Samouczek IoT: Wprowadzenie do Internetu rzeczy (podstawy IoT)
Bryce'a Leo
Co to jest IoT (Internet rzeczy)?
Internet przedmiotów (Internet przedmiotów) to sieć fizycznych obiektów lub osób zwanych „rzeczami”, które są osadzone w oprogramowaniu, elektronice, sieci i czujnikach, co pozwala tym obiektom zbierać i wymieniać dane. Celem IoT jest rozszerzenie łączności internetowej ze standardowych urządzeń, takich jak komputer, telefon komórkowy, tablet, na stosunkowo głupie urządzenia, takie jak toster.
IoT sprawia, że praktycznie wszystko staje się „inteligentne”, poprawiając aspekty naszego życia dzięki możliwościom gromadzenia danych, algorytmowi sztucznej inteligencji i sieciom. Rzeczą w IoT może być także osoba z wszczepionym monitorem cukrzycy, zwierzę z urządzeniami śledzącymi itp. Ten samouczek IoT dla początkujących omawia wszystkie podstawy IoT.
Historia Internetu Rzeczy
- 1970 – Zaproponowano faktyczny pomysł urządzeń połączonych
- 1990 - John Romkey stworzył toster, który można włączać i wyłączać przez Internet
- 1995 – Siemens wprowadził pierwszy moduł komórkowy zbudowany dla M2M
- 1999 — Kevin Ashton podczas swojej pracy w P&G użył terminu „Internet rzeczy”, który stał się powszechnie akceptowany
- 2004 – Termin ten pojawił się w znanych publikacjach, takich jak Guardian, Boston Globe i Scientific American
- 2005 – Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny ONZ (ITU) opublikował swój pierwszy raport na ten temat.
- 2008 – Narodził się Internet Rzeczy
- 2011- Gartner, firma zajmująca się badaniami rynku, włącza do swoich badań technologię „Internetu rzeczy”.
Jak działa IoT?
Cały proces IoT zaczyna się od samych urządzeń, takich jak smartfony, smartwatche, sprzęty elektroniczne, takie jak telewizory i pralki, które umożliwiają komunikację z platformą IoT.
W tym samouczku poświęconym IoT poznamy cztery podstawowe elementy systemu IoT:
1) Czujniki/urządzenia: Czujniki lub urządzenia są kluczowym elementem, który pomaga Ci zbierać dane na żywo z otaczającego środowiska. Wszystkie te dane mogą mieć różne poziomy złożoności. Może to być prosty czujnik monitorujący temperaturę lub może to być w formie strumienia wideo.
Urządzenie może posiadać różnego rodzaju czujniki, które realizują wiele zadań osobno od wyczucia. Przykład: telefon komórkowy to urządzenie wyposażone w wiele czujników, takich jak GPS i aparat, ale smartfon nie jest w stanie ich wykryć.
2) Łączność: Wszystkie zebrane dane przesyłane są do infrastruktury chmurowej. Czujniki należy łączyć z chmurą za pomocą różnych mediów komunikacyjnych. Te media komunikacyjne obejmują sieci komórkowe lub satelitarne, Bluetooth, WI-FI, WAN itp.
3) Przetwarzanie danych: Gdy dane zostaną zebrane i trafią do chmury, oprogramowanie przetwarza zebrane dane. Proces ten może polegać po prostu na sprawdzaniu temperatury, odczytywaniu danych z urządzeń, takich jak klimatyzatory lub grzejniki. Jednak czasami może być również bardzo złożony, np. identyfikacja obiektów, przy użyciu wizji komputerowej na wideo.
4) Interfejs użytkownika: Informacje muszą być dostępne dla użytkownika końcowego w jakiś sposób, co można osiągnąć poprzez uruchamianie alarmów na jego telefonie lub wysyłanie mu powiadomień za pośrednictwem poczty e-mail lub wiadomości tekstowej. Użytkownik czasami może potrzebować interfejsu, który aktywnie sprawdza jego system IoT. Na przykład użytkownik ma zainstalowaną kamerę w swoim domu. Chce uzyskać dostęp do nagrywania wideo i wszystkich kanałów za pomocą serwera internetowego.
Jednak nie zawsze jest to komunikacja jednokierunkowa. W zależności od aplikacji IoT i złożoności systemu, użytkownik może również być w stanie wykonać działanie, które może wywołać kaskadowe efekty.
Przykładowo, jeśli użytkownik wykryje jakiekolwiek zmiany w temperaturze lodówki, przy pomocy technologii IoT powinien mieć możliwość dostosowania temperatury za pomocą swojego telefonu komórkowego.
Sprawdź również: Najlepsze firmy zajmujące się Internetem rzeczy (IoT).
Aplikacje IoT
W tym samouczku IoT zobaczymy różne zastosowania IoT:
Rozwiązania IoT są szeroko stosowane w wielu firmach z różnych branż. Poniżej przedstawiono niektóre najczęstsze zastosowania IoT:
| Typ aplikacji | Opis |
|---|---|
| Inteligentne termostaty | Pomaga oszczędzać zasoby na rachunkach za ogrzewanie, poprzez znajomość schematów zużycia. |
| Połączone samochody | IoT pomaga firmom motoryzacyjnym automatycznie zarządzać fakturowaniem, parkowaniem, ubezpieczeniami i innymi powiązanymi kwestiami. |
| Śledzenie aktywności | Pomaga rejestrować wzór tętna, wydatek kalorii, poziom aktywności i temperaturę skóry na nadgarstku. |
| Inteligentne gniazdka | Zdalne włączanie i wyłączanie dowolnego urządzenia. Umożliwia także śledzenie poziomu energii urządzenia i otrzymywanie niestandardowych powiadomień bezpośrednio na smartfonie. |
| Czujniki parkowania | Technologia IoT pomaga użytkownikom w czasie rzeczywistym identyfikować na telefonie dostępność miejsc parkingowych. |
| Połącz zdrowie | Koncepcja połączonego systemu opieki zdrowotnej ułatwia monitorowanie stanu zdrowia i opiekę nad pacjentem w czasie rzeczywistym. Pomaga w lepszym podejmowaniu decyzji medycznych w oparciu o dane pacjenta. |
| Smart City | Inteligentne miasto oferuje wszystkie typy zastosowań, które obejmują zarządzanie ruchem, dystrybucję wody, gospodarkę odpadami itp. |
| Inteligentny dom | Inteligentny dom obejmuje łączność wewnątrz Twojego domu. Obejmuje czujniki dymu, urządzenia gospodarstwa domowego, żarówki, okna, zamki do drzwi itp. |
| Inteligentny łańcuch dostaw | Pomaga w śledzeniu towarów w czasie rzeczywistym w drodze lub namawianiu dostawców do wymiany informacji o stanie magazynowym. |
Sprawdź również: Najlepsze urządzenia IoT
Wyzwania Internetu rzeczy (IoT)
Obecnie IoT stoi przed wieloma wyzwaniami, takimi jak:
- Niewystarczający testowanie i aktualizowanie
- Obawy dotyczące bezpieczeństwa danych i prywatności
- Złożoność oprogramowania
- Wolumeny danych i ich interpretacja
- Integracja z AI i automatyzacją
- Urządzenia wymagają stałego zasilania, co jest trudne
- Interakcja i komunikacja krótkiego zasięgu
Zalety IoT
Najważniejsze zalety technologii IoT są następujące:
- Optymalizacja techniczna: Technologia IoT bardzo pomaga w ulepszaniu technologii i ulepszaniu ich. Przykład: dzięki IoT producent może zbierać dane z różnych czujników samochodowych. Producent analizuje je, aby ulepszyć swoją konstrukcję i zwiększyć ich wydajność.
- Ulepszone gromadzenie danych: Tradycyjne gromadzenie danych ma swoje ograniczenia i jest przeznaczone do użytku pasywnego. IoT ułatwia natychmiastowe działanie na danych.
- Zmniejszona ilość odpadów: IoT oferuje informacje w czasie rzeczywistym, co pozwala na skuteczne podejmowanie decyzji i zarządzanie zasobami. Na przykład, jeśli producent znajdzie problem w wielu silnikach samochodów, może prześledzić plan produkcji tych silników i rozwiązać ten problem za pomocą paska produkcyjnego.
- Lepsze zaangażowanie klientów: IoT pozwala na poprawę doświadczenia klienta poprzez wykrywanie problemów i usprawnianie procesu.
Wady IoT
Przyjrzyjmy się teraz niektórym wadom IoT w tym samouczku dotyczącym Internetu rzeczy:
- Bezpieczeństwo: Technologia IoT tworzy ekosystem połączonych urządzeń. Jednak w trakcie tego procesu system może oferować niewielką kontrolę uwierzytelniania pomimo wystarczających środków bezpieczeństwa.
- Privacy: Korzystanie z IoT ujawnia znaczną ilość danych osobowych z niezwykłą szczegółowością, bez aktywnego udziału użytkownika. Stwarza to wiele problemów związanych z prywatnością.
- Elastyczność: Elastyczność systemu IoT budzi ogromne obawy. Dotyczy to głównie integracji z innym systemem, ponieważ w proces zaangażowanych jest wiele różnych systemów.
- Złożoność: Konstrukcja systemu IoT jest również dość skomplikowana. Co więcej, jego wdrożenie i konserwacja również nie są łatwe.
- Weryfikacja: IoT ma swój własny zestaw zasad i przepisów. Jednak ze względu na swoją złożoność zadanie zgodności jest dość trudne.
Najlepsze praktyki IoT
W tym samouczku dotyczącym Internetu rzeczy dowiemy się teraz o najlepszych praktykach dotyczących IoT.
- Projektuj produkty pod kątem niezawodności i bezpieczeństwa
- Stosuj silne protokoły uwierzytelniania i bezpieczeństwa
- Wyłącz niepotrzebne usługi
- Zapewnij bezpieczeństwo zarządzanych przez Internet centrów i usług zarządzania IoT
- Należy zaprojektować energooszczędne algorytmy, które pozwolą na dłuższą aktywność systemu.
Podsumowanie
- Wprowadzenie do Internetu rzeczy (IoT): Internet rzeczy (IoT) to sieć obiektów fizycznych lub osób zwanych „rzeczami”, które są wyposażone w oprogramowanie, elektronikę, sieć i czujniki, co umożliwia tym obiektom zbieranie i wymianę danych.
- Właściwy pomysł połączonych urządzeń został zaproponowany w 1970 roku
- Cztery kluczowe elementy struktury IoT to 1) czujniki/urządzenia, 2) łączność, 3) przetwarzanie danych, 4) interfejs użytkownika
- Różne zastosowania IoT to inteligentne termostaty, połączone samochody, monitory aktywności, inteligentne gniazdka, Connect Health itp.
- Optymalizacja techniczna, lepsze gromadzenie danych, mniejsza ilość odpadów, lepsze zaangażowanie klientów to kluczowe zalety IoT
- Bezpieczeństwo, prywatność, złożoność i zgodność to kluczowe wyzwania Internetu rzeczy
