Internet Rzeczy to wzajemna komunikacja towarzyszących nam na co dzień przedmiotów. Chodzi o sprzęty codziennego użytku, otoczenia miejskiego, pojazdów a nawet urządzeń przemysłowych. Na tym etapie rozwoju, na jakim znajduje się obecnie Internet of Things, przeciętny Kowalski wciąż dostrzega w tej rewolucji głównie kolejne gadżety, które nie wnoszą znaczącej wartości w oszczędności domowego budżetu, ale mogą urozmaicić nasze życie.
Internet of Things – niebanalne rozwiązania banalnych problemów
Inaczej spoglądają na to przedstawiciele przemysłu i biznesu – upatrują oni w IoT szansy na dużą oszczędność. Za przykład może posłużyć branża oświetleniowa, która po rewolucji związanej z wprowadzeniem technologii LED, rozwija inteligentne systemy sterowania umożliwiające dostosowanie w czasie rzeczywistym jasności oświetlenia do zastanych warunków. Zdalny monitoring stanu lamp i wczesne wykrywanie usterek umożliwi optymalizację i efektywność obsługi serwisowej (predictive maintenance).
Współcześnie projektowane urządzenia i te, które będą dopiero w przyszłości powstawały, będą od początku gotowe na podłączenie do Sieci, ponieważ taki standard jest obecnie wymuszany przez rynek. Problemem wciąż pozostają urządzenia już będące na rynku i niemające połączenia z IoT. W przemyśle i medycynie oznacza to najczęściej bardzo drogie systemy, których szybka wymiana jest często niemożliwa, ale też nieopłacalna. Pojawia się więc potrzeba ich dostosowania do technologii IoT np. poprzez integrację z urządzeniem typu IoT Gateway, które umożliwia nie tylko łączność z Internetem (Wi-Fi, Ethernet, 3G/4G), ale również integruje się z monitorowanym systemem przy pomocy sensorów lub dostępnych protokołów komunikacyjnych (USB, RS 485, Bluetooth, DALI, Thread, ZigBee itp.).
Przykład Internet of Things z branży medycznej
Rewolucja, lub może – ewolucja, dotarła również do branży medycznej. Comarch, we współpracy z jednym z globalnych producentów aparatury medycznej, wdrożył swoje rozwiązania z zakresu IoT do sal szpitalnych. Problem, z którym zmaga się producent, to zdalne monitorowanie aparatury medycznej w celu optymalizacji obsługi serwisowej. W urządzeniach dostępna jest duża ilość danych diagnostycznych, które, gdyby były dostępne on-line dla serwisu, pozwoliłyby ograniczyć liczbę wizyt serwisantów albo umożliwiłyby odpowiednie przygotowanie się do takiej wizyty (skompletowanie narzędzi, części zamiennych). Bieżące monitorowanie parametrów maszyny umożliwiłoby planowanie z wyprzedzeniem i na czas rutynowych czynności serwisowych. Rozwiązaniem problemu byłoby podłączenie aparatury do Internetu, chmury Comarch, IoT Platform i centrum monitoringu Comarch e-care, za pomocą Comarch IoT Gateway wyposażonego w Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, USB, 3G i jako opcjonalne moduły: Thread, LoRa, DALI, itp.
Monitorowane urządzenia to systemy do obrazowania 3D. Wewnątrz obudowy znajduje się komputer klasy PC z Windows XP i kompletem standardowych interfejsów: 2xETH, 4xUSB. Na komputerze uruchomione jest oprogramowanie sterujące pracą maszyny. Każdy inżynier mógłby uznać w tym miejscu, że problem jest banalny – wystarczy kabel Ethernet, jednak dopiero inżynier zaznajomiony ze specyfiką urządzeń medycznych dostrzeże ukryte przeszkody. Dostępne są dwa gniazda Ethernet – na zewnątrz i wewnątrz obudowy, po otwarciu drzwiczek serwisowych. Do zewnętrznego podłączona jest sieć, w której przesyłane są wrażliwe dane medyczne. Użycie tej sieci jest praktycznie niemożliwe, z powodu kwestii bezpieczeństwa. Z drugiej strony, podłączenie czegokolwiek do wewnętrznego gniazda, oznacza ingerencję w urządzenie i wymagałoby jego ponownej certyfikacji. A to oznacza olbrzymie koszty i dodatkowy czas. Pozostają porty USB, z których tylko jeden jest dostępny na zewnątrz maszyny i możliwy do użycia. Niestety, urządzenie medyczne pełni rolę USB Hosta, a IoT Gateway nie wspiera trybu USB OTG. Rozważano więc pracę Gateway’a w roli USB mass storage device, ale wymagałoby to znaczących przeróbek, zarówno po stronie elektroniki, jak i oprogramowania. Także tryb pracy MTP został odrzucony z powodu braku wsparcia ze strony systemu Windows XP, a instalacja dodatkowych sterowników znów oznaczałaby ingerencję w urządzenie medyczne i konieczność jego certyfikacji. Ostatecznie IoT Gateway został rozszerzony o moduł konwertera USB-UART-USB, co umożliwiło współpracę dwóch urządzeń typu USB Host i tym samym pozwoliło uniknąć kosztownych zmian sprzętowo-programowych.
Powyższy przykład pokazuje, że pozornie prosty problem (w tym przypadku sprowadzony do połączenia komputera PC z chmurą) może okazać się znacznie bardziej skomplikowany po dokładnym przeanalizowaniu wszystkich aspektów. Znajomość samej technologii komunikacji przewodowej czy bezprzewodowej nie wystarczy do skutecznego łączenia ze sobą otaczających nas rzeczy. Dopiero kompleksowa znajomość protokołów komunikacyjnych, rozwiązań chmurowych, kwestii bezpieczeństwa czy uwarunkowań prawnych, pozwala na skuteczne wdrażanie w życie rozwiązań z obszaru Internet of Things.
Takich przykładów i związanych z nim wyzwań będzie przybywać, gdyż technologia IoT zaczyna na poważnie wkraczać w obszary biznesu. To już nie tylko rozrywka i zabawa, nie tylko próba przywiązania do siebie klienta poprzez programy lojalnościowe przy wykorzystaniu technologii beacon. Gra zaczyna toczyć się o zawłaszczenie przez IoT obszarów kluczowych dla naszego zdrowia (e-Health), bezpieczeństwa (e-Finance, Connected Car) czy procesów przemysłowych (Industry 4.0). Pozostaje bacznie przyglądać się temu, co przyniesie przyszłość i sekundować tym rozwiązaniom, które oprócz czystej rozrywki, będą mogły zaoferować nam realna wartość dodaną.
Artykuł ukazał się 19.10.2016 w czasopismie Elektronika. Autor artykułu: Marcin Okarmus