Následující příspěvek je úvodem do terminologie z oblasti chytrých zařízení, chytrých sestav i chytrých činností. Chytrá zařízení zahrnují často elektroniku a umožňují komunikaci s dalšími objekty. Hranice mezi „chytrým“ a „inteligentním“ není přesně definována, proto právní a technické normy často překládají „smart“ jako „inteligentní“. Inteligentní sestava však vykazuje proti chytré sestavě navíc schopnost učení a samostatného myšlení při řešení situací, kde nestačí návykové chování.
Článek navazuje na předchozí terminologická témata: Karty chytré až biometrické, Internet věcí atp. Text vychází z dokumentů normalizačních komisí ISO/IEC JTC 1 /SC 41, IEC/TC 13, IEC/TC 65, dále z právních dokumentů EU i ČR a z článků české a anglické wikipedie.
Internet věcí (internet of things) je síť fyzických zařízení, např. vozidel, domácích spotřebičů a dalších zařízení, která jsou vybavena elektronikou, softwarem, senzory, pohyblivými částmi a síťovou konektivitou, která umožňuje těmto zařízením se propojit a vyměňovat si data.
Při komunikaci komponent chytrých sestav se používají komunikační protokoly (communication protocols), např:
– WiFi ‒ (wireless local area network) založené na normách IEEE 802.11;
– Bluetooth ‒ otevřený standard pro bezdrátovou komunikaci na krátkou vzdálenost;
– LoRa ‒ řešení pro bezdrátový přenos dat, kdy je hlavním cílem co nejnižší spotřeba energie při malých pořizovacích nákladech, stačí malý datový tok;
– Mobilní síť (Cellular network) ‒ lze použít pro přenos hlasu, dat atp.
Chytrá zařízení (smart devices) jsou elektronická zařízení, obvykle připojená k dalším zařízením nebo sítím, např, Bluetooth, NFC, WiFi, která mohou pracovat v jistém rozsahu interaktivně a autonomně. Příklady:
– Chytrá bomba (smart bomb) ‒ druh řízené střely shazované z letadel (guided air-dropped missile);
– Chytré hodinky (smartwatch) ‒ systém v podobě náramkových hodinek, jejichž funkcionalita přináší víc než jen informace o čase, např. funkci chytrého telefonu v podobě hodinek, včetně možnosti mobilního volání nebo alespoň upozorňování na příchozí zprávy a hovory;
– Chytrá karta (smart card) ‒ plastová karta, která má informace uloženy v zabudovaném integrovaném obvodu;
– Chytrý náramek (fitness band) ‒ mobilní zařízení, které měří tepovou frekvenci, čas, spánek, spálené kalorie atp.;
– Chytré měřidlo (smart meter) ‒ elektronické zařízení, které zaznamenává údaje o spotřebě elektrické energie, plynu atp. a které je schopno odesílat naměřené hodnoty pravidelně příslušnému dodavateli;
– Chytrý reproduktor (smart speaker) ‒ hlasem ovládané bezdrátové zařízení s funkcí virtuálního asistenta pro domácí automatizovaná zařízení;
– Chytrý spotřebič (smart appliance) ‒ domácí spotřebič, např. chladnička vybavená monitorováním spotřeby energie, je často komponentou chytré domácnosti;
– Chytrá tabule (smartboard) ‒ bílá interaktivní tabule (interactive whiteboard);
– Chytrý telefon (smart phone) ‒ mobilní telefon s operačním systémem a aplikačním rozhraním, které umožňuje instalaci programů;
– Chytrá TV (smart TV) ‒ technologická konvergence počítače, TV přijímače a set-top boxu s integrovaným internetem.
Chytré sestavy zahrnují např. senzory, výkonové prvky:
– Chytrý distribuovaný systém (smart distributed system) ‒ určený pro použití v aplikacích průmyslové automatizace. Tyto aplikace mohou zahrnovat koncové spínače, bezdotykové snímače, elektro-pneumatické ventily, relé, spouštěče motorů, panely operátorů, analogové vstupy a výstupy a řídicí jednotky [enWIKI].
– Chytrá domácnost (smart home) ‒ předpokládá sledování a ovládání na dálku, např: osvětlení, elektroinstalaci, termostat, domácí alarm, kamery nebo zámky dveří pomocí chytrého telefonu, tabletu, resp. počítače.
– Chytrý přepravní systém (smart transportation system) ‒ zabezpečuje chytré řešení v rámci přepravních služeb nabízených v daném regionu.
– Chytrá síť (smart grid) ‒ moderní energetická síť vybavená zařízením, které umožňuje obousměrnou digitální komunikaci mezi dodavatelem a spotřebitelem, chytrým měřicím systémem a systémy pro sledování a kontrolu.
– Chytrý měřicí systém (smart metering system) ‒ elektronický systém, který může měřit spotřebu a výrobu energie, poskytnout více informací než klasický měřicí přístroj a může předávat a přijímat údaje ve formátu elektronické komunikace.
– Chytré město (smart city) ‒ městská oblast, kde samospráva (municipality) využívá různé e-senzory v síti internetu věcí pro sběr dat a kde se tato data vyhodnocují pro efektivní správu této oblasti.
– Chytrá silnice (smart highway) ‒ technologie pro zlepšení provozu připojených a autonomních vozidel, pro dopravní světla a osvětlení silnice, pro monitorování hustoty a rychlosti vozidel.
– Chytrá zahrada (smart garden) zahrnuje např:
– chytré květináče (click and grow),
– chytré zavlažování (smart watering),
– chytré sekačky (smart lawnmovers).
Obr. 1 Konference chytrý region, Bratislava 2017 [WikiComm]
Příklady chytrých činností
– Chytré farmaření (clever farming) ‒ inovace a chytrá řešení pro zemědělství vedou k udržitelnému a ekonomicky efektivnímu farmaření [CleverFarm].
– Chytrá správa (smart governance) ‒ zvyšující se angažovanost obyvatel při rozvoji udržitelných měst / regionů zejména díky novým technologiím, které umožní integraci ITC do péče o město, region atp.
– Konference chytrý region ‒ řada akcí, kde byli obyvatelé informováni o SMART trendech ve správě jejich města, okresu atp.
Studiem chytrých zařízení se zabývají např.:
– Laboratoř #VodafoneUniLab, VUT Brno, zaměřená na sítě 5G, kde se mimo jiné testují zařízení z oblasti internetu věcí, který se využívá třeba pro chytré domácnosti [LoRa].
– Katedra kybernetiky (Departemet of Cybernetics), FAV ZČU v Plzni, sleduje také internet věcí jako základ chytré domácnosti.
– Centrum RICE, ZČU v Plzni vyvíjí např. chytré zásahové obleky pro hasiče.
Obr. 2 Chytré květináče (Click and grow smart garden) [WikiComm]
Související dokumenty EU
– 2021/C 440/03, Strategie pro udržitelnou a inteligentní mobilitu (Sustainable and Smart Mobility Strategy).
– 2014/724/EU, Šablona pro posouzení dopadů inteligentních sítí a inteligentních měřicích systémů na ochranu údajů (Data protection impact assessment template for smart grid and smart metering systems).
Související legislativa v ČR:
– Zákon 99/2019/1997 Sb., o přístupnosti internetových stránek a mobilních aplikací na chytrých telefonech a tabletech.
– Občanský zákoník (§ 504, 89/2012 Sb.) se vztahuje na chytrá zařízení poskytovaná zaměstnavatelem, např. na chytré telefony.
Související normalizace:
– Normalizační pracovní skupina IEC/TC 13/WG 15, zajišťuje normy pro chytré funkce a procesy pro měření energie (Smart Metering Functions and Processes), např.:
– ČSN EN 62056-1-0, Výměna dat pro odečet elektroměru ‒ Soubor DLMS/COSEM ‒ Část 1-0: Standardizační rámec pro inteligentní elektroměry (Electricity metering data exchange ‒ The DLMS/COSEM suite ‒ Part 1-0: Smart metering standardization framework).
– Normalizační pracovní skupina IEC/TC 65/WG 23, zajišťuje normy pro chytrou výrobu z pohledu měření, řízení a automatizace průmyslových procesů (Smart Manufacturing Framework and Concepts for industrial-process measurement, control and automation).
– Normalizační subkomise ISO/IEC JTC 1/SC 41, zajišťuje normalizaci v oblastech internetu věcí a souvisejících technologií (Internet of things and related technologies, IoT), včetně
– senzorových sítí (sensor networks),
– nositelných technologií (wearable technologies) a
– aplikací.
Vysvětlivky k souvisejícím zkratkám a termínům
– Click and Grow ‒ Estonská společnost pro chytré zahradničení v krytých prostorách (indoor gardening).
– COSEM (Companion Specification for Energy Metering) Společná specifikace pro měření energie.
– DLMS (Device Language Message Specification) Specifikace jazyka pro zprávy zařízení.
– DLMSLoRa umožňuje přenos na velkou vzdálenost (Long- Range) s nízkou spotřebou (low power consumtion).
– IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) vydává normy řady IEEE 802 pro komunikaci v rámci chytrých sestav.
– Internetová konektivita (internet connectivity) značí schopnost (zařízení) komunikovat (s dalšími zařízeními) přes internet.
– LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ‒ síť vhodná pro propojení senzorů atp. do chytré sestavy.
– M2M (Machine-to-Machine) značí komunikaci mezi „stroji“, bez lidské intervence nebo s omezenou lidskou intervencí.
– SMART Technologies je kanadská společnost, která vyvinula např. známou bílou interaktivní tabuli (SMART board).
Literatura:
Chytrá města, https://mmr.cz/cs/microsites/sc/smart-cities
Chytré zásahové obleky, https://plzensky.denik.cz
Smart City Plzeň, https://smartcity.plzen.eu
[LoRa] LoRa-LoRaWAN, https://www.vut.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=209640
[CleverFarm], www.cleverfarm.ag
WikiData, https://wikidata.org/
WikiSlovník, https://cs.wiktionary.org/wiki/
Wikislovn%C3%ADk:Hlavn%C3%AD_strana
[csWiki] csWikipedia:
– Chytré hodinky
– Chytrý televizor
– Chytré město
– Chytrý reproduktor
– Internet věcí
[DPS-AZ]
– Internet věcí, DPS-AZ, č. 4/2018
– Karty chytré až biometrické, DPS-AZ, č .5/2017
[enWiki] enWikipedia:
– SDS Protocol
– Smart grid;
– Smart highway;
– Smart TV
[WikiComm] Wikimedia Commons: (obr. 1 a 2)
– Konferencia Bratislava SMART region (23901937058).jpg, autor: Bratislavská župa
– Click & Grow Smart Garden 27.jpg, autor: Janar Raidla