Ko računalnik ni dovolj

Strokovnjaki napovedujejo, da nas v naslednjih letih čaka nova revolucija, ki se po obsegu lahko meri z velikostjo in razširjenostjo interneta. Tokrat ne bodo v ospredju ljudje ali računalniki, temveč naprave, ki jih praviloma ne dojemamo kot računalniško tehnologijo. Govorimo o pametnih avtomobilih, merilnikih elektrike, športnih zapestnicah, gospodinjskih aparatih in številnih drugih napravah s tipali, seveda povezanih med seboj in v internet. Menda jih bo skupaj nekajkrat več, kot je danes vseh povezanih računalnikov v svetovnem somrežju. Te naprave odpirajo nove možnosti načina rabe in kakovosti življenja, a obenem prinašajo tudi nove nevarnosti in odvisnosti, ki jih danes lahko le slutimo, dojemamo pa še ne v celoti. Dobrodošli v internetu stvari.

Kdor spremlja dogajanje na področju visoke tehnologije, je doslej najbrž že zaznal vznemirjenost na vseh koncih in krajih, povezano s konceptom računalniško podprtih naprav, ki jih imenujemo internet stvari (Internet of Things ali, krajše, IoT). Domala celotna industrija, vse bolj pa tudi predstavniki držav, označujejo internet stvari kot »naslednjo veliko stvar«, ki bo zagnala nov val rasti in koristi za vse vpletene strani.

Osupljiva je predvsem ocena razsežnosti, ob kateri še celo nekdanja računalniška in pozneje internetna revolucija kar nekako zbledita. Po nekaterih ocenah je bilo v začetku lanskega leta v internet povezanih okoli 8,2 milijarde različnih naprav (v javnem, poslovnem in zasebnem sektorju), pretežno računalnikov. Po najbolj zadržanih napovedih naj bi imeli leta 2020 v internet povezanih nekje med 26 (Gartner) oziroma 30 (ABi Research) milijard internetnih stvari, in to poleg tedanjih računalniških in mobilnih naprav. Nekateri, denimo Cisco in IDC, menijo, da bo ta številka še precej višja, bliže petdeset milijardam.

Z drugimi besedami, na vsako današnjo, v internet priključeno napravo bo prišlo od tri do šest novih. To pomeni izredno rast, kakršne še ni bilo. Predsednik družbe Cisco je nedavno ocenil, da bi utegnile naprave IoT ustvariti ekonomski učinek nepojmljivih 14,4 bilijona (14.400 milijard)  dolarjev. To so številke, ki si jih v resnici zelo težko predstavljamo. Nič čudnega, da pri tem nihče ne more ostati popolnoma ravnodušen. Na Kitajskem je celo sam predsednik vlade Wen Jiabao označil IoT za eno izmed državnih prioritet. V EU pa so IoT in povezane tehnologije označili za eno izmed primarnih razvojnih smernic in priložnost za nov gospodarski zagon.

Kljub vsemu verjamemo, da je marsikomu težko verjeti v takšne številke, ker današnje stanje interneta stvari v celoti še ne potrjuje tako hitre rasti. Marsikdo bo oporekal, da številne od omenjenih naprav pod krinko IoT srečujemo že vrsto let (na primer pametne gospodinjske aparate), pa kljub vsemu še niso dosegle večjega uspeha. A to so bile le prve lastovke, znanilke časov, ki šele prihajajo. Zelo verjetno bo prihod glavnine spektakularen.

Skupni imenovalec za različne stvari

Izraz internet stvari ali IoT (Internet of Things) se nanaša na predmete, povezane v omrežje, ki jih lahko prepoznamo in povežemo z računalniki in med seboj. »Internet« v oznaki je sicer nekoliko zavajajoč, saj nakazuje, da se te naprave povezujejo prek svetovnega somrežja, v resnici pa uporabljajo komunikacijske povezave, ki so samo po strukturi podobne internetnim, niso pa nujno povezane z internetom.

Izraz IoT je nastal leta 1999, sprva pa so ga tesno povezovali z raziskovalnim projektom Auto-ID na ameriški univerzi MIT. Tedaj so IoT sicer enačili s pametnimi oznakami RFID, a je danes to le ena od tehnologij, uporabljenih za identifikacijo in komunikacijo, kamor sodijo še NFC, kode QR, črtne kode, bluetooth in Wi-Fi, če naštejemo le nekatere najbolj znane komunikacijske tehnologije.

Naprave IoT so med seboj lahko zelo različne. Temeljijo lahko na zelo različnih tehničnih temeljih in segajo od miniaturnih, sila preprostih naprav do kompleksnih rešitev s številnimi tipali in funkcionalnostmi. Pod okriljem IoT se ne skrivajo le različne strojne tehnologije, temveč tudi zelo različen obseg komunikacijskih in identifikacijskih sporočil. Ta so lahko tako preprosta, kot je identifikacija izdelka (serijska številka), do dvosmerne izmenjave podatkov o statusu delovanja naprav in posredovanju ukazov za krmiljenje teh naprav.

Izraz Internet of Things so marsikje začeli uporabljati tudi zato, da bi ločili način rabe interneta. Če smo ga doslej uporabljali predvsem za povezavo med ljudmi, bodo z novimi koncepti povezane predvsem naprave med seboj, precej bolj inteligentno kot doslej.

V zadnjih letih se je število pametnih naprav z vgrajenimi tipali močno povečalo, še večjo rast pa lahko pričakujemo v naslednjih letih. Oglejmo si le nekaj izbranih področij rabe. Konec leta 2011 je bilo po svetu nameščenih približno 22 milijonov pametnih merilnikov (elektrike, vode …). Menda se bo ta del večal s stopnjo vsaj 50 % na leto, najmanj za naslednjih deset let. Po ocenah je danes v vozilih (pretežno tovornjakih in avtobusih) nameščenih okoli 30,8 milijona pametnih nadzornih naprav.  Stopnja rasti bo tu 27 % na leto.

Na področju varnosti najdemo okoli 20,6 milijona pametnih varnostnih naprav, z napovedano stopnjo rasti 37 %. V zdravstvu je še vedno razmeroma malo pametnih naprav, okoli 1,5 milijona v celoti, a bo tu stopnja rasti predvidoma zelo velika. Te ocene seveda veljajo glede na današnje razmere, priljubljenost ali sprejemljivost tehnologije na posameznih področjih rabe. Če na posameznem področju pride do večjega preboja, to pa je vsaj na nekaterih od omenjenih dokaj verjetno, bo rast lahko še precej hitrejša.

Spremljevalci v vsakdanjem življenju

Čeprav lahko na naprave IoT gledamo z zelo različnih zornih kotov, jih je za lažje razumevanje in umeščanje v današnjo mešanico elektronskih naprav, ki nas že obdajajo, morda smiselno označiti kot računalniško nadzorovane in omrežno povezane krmilnike, ki omogočajo avtomatizacijo, spremljanje in nadzor dejavnosti v vsakdanjem življenju. Naprave IoT niso nadomestilo za osebne računalnike ali mobilne naprave, temveč se z njimi povezujejo in jim dajejo dodatno vrednost oziroma uporabnost.

Skupni imenovalec večine teh naprav bodo najrazličnejša tipala, ki omogočajo zaznavo okolja in stvari okoli sebe in na podlagi vnaprej definiranih pravil opravijo svojo nalogo ali posredujejo informacijo naprej drugi napravi IoT.

Stvari postanejo bolj jasne, če se ozremo v morda ne tako daljno prihodnost in opišemo nekaj možnih scenarijev rabe. Začnemo lahko že pri spremenjenem načinu nakupovalne izkušnje v trgovinah prihodnosti. Kot člani programa zvestobe pri izbranem prodajalcu bomo seznam artiklov poslali kar vnaprej v trgovino. Ob prihodu nas bo trgovina prepoznala in prek zaslona ali pametnih oznak usmerjala k policam, kjer so iskani (po potrebi celo rezervirani) izdelki.

Ko bomo vstopili v trgovino z oblačili, nas bo digitalni prodajni sistem izmeril, ocenil spol in starost ter svetoval oblačila, ki bi bila zanimiva in primerna za nas. Promocije se bodo spreminjale v realnem času, denimo glede na trenutne prodajne številke, priljubljenost pri kupcih in celo zunanje dogodke, kot je sprememba vremena ali gneča na cesti.

Doma nas bo čakala skupina gospodinjskih aparatov, ki bodo pomagali pri nakupu, porabi in pripravi živil. Na primer pametni hladilnik, ki bo svetoval, katere izdelke bi bilo dobro kupiti glede na naše prehranske navade in zalogo na policah. Prav tako bo znal opozoriti, da se posameznim živilom izteka rok uporabe. Pametne pečice pa bodo znale začeti kuho jedi, še preden bomo prispeli domov, pač glede na vzorec življenja (recimo med delovniki), pot in bližino doma.

Pametne hiše in stanovanja prihodnosti bodo uporabljala cel niz tipal za boljšo izrabo energije, večje udobje in lažje vzdrževanje. Stanovanja bodo zaznala prihod stanovalcev, samodejno segrela ali ohladila prostore na želeno temperaturo, izbirala stopnjo osvetlitve oziroma zatemnitve in celo optimalni režim in ponudnika energije.

Pametni avtomobili bodo znali glede na naše programe zvestobe samodejno predlagati najbližjo bencinsko črpalko (ali ponudnika alternativne energenta), trgovino, posredovati ponudbo pooblaščenega servisa v primeru servisnega intervala ali napake. Avtomobili bodo znali zaznati voznika in prilagoditi nastavitve ter omejitve, če gre, denimo, za mlajše, manj izkušene voznike. Seveda pa bodo ponujali tudi možnost samodejne vožnje.

Nekaj od zgoraj naštetega v resnici najdemo že danes, bodisi v redni rabi ali pa v izbranih izdelkih višjega cenovnega razreda ali pa morda v prototipih, kot so pametni avtomobili s podporo samodejni vožnji, ki jih razvija Google. Nedvomno pa se bodo te tehnologije v prihodnjih letih znašle v čedalje širšem in cenovno dostopnejšem številu izdelkov. Sodeč po bližnji preteklosti, se bo to zgodilo hitro in ne postopno, kot smo bili vajeni pred nekaj desetletji. Ko v teh časih določena tehnologija dozori in postane zanimiva, jo želijo vsi takoj.

Toda na izdelke, ki sodijo v kategorijo IoT, ne smemo gledati zgolj skozi perspektivo posamezne naprave. Prava moč prihajajočih tehnologij je v medsebojnem povezovanju. V našem primeru v interakciji med trgovinami, stanovanji, gospodinjskimi aparati in avtomobili na eni strani in uporabnikom, njegovimi mobilnimi napravami ter tipali v oblačilih na drugi strani. Dodajmo k temu še koristne regionalne informacije iz interneta, in pred nami se znajdejo skoraj neskončne možnosti boljšega načina rabe stvari, ki nas obdajajo. Priložnost ni samo v pametnih napravah, temveč predvsem v programski opremi in storitvah, ki vse skupaj povezujejo, tolmačijo, optimizirajo in svetujejo uporabniku.

Intel pripravlja niz izdelkov za nadzor in upravljanje naprav IoT.

Uporabljene tehnologije in ponudniki

Pod skupno oznako IoT najdemo veliko število med seboj zelo različnih naprav, zato je težko določiti skupni tehnični imenovalec med njimi, tako kot bi sicer naredili pri že znanih računalniških tehnologijah, denimo tablicah ali pametnih telefonih. Kljub temu lahko opišemo nekatere skupne lastnosti, ki so zanje značilne in jih nekako ločujejo od klasičnih računalniških naprav.

Kot rečeno, lahko na naprave IoT gledamo kot na pametne krmilnike. Kot taki praviloma nimajo svojega uporabniškega vmesnika, kakršnega najdemo pri drugih računalniških napravah. V velikem številu primerov je njihova glavna naloga, da obdelujejo vrednosti, pridobljene s tipali, opravljalo neko vnaprej določeno nalogo in posredujejo podatke drugim odjemalcem.

Lep zgled so vse bolj priljubljene športne zapestnice, ki nekatere sploh nimajo lastnega zaslona ali krmilnih tipk, njihova naloga pa je predvsem posredovati življenjske parametre (utrip, pritisk  …) in parametre gibanja (lokacija, število korakov …) drugim napravam, predvsem pametnim telefonom.

Internet of Things prinaša v računalništvo najrazličnejša tipala. Teh je več vrst, večinoma pa gre za mikroelektromehanske sisteme (MEMS), kot so merilniki pospeškov, žiroskopi, merilniki pritiska, pa tudi temperature, mikrofoni, svetlobna tipala in tako naprej. Letos naj bi jih skupaj po svetu izdelali okoli 10 milijard. Čez tri leta naj bi se ta številka skoraj podvojila. Nekateri merilniki so lahko silno majhni, obsegajo celo samo kvadratni milimeter.     

Tipala so lahko zelo različna, od čipa, ki točno pove, katera krava in s katere kmetije se je znašla na določenem pašniku, do brezžičnega tipala za pritisk v pnevmatikah pri novejših avtomobilih.

Seveda pa so naprave IoT v osnovi še vedno računalniki, ki imajo vgrajen procesor, pomnilnik, vmesnike in vsaj eno komunikacijsko tehnologijo za povezovanje z drugimi napravami, uporabniki in omrežji. Cilji so tu nekoliko drugačni, kot smo sicer vajeni. Sama zmogljivost sistema je drugotnega pomena. Pomembni dejavniki pa so velikost (veliko naprav IoT bo sila majhnih), poraba energije (prav tako kritično glede na velikost) in seveda cena. Če želimo doseči prodajne številke, omenjene v uvodu, mora biti krmilnik IoT nekaj, kar ne bo bistveno vplivalo na ceno naprave, ki jo krmili.

Intelov Edison združuje celoten računalnik na površini kartice SD.

Ta hip poteka med izdelovalci pravi boj za uveljavitev standardov in platform IoT. Standardizacija na tej ravni je pomembna predvsem za to, da bi pritegnili razvijalce programov, ki ustvarjajo tisto pravo dodano vrednost tem napravam. O tem, kako pomembne so te platforme, lepo pričajo današnji pametni telefoni, kjer svetovno ponudbo kroji le nekaj ponudnikov oziroma platform. Kdor ni na vodilnih platformah, nima možnosti.

Intel se zelo dobro zaveda, kakšna priložnost so izdelki IoT, zato je na nedavni razvojni konferenci na Kitajskem obsežno govoril predvsem o tem področju in predstavili cel kup novih izdelkov. Celotno družino izdelkov imenuje Intel Gateway Solutions for IoT, sem pa sodijo procesorji Quark SoC X1000 in zmogljivejši Atom ter razvojna platforma Galileo. Na januarskem sejmu CES pa je predstavil platformo Edison (Atom) za najmanjše naprave, kjer lahko celoten računalnik spravijo v škatlico današnje kartice SD. Kako obširno so se v Intelu lotili področja, priča tudi podatek, da že razvijajo varnostne in upravljavske izdelke za naprave IoT, ki bodo nosili oznako McAfee Embedded Control.

Podjetje Arm in njihovi energijsko varčni procesorji se zdijo kakor nalašč za prihajajoče stvari IoT. Toda tudi to, kot kaže, ni čisto dovolj, zato so v Armu lani opravili strateški nakup malega finskega izdelovalca Sensinode. Ta je avtor dveh zanimivih protokolov. CoAP (Constrained Application Protocol) omogoča vzpostavitev spletnih storitev za dostop do naprav IoT. LoWPAN pa je standard, podprt s strani organizacije IETF za optimizirano uporabo protokola IPv6 v kombinaciji z napravami z nizko porabo energije in nizkimi komunikacijskimi hitrostmi. Z obema naj bi dopolnili svojo platformo »mbed«, odprtokodni projekt strojne in programske opreme za prihodnje naprave IoT.

Kljub zvenečim imenom velja poudariti, da koncept IoT niso izumili veliki izdelovalci. O vgradnih (embedded) sistemih govorimo že več kot dve desetletji, le da so bili to doslej sistemi, namenjeni razmeroma zapletenim profesionalnim napravam. Tu prevladujejo podjetja, kot so Wind River (platforma VxWorks), pa tudi BlakckBerry s svojim operacijskim sistemom QNX. Kljub temu je težko pričakovati, da se bodo ob prihodu velikih obdržali v prvi vrsti.

Bistvo revolucije IoT je v medsebojni komunikaciji, prepoznavi in samodejnem prilagajanju teh   naprav. Kot vrata, ki prepoznajo posameznika, ki mu je dovoljen dostop, in nastavijo temperaturo in osvetlitev na njegovo osebno priljubljeno raven. Tem komunikacijam pravijo tudi komunikacije M2M (machine-to-machine) in jih v nekaterih okoljih že izdatno uporabljajo kot take.

Med podjetji, ki so najbolj dejavna na področju IoT, je velikan omrežnih tehnologij Cisco. To je pravzaprav nekako pričakovano, saj bodo vse omenjene internetne stvari povezane prek takih ali drugačnih omrežnih izdelkov. Morebiten uspeh koncepta IoT je seveda zato tudi uspeh za Cisco. V zadnjih mesecih so začrtali strategijo, v okviru katere želijo poenotiti in poenostaviti komunikacijske protokole in zagotoviti nadzorljivost naprav IoT. Če je verjeti navedbam, danes naprave IoT uporabljajo kar 92 različnih protokolov, to pa je odločno preveč. Tu naj bi imela ključno strategijo programsko definirana omrežja (SDN), kot je Cisco One.

Cisco v povezavi z IoT promovira tudi koncept Intercloud, oblak vseh oblakov, ki bo povezoval podatkovne centre podjetja Cisco in partnerjev ter kopice naprav IoT. Intecloud bo rabil za povezovanje, nadzor in varovanje naprav, celoto pa bodo strankam prek partnerjev ponujali kot storitev. Praktičnih zgledov za zdaj še ni.

Google seveda sodeluje tudi pri razvoju naprav IoT. Od pametnih očal, pametnih ur, robotike do  mobilnih naprav. Morda pa moramo biti še posebej pozorni na nakup podjetja DeepMind, ki se ukvarja z algoritmi s področja umetne inteligence. Glede na področje delovanja bi lahko dejali, da je bil nakup opravljen predvsem zaradi razvoja robotike, toda poznavalci pravijo, da je vsaj toliko verjetna raba v kombinaciji z napravami IoT. DeepMind bi lahko igral ključno vlogo pri razvoju algoritmov za inteligentno upravljanje omrežja naprav, kjer je danes še precejšnje pomanjkanje dobrih praks in metod.

V Microsoftu so o napravah IoT precej časa molčali, a so se prav nedavno oglasili z večjim naznanilom. Na svoji nedavni konferenci Build je Microsoft začel glasno govoriti o napravah IoT. Še več, videti je, da Microsoft načrtuje posebno različico okolja Windows, ki bo namenjena stvarem v internetu. Za zdaj še ne govorijo o podrobnostih, je pa dovolj pomenljivo, da želijo pri razvijalcih uveljaviti novo paradigmo univerzalnega razvoja programov, ki lahko deluje na zelo različnih napravah in platformah.

Prvi znanilci prihodnosti

Čeprav je veliko izdelkov s področja IoT za zdaj še na ravni prototipov in konceptov, gre za naprave, ki utegnejo hitro preiti v redno prodajo. Večinoma gre namreč za razmeroma preproste izdelke, kjer je ovira predvsem zanimanje javnosti in temu primerna cena.

Revolucija IoT najhitreje poteka v avtomobilski industriji, v storitvenih podjetjih (utilities) in seveda v družbah, ki se ukvarjajo z varnostjo. Naslednje veliko področje, ki je tik za vrati, pa je medicina, kjer bodo naprave IoT povzročile pravo malo revolucijo v načinu zdravljenja ljudi. V medicini bodo morda nekega dne naprave IoT tako integrirane v bolniške postelje, da bolniki ne bodo potrebovali priključitev nobenih drugih medicinskih naprav, saj bodo vsa tipala že tu.

Seveda ne smemo pozabiti na področje osebne in domače rabe. V domačem okolju je vsekakor na prvem mestu zabavna elektronika, toda IoT se zelo hitro seli na področje kuhinjskih opravil in pripomočkov ter upravljanja zgradb.

Belkinov Slowcooker omogoča, da prek mobilnega telefona spremljamo potek kuhanja.

Pametne oznake povzročajo pravo revolucijo v rekreaciji in športu. Pametne zapestnice in druge naprave z vgrajenimi tipali znajo meriti, analizirati in sporočati podatke o vsakdanjih dejavnostih. Lep zgled je prototip tekalnih športnih copatov podjetja GTX, ki znajo v realnem času prikazati na oddaljenem računalniku, kje je človek, opozarjati prek sporočil, kdaj se bliža konec zaloge energije (tipala), in celo, kdaj se začne človek gibati zunaj predvidenega območja.

Letošnji sejem CES, pa tudi evropska CebIT in Mobile World Congress, so bili bolj ali manj v znamenju naprav IoT. Veliko število predstavljenih izdelkov daje vedeti, da ne gre več za modni dodatek, temveč za trend.

Belkin je, denimo, predstavil izdelke IoT pod skupnim imenom WeMo. Za začetek je tu WeMo LED Starter Kit, komplet pametnih žarnic LED, ki jih lahko brezžično centralno krmilimo ob pomoči koncentratorja WeMo Link, z eno do 50 žarnic. Komplet dveh žarnic in koncentratorja stane 130 dolarjev, posamezna žarnica pa 40 dolarjev. Podobne pametne žarnice začenjajo ponujati tudi v Philipsu, LGju in Samsungu. Philipsova je še posebej nenavadna, saj uporablja ethernet namesto električnega priključka, ob tem pa zna s tipali zaznati in posredovati število ljudi v prostoru, temperaturo in seveda porabo.

Tu je tudi pametni lonec Belkin Crock-Pot WeMo Smart Slow Cooker za počasno kuhanje, ki ga je možno spremljati in nastavljati prek omrežja Wi-Fi. Poleg tega so prikazali tudi podobno opremljen kavni avtomat Mr. Coffee WeMo Smart Coffee Maker.

Belkinov komplet za pametno razsvetljavo.

Zanimivi so tudi športni pripomočki, kjer tipala vgrajujejo v teniške loparje, palice za golf, palice za baseball, žoge, rokavice, čelade in verjetno prej ali slej tudi v vse druge športne pripomočke. Zato, da nas zabavajo, informirajo, pomagajo izboljšati naše športne spretnosti, pa še kaj tretjega. Eno najbolj dejavnih na tem področju je podjetje Zepp, ki svoja tipala vgrajuje v presenetljivo veliko število različnih izdelkov. Med ponudniki teh stvari se je nedavno znašel celo Sony.

Bosch, eden največjih izdelovalcev električnih in elektronskih izdelkov na svetu, je nedavno ustanovil novo družbo (Bosch Connected Devices and Solutions) prav za razvoj tipal in krmilnih mehanizmov za svoje prihodnje naprave IoT. Pričakujemo lahko cel kup izdelkov za domačo rabo, ki bodo znali omrežno komunicirati.

Bosch bo tipala IoT vgrajeval v številne izdelke svojega programa.

Google je pred nekaj meseci presenetil javnost, ko je za 3,2 milijarde dolarjev kupil izdelovalca  pametnih termostatov Nest. Zadeva ni samo lična, temveč tudi zelo uporabna, pravi znanilec pametnega upravljanja naprav v hiši. Nedavno so sicer doživeli blamažo, ko so v pametnem požarnem alarmnem sistemu, drugem izdelku družbe Nest, našli veliko napako v napredni prepoznavi kretenj. Alarm so lahko uporabniki namreč izklopili tudi nehote z gibanjem v območju naprave, ne da bi se tega zavedali. Toda prepričani smo, da družbo Google to ne bo ustavilo pri snovanju novih izdelkov. Na Googlovo potezo s termostati se je že odzval Honeywell, eden večjih ponudnikov termostatov, ki najnovejše modele lahko poveže z napravami Android ali iOS.

Poleg izdelkov se počasi razvijajo tudi podporne spletne storitve, ki združujejo vse prej omenjene naprave na enem mestu. Zato, da jih laže nadzorujemo, upravljamo, pa tudi povezujemo med seboj.  

Philipsove pametne žarnice znajo prešteti število oseb v prostoru, zabeležiti temperaturo in porabo energije.

Samsung Smart Home Service je najnovejša storitev v oblaku, ki omogoča upravljanje domačih naprav v internetu. Med podprtimi so pametni hladilnik T9000,  pametni pomivalni stroj WF457, televizorji letnik 2014, pametne žarnice, zapestna ura Gear Fit in nekatere pametne pečice. Naredili so namenski program za Android, menda pa kmalu pride na vrsto tudi poseben program za ure Galaxy Gear 2. Tako bomo lahko spremljali temperaturo, nastavili alarm ob koncu peke in z izgovorjenim »good night« v zapestno uro ugasnili ali postavili v mirovanje vse naprave v hiši.

Samsung Connected Home omogoča upravljanje različnih naprav na enem mestu.

Googlov Nest nudi interno povezane termostate, ki so obenem pravcati oblikovalski dosežek.

Archos, ki je znan po svojih tablicah, ponuja kar celotno platformo naprav IoT, med katerimi so brezžična video kamera, tipalo za gibanje, vremenska postaja, pametne vtičnice in stikala. Celoto upravljamo s programsko opremo Smart Home, ki deluje na tabličnem računalniku. Podobno zamisel ima startup Smart Things, ki zna poleg lastnih naprav IoT nadzorovati tudi nekatere izdelke drugih izdelovalcev.

Zagotovo bomo v prihodnje priča še celemu nizu podobnih storitev, ki jih bodo pripravili drugi ponudniki, prej ali slej tudi z zmožnostjo upravljanja naprav različnih izdelovalcev opreme na enem mestu.

Archos nudi cel niz naprav Smart Home, ki jih nadzorujemo prek namenskega programa na tablici.

Tehnologija in standardi v nastajanju

Kot je razvidno, izdelovalci za zdaj predstavljajo pretežno le posamezne gradnike oziroma svoje načrte zanje, ki se po tej plati spet zelo razlikujejo med seboj. V takih razmerah je seveda nevarnost, da bi nastalo preveč med seboj različnih in morda celo nezdružljivih izdelkov oziroma storitev. To je ena največjih nevarnosti na poti do uspeha interneta stvari.

Zato nastajajo razne nove organizacije, ki skušajo poenotiti razvoj na tem področju. Recimo združenje Internet of Things Consortium (IOTC), v katerem so tako uveljavljena podjetja (Logitech, Wolfram) kot mlade družbe (Ouya, SmartThings, Basis,…). Ali pa IoT-A (Internet of Things – Architecture), v katerem so predvsem evropska in azijska podjetja, kot so Alcatel Lucent, CEA, Siemens, Hitachi, NEC in kup evropskih univerz.

Industrial Internet Consortium je nova organizacija, ki bo skrbela za povezljivost elektronsko-mehanskih izdelkov v industrijskem okolju, kot so tipala, ventili, motorji, stikala in podobni specializirani izdelki. V združenju so AT&T, Cisco, General Electric, IBM in Intel, če omenimo le najbolj znane.

Tu je še organizacija OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards), ki smo jo, denimo, že srečali pri standardizaciji zapisov pisarniških programov. OASIS je nedavno objavil predlog standarda MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), ki bo skušal poenotiti način posredovanja sporočil med napravami IoT. Ambicija je, da bi MQTT postal za IoT to, kar je HTTP danes za spletne strani. Med prvimi podporniki so IBM, Cisco, Read Hat, Software AG in Tibco.

IBM ima že pripravljen prvi izdelek, ki je skladen z MQTT. Strežniška naprava z imenom Message Site je po ocenah sposobna obdelati do 13 milijonov sporočil na sekundo, med seboj pa lahko poveže skoraj milijon naprav IoT. Te naprave bodo ključne za uspešno in urejeno povezano okolje.

Wolframov Connected Device Project je največja baza naprav IoT in seznam njihovih lastnosti.

V zadnjem času je morda najodmevnejše združenje AllSeen Alliance, ki deluje pretežno pri napravah za domačo rabo. Združenje, ki deluje pod okriljem organizacije Linux Foundation, obsega podjetja, kot so Cisco, D-Link, LG, Qualcomm, Panasonic in Sharp. Cilj je narediti naprave, ki znajo samodejno najti, se povezati in integrirati z drugimi omrežno povezanimi napravami, ne glede na izdelovalca in model. Celota temelji na projektu AllJoyn družbe Qualcomm, programsko ogrodje pa deluje na vseh danes priljubljenih platformah, kot so Windows, Linux, iOS in Android.

Med tistimi, ki močno verjamejo v internet stvari, je tudi podjetje Wolfram Resarch, znano po matematičnem programu Mathematica in iskalniku Wolfram Alpha. Pred nekaj meseci so javno predstavili doslej najobsežnejšo zbirko podatkov različnih naprav IoT. Ta hip je v njej več tisoč izdelkov, skupaj nekaj več kot 300 različnih znamk, vsaka naprava pa je natančno opisana po lastnostih in zmožnostih.

Ob pomanjkanju boljših orodij je to najboljši seznam posamezne vrste naprav IoT oziroma njihovih lastnosti. Toda ambicije avtorjev so še precej večje, saj načrtujejo, da bi s časom zbirko uporabljali ne samo za pregled lastnosti, temveč tudi za povezavo in prikaz podatkov iz omenjenih naprav. Prav možno pa je, da bo Connected Devices Project postal osrednji katalog lastnosti, ki ga bodo uporabljali izdelovalci naprav za medsebojno povezovanje.

Ko govorimo o standardih, ne moremo mimo enega ključnih, ki se šele uveljavlja, je pa zato izrednega pomena za obstoj naprav IoT. Govorimo o omrežnem protokolu IPv6. Če bo zgodba o IoT vsaj približno uspela, bo današnji internetni naslovni prostor IPv4 odločno premajhen za napovedano število naprav.

Edinstveno naslovljivost, želeno stopnjo povezljivosti med napravami IoT lahko dosežemo pretežno z uporabo novega protokola, ki pa je ta hip še zelo redek v vsakdanji rabi. Naprave IoT bodo ob tem tudi pridobile z naprednimi lastnostmi IPv6 in spremljajočih protokolov, kar zadeva prepoznave, samodejne konfiguracije, pa tudi varnost.

V prihodnje lahko pričakujemo nastanek še kopice drugih standardov, ki bodo uporabni v kombinaciji z napravami IoT. Tu govorimo predvsem o protokolih in vmesnikih na višjih ravneh, ki bodo znali interpretirati informacije, ki jih bodo posredovale ali zbrale naprave IoT. Te bodo sestavljale temelj »inteligence« povezovanja teh naprav med seboj in algoritme za samodejno delovanje in upravljanje.

Kljub vsemu se zdi, da vsi danes nastajajoči standardi dolgoročno ne bodo mogli preživeti. Tu se ponavlja preteklost nastanka novih računalniških tehnologij, kjer se udeleženci zaradi hitrosti razvoja ne morejo ali ne želijo dogovoriti, dokler to ne postane splošen problem. Žal je to obenem nevarnost za kupce, da postanejo žrtve tistih, ki ne bodo uspeli.

Na meji z znanstveno fantastiko

Dogajanje na področju IoT in zlasti posledice, ki jih utegnejo imeti te naprave na naše vsakdanjo življenje, ima veliko vzporednic s futurističnimi sanjami, ki so jih v svoja umetniška dela zapisali pisci in scenaristi znanstvenofantastičnih del. Nekoliko se celo zdi, da so današnji raziskovalci velikokrat dobili navdih prav v tem gradivu. Kot da bi želeli ustvariti resničnost iz sanj, to pa je v resnici eno glavnih gonil industrijske revolucije v vsaki dobi človeštva.

Veliko tehnologij danes tako nastaja na podlagi znanstvenofantastičnih filmov, kot je Minority Report iz leta 2002 ali pa serija Star Trek, ki je sicer še bolj odmaknjena v prihodnost, toda cel kup konceptov lahko že danes najdemo v izdelkih ali prototipih, ki skušajo ljudem olajšati vsakdanje življenje.

Na meji z znanstveno fantastiko

Seveda pri izdelkih IoT ne moremo mimo utopičnih knjig, kot je 1984 avtorja Georga Orwella iz davnega leta 1948, ki prikazuje življenje v totalitarnem režimu.

Še bolj se navezuje na IoT knjiga Rainbows End iz leta 2006, kjer avtor Vernon Vinge opisuje civilizacijo, prepleteno s tipali v oblačilih in ljudeh, pomešanimi z navidezno resničnostjo prek zaslonov, vgrajenih v kontaktne leče. Oboje že danes uporabljajo v nekaterih laboratorijih.

Vprašanje pa je, kako bo človeštvo znalo izbrati dobro, ne pa tudi slabo plat vse večje povezanosti in ohraniti mejo med osebnimi pravicami in dostojanstvom ter zanimanjem javnosti ali medijev.

Priložnosti in nevarnosti

Če se bo internet stvari zgodil, tako kot napovedujejo, bo to prineslo številne priložnosti, na žalost pa tudi cel kup nevarnosti. Čeprav pri omembi novih vrst naprav govorimo bolj ali manj le o pozitivnih vidikih, je v povezavi z napravami IoT slišati skoraj toliko kritik kot pohval.

Glede na današnje stanje varnosti povezanih naprav ni težko biti zaskrbljen. Ali bi bilo mogoče,  denimo, vdreti v krajevni pametni merilnik in prek njega v elektroenergetski sistem, morda celo v nuklearno elektrarno? Menda to ni popolnoma nemogoče. Zato tudi potekajo številni državni projekti, ki analizirajo stanje na teh področjih rabe in postavljajo nove standarde, preden bo prepozno. To še posebej velja za EU, ki dejavno soustvarja smernice.

Vse več strokovnjakov opozarja, da utegnejo biti te naprave pravcati recept za kaos. Nekateri celo menijo, da bo zamisel popolnoma pogorela, če se izdelovalci tega segmenta ne bodo lotili bolj preudarno. V želji, da bi zgrabili »naslednjo veliko priložnost«, namreč pogosto pozabljajo ali preskakujejo številne vidike rabe, na žalost zlasti s plati varnosti.

V poplavi navdušencev je vse glasnejši glas tistih, ki opozarjajo, da se nekatere stvari dogajajo prehitro, neusklajeno, včasih tudi v napačno smer, zagotovo pa predvsem v korist izdelovalcev, ne uporabnikov. Tveganje je, da bodo naprave IoT postale predvsem velikanka množica nenadzorovanih, nezavarovanih naprav, ki jih bodo hekerji zlahka uporabili ali kar »ugrabili«.

Veliko naprav IoT bo imelo nizko ceno in vrednost, zato je vprašanje, kako redno jih bodo izdelovalci posodabljati in vzdrževati vgrajeno sistemsko programsko opremo. Tako z vidika varnosti kot združljivosti z drugimi napravami v svetu naprav, ki se bo očitno zelo hitro spreminjal.

Symantec je medtem že objavil, da so našli prvega črva, ki meri predvsem na naprave IoT. Izkorišča že nekaj časa znano ranljivost skriptnega jezika PHP, ki bo najbrž uporabljen v številnih izdelkih IoT. Za zdaj še niso zaznali, da bi bil črv uporabljen v praksi, toda že sam obstoj dovolj pove o tem, kako hekerji gledajo na naprave IoT.

Zasnova internetnih stvari je sama po sebi povsem dobra, spodbuja nove načine razmišljanja in uporabe tehnologije. Toda zdi se, da snovalci za zdaj puščajo preveč področij nedorečenih.

V Gartnerju po drugi strani opozarjajo, da je nevarnost, da bodo številna podjetja spregledala priložnosti, ki jih prinaša IoT za ustvarjanje novih poslov. V prednosti bodo podjetja, ki bodo skozi inovacije gledala v prihodnost. Nove naprave bodo pogosto potrebovale aktivno upravljanje. Ko imamo veliko med seboj povezanih sistemov, se kar same ponujajo možnosti za optimizacijo delovanja, stroškov obratovanja, nadzora, popravljanja, vzdrževanja.

Naprave IoT bodo omogočale obračun storitev glede na rabo. To pride prav še posebej pri dragih napravah, ki bi jih sicer kupci ne uporabljali zaradi cene. Ponudniki pa jih doslej niso znali obračunavati drugače kot pavšalno. IoT omogoča obračun po dejanski rabi.

Priložnost je seveda tudi za avtomatizacijo doslej ločenih, ročno upravljanih sistemov. IoT naprave bodo dovolj poceni in dovolj razširjene, da se uporaba za tak nadzor naprav splača bolj kot v preteklosti. IoT ob tem prinaša tudi možnost uvedbe dodatnih storitev. Doslej se je življenjski cikel izdelkov v proizvodnji končal z dobavo izdelka v trgovino. Naprave IoT lahko, pod določenimi pogoji, omogočajo vzdrževanje in podporo tudi po tem, ko so že v rabi, seveda proti plačilu.

Veliko število sporočil pomeni tudi, da bodo sistemi morali obdelovati veliko število podatkov,  zbranih s strani naprav IoT. Tu pridejo v ospredje koncepti množične obdelave podatkov, kot je Big Data, morda še bolj kot v današnjih poslovnih aplikacijah. Vprašanje pa je, kdo bo obdeloval te podatke. Ali bodo to veliki podatkovni centri v oblaku ali pa bodo naprave IoT porazdeljene po zasebnih omrežjih, kot so današnje računalniške naprave.

Zamisel, ki potrebuje potrditev

Kljub temu da nekatere naprave, ki sodijo v skupino izdelkov IoT, lahko kupimo že danes, smo v rednici šele na začetku poti, vsaj tiste, ki jo napovedujejo analitiki in predstavniki računalniške industrije. Marsikaj mora biti še narejeno na področju združljivosti, funkcionalnosti, enostavnosti povezovanja, varnosti, pa tudi cenovne dostopnosti izdelkov, da bi ti postali res tako množična uspešnica.

Čeprav ni dvoma, da si uspeha želijo prav vsi, uveljavljeni in novi ponudniki, si najbrž še bolj želijo, da bi se uveljavil njihov standard, izdelek ali program. To je obenem nevarnost, ki bi jo morale nadzorovati neodvisne organizacije, ne pa posamezni izdelovalci. Dogajanje v marsičem spominja na začetke osebnih računalnikov, kjer se je veliko hitro dogajalo, uveljavili pa so se le tisti, ki so bili najmočnejši. Toda danes bi lahko, tudi po zaslugi izkušnje z računalniki, stvari naredili tudi bolje. Izdelovalci tvegajo, da bodo sicer naredili zanimive izdelke, a bodo za končne uporabnike težko nadzorljivi in s tem manj razumljivi.

Če revolucija z napravami IoT vsaj delno uspe, bo to imelo velike posledice za celotno računalništvo. Vse priključene naprave bodo namreč generirale velikansko količino novih podatkov. Po nekaterih ocenah naj bi potrebovali celo tisočkrat večjo računsko in pomnilniško zmogljivost kot pri današnjih računalniških sistemih, s čimer pa bomo dobili boljše rezultate, narejene na podlagi meritev. Seveda si izdelovalci računalnikov že zadovoljno manejo roke.

Upoštevati moramo, da veliko bazičnih tehnologij za naprave IoT šele nastaja. HP, denimo, v laboratorijih že eksperimentira s tipali na mikroskopski ravni. V eni od teh raziskav razvijajo nanonapravo MEMS, ki zna zaznati vibracije in gibanje ter vrtenje na vseh treh oseh. Drugje razvijajo celo tipala za voh in okus, kjer so uporabljeni laserski elementi za preizkušanje snovi. Menda so tako natančni, da lahko zaznajo en delec na bilijon delcev v snovi in s tem natančno določijo kemično sestavo ali celo tip organizma (ob primerjavi s primerno zbirko). Oboje je veliko kvadratni milimeter.

Kakorkoli že, prepričani smo, da bomo o napravah IoT v prihodnjih mesecih in letih razpravljali še zelo na dolgo in široko in iskali njihovo pravo umestitev v vsakdanje življenje. Zelo verjetno je, da bomo čez nekaj let nanje gledali s povsem drugačnega zornega kota kot danes. Ta je obenem  vznemirljivo, pa tudi malce srhljivo.