Internet Rzeczy

Definicja

Podstawowe rodzaje

• Inteligentne fabryki: Zintegrowane urządzenia IoT monitorujące stan maszyn, efektywność procesów oraz zużycie energii, co wspiera konserwację predykcyjną oraz automatyzację produkcji.
• Inteligentne miasta: Systemy monitorujące ruch drogowy, jakość powietrza, zużycie energii oraz inne parametry miejskie, co umożliwia optymalizację infrastruktury i zwiększenie komfortu mieszkańców.
• Zarządzanie łańcuchem dostaw: Monitorowanie i śledzenie przesyłek, temperatury, wilgotności oraz lokalizacji w czasie rzeczywistym, co zapewnia kontrolę nad jakością produktów i terminowością dostaw.
• Inteligentne budynki: Zintegrowane systemy zarządzania oświetleniem, klimatyzacją i bezpieczeństwem, które automatycznie dostosowują parametry środowiskowe w celu oszczędzania energii i zwiększenia komfortu.

Główne role

• Produkcja – np. monitoring linii produkcyjnych, pomiary wydajności i produktywności, śledzenie produktów.
• Motoryzacja – np. zastosowania produkcyjne, diagnostyczne, informacyjne w pojazdach.
• Transport i logistyka – np. zmiany tras pojazdów w oparciu o panujące warunki (pogodowe, drogowe itp.), monitorowanie lokalizacji i parametrów pojazdów.
• Handel detaliczny – np. zarządzanie zapasami, poprawa doświadczeń zakupowych klientów, optymalizacja łańcucha dostaw, zmniejszenie kosztów operacyjnych.
• Sektor publiczny – np. powiadamianie użytkowników o awariach i przerwach w dostawie wody, prądu czy usług kanalizacyjnych; zbieranie danych dotyczących awarii, optymalne rozmieszczanie zasobów.
• Opieka zdrowotna – np. użycie medycznych wearables (urządzenia noszone przez pacjenta, monitorujące jego stan zdrowia i przesyłające dane do placówki medycznej).
• Wszystkie branże – poprawa bezpieczeństwa pracowników działających w środowiskach niebezpiecznych (np. kopalnie, pola naftowe i gazowe, zakłady chemiczne i energetyczne) – powiadamianie o wypadkach, awariach itp., śledzenie położenia pracowników, wykorzystanie urządzeń typu wearables do monitorowania zdrowia pracowników oraz warunków środowiskowych.

Podstawowe elementy

• Urządzenia IoT (czujniki i aktuatory): Czujniki zbierają dane o otoczeniu, takie jak temperatura, wilgotność, ciśnienie, a aktuatory odpowiadają za wykonywanie działań, np. włączanie światła lub regulację temperatury.
• Platforma IoT: Centralna platforma zarządzania, która umożliwia zbieranie, przetwarzanie i analizę danych z urządzeń IoT oraz zarządzanie ich konfiguracją i funkcjonowaniem. Platformy takie jak AWS IoT, Microsoft Azure IoT czy Google Cloud IoT oferują zaawansowane narzędzia do analizy i wizualizacji danych.
• Sieci komunikacyjne: Infrastruktura umożliwiająca połączenie urządzeń IoT z internetem lub siecią lokalną, w tym technologie takie jak Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa oraz 5G, które dostarczają odpowiednią przepustowość i zasięg w zależności od zastosowania.
• Edge computing: Technologia, która umożliwia przetwarzanie danych na urządzeniach IoT lub na krawędzi sieci, co zmniejsza opóźnienia i obciążenie sieci poprzez wstępną analizę danych przed przesłaniem ich do chmury.
• Interfejs API: Interfejsy umożliwiające integrację i komunikację między urządzeniami IoT a aplikacjami oraz platformami do zarządzania. API pozwala na zdalne monitorowanie i sterowanie urządzeniami z poziomu aplikacji.
• Systemy bezpieczeństwa IoT: Środki ochrony, takie jak szyfrowanie, zarządzanie dostępem i uwierzytelnianie wieloskładnikowe, które zapewniają ochronę przed nieautoryzowanym dostępem i manipulacją danymi.

Mechanizm działania

• Zbieranie danych: Czujniki IoT zbierają dane środowiskowe lub operacyjne, takie jak temperatura, poziom wilgotności, zużycie energii, położenie geograficzne, które są następnie przesyłane do platformy IoT.
• Transmisja danych: Dane z czujników są przesyłane do centralnej platformy IoT poprzez sieci komunikacyjne, takie jak Wi-Fi, Bluetooth, sieci komórkowe (np. 5G), co umożliwia dostęp do informacji w czasie rzeczywistym.
• Przetwarzanie i analiza: Dane są przetwarzane na platformach IoT lub przy wykorzystaniu edge computing, aby wstępnie analizować dane na miejscu, co pozwala na szybsze podejmowanie decyzji i minimalizację opóźnień.
• Decyzje i automatyzacja: Na podstawie przetworzonych danych i ustalonych algorytmów (często z wykorzystaniem AI), urządzenia IoT podejmują decyzje automatyczne, np. uruchamiają chłodzenie, włączają alarm lub przesyłają alerty do operatora.
• Przechowywanie i analiza historyczna: Dane są przechowywane w chmurze, co umożliwia ich analizę długoterminową, wyciąganie wniosków i optymalizację przyszłych działań na podstawie analizy trendów.
• Monitorowanie i konserwacja predykcyjna: Na podstawie zebranych danych i analizy IoT pozwala na przewidywanie potencjalnych problemów (np. awarii sprzętu) i podjęcie działań konserwacyjnych przed ich wystąpieniem, co zwiększa niezawodność i wydajność systemów.
• Bezpieczeństwo i zarządzanie dostępem: Systemy IoT wymagają zaawansowanych zabezpieczeń, takich jak szyfrowanie i kontrola dostępu, aby chronić dane przed atakami i zapewnić ich integralność.