Internet stvari



Internet stvari (Internet of Things, IoT) je mreža naprav, vozil in (gospodinjskih) aparatov, ki vsebujejo elektroniko, programsko opremo, aktuatorje in povezljivost, ki omogoča povezovanje, medsebojno delovanje in izmenjavo podatkov.

IoT pomeni razširitev internetne povezave prek standardnih naprav, kot so namizni računalniki, prenosni računalniki, pametni telefoni in tablični računalniki, na katerokoli vrsto običajno neinternetnih fizičnih naprav in vsakdanjih predmetov. Dopolnjene s tehnologijo, lahko te naprave komunicirajo in medsebojno delujejo prek interneta in jih je mogoče daljinsko nadzorovati in nadzorovati.

Obsežen sklop aplikacij za naprave interneta stvari je pogosto razdeljen na potrošniške, komercialne, industrijske in infrastrukturne prostore.


Večji del naprav interneta stvari je ustvarjen za potrošniško uporabo, vključno s povezanimi vozili, avtomatizacijo doma, nosljivo tehnologijo, povezano zdravje in daljinsko nadzorovanimi napravami.


Pameten dom


IoT naprave so del širšega pojma avtomatizacije doma, ki lahko vključuje razsvetljavo, ogrevanje in klimatizacijo, medije in varnostne sisteme. .

Pametni dom ali avtomatiziran dom lahko temelji na platformi ali vozliščih, ki nadzorujejo pametne naprave. Tako lahko z Appleovim telefonom iPhone ali z njegovo pametno uro nadzorujemo pametne domače naprave družine Apple HomeKit ali Lenovo Smart Home Essentials. Obstajajo tudi druge samostojne platforme za povezovanje različnih izdelkov pametnega doma, med njimi so Amazon Echo, Google Home, Appleov HomePod in Samsungov SmartThings Hub.

IoT naprave se lahko uporabljajo za spremljanje in nadzor mehanskih, električnih in elektronskih sistemov v različnih vrstah zgradb (zasebne, javne, industrijske).


Nega starejših


Ena ključnih aplikacij pametnega doma je zagotavljanje pomoči invalidom in starejšim posameznikom. Ti domači sistemi uporabljajo pomožno tehnologijo za prilagoditev lastnim invalidom. Glasovni nadzor lahko pomaga uporabnikom z omejitvami vida in mobilnosti, medtem ko je mogoče opozorilne sisteme povezati neposredno s polžastimi vsadki, ki jih nosijo slušno prizadeti uporabniki. Lahko so opremljeni tudi z dodatnimi varnostnimi funkcijami. Te funkcije lahko vključujejo senzorje, ki spremljajo zdravstvene nujne primere, kot so padci ali napadi. Tehnologija pametnega doma, ki se uporablja na ta način, lahko uporabnikom zagotovi več svobode in višjo kakovost življenja.


Zdravstvo


Internet medicinskih stvari (IoMT, Internet of medical things)) je uporaba interneta stvari za medicinske in zdravstvene namene, zbiranje podatkov in analize za raziskave in spremljanje.

IoT naprave se lahko uporabijo za omogočanje oddaljenega spremljanja zdravja in sistemov za obveščanje v sili. Te naprave za spremljanje zdravja lahko segajo od monitorjev krvnega tlaka in srčnega utripa do naprednih naprav, ki lahko nadzirajo specializirane vsadke, kot so srčni spodbujevalniki, elektronski zapestni trakovi Fitbit ali napredni slušni pripomočki.


Ta „pametna zdravstvena oskrba“ privede do oblikovanja digitaliziranega sistema zdravstvenega varstva, ki povezuje razpoložljive medicinske vire in zdravstvene storitve. Nekatere bolnišnice so začele izvajati "pametne postelje", ki lahko zaznajo, kdaj so zasedene in ko bolnik poskuša vstati. Prav tako se lahko prilagodi, da se zagotovi ustrezno podporo bolniku brez osebne interakcije medicinskih sester. Poleg tega je uporaba mobilnih naprav za podporo medicinskemu spremljanju prioeljala do oblikovanja „m-zdravja“ (m obilno zdravje), ki omogoča analiziranje, zajemanje, prenos in shranjevanje zdravstvenih statistik iz več virov, tudi s pomočjo senzorjev in drugih biomedicinskih sistemov za pridobivanje podatkov.

Specializirani senzorji so lahko tudi v bivalnih prostorih za spremljanje zdravja in splošnega dobrega počutja starejših občanov, hkrati pa zagotavljajo ustrezno zdravljenje in pomagajo ljudem, da ponovno pridobijo izgubljeno mobilnost. Ti senzorji ustvarjajo mrežo inteligentnih senzorjev, ki so sposobni zbirati, obdelovati, prenašati in analizirati dragocene informacije v različnih okoljih, tudi v bolnišnicah. IoT omogočajo tudi stalno spremljanje zdravja pri kroničnih bolnikih, na primer spremljanje zdravilnih učinkov ponavljajočih se zdravil.

Napredek pri izdelavi elektronike iz plastike in tkanine je zelo znižal stroške pri uvedbi IoMT senzorjev. Take senzorje lahko skupaj z zahtevano elektroniko RFID izdelajo na papirju ali e-tekstilu in jih brezžično napajamo. Srečamo lahko aplikacije za medicinsko diagnostiko na kraju samem, kjer je prenosljivost in nizka kompleksnost sistema bistvenega pomena. To vključuje rešitve, ki temeljijo na senzorjih, kot so biosenzorji, nosljive naprave, povezane zdravstvene naprave in mobilne aplikacije za sledenje vedenja bolnikov.

IoMT ji zdaj omogoča zdravnikom, bolnikom in drugim vpletenim (skrbnikom pacientov, medicinskim sestram, družinam itd.), da so del sistema, kjer se zapisi o pacientih shranjujejo v zbirko podatkov. Tako imajo dostop do informacij o bolniku. IoMT v zavarovalništvu zagotavlja dostop do boljših in novih vrst dinamičnih informacij. To lahko vodi do natančnejšega prevzemanja zavarovanj in novih cenovnih modelov.

Uporaba IOT v zdravstvu ima ključno vlogo pri upravljanju kroničnih bolezni ter pri preprečevanju in nadzoru bolezni. Daljinsko spremljanje je omogočeno s povezavo brezžičnih rešitev. Povezljivost omogoča zdravstvenim delavcem, da zajamejo podatke o bolniku in uporabijo kompleksne algoritme pri analizi zdravstvenih podatkov.

Transport


Internet stvari lahko pomaga pri integraciji komunikacij, nadzora in obdelave informacij v različnih prometnih sistemih. Uporaba interneta stvari zajema vse vidike transportnih sistemov (vozila, infrastrukturo in voznika ter uporabnika). Dinamična interakcija med temi komponentami prometnega sistema omogoča medsebojno notranjo komunikacijo, pametno upravljanje prometa, pametno parkiranje, elektronske sisteme pobiranja cestnine, upravljanje logistike in voznega parka, nadzor nad vozili ter varnost in pomoč na cesti. Na primer v logistiki in upravljanju voznega parka platforma IoT lahko z brezžičnimi senzorji nenehno spremlja lokacijo in pogoje tovora in sredstev ter pošilja posebna opozorila, ko pride do izjeme pri upravljanju (zamude, poškodbe, kraje itd.).

To je mogoče le z IoT in njegovo brezhibno povezljivostjo med napravami. Senzorji, kot so GPS, Vlažnost, Temperatura, pošiljajo podatke na IoT platformo, nato pa se podatki analizirajo in pošljejo naprej uporabnikom. Na ta način lahko uporabniki sledijo stanju vozil v realnem času in lahko sprejemajo ustrezne odločitve. Kombinirano s strojnim učenjem lahko to pomaga tudi pri zmanjševanju prometnih nesreč z uvedbo opozoril o zaspanosti za voznike in tudi pri zagotavljanju avtomobilov.


Industrijske aplikacije


IoT lahko doseže popolno integracijo različnih proizvodnih naprav, opremljenih z zaznavanjem, identifikacijo, obdelavo, komunikacijo, aktiviranjem in mrežnimi zmogljivostmi. Inteligentni sistemi IoT omogočajo hitro izdelavo novih izdelkov, dinamičen odziv na zahteve izdelkov in optimizacijo proizvodnje v proizvodnji in dobavni verigi v realnem času, s povezovanjem strojev, senzorjev in nadzornih sistemov skupaj.



Digitalni kontrolni sistemi za avtomatizacijo kontrol, procesnih orodij in informacijskih sistemov za storitve za optimizacijo varnosti in zaščite obratov so v pristojnosti interneta stvari. Vendar pa se razširja tudi na upravljanje premoženja prek napovednega vzdrževanja, statistične ocene in meritev, da bi povečali zanesljivost. Pametne industrijske sisteme upravljanja je mogoče integrirati tudi v pametno omrežje, kar omogoča optimizacijo energije v realnem času. Meritve, avtomatizirane kontrole, optimiranje obratov, upravljanje z zdravjem in varnostjo ter druge funkcije zagotavlja veliko število omrežnih senzorjev.

Izraz industrijski internet stvari (IIoT) se pogosto pojavlja v predelovalnih dejavnostih, kar se nanaša na industrijski podskupin interneta stvari. IIoT v proizvodnji bi lahko ustvaril toliko poslovne vrednosti, da bo sčasoma pripeljal do četrte industrijske revolucije, tako imenovane industrija 4.0. Ocenjuje se, da bodo uspešna podjetja v prihodnosti lahko povečala svoje prihodke prek interneta stvari z ustvarjanjem novih poslovnih modelov in izboljšanjem produktivnosti, izkoriščanjem analitike za inovacije in preoblikovanjem delovne sile.

Medtem ko sta povezljivost in pridobivanje podatkov nujna za IIoT, ne bi smela biti namen, temveč temelj in pot do nečesa večjega. Med vsemi tehnologijami je predvidevanje vzdrževanja verjetno sorazmerno "lažja zmaga", saj se uporablja za obstoječa sredstva in sisteme upravljanja. Cilj inteligentnih sistemov vzdrževanja je zmanjšati nepričakovane zastoje in povečati produktivnost. Industrijska analitika masovnih podatkov bo imela ključno vlogo pri predvidevanju vzdrževanja proizvodnih sredstev, čeprav to ni edina zmožnost velikih industrijskih podatkov.Cyber-fizični sistemi (CPS) so jedro tehnologije velikih industrijskih podatkov in bodo vmesnik med človeškim in kibernetskim svetom. Cyber-fizični sistemi se lahko oblikujejo tako, da sledijo arhitekturi 5C (povezava, pretvorba, kibernetika, kognicija, konfiguracija) in spremenijo zbrane podatke v uporabne informacije in sčasoma vodijo v optimizacijo procesov.

Kmetijstvo


V kmetijstvu obstajajo številne aplikacije interneta stvari kot so zbiranje podatkov o temperaturi, količini padavin, vlažnosti, hitrosti vetra, okužbi s škodljivci in vsebnosti tal. Ti podatki se lahko uporabijo za avtomatizacijo kmetijskih tehnik, sprejemanje informiranih odločitev za izboljšanje kakovosti in količine, zmanjšanje tveganja in odpadkov ter zmanjšanje napora, potrebnega za upravljanje pridelkov. Na primer, kmetje lahko zdaj že od daleč spremljajo temperaturo in vlago tal in celo uporabijo podatke, pridobljene z internetom stvari, v natančnih programih oploditve.

Na podroćju ribogojstva uporabljajo umetno inteligenco, da preštejejo število rib na tekočem traku, analizirajo število rib in ugotovijo optimalnost pretoka vode ioptimizacijo ribjega zaroda. Posebni računalniški programi, ki se uporabljajo v procesu, spadajo v platforme strojnega učenja .


Aplikacije za infrastrukturo


Spremljanje in nadzor dejavnosti trajnostne mestne in podeželske infrastrukture, kot so mostovi, železniške proge in vetrne elektrarne na morju in na morju, je ključna uporaba interneta stvari. Infrastrukturo interneta stvari lahko uporabimo za spremljanje vseh dogodkov ali sprememb strukturnih pogojev, ki lahko ogrozijo varnost in povečajo tveganje. IoT lahko koristi gradbeni industriji s prihrankom stroškov, zmanjšanjem časa, boljšim kakovostnim delovnim časom, brezpapirnim potekom dela in povečanjem produktivnosti. Pomaga pri sprejemanju hitrejših odločitev in varčevanju z analitiko podatkov v realnem času. Lahko se uporablja tudi za učinkovito načrtovanje dejavnosti popravil in vzdrževanja z usklajevanjem nalog med različnimi ponudniki storitev in uporabniki teh objektov.

Uporaba naprav interneta stvari za spremljanje in obratovanje infrastrukture bo verjetno izboljšala upravljanje incidentov in usklajevanje odzivanja v izrednih razmerah ter kakovost storitev, povečanje časa in zmanjšanje stroškov delovanja na vseh infrastrukturnih področjih. Tudi področja, kot je ravnanje z odpadki, imajo lahko koristi od avtomatizacije in optimizacije, ki bi jih lahko uvedel internet stvari.


Upravljanje mest


Obstaja več obsežnih projektov interneta stvari, ki omogočajo boljše upravljanje mest in sistemov. Desettisoče senzorjev omogoča storitve, kot so iskanje parkirnih mest, okoljsko spremljanje, digitalno agendo mesta in še več. Potekajo projekti na področju izboljšanja kakovosti zraka in vode, zmanjšanje hrupa in povečanje učinkovitosti prevoza in pametno upravljanje prometa Uvajajo tehnologije za pametno Wi-Fi, pametno varnost in zaščito, pametno osvetlitev, pametno parkiranje, pametne prevoze, pametne avtobusne postaje, pametne kioske.


Upravljanje z energijo


Pametna stikala, vtičnice, žarnice, televizorji itd. že omogočajo internetno povezljivost. Zasebniki in družbe lahko tako optimizirajo porabo energije in s takimi napravami izvajajo daljinski vklop ali izklop ogrevalnih sistemov, nadzor pečic, spreminjanje svetlobnih pogojev itd.. Z uporabo naprednih naprav za merjenje infrastrukture, povezane na Internet lahko elektroenergetske družbe ne samo zbirajo podatke od končnih uporabnikov, temveč tudi upravljajo naprave za avtomatizacijo distribucije.


Spremljanje stanja okolja


Internet stvari običajno uporablja senzorje za spremljanje kakovosti zraka ali vode, atmosferskih ali talnih pogojev in celo spremljanje premikov prosto živečih živali in njihovih habitatov. Sem sodijo še sistemi za zgodnje opozarjanje na potres ali cunami, ki jih uporabljajo službe za ukrepanje v sili.