A tárgyak internete - IoT

Mi az a tárgyak internete?

Észrevette, hogy egyre több modern kifejezés merül fel a technikai újdonságokkal kapcsolatban? Nemcsak a technológiai fejlődést nehéz követni, de az újabb és újabb szakkifejezéseket is! Lássuk csak, melyek is ezek...
Itt van például az IoT, amely egy rövidítés és jelentése: a tárgyak internete (Internet of Things). Sokszor egyébként minden dolog internetének is szokták nevezni (Internet of Everything), hiszen egy hálózatról van szó, melyben a használati tárgyak egymással összekapcsolva kommunikálnak. Épp ezért nem mehetünk el az intelligens otthonok, összekapcsolt otthon, intelligens autók kifejezése mellett sem. Sőt ha ez még nem volt elég, keressen rá az interneten a Conneted Self (összekapcsolt én) vagy a Connected Dog (összekapcsolt kutya) angol kifejezésekre.
Ha már az IoT-ról beszélünk, meg kell említenünk az ipar 4.0-t (Industry 4.0), az intelligens gyárakat, ill. ipari kommunikációt és az ipari IoT-t is.

De mi is pontosan az IoT? Miért ennyire újdonság ez, és mit jelenthet ez az Ön számára?

IoT minden olyan dolog és használati tárgy, amely egy hálózaton keresztül - beleértve az internetet is - más gépekhez csatlakozva működik emberi beavatkozás nélkül. A többi fent említett kifejezés pedig minden olyan technológiai újdonságra utal, amely az IoT-nak köszönhetően működik. Mondhatni az IoT kreatív felhasználási területei, mint a gépjárművek, irodák, otthonok stb. Az IoT alkalmazható ipari környezetben is. Ekkor kaphat csak igazán szárnyra a fantáziánk. Gondoljunk csak bele, mennyi új technológiát, forradalmi innovációt tesz lehetővé az, ha az ipari környezetben lévő gépek egy hálózatra kötve egymással kommunikálhatnak. Ennek köszönhető az innovatív és méretben egyre kisebb alkatrészek születése, és olyan vezeték nélküli kommunikációs protokollok kialakulása, melyek lehetővé teszik a tervezőmérnökök számára, hogy olyan gépeket álmodjanak valóra, melyek önmagukat és környezetüket ellenőrizni képesek, és az észlelt változásokhoz alkalmazkodnak.

Ez lenne csupán az IoT? Bizony, ez minden. S ez szó szoros értelmében: MINDEN. Az IoT nem csak egy terminus, hanem egy olyan technológia, amely forradalmasítja mindannyiunk életét: legyünk akár a hétköznapokban otthon, vagy egy gyártási folyamatban mérnökként.

Természetesen kell valaki, aki ezeket a tárgyakat egymáshoz kapcsolja, vagy egy olyan rendszert tervez, melyben lehetővé válik ez a vezeték nélküli kommunikáció. A villamosmérnökök és tervezők fontos szerepet töltenek be az IoT tervezésben. Az ő technikai tudásuknak köszönhetően válik valóra miden olyan álom, melyek a sci-fi filmekbe is jól beillenének. Az ő munkájuknak köszönhetően élhetünk kényelmesebb és egyszerűbb életet, ebben az amúgy egyre gyorsuló világban.

Milyen jó is lenne, ha intelligens otthonunk, melyben minden használati eszköz egymáshoz kapcsolt, egy téli hideg reggelen már előmelegített konyhai padlóval és a frissen főtt kávé illatával ébresztene minket. Vagy álmodjuk tovább a dolgot: milyen egyszerű is lenne, ha otthonunk nyomon tudná követni az autónk kulcsát, és egyből tudná hová tüntettük el előző este. Így reggelente elkerülhetővé válna a kulcskeresés okozta stressz. De az is lehet, hogy már az is leegyszerűsítené az életünket, ha a bejárati ajtó vagy a garázs önműködően nyílna, ha mi felé közelítünk. Bizony, ez ma már nem csupán fantázia! Számos dolgot már most megtapasztalhatunk mindennapjainkban.

Hogy lehetséges ez? Számos példa van arra már most, hogy az egymáshoz kapcsolt készülékek jól alkalmazhatók számítógépes játékok esetében, vagy egészségügyi intézményekben, ill. szórakoztató központokban vagy fitnesz stúdiókban. Ez a sebesen fejlődő technológia egyre több életterületen veti meg a lábát. Az innovatív érzékelőknek és szenzoroknak köszönhetően az adatok észlelése és továbbítása már nem olyan költséges és időigényes folyamat, mint évekkel ezelőtt.
Manapság már szinte bármely életterület intelligenssé alakítható át. A jövőnek csak a képzeletünk és a kreativitásunk szabhat határt.

Az IoT felépítése

Három alapvető elemre hivatkozunk, ha a tárgyak internete felépítéséről beszélünk.

• Tárgyak – Eszközök, melyek vezetékes vagy vezeték nélküli hálózatra csatlakoztatva egymással összeköttetésben állnak.

• Hálózat – Ez hasonló az Ön otthoni router-jéhez: egy hálózat vagy átjáró, amely összeköti a tárgyakat az adattároló felhővel.

• Felhő – Távoli szerver, egy adatközpont, mely az adatok tárolására és elemzésére szolgál, biztonságos, védett közegben.

A használatban lévő tárgyak adatot generálnak – a bájtok érzékelt és rögzített adatokat reprezentálnak, mint például a hőmérséklet, a páratartalom vagy az elhelyezkedés. Ezeket az információkat gyakran "kis adatoknak" is nevezzük kis méretük miatt.

Amikor több készülék továbbít ilyen "kis adatokat" a hálózaton keresztül a felhőbe, a változások az adatokban nyomonkövethetővé és analizálhatóvá válnak, és az adatbázis is egyre növekedik az idő múlásával. Ezt a nagy adathalmazt "nagy adatnak" nevezi a szaknyelv. Igazából ez az a pont, amikor a tárgyak internete izgalmassá és összetettebbé válik.
Ilyen nagy mennyiségű adathalmaz kiértékelése és elemzése lehetővé teszi, hogy egy bizonyos jelenséget vagy helyzetet jobban megértehessünk, majd ezen információk segítségével, könnyebben vezérelhető és irányítható legyen.

Az elemző érzékelők segítségével egyes események nyomonkövethetővé vállnak, vagy egyes akciók, mozzanatok kiértékelhetők lesznek. Egy jó példa erre a köztéri világítás hálózatra csatolása: környezeti fényérzékelő szenzorok beépítésével hamar levonható a következtetés, hogy tavasszal később sötétedik, így a köztéri világítás előbb kikapcsolható, és ezzel villamos energiát takaríthatunk meg. Az ilyen szenzorok azt is érzékelik, ha egy világítótest jobban vibrál, mint a többi, amely annak a jele lehet, hogy az utcai lámpa hamarosan tönkre megy. Megelőző karbantartással lehetővé válik, hogy ne forduljon elő olyan eset, amikor hiba miatt kimarad vagy kiesik az utcai közvilágítás egy része.

IoT protokoll

Rengeteg programozói nyelv és protokoll jelent meg az elmúlt időszakban, amely az IoT rendszerek működését támogatja: a hagyományos vezeték nélküli internettől, a bluetooth-ig, a legújabb fejlesztésű LoraWAN-től a Sigfox-ig.

Minden ilyen protokoll az IoT alapvető jellemzőin alapszik.

• Adatsebesség – Milyen mennyiségű információ kerül átviltelre?

• Energiafelhasználás - A viselhető eszközöknek az akkumulátor élettartama sokkal rövidebb, ezt is figyelembe kell venni egy IoT rendszer kiépítésekor. 

• Hatótávolság  – Milyen távolságra történik az adatátvitel? Pár méterre kell továbbítani az információkat vagy kilométerekre?

• Frekvencia – Milyen frekvenciák állnak rendelkezésre az adott régióban?

IoT tervezés

Sok rendszer, mely IoT-technológiát igényel nem a legmodernebb kialakítású. Sokszor egy vagy több eleme ezen rendszereknek elavult vagy elérte a költséghatékonyságának maximumát.

Ma már olyan modulok is elérhetők, mint a Wep Tech, a 6LoWPAN router vagy olyan diszkrét alkatrészek, mint a TI CC2538, amelyek hatékonyan beépíthetők egyénileg megtervezett, saját rendszerekbe is. A kiegészítők között ma már a kapcsolók és a passzív alkatrészek is az IoT-fejlesztés igényei szerint kerülnek kialakításra. Az USB-C például lehetővé teszi, hogy kevesebb kábellel kössük össze az elemeket, amely a viselhető eszközök tervezését könnyíti meg. Míg a többrétegű kerámia kondenzátorok segítségével, melyeknek mérete csupán 0.6mm x 0.3mm, ezek az elemek olyan kis méretűvé tervezhetők, mint még soha ezelőtt.

A jövő otthona a TE Connectivity-vel

Az automatizált otthon ötlete már évtizedek óta foglalkoztatja a fogyasztókat, azonban máig a valóságban a magas költségek és a kivitelezés komplexitása korlátokat szabott az álom megvalósításának.

Végre mindez változóban van. Elértük azt a fordulópontot, hogy az automatizált otthon elérhető közelségbe került számos felhasználó számára, és mindez elérhető áron. A legújabb generációs csatlakoztatott eszközök hálozata otthonunkat intelligens élettérré alakítja, amely figyeli otthoni tevékenységeinket, megjósolja viselkedésmintánkat, és mindezek alapján válaszol igényeinkre.

A TE Connectivity e fejlődés középpontjában áll. Folyamatos fejlesztéseivel olyan kapcsolókat és szenzorokat hoz a piacra, amelyek számos háztartási gépbe beépíthetők, lehetővé téve a gyártóknak, hogy a realitás határait feszegetve még komplexebb intelligens otthont álmodjanak nekünk.