Najnowsze artykuły
Technologie RFID i EPC | The Internet of Things – wprowadzenie
328
post-template-default,single,single-post,postid-328,single-format-standard,ajax_fade,page_not_loaded,smooth_scroll,,qode-theme-ver-1.4.1,wpb-js-composer js-comp-ver-4.3.4,vc_responsive

The Internet of Things – wprowadzenie

The Internet of Things – wprowadzenie

20:39 19 Marzec w Badania

W artykule przedstawiono wizję rozwoju Internetu poprzez wprowadzanie w życie idei Internetu Rzeczy. Opisane zostały plany, realizowane projekty oraz zaangażowanie Komisji Europejskiej w realizację ukazanych koncepcji.

 

„Internet głęboko zmienił nasz ekonomiczny i społeczny świat. Rozwój jaki widzieliśmy do tej pory, to dopiero początek. Jeśli dzisiaj Internet jest decydującym elementem naszej ekonomii – Internet przyszłości będzie grał jeszcze większą, życiową rolę w każdym wyobrażalnym procesie biznesowym. Stanie się wydajnym narzędziem w pełnym znaczeniu. Internet sam w sobie jest fantastycznym narzędziem do łączenia ludzi razem w ogromny społeczny projekt.”1 – Viviane Reding, Komisarz UE ds. Społeczeństwa Informacyjnego i Mediów.

1. Wstęp

Historia Internetu  ma początek w latach 60.XXw. w programie zleconym przez wojsko USA. Celem było stworzenie rozproszonej sieci komputerowej nie nadzorowanej przez główny komputer-serwer. Połączono ze sobą  4 uniwersytety, które stworzyły pierwsze węzły ARPANET-u. Rozwijany do końca lat 80. został w końcu przejęty od wojska przez uczelnie i ośrodki naukowe. W 1991r. zezwolono, na użycie Internetu do celów komercyjnych. Był to przełom. Pierwsze portale internetowe, przeglądarki graficzne stron WWW, poczta elektroniczna, WAP, p2p. Z każdym rokiem rozwój Sieci nabiera coraz większego rozpędu. Prawie każdy człowiek w uprzemysłowionym świecie miał z nią styczność, a ponad 1,5mld ma stały dostęp poprzez komputer bądź telefon komórkowy. Zglobalizował komunikację pozwalając każdemu użytkownikowi na komunikację między sobą.

Nie powinno zatem nikogo dziwić, że ludzie zadają pytania jaka będzie jego przyszłość? W jaki sposób będzie się dalej rozwijał? Wiadomo, że od jakiegoś już czasu trwają pracę nad projektem globalnej sieci nowej generacji, która zastąpiłaby obecną. Ten nowy projekt miał różne nazwy jednak wraz z rozwojem koncepcji najbardziej popularne stało się określenie „Internet  of Things” (IoT)- Internet Rzeczy.

2. Idee

IoT wychodzi poza dzisiejsze tradycyjne granice wirtualnego świata przenosząc go do rzeczywistego świata, świata obiektów fizycznych. To już nie będzie tylko połączenie komputerów i telefonów komórkowych. Prawie każdy obiekt otaczający człowieka ,będący w zasięgu jego wzroku, będzie w stanie łączyć się z Internetem. Przedmioty codziennego użytku, ubrania, jedzenie, książki, samochody będą nawiązywały ze sobą komunikację.

IoT stworzy dynamiczną sieć miliardów bezprzewodowych identyfikowalnych „rzeczy” komunikujących z następnym i integrujących rozwinięte koncepcje Przetwarzania bez granic, Wszechobecnej komputeryzacji (ubiquitous computing, pervasive computing) i Bezstykowych systemów identyfikacji osób (ambitne intelligence). IoT wymaga przez to pełnej, nieprzerwanej komunikacji, identyfikacji i integracji. IoT scali świat cyfrowy i fizyczny poprzez łączenie ze sobą razem wszechobecnych sieci, miniaturyzacji urządzeń, komunikacji mobilnej oraz nowych modeli procesów biznesowych.2

Źródło: itu.int3

 

Obecnie dzięki dostępnym technologiom RFID, GSM, NFC, GPS możliwe są badania migracji zwierząt, opłaty za przejazdy drogowe, paszporty biometryczne, legitymacje elektroniczne. Implanty wszczepiane pod skórę zastępują gotówkę w klubach. W 2004 roku meksykańska kancelaria prokuratora wszczepiła implanty 18 swoim pracownikom w celu kontroli dostępu do pomieszczeń z chronionymi danymi. W wielu restauracjach dzięki chipom RFID sprawdzana jest świeżość potraw. Prowadzone są badania w zakresie zdalnego diagnozowania stanu zdrowia pacjenta i automatycznego alarmowania w razie jego pogorszenia.

IoT już teraz usprawnia bezpieczeństwo w przemyśle lotniczym.  Każda część samolotuposiada urządzenie monitorujące stan zużycia części, ostrzegające o konieczności inspekcji i wymiany.  Bezprzewodowo łączy się ze skanerem mechanika, bądź z kabiną pilotów. W ten sposób jest zaoszczędzany czas na sprawdzanie stanu samolotu oraz zmniejszone ryzyko awarii samolotu.
Użycie tagów RFID do oznaczania bagaży pomoże zlikwidować pomyłki z ulokowaniem bagażu w złym samolocie lub ich zagubieniem.

W przemyśle samochodowym RFID użyte zostanie już od początku procesu produkcji, czyli od taśmy produkcyjnej, poprzez usprawnienie logistyki, zwiększenia kontroli jakości do usprawnienia obsługi klienta. Tagi umieszczone na częściach będą zawierały informacje kiedy i gdzie produkt został wykonany, jego kod i typ. Pozwoli to dokładnie określić serwisantowi odpowiednią część w razie awarii.  Również w razie kradzieży auta nie wystarczy już pomalowanie, przebicie numerów nadwozia, bądź silnika, lub pocięcie na części nie wystarczy żeby ukryć, to przestępstwo, ponieważ każda część będzie łatwa do namierzenia.
Na drodze, dedykowana komunikacja krótkiego zasięgu (ang.DSRC) da możliwość zwiększenia bezpieczeństwa, poprzez automatyczne hamowanie, przyspieszanie lub manewry w celu uniknięcia kolizji z innym pojazdem ( komunikacja V2V – vehicle-to-vehicle), lub przeszkodą, jak również jazdę zgodnie z przepisami – komunikując się ze znakami na drodze i sygnalizacją świetlną ( komunikacja V2I – vehicle-to-infrastructure).

W medycynie RFID posłuży do monitorowania aktualnego stanu zdrowia pacjenta, jak praca serca, poziom cukru we krwi oraz automatycznego poinformowaniu o złym jego stanie; przypomnienie o wzięciu odpowiedniego lekarstwa.

Już teraz istnieją sklepy , gdzie klient może bez problemu zobaczyć różnicę pomiędzy winami, specyfikę produktu,kładąc je obok siebie w wyznaczonych miejscach.Wszystkie informacje wyświetlane są na monitorach, tak więc każdy, nawet amator może dobrać produkt odpowiedni dla siebie. Wszystko dzieje się z wykorzystaniem technologii RFID.

W Korei natomiast wybudowano inteligentny dom przyszłości, naszpikowany elektroniką, gdzie monitory PC są niewidzialnie osadzone w lustrach łazienkowych, czujniki i kamery są wszędzie.

Zobacz film: http://www.youtube.com/watch?v=2mxocMgUrvo&feature=fvw

I jeszcze jeden przykład zastosowania technologii RFID, tym razem pokazuje jak będą robione zakupy w marketach:

New Songdo – Miasto Utopia

http://archleague.org/2009/10/new-songdo-city-and-meixi-lake/

Źródło:> Thr Architectural League

„W 2014 roku w odległości 65 kilometrów od Seulu powstanie New Songdo, miasto na miarę XXI wieku. Już dziś wyrasta ono z ziemi na sztucznej wyspie. Złożona z drapaczy chmur metropolia została nazwana miastem wszechobecnym – bo jej główną ideą jest komputerowe kontrolowanie absolutnie każdego ruchu mieszkańców. W pojemnikach na śmieci będą np. czujniki, które poinformują, gdy ktoś wrzuci szkło do kosza na papier; w mieszkaniach będą wrażliwe na nacisk podłogi – żeby wiedzieć, gdy ktoś się przewróci (by w przypadku osób starszych móc wysłać pomoc); systemy informatyczne będą gromadzić informacje o zdrowiu, pracy, życiu osobistym każdego z mieszkańców. Bezprzewodowy dostęp do internetu dostępny w każdym miejscu w mieście to już oczywiście standard. Brzmi to jak scenariusz filmu science-fiction – tymczasem mieszkania w New Songdo sprzedają się błyskawicznie.”4 (strona domowa: www.new-songdocity.co.kr)

Zobacz film: http://www.youtube.com/watch?v=cVtvlQ4Jzbw

3. „Plan działania dla Europy”

IoT stał się na tyle ważnym tematem, że nawet instytucje UE biorą aktywny udział w jego tworzeniu.
Stwierdzono, że pozostawienie rozwoju IoT sektorowi prywatnemu i możliwe, że innym regionom świata nie jest sensowną opcją w perspektywie zmian społecznych jakie IoT przyniesie.

18. czerwca 2009 Komisja Europejska wydała komunikat  „Internet Rzeczy – plan działania dla Europy5.Określone są w nim ogólne obszary działań, które będą wspierać rozwój IoT:

1.  zarządzanie – KE zainicjuje i wypromuje dyskusje, fora i decyzje dot. podstawowych zasad zarządzania IoT.
2. stałe monitorowanie prywatności i ochrona danych osobowych – KE przyjęła 12 maja 2009 rekomendacje dla zasad ochrony prywatności i danych w aplikacjach opartych na RFID.6
3. prawo do „milczenia chip-ów” – planowana jest debata na temat praw konsumenta do odłączania przedmiotu od sieci w dowolnym momencie.
4. identyfikacja potencjalnych zagrożeń – bezpieczeństwa, dostępu, funkcjonalności.
5. IoT jako siła napędowa gospodarki i społeczeństwa – czy IoT powinien stać się na tyle ważny, że w razie problemów, awarii mógłby wywrzeć poważny wpływ na gospodarkę i społeczeństwo.
6. standaryzacja – standaryzacja pełni istotną rolę, ponieważ zmniejsza koszty włączenia nowych użyteczności, stając się warunkiem koniecznym dla ich współdziałania i korzyści skali oraz pozwala lepiej konkurować firmom na rynku międzynarodowym.
7. badania i rozwój – KE kontynuuje finansowanie w ramach 7 Programu Ramowego, projektów związanych z IoT w szczególności z zakresu mikroelektroniki, komponentów nie-krzemowych, technologii magazynowania energii, inteligentnych systemów komunikacji bezprzewodowej, semantyki, systemów emulujących ludzkie rozumowanie w nowych aplikacjach.
8. partnerstwo prywatno-publiczne – KE przygotowuje 4 projekty prywatno-publiczne – ‘zielone samochody’, ’wydajne energetycznie budynki’, ‘fabryki przyszłości’, ‘Internet przyszłości’ – w których IoT może grać istotną rolę
9. innowacja –  KE uruchomi pilotażowe projekty promujące do gotowości organizacje UE do wprowadzania aplikacji IoT
10. świadomość instytucji – KE będzie regularnie informować instytucje UE o postępach w pracach nad IoT.
11. dialog międzynarodowy – KE powiększy istniejący dialog ze światowymi partnerami poprzez dzielenie się informacjami oraz brania udziału we wspólnych projektach.
12. środowisko – rozpocznie się regularny monitoring oraz badania w przemyśle przetwórstwa odpadów przy użyciu RFID.
13.  statystyka – Od grudnia 2009 Eurostat zacznie publikować statystyki dotyczące technologii RFID. Pozwoli to badać zmiany stopnia rozwoju i penetracji technologii w przemyśle i społeczeństwie oraz efektywności działań instytucji UE.
14. ewolucja – spośród współtworzących projekt IoT, KE wybierze grupę mającą stale badać ewolucję IoT.

Jednak w samym dokumencie zawarte jest stwierdzenie, że IoT nie jest jeszcze namacalny, rzeczywisty. W perspektywie wizji dużej liczby technologii, ich różnych kombinacji, ciężkiej do przewidzenia ewolucji i rozwoju, w ciągu 5 do 15 lat możliwa jest drastyczna modyfikacja przedstawionych założeń. Mimo to Europa powinna grać główną rolę w kształtowaniu IoT tworząc Internet Rzeczy Internetem Rzeczy dla ludzi. Nie są to czcze deklaracje.

4. Projekty wspierane przez UE.

Jednym z pierwszych problemów napotykanych na drodze przyszłego internetu jest liczba potencjalnych unikalnych adresów wymaganych przez założenia IoT. Przeciętnie jednego dnia człowieka otacza od 1000 do 5000 przedmiotów. Nawet przy obecnej liczbie ludności niemożliwe jest poprzez protokół IPv4 przypisać odpowiedniej liczby unikalnych adresów. A wiadomo, że ludzi przybywa. Problem ten ma zostać rozwiązany poprzez wprowadzenie protokołu IPv6 który pozwoli na przypisanie do każdego mieszkańca Ziemi do 295 numerów IP.
Komisja Europejska chce, aby do 2010r. 25% europejskich internautów uzyskało dostęp do Internetu za pośrednictwem IPv6. Wzywa też państwa członkowskie, dostawców usług internetowych, usługodawców i dostawców treści, producentów oraz przedstawicieli branży do podjęcia działań usprawniających przejście na standard Ipv67.
Kolejnym krokiem jest zwiększenie przepustowości oraz dostępu do wysokiej jakości łączy. Obecnie z takich usług korzysta 40% gospodarstw w UE. Zmierzając więc w kierunku IoT  trzeba przyspieszyć rozwój technologii szerokopasmowej. Od 2005 wspomagany jest przez unijną strategię 20108.

Do głównych celów 2010, czyli strategii politycznej Komisji w sferze społeczeństwa
informacyjnego, należy rozpowszechnianie integracyjnego społeczeństwa informacyjnego
poprzez podejmowanie działań zmierzających do zapewnienia powszechnego dostępu do
łączy szerokopasmowych. Strategia pod hasłem dostęp szerokopasmowy dla wszystkich
została określona w komunikacie Komisji z marca 2006 r. zatytułowanym „Niwelowanie
różnic w dostępie do łączy szerokopasmowych
9. Komunikat ten objaśnia w szczególności,
w jaki sposób władze regionalne i lokalne w UE mogą sięgać po unijne fundusze strukturalne
i rozwoju obszarów wiejskich – zwłaszcza w rejonach oddalonych i wiejskich, nie tylko w
celu budowy infrastruktury, ale również dla potrzeb rozbudowy e-usług i narzędzi
potrzebnych obywatelom

UE od dłuższego czasu wprowadza programy mające wspomagać prace nad nowoczesnymi technologiami. Obecny 7.Program Ramowy w zakresie badań i rozwoju technologicznego (7-th Framework Programme) jest największym mechanizmem finansowania i kształtowania badań naukowych w Europie. Trwa on 7 lat (2007-2013) i na jego realizację przeznaczono
ok. 54mld EUR.

7.PR jest podstawą do realizacji założeń uczynienia z UE najbardziej konkurencyjnej i dynamicznej, opartej na wiedzy, gospodarki na świecie. Podzielony jest na szereg obszarów i programów z których największy budżet (ok. 9mld EUR) otrzymały Technologie Informatyczne i Komunikacyjne (ICT)10.

Oto cele niektórych z projektów:

ASPIRE – rozwinięcie wsparcia dla środowiska sprzętowo-programowego RFID używanego przez SME (smal and medium enterprises – małe i średnie przedsiębiorstwa) , jak najmniejszym dla nich kosztem finansowym. (strona domowa: http://www.fp7-aspire.eu)

CASAGRAS – Coordination and support action for global RFID – related activities and standardization – zdefiniowanie w pełni  zwartego modelu IoT zawierającego technologie RFID i inne poboczne technologie; przyczynienie się do zdefiniowania międzynarodowych standardów wymaganych w relacjach RFID i IoT (strona domowa: http://www.rfidglobal.eu/)

CUTELOOP – analiza aktualnego stanu rozwoju podłączanych urządzeń dla lepszej integracji SME w zintegrowane przedsiębiorstwo. (strona domowa: http://www.cuteloop.eu/)

GRIFS – zajmuje się publikowaniem aktualnego stanu wiedzy na temat wszystkich organizacji tworzących standardy RFID, geograficznego i technicznego zakresu oraz analizy z ich pracy. (strona domowa: http://www.grifs-project.eu/)

5. Podsumowanie

W IoT każda „rzecz” jest podłączona do Internetu i komunikuje się z innymi, w tej sytuacji powstają nowe  problemy bezpieczeństwa i prywatności:  poufność, autentyczność, integralność odczytanych i przetwarzanych danych przez „rzeczy”.  Miliony przeprowadzanych transakcji, różne stopnie zabezpieczenia i dostępu. Prywatność ludzi i rzeczy musi być zapewniona, by zapobiegać nieautoryzowanemu rozpoznawaniu i śledzeniu. W tym kontekście, więcej autonomicznych i inteligentnych rzeczy stwarza problemy jak tożsamość i prywatność rzeczy oraz odpowiedzialność za ich działanie.  Stwarza to nowe wyzwania i  będzie ciągle jeszcze podlegać publicznej dyskusji.

Podsumowaniem tych wszystkich działań mogą być słowa Geoff Mulligan’a, jednego z współtwórców ARPANET-u, obecnie przedstawiciela jednej z organizacji promującej  technologie IoT – Ipso Alliance- które brzmią: „Nie ma żadnego  powodu dla którego Internet nie miałby znajdować się w każdym jednym urządzeniu”.

1,3”Internet Rzeczy”- ogólnodostępna książka o tematyce IoT:
http://books.google.pl/books?id=_ZS_g_IHhD0C&printsec=frontcover

2Wikipedia „Ambient Intelligence”:
http://en.wikipedia.org/wiki/Ambient_intelligence

3Portal internetowy International Telecommunication Union:
http://www.itu.int/osg/spu/publications/internetofthings/InternetofThings_summary.pdf

4Gazeta Wyborcza „Idealne miasta XX wieku”:
http://wyborcza.pl/1,76842,3863158.html

5Komuniakt Komisji Europejskiej „Internet Rzeczy – plan działania dla Europy”:
http://ec.europa.eu/information_society/policy/rfid/documents/commiot2009.pdf

6Rekomendacje przyjęte przez Komisję Europejską:
http://ec.europa.eu/information_society/policy/rfid/documents/reccommendationrfid.pdf

7Wymagane Strategie przez UE
http://ec.europa.eu/information_society/eeurope/i2010/strategy/index_en.htm

8The Guardian „The net shapes up to get physical”:
http://www.guardian.co.uk/technology/2008/oct/16/internet-of-things-ipv6

9Komunikat Komisji z marca 2006 „Niwelowanie różnic w dostępie do łączy szerokopasmowych
http://www.rfid.citilab.pl/sites/default/file/COMM_PDF_COM_2008_0594_F_PL_COMMUNICATION.pdf

10Krajowy Punkt Kontaktowy Programów Badawczych UE „Podstawy 7PR”
http://www.kpk.gov.pl/7pr/podstawy/index.html



Oceń ten artykuł