Naše realita internetu věcí

Internet věcí je vlastně založen na potřebě získat (sejmout) data (nejlépe všechna a odevšad) a uložit je někam na server, dnes bychom řekli do cloudu. Tím, jak je či jak může být s těmito daty pak naloženo, se zde nezabýváme.

Náš první internet věcí byl někdy v roce 1999 založen na poměrně různorodém a komplikovaném souboru technických a programových prostředků:

• modulu DIMM-PC s procesorem typu x86,
• vestavném operačním systému Linux (v paměti flash) s konektivitou na Ethernet (pevná IP),
• webovém serveru Apache a nějakém programovém „udělátku“ napsaném v Pythonu, které vytvářelo dynamickou html stránku,
• uživatelské úloze napsané v C, která přes sériovou linku sbírala data z mikropočítače, k jehož AD převodníku byl připojen teploměr.

Pomocí internetového prohlížeče bylo pak možné zobrazit vytvořenou html stránku na vzdáleném PC a přečíst si na ní kýžený údaj o teplotě někde daleko. Omlouvám se, neodpustil jsem si tuto nostalgickou vzpomínku.

Nyní se píše začátek roku 2015 a naše reálná současnost internetu věcí by mohla být vlastně skoro stejná, myšleno založená na stejném principu, jen rychlejší, výkonnější, spolehlivější a s možná snazší realizací. Ale přibylo kouzelné slůvko mobilní a pak také wearable, tedy nositelná nebo možná lépe vhodná k nošení.

Protože hovořím o naší reálné současnosti, představím jako protipól řešení, které by mohlo splňovat nároky dnešního internetu věcí, tedy mít:

• malé rozměry (krabička od sirek), být kompaktní, ev. schopné vestavby do technologického zařízení,
• velmi nízký příkon a být dlouhodobě (několik měsíců) napájeno z malého bateriového článku,
• konektivita (dnes GATT profily, zítra GATT IPSP profily) do internetu,
• schopnost dlouhodobě shromažďovat data, vyhodnocovat je a samozřejmě je i bezdrátově předat.

Konkrétně − GATT server uschovává data transportovaná přes Attribute protokol (ATT) a přijímá požadavky a příkazy od GATT klienta. GATT server posílá odpovědi na požadavky, a když je nakonfigurován, posílá tzv. indicate a notify zprávy asynchronně do GATT klienta pokaždé, když nastane specifická událost v GATT serveru.

Jinými slovy − senzorový modul miteSEMO (více na www.mite.cz) zaznamenává data, vyhodnocuje je podle zaslaných požadavků a podle své konfigurace vysílá asynchronně zprávy na komunikační zařízení (gateway, tablet, telefon apod.), tedy do internetu.

Abychom se ještě více přiblížili naší realitě, vyberme z několika typů modulů miteSEMO, které mohou být vybavené čidlem teploty, tlaku, vlhkosti, PIR, nárazu, magnetickým kontaktem a jinými čidly, dva konkrétní.

Senzorový modul miteSEMO-TH je vybaven čidly teploty a vlhkosti. Zaznamenává data a při nastavených podmínkách může vyslat na komunikační zařízení zprávu. Uschovaná data může bezdrátově přenést do komunikačního zařízení, resp. do cloudu.

obr. 1

Senzorový modul miteSEMO-A (obr. 1) je vybaven čidlem typu „akcelerometr“ a může zaznamenávat zrychlení od 0 do 8 G s nastaveným vzorkováním, např. 250 Hz. V konkrétním provedení je možné nastavit spouštěcí úroveň (trigger level) a modul miteSEMO vyhodnotí, zda byla tato hranice překročena. Od tohoto okamžiku začne zaznamenávat data zrychlení ve třech osách s nastavenou frekvencí, říkejme tomu událost. Tyto události (přechodové děje) může uložit do své paměti a bezdrátově je předat na komunikační zařízení, resp. do cloudu, nebo je možné je jen místně pro kontrolu zobrazit. Na snímku obrazovky komunikačního zařízení (obr. 2) je vidět, jak objekt (technologické zařízení, drahá umělecká památka aj.), ke kterému byl senzorový modul miteSEMO-A připevněn, narazil v ose Z (tedy ve směru do středu země) několikrát za vteřinu se zrychlením větším než nastavená úroveň.

obr. 2

Protože senzorový modul miteSEMO je naším výrobkem, čtenář si jistě snadno doplní, že je možné jej vybavit v závislosti na požadovaném aplikačním nasazení, např. v senzorovém modulu miteSEMO data předzpracovat, doplnit souvisejícími údaji, např. o čase a místě atd. Že je možné senzorový modul naplnit takovými vlastnostmi, že bude např. komunikovat pouze s vybranými komunikačními zařízeními, že bude používat jen konkrétní vstupní gateway do internetu, že bude aktivní jen v určitých časových okénkách atd. Zdá se, že náš současný internet věcí se již přibližuje tomu cílovému, můžeme zaznamenat data a poslat je do cloudu.