prostu coraz większy wybór rozwiązań IoT, aż w końcu staną się one jedyną dostępną opcją. Można się jednak przygotować, już dziś inwestując w architekturę wspierającą IoT. Dopilnujcie kupna „inteligentnych” urządzeń i sprzętów elektronicznych, które oferują możliwość podłączenia ich do internetu. Dopilnujcie, aby w Waszych domach mogło działać Wi-Fi, a jeśli stawiacie nowy dom – niech we wszystkich pokojach da się założyć Ethernet. (Niektóre urządzenia IoT będą działać lepiej przy przewodowym łączu internetowym). Upewnijcie się, że dostawca usług internetowych zapewnia wysoką przepustowość łącza, a jeśli zajdzie taka potrzeba, zmieńcie ofertę na droższą, ale lepszą. Zapoznajcie się z nowinkami z zakresu IoT i testujcie nowe rozwiązania technologiczne, kiedy tylko stają się dostępne.

I nie zapominajcie o inteligentnej technologii, która jest dostępna już dziś – nawet jeśli jest surowa i niezbyt rozwinięta. Możecie zacząć zaznajamiać się z różnymi urządzeniami automatyki domowej, technologią do noszenia, inteligentnymi funkcjami w samochodzie i inną technologią opartą na IoT, która już jest lub za chwilę będzie dostępna na rynku. Opowiemy o tych i innych urządzeniach na stronach niniejszej książki, zatem wypatrujcie technologii IoT, z którą możecie pracować już dzisiaj.

Firmy mogą poczynić bardzo konkretne przygotowania w kontekście IoT. Dopilnujcie, aby Wasze biura były w pełni połączone z internetem, oraz wykupcie największą możliwą przepustowość sieci. Rozważcie ustanowienie oddzielnej sieci tylko na potrzeby IoT i poproście swój personel IT, aby ustalił, które urządzenia i usługi będą działać w ramach tej drugiej sieci. Zapewnijcie odpowiednią ilość pamięci (oraz możliwość jej rozszerzenia), aby poradzić sobie ze wszystkimi danymi, które będą zbierać urządzenia IoT. Dołóżcie starań, aby te dane i cała sieć były odpowiednio chronione na kolejnych etapach jej rozbudowywania. I niech nie odbywa się to za cenę blokowania dostępu do tych urządzeń, które są niezbędne dla zapewnienia efektywności i wydajności IoT. (Zbyt wiele działów IT uważa, że zwiększone bezpieczeństwo wymaga zakazu korzystania z urządzeń zewnętrznych w ramach sieci firmowej; ponieważ w IoT to właśnie te urządzenia są kluczowe, zakaz ich używania mija się z celem).

Najważniejsze to być otwartym na rozwiązania IoT i uważnie śledzić wydarzenia na tym polu. W domu czy w pracy – dopilnujcie, że dysponujecie infrastrukturą niezbędną do prawidłowego działania IoT. I liczcie się z wydatkami koniecznymi, aby przygotować się na nadejście IoT – a potem, kiedy wszystko ruszy, będziecie już tylko liczyć zyski.