INTERNET OF THINGS
JOHDANTO
Osallistuin NexBerlin conferenssiin toukokuussa 2012 ja useassa puheenvuorossa käsiteltiin Internet of thingsia, asioiden ja esineiden internetia. Pakko myöntää etten ollut aiemmin törmännyt termiin - ainakaan niin että olisin sen rekisteröinyt sen viralliseksi termiksi siitä tulevaisuudennäkymästä joksi se osoittautui tarkemmin siihen tutustuttuani. Kiinnostuin ja halusin tietää asiasta enemmän, sillä aihetta koskevat puheenvuorot NextBerlinissä olivat varsin kiinnostavia. Käytän tässä kirjoituksessani yleisesti käytettyä kirjainlyhennettä IOT viittaamaan Internet of thingsiin.
MIKÄ TAI MITÄ ON INTERNET OF THINGS?
Elgar Fleisch paperissaan What is Internet of things – An economic perspective vertaa käsitteinä IOT:ta ja WEB 2.0:aa. Molempia termejä käytetään kattoterminä hyvin erilaisista toiminnallisuuksista ja tekniikoista, ja on hyvin paljon puhujasta kiinni, mitä kulloinkin termillä tarkoitetaan.
Ensimmäisen kerran termiä IOT on wikipedian mukaan käyttänyt Kevin Ashton vuonna 1999, joka oli pioneeri teknologian saralla ja Auto-ID Centerin yksi perustajista. Kyseinen taho on tutkimusryhmä, jotka loivat mm. RFID-tunnisteen (Radio Frequency Identification) ja tutkivat sen käyttöä ja siihen liittyviä tekniikoita. RFID:ta pidetäänkin perustekniikkana mahdollistamaan IOT. Palaan ko. tekniikkaan hieman myöhemmin.
IOT voidaan määritellä esimerkiksi seuraavasti: Verkostoituneet oman yksilöllisen identiteetin omaavat asiat, esineet ja/tai laitteet pystyvät kommunikoimaan ja luomaan yhteyksiä keskenään. Tähän perustuen voidaan luoda entistä älykkäämpiä palveluja ja sovelluksia.
HAASTEET
Artikkelissa Internet of Things in 2020 -- Roadmap of the future mainitaan neljä makrotrendiä jotka muokkaavat tietotekniikan tulevaisuutta ja yhdessä kaikkialla läsnä olevien laitteiden määrän räjähdysmäisen lisääntymisen kanssa ne muodostavat perustan myös IOT:n tulevaisuudelle.
- kerätyn ja vaihdetun tiedon määrä kasvaa valtavasti
- älykkäiden laitteiden käytön vaatima energiamäärä tulee dramaattisesti pienenemään
- Laitteiden koko pienenee vauhdilla
- Laitteet ovat itseohjautuvia, -korjautuvia ja -konfiguroituvia
Artikkelissa arvioidaan IOT:n mahdollistavat asiat. Seuraavat ovat siis tärkeitä osatekijöitä, joiden asettamat haasteet on ratkaistava, jotta IOT voidaan kokonaisuudessaan ottaa käyttöön.
Energia
Keskeisessä roolissa IOT:n kehityksessä on energian keräämisen ja vähäisen energian kulutuksen tutkimus ja kehitys. Tämän hetkinen teknologia on riittämätöntä käsittelemään tulevaisuuden sähkönkulutusta ja energiarajoitteita. Uutta, tehokkaampaa ja kompaktimpaa energianvarastointia on kehitettävä. Myös energiaa tuottavat sekä lähettävät järjestelmät ja laitteet tulevat olemaan avainasemassa autonomisen ja älykkään langattoman verkon muodostamisessa.
Älykkyys
Kyvyt kuten asiayhteyksien ymmärtäminen ja koneiden välinen kommunikointi pidetään erittäin tärkeinä IOT:lle. Lisäksi kyky kestää hankalia olosuhteita, muistin ja prosessointitehon integraatio, vähän sähköä kuluttavat prosessorit ovat mahdollistavia tekijöitä.
Kommunikaatio
Uudet älykkäät ja uudenlaisista materiaaleista tehdyt monitaajuus antennit, jotka integroidaan suoraan mikrosiruihin, ovat se väline joka mahdollistaa laitteiden kommunikoinnin keskenään. Niiden koko, teho ja hinta on oltava optimoitavissa. Niiden tulee voida olla muodoltaan lähes minkälaisia vaan, esimerkiksi printattuja, johonkin materiaaliin upotettuja ja erilaisia 3d struktuureja hyödyntäviä antenneja.
Integraatio
Älykkäiden laitteiden integrointi pakkauksiin ja itse laitteisiin mahdollistaa merkittävän kustannustehokkuuden ja ympäristöystävällisyyden lisääntymisen. RFID
Yhteentoimivuus
Tällä hetkellä samaa tekniikkaakaan käyttävät laitteet eivät ole välttämättä yhteen toimivia. Tämä on yksi suurimmista haasteista IOT tekniikan laajalle käyttöönotolle. On kehitettävä avoin ympäristö johon uudemmatkin laitteet ovat integroitavissa.
Standardit
Avoimet standardit ovat ainut vaihtoehto IOT:n menestykselle, Ilman selkeitä ja tunnettuja standardeja kuten Internet maailmassa TCP/IP. IOT:n laajeneminen ja kehittyminen RFID teknologiasta eteenpäin ei ole mahdollista.
Tuotanto
Viimeisimpänä, mutta ei yhtään vähäisimpänä pitää ratkoa tuotannolliset haasteet. Erilaisten sirujen ja sensoreiden valmistuskustannukset pitää pystyä karsimaan hyvin pieneksi ja niitä pitää pystyä valmistamaan suuria määriä.
ESTEET
Samassa artikkelissa mainitaan kaksi asiaa jotka voivat olla suoranaisena esteenä IOT:n laajan hyödyntämiseen.
Hallinto
Ilman jonkinlaista johtamista on mahdotonta kehittää yhdenmukaisia tekniikoita ja ratkoa edellä mainittuja haasteita niin että tulokset ovat tehokkaita ja kestäviä sekä pystyä kehittämään todellakin globaaliin IOT. Joka tapauksessa usean eri tahon pitää tehdä yhteistyötä ja varmistaa ettei päädytä tilanteeseen jossa useasta eri kilpailevasta menetelmästä voittajaksi päätyy se joka ei ole välttämättä tehokkain ja teknisesti edistynein.
Yksityisyys ja turvallisuus
IOT:n koko idea perustuu datan keräämiseen ja lisäksi tämä data on täysin yksilöitävissä ja kohdennettavissa. Väärissä käsissä tämä tieto on vahingollista ja siksi turvallisuutta ja yksityisyyteen liittyvää säännöstöä ei voida ajatella rakennettavan vasta siinä vaiheessa kun teknologiat ja järjestelmät ovat valmiita, vaan niitä pitää kehittää yhtä tärkeänä osana IOT:a alusta asti. Luottamus turvallisuuteen on ehdottoman tärkeää IOT:n tulevaisuudelle.
sovelluksia
Inspiring the internet of things – The comic book artikkelissa esitellään useita kiinnostavia IOT konsepteja. esittelen seuraavassa muutaman.
Jätehuolto
Kaikki keräysastiat varustetaan sensoreilla, jotka tunnistavat koska ne ovat lähellä täyttymistä. Tieto lähtee roskien kerääjille. Seuranta mahdollistaisi palkitsemisen siitä kun asukkaat tuottavat vähemmän jätettä. Jonkinlaisten vihreiden kredittien kerääminen voisi tuoda rahallista etua, esimerkiksi verohelpotuksia tai niiden keräämisestä voisi tehdä sosiaalisen pelin.
Kaupunkisuunnittelu
Mahdollisuus seurata kaupungin sykettä, sitä missä ihmiset tai eri kulkuvälineet liikkuvat ja milloin. Katuvaloihin voisi yhdistää sensorit jotka seuraavat lämpötilaa, ilmansaasteita, melutasoa tms. Tämä data olisi arvokasta tietoa kaupunkisuunnittelijoille, jotka voisivat nykyistä nopeammin reagoida muutoksiin. Lisäksi siihen olisi mahdollista yhdistää asukkailta saatua tietoa, esimerkiksi paikkatiedolla varustettuja valokuvia korjausta vaativista asioista.
Kaupungin asukkailla olisi mahdollisuus reaaliaikaisesti seurata ilmansaastetilannetta kaupungilla ja kun kaupunkisuunnittelellijat pystyvät siihen nopeasti reagoimaan, niin myös asukkaat voisivat esittää kommentteja siihen ovatko esimerkiksi tehdyt korjausliikkeet onnistuneet.
Terveyden- ja vanhustenhuolto
Vanhukset, huonomuistiset tai huonosti liikkuvat asukkaat voisivat asua pidempään kotonaan jos koti olisi varustettu monipuolisesti erilaisilla sensoreilla jolloin poikkeavasta tilanteesta lähtisi heti hälytys terveydenhuoltohenkilökunnalle tai omaisille. Erilaiset etäluettavat terveydentilaa monitoroivat laitteet vähentäisivät turhia ja aikaa vieviä rutiinikäyntejä lääkärillä.
Liikenneonnettomuuksien henkilövahinkoja voitaisiin lieventää jos autoissa olevat monipuoliset tunnistimet lähettävät heti törmäyksen tapahtuessa viestin ja tiedon siitä missä ja miten paha törmäys on ollut. Toisaalta samat sensorit voivat myös ennaltaehkäistä kolareita - varoittaa turvaväleistä ja ruuhkista.
Yhteenveto