Internet věcí – kam kráčíme

V běžném životě se stále častěji budeme setkávat s mnoha přístroji využívajícími elektroniku a komunikační technologie pro svou činnost, jejichž společným cílem by mělo být především zjednodušení nebo odbourání redundantních aktivit a celkové zkvalitnění života. Vzájemná komunikace a propojení těchto zařízení je však v mnoha případech spíše zbožným přáním než-li realitou. Různá elektronická zařízení jsou již nyní vybavena senzory pro snímání svého okolí k optimalizaci své vlastní funkce nebo funkcí ve vztahu k jejich uživateli. Komunikační moduly pak představují nezbytnou další součást. To vše je předstupněm pro další krok, kterým je jejich vzájemné propojení v rámci datových sítí. Vznikají tak nové systémy tvořící Internet chytrých věcí, neboť tato inteligentní zařízení sdílí svá data s využitím nejrůznějších síťových komunikačních technologií. Internet věcí (IoT) lze tedy chápat jako propojení MEZI ATOMY a BITY.

Probíhající technologický vývoj se pomalu blíží k hranicím využitelnosti stávajících řešení, a to především z důvodu materiálových omezení. Právě tato omezení se postupně stávají základem pro budoucí uplatnění nových příležitostí vznikajících na platformě současných technických řešení. Zastřešením a propojením jednotlivých, zejména komunikačních, technologií vzniká právě Internet věcí. Jeho struktura a různé oblasti budoucího uplatnění jsou znázorněny na obr. 1.

Obr. 1 Struktura Internetu věcí [1]

V sektoru služeb jsou patrná jednotlivá odvětví, kterým Evropská komise prostřednictvím pracovních skupin pro Internet věcí věnuje zvýšenou pozornost:

• inteligentní budovy
• energetika
• inteligentní domácnost
• zdravotnictví
• průmysl
• doprava
• maloobchod
• bezpečnost
• IT

Tyto sektory služeb reprezentují jednotlivé, konkrétně zacílené aplikace využívající víceméně standardní přístroje, zařízení či celé technologické celky.

Standardizace v této oblasti hraje klíčovou úlohu pro zajištění stabilního a předvídatelného prostředí poskytující prostor pro budoucí obchodní příležitosti, které díky Internetu věcí vznikají.

Již dnes je zřejmé, že cesta k jednotné sadě standardů pro oblast Internetu věcí bude velmi komplikovaná a to především s ohledem na řadu různých zájmových skupin z oblasti průmyslu nebo standardizačních organizací, které zastupují některé průmyslové sektory. Především v oblasti identifikace zatím není zřejmé, jaká platforma bude v budoucnosti dominantní pro zajištění unikátnosti identifikátorů jednotlivých objektů a zařízení v rámci Internetu věcí. V otázkách adresace objektů a zařízení je však velká naděje směřována k protokolu IPv6, který disponuje dostačující kapacitou pro připojení o několik řádů vyššího počtu komunikujících zařízení.

Mezi hlavní směry vývoje v oblasti IoT tak lze zařadit práce v oblastech:

• identifikace v IoT
• funkční architektura IoT
• požadavky a způsobilost pro řešení aplikací (e-Health, Smart Metering, Smart Grids, Mobile Payment, Inteligentní města, Inteligentní doprava…)
• požadavky a způsobilost řešení úspory energií při použití Inteligentních věcí (a jejich napájení)
• správa zařízení (management)
• kvalita služeb v IoT
• bezpečnost a ochrana soukromí
• způsobilost jednotlivých zařízení a síťových prvků
• cloud Computing
• řízení a správa
• koordinace a standardizace v oblasti testování

Pracovní skupiny Evropské komise dále věnují pozornost následujícím oblastem:

• případové studie a požadavky trhu
• síťová architektura
• protokoly a rozhraní
• bezpečnost
• management

Z pohledu strategie a dalšího směrování vývoje IoT bude třeba klást důraz na identifikaci problémových míst z hlediska interoperability, způsobené především komplikovanou strukturou stávajících standardů a řadou překryvů ve standardech různých průmyslových odvětví. Právě vzájemné vazby mezi průmyslovými odvětvími však mohou skrývat řadu nových příležitostí a možností pro vznik zcela nových obchodních modelů založených na přidané hodnotě v podobě „viditelnosti“ objektů a zařízení a možnosti jejich vzájemné interakce.

Dále lze očekávat následující efekty:

• zrychlení procesu standardizace a rozšíření příležitostí obchodu díky rozvoji M2M
• ustálení standardizace koncových zařízení M2M a jejich globální spolupráce umožňující nadstavby
• vytvoření globálně aplikovatelného standardu, který bude akceptovat specifické regionální požadavky a vertikální potřeby trhu (díky jejich národní adaptaci)

Internet věcí je tedy platformou umožňující vzájemnou komunikaci objektů a zařízení, stojící na pevných základech stávajících a ověřených technologií, která díky technologickému pokroku v oblasti miniaturizace komponent potřebných pro vzájemnou datovou komunikaci a jejich nízké ceně ve spojení s postupující standardizací poskytne zcela nové obchodní příležitosti.

Obr. 2 Internet věcí v domácnosti [2]

Autoři článku jsou spolupracovníky Centra automatické identifikace ČVUT v Praze. CAI ČVUT vzniklo spojením aktivit v oblasti automatické identifikace několika součástí ČVUT v Praze – především RFID Laboratoře FEL ČVUT a VIC ČVUT a společnosti EUROSIGNAL. Cílem CAI je nabídnout především průmyslové sféře rozsáhlé teoretické znalosti a dlouhodobé zkušenosti ve výzkumu a vývoji prvků a systémů automatické identifikace. Tím chce pokračovat v dlouhodobé a úspěšné spolupráci ČVUT s průmyslem a rozšířit ji o rozsáhlou a dynamicky se rozvíjející oblast automatické identifikace s důrazem na oblast RFID.