Stojíme na prahu čtvrté průmyslové revoluce. Ve vyspělých a rozvojových zemích, v každém koutě planety, dojde k úplné automatizaci výroby.
Jdeme vpřed neuvěřitelnou rychlostí. Před deseti lety bylo k síti připojeno asi 500 milionů zařízení. Dnes už jich je asi 10-20 miliard.
Průmysl 4.0 povede k ultraautomatizaci výrobních procesů, zvýšení produktivity, ekonomickému růstu a konkurenceschopnosti podniků.
S rozvojem informačních technologií se svět dramaticky mění. Jestliže dříve sledování a získávání informací z objektů kolem nás vyžadovalo několik týdnů, tucet specialistů a finanční investice, nyní stačí jedna platforma a pár kliknutí myší.
Technologie IoT otevírají fantastické obchodní příležitosti a mění samotnou povahu produktu.
Co je to internet věcí?
Internet věcí (zkráceně IoT) je koncept, pomocí kterého jsou zařízení připojena do jedné sítě a vzájemně se ovlivňují. Díky tomu jsou zařízení „chytrá“: nezávisle shromažďují informace, vyměňují si je a rozhodují se.
Můžete sledovat jejich stav a spravovat je z počítače nebo telefonu. Internet věcí se používá ve výrobě, zemědělství, medicíně, městském prostředí a v každodenním životě.
Hlavní fenomény internetu věcí:
- zařízení, která vstoupila do sítě a vzájemně se ovlivňují;
- způsob připojení – M2M – tedy stroje – pro – stroje, bez zásahu člověka;
- práci s velkým množstvím dat. Aplikace Big Data technologií.
„Jestliže ve dvacátém století data vstoupila do počítače pouze od osoby, která k tomu použila další zařízení, pak ve dvacátém prvním století již máme co do činění s gadgety, které samy dokážou sbírat a odesílat data. To je podstata internetu věcí. Data jsou shromažďována, zpracovávána a přenášena zařízeními bez lidského zásahu.“
Kevin Ashton je vynálezcem konceptu a termínu internet věcí (IoT).
Hlavním rozdílem mezi internetem věcí a konvenčními automatizovanými řídicími systémy (ACS) je množství zpracovávané údaje. Každou sekundu dorazí na server statisíce signálů, které jsou okamžitě zpracovány. Díky tomu je uživatel in reálný čas vidí provoz zařízení.
Běžná SQL databáze takové množství informací nezvládne. Zpracování trvá příliš dlouho a data jsou zastaralá. Technologie IoT využívá nerelační (NoSQL) databáze. Neagregují informace, které pocházejí ze zařízení, ale ukládají je v jejich původní podobě, což jim umožňuje akumulovat terabajty signálů v libovolném časovém období. Vzhledem k tomu, že data nejsou agregovaná, můžete provést řez na základě libovolného parametru a použít nový algoritmus na historické signály, což vám umožní rychle a flexibilně pracovat s informacemi.
Jak to všechno začalo?
Samotná myšlenka, že si zařízení mohou mezi sebou vyměňovat informace bez lidského zásahu, se objevila na konci 70. let. 20 let však trvalo připojení prvního zařízení k síti a dalších 9 let formulování samotné definice internetu věcí.
Níže je infografika s klíčovými body ve vývoji internetu věcí.
Dnes jsou všechny formy komunikace redukovány buď na schéma osoba-osoba nebo osoba-zařízení. Technologie IoT nabízejí „krok“ do budoucnosti, ve které je komunikace prezentována ve formě machine-to-machine (M2M). Tato jedinečná technologie je schopna sjednotit fyzické objekty kolem nás do jediného systému a tento systém do systému systémů. Umožňuje spravovat objekty, získávat z nich informace a předvídat chyby.
„IoT spojuje objekty kolem nás do systému a tento systém do systému systémů. Vyměňují si mezi sebou informace a pracují bez lidského zásahu v reálném čase.“
Internet věcí dává organizacím zcela nové způsoby, jak spravovat a monitorovat vzdálené operace. Umožňuje plnou kontrolu nad vzdáleně umístěnými objekty a neustále přenáší informace do datového skladu.
Jak pracovat s daty a spravovat zařízení?
Uživatelé pracují na platformě IoT. Jedná se o speciální prostředí, ve kterém můžete získávat analýzy, vytvářet sestavy, nastavovat výstrahy a spravovat zařízení. Platforma umožňuje pracovat s hotovými řešeními pro konkrétní úkoly: monitorování strojů, ovládání dronů, sledování polohy objektů. Nebo si můžete vytvořit vlastní řešení. K tomu některé platformy poskytují knihovny SDK pro různé programovací jazyky, pomocí kterých můžete napsat aplikaci podle svých potřeb.
Mít 3D digitální dvojče bude příjemný bonus. Jedná se o trojrozměrný model oblastí podniku, které jsou propojeny s IoT. Dvojka názorně demonstruje provoz zařízení: jejich stavy a podmínky, pohyby po místě.
V závislosti na platformě se přihlašování provádí pomocí speciální aplikace nebo přes webové rozhraní. Druhá možnost je pohodlnější, protože umožňuje pracovat z jakéhokoli zařízení, které má prohlížeč.
Internet věcí ve strojírenské výrobě
Zvažme výhody implementace internetu věcí na příkladu automobilky. Chcete-li vyrobit karoserii, musíte zpracovat kov, svařit díly k sobě a natřít celou konstrukci. Výroba zahrnuje frézy a soustruhy, svařovací automaty a lakovací kabiny. Celkem 100 kusů vybavení. Společnost se rozhodla využít technologii internetu věcí ke zlepšení výroby. Všechna zařízení byla připojena k jediné podnikové síti, kde každý ze 100 strojů vysílá 100 signálů za sekundu. Celý objem dat je automaticky odesílán na interní server společnosti. Přístup k těmto informacím byl poskytnut vedoucímu dílny, procesnímu inženýrovi a servisnímu technikovi.
Vedoucí prodejny sleduje provoz zařízení prostřednictvím aplikace ve svém telefonu. Vidí, který stroj právě brousí součástku, který je zapnutý a jen stojí a který je úplně vypnutý. Každá hodina provozu stroje stojí 3500 XNUMX rublů. Společnost ztrácí stejnou částku peněz za každou hodinu odstávky zařízení. Každý díl musí být vyroben pomocí určité technologie, v určitých režimech, jinak se může ukázat jako vadný nebo ještě hůř – stroj se porouchá. Vedoucí dílny tak neustále sleduje průběh výroby, nachází úzká místa a zvyšuje efektivitu práce.
Procesní inženýr také sleduje výrobu ze své kanceláře. Zajímají ho ale jiné věci: jak dlouho trvá výroba jednotlivých dílů, jak rychle se nástroj spotřebuje. Vidí, že zařízení může pracovat efektivněji a vyrábět více dílů. Technolog dá příkaz k přepsání řídicího programu, kterým stroj pracuje. Nyní je díl zpracován o 30 % rychleji, což znamená, že stroj vyrobí více produktů.
Servisní technik si pro sebe nastavil výstrahu. V případě nehody dostane zprávu a bude moci rychle vyřešit problém. Pokud není příčina poruchy známa, odborník prostuduje historii signálů ze zařízení a provede vyšetřování nehody.
Internet věcí v blízké budoucnosti
IndustryARC odhaduje, že trh IoT dosáhne do roku 2021 123 miliard dolarů. Ve stále konkurenčním prostředí začne stále více průmyslových a výrobních společností zavádět technologie internetu věcí.
Myšlenka internetu věcí může radikálně ovlivnit vývoj moderního světa, protože umožní, aby mnoho výrobních procesů probíhalo bez lidského zásahu.
Internet věcí v blízké budoucnosti výrazně promění podnikání a dokonce celá průmyslová odvětví. Tento systém pomůže vyřešit řadu globálních problémů moderní výroby.
Hezký den, přátelé!
Na internetu se totiž stále častěji objevují popisy různých internetových zařízení. Někdo si vytvořil vlastní internetovou zásuvku, kluci nabízejí ovládání ledniček, kávovarů atd., Ale obecně – „chytré“ parkování.
Jak se ale ukázalo, málokdo ve skutečnosti chápe, co je internet věcí.
Tento článek by měl být pro mnohé užitečný, přinejmenším „pro obecný rozvoj“.
Takže pokud má někdo zájem, vítejte v kočičce.
Místo zavedení
Jednou jsem slyšel frázi „koncept internetu věcí“. Z jedné formulace bylo okamžitě jasné, že se bavíme o věcech, které mají přístup do sítě. V té době jsem se o tuto oblast nijak zvlášť nezajímal. Po nějaké době jsem zaslechl větu: „Internet of Things. “. Už tehdy jsem si myslel, že ten člověk udělal chybu, protože. ta věta byla trochu směšná. Ale pak jsem stále častěji začal slýchat stejnou frázi a můj mozek to odmítal vnímat, až jsem se nakonec rozhodl si o tom přečíst podrobněji. Po přečtení pouze původního názvu – Internet of Things, jsem si okamžitě uvědomil, že když jsem slyšel “Internet of Things”, snažil jsem se to spojit s pojmem “Internet of things”, a ne s “sítí věcí”. Vlastně právě kvůli takové vtipné situaci jsem se začal o tuto problematiku zajímat.
Mimochodem, zajímalo by mě, jestli jsem byl jediný, komu tato fráze přišla na první pohled směšná, nebo měli všichni úplně stejný pocit (samozřejmě, pokud jste ještě neslyšeli anglické znění)?
Pár zajímavostí z historie
- V roce 1926 Nikola Tesla v rozhovoru pro časopis Collier’s řekl, že v budoucnu se rádio promění ve „velký mozek“, všechny věci se stanou součástí jediného celku a nástroje, které to umožní, budou pasovat snadno do kapsy.
- V roce 1990 John Romkey, absolvent MIT, jeden z otců protokolu TCP/IP, vytvořil první internetovou věc na světě. Zapojil toustovač.
- Termín „internet věcí“ navrhl Kevin Ashton v roce 1999. V témže roce vzniklo Auto-ID centrum zabývající se radiofrekvenční identifikací (RFID) a senzorovými technologiemi, díky kterým se tento koncept rozšířil.
- V letech 2008-2009 došlo k přechodu z „Internetu lidí“ na „Internet věcí“, tzn. počet objektů připojených k síti převyšoval počet lidí.
Co je to internet věcí?
Nyní porozumíme formálnějším otázkám.
Existuje mnoho definic internetu věcí. Internetem věcí budeme rozumět jednotnou síť spojující objekty reálného světa a virtuální objekty kolem nás.
IOT je koncept prostoru, ve kterém lze kombinovat vše z analogového a digitálního světa – to nově definuje náš vztah k objektům, stejně jako vlastnosti a podstatu objektů samotných. © Rob Van Kranenburg.
Podle jedné definice z pohledu IoT „věc“ – jakýkoli skutečný nebo virtuální objekt, který existuje a pohybuje se v prostoru a čase a lze jej jednoznačně definovat [Mimochodem, zajímalo by mě, jak se virtuální objekt pohybuje v prostoru? :)].
Tito. Internet věcí není jen spousta různých zařízení a senzorů propojených kabelovými a bezdrátovými komunikačními kanály a připojených k internetu, ale je to užší integrace reálného a virtuálního světa, ve kterém probíhá komunikace mezi lidmi a zařízeními.
- Úroveň 1 je spojena s identifikací každého objektu.
- Úroveň 2 poskytuje službu pro obsluhu potřeb spotřebitele (lze považovat za síť vlastních „věcí“, konkrétním příkladem je „chytrá domácnost“).
- Úroveň 3 je spojena s urbanizací městského života. Tito. Jedná se o koncept „chytrého města“, kde se veškeré informace, které se týkají obyvatel tohoto města, soustředí do konkrétní rezidenční čtvrti, do vašeho domova a sousedních domů.
- Úroveň 4 – smyslová planeta.
Technologie
Tento koncept je obvykle spojen s vývojem dvou technologií. Jedná se o radiofrekvenční identifikaci (RFID) a bezdrátové senzorové sítě (WSN).
Zde je to, co nám o tom říká wiki.
Bezdrátové senzorové sítě
Bezdrátová senzorová síť je distribuovaná, samoorganizující se síť více senzorů (senzorů) a akčních členů propojených rádiovým kanálem. Kromě toho se oblast pokrytí takové sítě může pohybovat od několika metrů do několika kilometrů díky schopnosti přenášet zprávy z jednoho prvku do druhého.
Tato technologie se používá k řešení mnoha praktických problémů souvisejících s monitorováním, řízením, logistikou atd.
RFID (anglicky Radio Frequency Identification, radiofrekvenční identifikace) je metoda automatické identifikace objektů, ve které jsou pomocí rádiových signálů čtena nebo zapisována data uložená v tzv. transpondérech neboli RFID štítcích.
Tato technologie se dobře hodí pro sledování pohybu určitých objektů a získávání malého množství informací z nich. Pokud by tedy byly například všechny produkty vybaveny RFID štítky a chladnička měla RFID čtečku, pak by mohla snadno sledovat datum spotřeby produktů a my bychom se například při odchodu z práce mohli na dálku podívat do chladničky a určit, co je třeba dokoupit.
Problémy a nevýhody
Nejzávažnějším problémem současnosti je nedostatek standardů v této oblasti, což ztěžuje integraci řešení nabízených na trhu a do značné míry brání vzniku nových.
Také pro plné fungování takové sítě je nutná autonomie všech „věcí“, tzn. senzory se musí naučit přijímat energii z okolí a ne fungovat na baterie, jak je tomu nyní.
Negativní důsledky může mít i přítomnost obrovské sítě, která ovládá celý svět kolem nás, globální otevřenost dat a další funkce. Myslím, že každý si může udělat svůj vlastní seznam možných hrozeb a problémů, které tato technologie představuje.
Nemohu si pomoci, ale zde cituji jeden citát, který se mi opravdu líbil:
““Není to zlomené,” řekl neochotně, “ale. vidíte, moje teplota je jen o trochu nižší než normálně.” Ne v domě, ale v tělech! Ne šestatřicet a šest, ale třicet šest a jedna desetina. No, jsou takoví lidé, dva nebo tři na milion, to je také taková norma, i když na samé hranici. Ale jak je tento hloupý chytrý dům chytrý? – žádá, abych si vzal nějaké prášky. Teď musím tento systém buď vypnout nebo přeprogramovat, jinak mi to zavolá do práce, to už dělal minulý týden, když zjistil, že mám zácpu, v kanceláři se teď smějí i vysavače, jakmile jdu v. “© Jurij Nikitin Rassvetniki.
A co z toho?
Abychom nekončili negativně, chci říci, že nedostatky nejsou podstatné ve srovnání s tím, jaké příležitosti může poskytnout internet věcí.
S rozvojem internetu věcí se bude do globální sítě připojovat stále více objektů, čímž vzniknou nové příležitosti v oblasti bezpečnosti, analytiky a správy, otevírají se nové a širší perspektivy a přispěje se ke zlepšení kvality života populace.
Спасибо за внимание!
V příštím článku vám řeknu podrobněji o architektuře a protokolech a také zvážím několik existujících implementací.
PS Rád bych slyšel váš postoj k tomuto konceptu a možná nějaké doplňky/úpravy k prezentovanému materiálu.
