Tamás Ferenc: IoT = Internet of Things
A dolgok (eszközök) internete


Megjelent az Inspiráció c. újságban.
Link: http://www.isze.hu/download/inspiracio/Inspiracio2016_1.pdf 


Valamikor az internet hőskorában az elérhető adatokat és kapcsolataikat kizárólag az emberek töltötték fel és használták, de ez mára radikálisan megváltozott. Az internetet a jelenleg becsült 7,4 milliárd ember mellett a CISCO egyik tanulmányának (http://www.cisco.com/c/dam/en_us/about/ac79/docs/innov/IoT_IBSG_0411FINAL.pdf) becslése szerint 2020-ra már 50 milliárd eszköz használja majd az internetet.
Gyakorlatilag az IoT a fizikai tárgyak, eszközök, járművek, épületek és egyéb beágyazott elektronikai elemek hálózati kapcsolatát és adatcseréjét jelenti. Az IoT segítségével az egyes tárgyak-eszközök nem csupán érzékelik a környezetüket, hanem megfelelő kontroll mellett szabályozhatják is, így az egyes eszközöket nagyobb hatékonysággal, illetve gazdaságossággal lehet használni; továbbá az egész folyamat nagy gazdasági hasznot is hajt. Így születtek meg az intelligens autók és otthonok, a megfelelően szabályozott közlekedés, a gazdaságos és „okos” városok. Ez a sokrétegű használat persze elképzelhetetlen megfelelően kiépített hálózati infrastruktúra nélkül.
Ezt a brutális fejlődést mutatja be a következő grafikon:
 
(Képek forrása a fenti tanulmány, illetve:
http://www.econais.com/wp-content/uploads/2014/05/econais_iot_apps_cloud_web.jpg )

Még a gyakorlati megoldások előtt nézzünk egy kis történelmi áttekintést! 
1999-ben még nem beszélhettünk IoT-ről, bár "A dolgok internete" már fejlesztés alatt volt. Az egyik első internetes próbálkozásnak tekinthető például a Carnegie Melon Egyetem kóla-automatája a korai 1980-as években. A programozók a gépek rákötötték az internetre, hogy bármikor ellenőrizhessék a feltöltöttségét, illetve a hűtött italok mennyiségét. Így eldönthették, hogy érdemes-e lemenni az automatához.
Magát az IoT fogalmat az angol Kevin Ashton alkotta meg 1999-ben, mialatt az globális tárgyak rádiófrekvenciás azonosításával foglalkozó Auto-ID Labs-nél dolgozott. Az IoT-t formálisan azonban csak 2005-ben kiáltotta ki az International Telecommuniation Unio (ITU) az ITU Internet Reports abban az évben megjelent számában. (Lásd: https://www.itu.int/net/wsis/tunis/newsroom/stats/The-Internet-of-Things-2005.pdf) Az IoT-re jellemző, hogy többek kínál, mint sima eszközök, rendszerek és szolgáltatások hálózati csatlakozása, mivel ez már M2M (Machine-To-Machine = kb. gép a géphez) csatlakozást jelent, amely egyaránt magában foglal különféle protokollokat, tartományokat és alkalmazásokat. A beágyazott eszközök összekapcsolásával várhatóan nagyságrendileg nő az élet minden területén az automatizálás – ez a már most is jelen lévő érzékelőkkel telezsúfolt autóktól kezdve a háztartás rengeteg elemén keresztül a jelenleg még el sem képzelhető területeket és megoldásokat hoz létre.
Ashton szerint, ha a mindennapi használati tárgyaink fel lesznek szerelve internetes, akkor a számítógépes rendszerekkel ezek részben, illetve egészben leltározhatóvá és/vagy szabályozhatóvá is válnak. Ezek az azonosítók jelenlegi lehetőségei:
-    WiFi jelforrás – pl.: mobiltelefonok, tabletek,…
-    RFID chip – értsd: rádiófrekvenciás azonosítók, pl.: kicsi hajómodellek versenyzésekor.
-    NFC – értsd: közeli érzékelők, pl.: PayPass bankkártyák.
-    GPRS azonosító – pl.: autókban vagy komolyabb mobiltelefonokban.
-    Vonalkódok – pl.: áruházakban az egyes árufajták azonosításához.
-    QR-kódok – pl.: mobiltelefonnal leolvasható reklámokhoz, illetve feliratokhoz.
-    Digitális vízjelekhez – pl.: jogvédett képeknél.
Eredeti értelmezés szerint az összes IoT-ben érdekelt használati tárgy kap egy számítógéppel értelmezhető azonosítót, amelyet így a mindennapi élethez fel lehet használni egy megfelelő leolvasás, illetve beazonosítás után. Így lehet például megoldani az áruházakban a készletgazdálkodást és a megfelelő utánrendelést.


Gyakorlati megoldások:

A legegyszerűbb, mindannyiunk számára elérhető eszköz a kedvenc mobiltelefonunk.
Nemrégen találtam erre egy zseniális animációt, amely megmutatja, hogyan ölte meg a számítógép és a mobiltelefon az íróasztalt. Íme:
 
(Eredeti verzió: http://bestreviews.com/#reviews )
Bár maga az IoT fogalom 1999-ből ered, de 2013-tól esett igazán a figyelem központjába, mivel innentől számíthatjuk a vezeték nélküli internetes kommunikáció és a beágyazott mikroelektronikai rendszerek integrációját igen előrehaladottnak kell tekinteni. Ez azt jelenti, hogy a hagyományos területek beágyazott rendszerei, a vezeték nélküli hálózatok érzékelői, az otthoni és az épületbe épített automatizációs rendszerek, valamint egyéb elektronikai „kütyük” mind-mind hozzájárulnak mindennapjaink jobbá, élhetőbbé, kényelmesebbé és gazdaságosabbá tételéhez. Ez a „Dolgok internetje”, azaz IoT. Már léteznek ingyenes alkalmazások, melyek használják a mobilokba beépített szenzorok jeleit, hogy számolják a napi megtett lépéseket (pl.: Pedometer), vagy a biciklivel megtett utat (pl.: BikeComputer), vagy kész edzésterveket vezényelnek le (pl.: Daily Workouts).

A második eszköz is ismerős lesz, a televízió. Az már természetes, hogy egyre kevesebben használnak papír alapú műsorújságot, hiszen az nem ad elegendő információt az egyes műsorokról - ellentétben a szolgáltatók által adott információs csomaggal - nem is naprakész. Ráadásul nem is kell azon aggódni, hogy a televízióban éppen lekéstük a kedvenc adásunkat, hiszen a set-top-boxunk immár rögzíteni tudja az adást. Mivel már az 1970-es évektől egyre jobban elterjedtek a különféle rögzítő eszközök, gondoljunk csak a régi VHS-ekre, majd az írható DVD-kre, illetve a HDD-s (SSD-s) set-top-boxokra. Persze ezekből mostanra már inkább internetes forgalommal működő kis alkalmazás lett. Immáron hazánkban is elérhető a szolgáltatás, melyben egy adást bármilyen képernyőre (TV, laptop, tablet, okostelefon, …) ki tudunk rakni.
A filmek letöltéséhez persze nem feltétlenül szükséges televízió előfizetés, hiszen 2016 elejétől már nálunk is elérhető a Netflix, amely valódi premierfilmeket kínál. Jelenleg az alapvető kínálat 8 €/hó (kb. 2500 Ft/hó). Az internetes forgalomelemzésből a cég marketingesei azt is kiszűrték, hogy a nézők szeretik az egyes sorozatok teljes évadait akár egy hétvége alatt is megnézni, így nem részenként rakják fel a tartalmat, hanem teljes évadokat egészben. A cég jelenlegi logikája alapján kisebb-nagyobb időtartamra lehet előfizetni a teljes műsorkínálatra is. Persze van konkurencia is (HBO, Hulu,…), de ezek kicsit más logikával működnek. Nem szabad elhallgatni azt a tényt sem, hogy hazánkban az internet forgalmának jelentős része az illegális torrentezés. A rengeteg film letöltése mellett a legtöbb fájlcserélő oldal előír több-kevesebb visszatöltési kötelezettséget. Mondjuk a minőség közel sem garantált, ráadásul az egész jogellenes.

A harmadik eszköz az egyre jobban elterjedő okosóra. Például a képen is látható Samsung Gear S2 okosóra többek között a következő szolgáltatásokat nyújtja:
-    jól látható analóg, illetve digitális kijelző – személyre szabható hátterekkel és mutatókkal
-    naptár időrenddel
-    világóra
-    e-mailek olvasása
-    nagyítható térkép
-    WiFi kapcsolat
-    pulzusmérő
-    aktivitás-jelző – pl.: futás, bicikli, séta, stb.
-    lépésszámláló
-    gyors utántöltés
-    Bluetooth kapcsolat a telefonnal
-    Facebook- és Twitter-kapcsolat
-    GPS-kijelzés

A negyedik eszköz az autókba épített szenzorok egyre növekvő csoportja. Az alábbi képen a Forma 1-es autókba épített szenzorrendszer egy része (!) látható. 2016-ban becslések szerint 200-500 szenzor található kocsinként. (Kép forrása: http://www.informatics.buzdo.com/_images/f946-2b.gif)
 
Többek között elektronika jelzi ki a következő adatokat:
-    kerék nyomása, hőmérséklete, elhasználódása
-    olaj nyomása, hőmérséklete
-    sebesség, gyorsulás
-    pontos helyzet a pályán
-    benzin mennyisége
-    fékek kopása, hőmérséklete
-    fékszárnyak helyzete
-    légterelő lapátok helyzete
-    nedvesség
-    tengelyek fordulatszáma, hőmérséklete
Ezek a szenzorok egyre-másra jelennek meg a hétköznapi használatú autókban is – persze eleinte csak a drágább márkákban, de a technológia olcsóbbá válásával átjönnek az olcsóbb népautókba is! A nagy autógyártókon kívül a Microsoft, az Apple és a Google is bejelentette már, hogy beszáll az autók „felokosításába”.
Egy konkrét példával élve az autó szenzorai gyűjtik az adatokat és azokat közlik a szerviz számítógépével, amely egyes alkatrészek kopása miatt kiértesíti a tulajdonost, aki egy időpont-egyeztetés után már be is mehet a szervizbe, ahol már várják a pontosan az ő autójába való előkészített alkatrészek. Másik példa: Az autó kerekében a beépített nyomásmérő figyelmezteti a vezetőt, hogy pl. a bal első kerék nyomása a megengedett határérték alatt van, tehát ideje bemennie a legközelebbi benzinkútra.

Az ötödik eszközcsoport a háztartási elektronika. Lépjünk túl a televízió megszokott távirányítóján, illetve a garázskapun. Ezek immár teljesen hétköznapiak. Még a munkahelyünkről felhívjuk az otthoni fűtésért felelős kis elektromos kütyüt és amint hazaérünk már meleg is fogad. Ráadásul vegyünk egy olyan elektromos tűzhelyet, amit még hazafelé menet közben felhívunk és bekapcsoljuk, így amint hazaérünk a reggel odakészített ebéd éppen kellemesen meleg lesz. (Ezek jelenleg a Samsung fejlesztései.) Az intelligens otthonban a hűtő figyelmeztet, ha valami fogytán van, illetve meg is tudja rendelni az utánpótlást. A villa képes akár figyelmeztetni a túl gyors étkezésre, de az edény is meg tudja mondani a benne lévő ételek kalóriatartalmát vagy összetételét a kiszemelt receptekről nem is beszélve; illetve pár sütő már most is irányítható telefonos applikációval. Ezt még megfejelhetjük azzal, hogy az otthoni világításunkat lecseréljük olyanra, mai megérzi az aktuális helyzetünket és a lakás többi részében lekapcsolja a felesleges világítást. Az is megszokott, hogy a lakásunkba videókamera-rendszerrel felszerelt riasztót szerelünk, de ezt már rá lehet kötni az internetre és így messziről is felügyelhetjük az otthoni történéseket. Példának okáért az otthon hagyott nagyobb gyerekek tevékenységét, vagy mozgásérzékelő applikáció segítségével az érzékelt betörést azonnal jelentheti a gép a rendőrségnek. Az alábbi kép az USÁ-ban igen elterjedt (internetre kötött) dada-figyelő rendszert teszi elérhetővé egy sima digitális órába rejtett kamera segítségével. (Kép forrása: http://www.chicagonow.com/canny-nanny/files/2014/06/nanny-cam-2.jpg)
 
Pár éve hazánkban is elérhetőek az automata porszívók. Ezek a kis robotok önállóan képesek port takarítani az egész házban, ha nincsenek túl magas küszöbök, illetve lépcsők. A gond az, hogy ezek a porszívók általában kerek alakúak, így a lakás sarkaiba nem férnek be, viszont szabályozható időközönként felporszívóznak. Persze a komolyabb eszközök képesek éjszaka kikapcsolni, nappal pedig érzékeli az esetleges koszt, valamint még az akkumulátor lemerülése előtt újra rácsatlakozik az elektromos hálózatra. (Képen az Electrolux Trilobite nevű automata porszívója; Kép forrása: https://sg.hu/kep/2004_12/1208por1.jpg)
 
Már 2010-től elérhetők olyan telefonos alkalmazások, amelyekkel vezérelhetők a villanykörték fényessége és színe, illetve ezekből megálmodott tetszőleges kombináció.
 
(Képen a Samsung Smart Home egy lehetséges képernyőképe;
Kép eredetije: http://www.engadget.com/2014/04/02/samsung-smart-home-app-service-ready/ )

A hatodik eszköz egyes beültetett szívimplantátumok esetén már létező technológia: a szívritmus jeleit bizonyos időközönként küldi a beültetett chip a mobiltelefonnak, ami feldolgozva azt internet-kapcsolat létesítésekor az adathalmazt elküldi a szívgyógyászati centrumnak, illetve elég intelligens program esetén egy esetleges szívinfarktus esetén (emberrel felvett hanggal) értesíti a mentőket.

A hetedik eszköz legyen a mezőgazdasági felhasználás. Például a tehénfarmon minden egyes tehénnél eleve van azonosító a fülükben. Ezeket fel lehet okosítani egy kis wifi jelzővel, ami jelzi a tehén pillanatnyi helyét a számítógépnek, valamint a tehénből lefejt tejet lehet is elemezni, ahogy ezt egy start-up cég szeretné kifejleszteni. Így lehetővé válik a legnagyobb mennyiségű tejet adó tehenek további nemesítése, de a lefejt tej elemzésével simán kiszűrhetők az esetleges betegségek is. Megfelelő cikk: http://www.economist.com/node/17388392 (A lenti kép is ebből a cikkből származik.)
 

A nyolcadik ötlet lehet a városok világítása. Eleve minden városban van világítás, amit elég sok oszlop biztosít. Ezen oszlopokat jelenleg főleg világításra használják, de simán fel lehet szerelni rájuk forgalomérzékelő szenzorokat, amik a központnak továbbítják a pillanatnyi adatokat. Így lehet egy megfelelő városi dugófigyelő rendszert kiépíteni, amely ráadásul a lent közlekedő sofőrök vevőkészülékeire is képes sugározni a dugók pillanatnyi állapotát. (Ez a gyakorlatban Tokió taxijaiban meg is valósult.) A dugófigyelés mellett persze az is lehetséges, hogy a forgalomban haladó autók közül a leolvasott rendszám alapján kiszűrjék a lopott járműveket, amelyeket azonnal tud jelezni a rendőrségnek a körözött jármű pillanatnyi helyzetével együtt. Ilyen példa a kb. 15 milliós Isztambul, ahol egy helyi mobilszolgáltató és egy IT-cég a város közlekedésmenedzsmentjének átalakítására vállalkozott. A cégek a lakosok mobiltelefonjainak jelzései alapján elemzik, hogy ki mikor és milyen közlekedési eszközt használ és ez alapján egy valós idejű térképet készítenek, ami akár előjelzi a várható gondokat is. De nem kell ilyen messzire menni a már működő megoldásokért: Budapesten már egész jól szolgált a BKK Futár, amihez hasonló rendszert próbálgatnak (még tesztüzemben) Székesfehérváron is. Zalaegerszegen például nem csak a buszok helyét lehet nyomon követni, hanem az egyes járművek a rendszer segítségével képesek zöld utat biztosítani maguknak. Barcelonában 2012-ben állították üzembe a városi üvegszálas hálózatot, amelyre nem csupán interaktív megállókat csatlakoztattak, hanem wifi hotspotként is üzemelnek. Az csupán ráadás, hogy a kijelzőkön idegenforgalmi információk és reklámok is kirakhatók, illetve akár USB-n keresztül le is tölthetők. A hálózat forgalmi elemzése miatt pedig lehetővé teszi a kevésbé kihasznált helyeken a világítás csökkentését.

A kilencedik ötlet a szeretteink, illetve értékeink figyelése. Ez is már teljesen megszokott és alkalmazott technológia. A drágább autókban, illetve a kamionokban megszokott a GPS helyzetjelző, melynek segítségével a jármű könnyedén követhetővé válik. De miért ne építhetnénk GPS-jelzőt például a gyerekünk karórájába, a szerettünk nyakláncába vagy hallókészülékébe?! Így mindjárt megtalálható az elveszett gyerek vagy az elkóborolt házi kedvenc. (Kép forrása: http://g03.a.alicdn.com/kf/HTB14ihdIVXXXXXTapXXq6xXFXXXt/Ulincos-UG08-font-b-GPS-b-font-font-b-Tracker-b-font-Mini-Dog-Collar-Real.jpg )
 
Persze használható babamonitorként is, ami valós időben ellenőrzi az újszülött légzését, testhőmérsékletét, pozícióját, stb.

Persze az IoT-re is születtek animációk. Az egyik egy jópofa angol nyelvű animáció – magyar felirattal.
Például: https://www.youtube.com/watch?v=n1t5B_ENnlk

A fenti felsorolás persze még messze nem teljes, mivel így 2017 elején még sejteni sem lehet, hogyan milyen ötletek és újítások jöhetnek még.

Még egy gondolat: ezek az eszközök rengeteg adatot öntenek az internetre. Az így keletkezett rengeteg adat feldolgozásához viszont új és még újabb ötletek kellenek. Erről szól a Big Data, de ez már egy másik cikkre tartozik…


Felhasznált források:
-    http://hvg.hu/tudomany/20160329_piq_zsebunkben_a_jovo_okos_otthonok_technologiai_fejlodes 
-    http://www.worldometers.info/world-population/
-    http://m2mzona.hu/meg-tobb-m2m/mit-jelent-az-internet-of-things-azaz-iot 
-    http://internetofthingsagenda.techtarget.com/definition/Internet-of-Things-IoT 
-    https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_of_Things
-    http://www.techmonitor.hu/kutatas-fejlesztes/termek-innovacio/a-jovo-okos-haztartasi-eszkozei-20160119 
-    http://www.itu.int/en/ITU-T/gsi/iot/Pages/default.aspx 
-    https://sg.hu/cikkek/34800/elkeszult-az-elso-intelligens-porszivo 
-    https://www.itu.int/net/wsis/tunis/newsroom/stats/The-Internet-of-Things-2005.pdf 
-    http://www.cisco.com/c/dam/en_us/about/ac79/docs/innov/IoT_IBSG_0411FINAL.pdf 
-    http://www.samsung.com/uk/gear-s2/ 
-    http://www.samsung.com/uk/smartthings/ 
-    http://www.greatistanbul.com/public_transport.html 
-    http://futar.bkk.hu/ 
-    http://internetofthingsagenda.techtarget.com/definition/Internet-of-Things-IoT 
-    http://www.theinternetofthings.eu/ 
-    http://www.postscapes.com/internet-of-things-examples/ 



© TFeri.hu, 2016.
Felújítva: 2017.