W najnowszym numerze miesięcznika Focus ukazał się artykuł “Dom bardziej inteligentny”, w którym zamieszczono fragmenty wywiadu z Marcinem, jednym z naszych integratorów. We wspomnianym artykule autor podjął temat coraz bardziej popularnego trendu nazwanego Internet of Things (IoT, w Polsce znany również pod nazwą Internet Rzeczy bądź Internet Przedmiotów), który powiązał z inteligentnym domem.Samo powiązanie IoT z inteligentnym domem jest jak najbardziej trafne, jednak według nas autor w niektórych fragmentach artykułu robi to w nieco błędny sposób, o czym napiszemy w dalszej części naszego wpisu.Internet of Things staje się coraz częściej poruszanym tematem, który jest ściśle związany z inteligentnym domem, dlatego też sami postanowiliśmy bliżej przyjrzeć się temu, coraz bardziej popularnemu trendowi, by ocenić jaki wpływ ma on na funkcjonalność inteligentnych domów i wzrost możliwości jakie oferują.
Wszechobecność Internetu
Internet stał się medium, z którym mamy do czynienia niemal wszędzie. Coraz częściej spotykamy się z bezprzewodowym dostępem do sieci w autobusach miejskich, na przystankach, nie wspominając o centrach handlowych i restauracjach, w których dostęp do Wi-Fi jest już standardem. Internet stał się narzędziem bez którego trudno się obyć większości współczesnych ludzi, rośnie liczba osób posiadających urządzenia mobilne z technologią 3G czy LTE, która umożliwia dostęp do Internetu praktycznie z dowolnego miejsca. Dla wielu ludzi Internet stał się głównym narzędziem pracy.
Internet of Things
Internet of Things jest ideą, której przyświeca włączenie wszystkich urządzeń elektronicznych do sieci. Dzięki temu, każde urządzenie, czy to telefon komórkowy, tablet, odkurzacz, ekspres do kawy bądź lodówka będą mogły się między sobą komunikować oraz wchodzić w interakcje. Dodatkowo z wszystkimi urządzeniami użytkownik będzie mógł się łączyć za pomocą Internetu, bez względu na to gdzie obecnie się znajduje.
Termin ten pierwszy raz został użyty w 2009 roku jako konceptualizacja rosnących możliwości Internetu, które może dostarczać przy jego wzrastającej łączności oraz zasięgowi. Dziś pojęcie IoT staje się częścią naszego codziennego języka, zachowań i świadomości.
Koncepcja IoT nie jest łatwym tematem do wytłumaczenia, ponieważ całość nie sprowadza się jedynie do komunikacji i przesyłu danych pomiędzy komputerem PC a mobilnymi urządzeniami. Obecny raport stworzony przez firmę Setifel, w którym zawarto definicję oraz opis Internet of Things, zajmuje prawie 70 stron, a jednym z głównych tematów w nim poruszonych jest “inteligentny dom” oraz bardzo szybka ewolucja urządzeń, które zostają zintegrowane z Internet of Things za pośrednictwem domu.
Integracja urządzeń w Internet of Things (źródło: www.sporttechie.com)
Internet of Things w inteligentnym domu
Autor artykułu, o którym wspominaliśmy na początku naszego wpisu, utożsamia pojęcia IoT i inteligentnego domu, choć według nas robi to w nie do końca prawidłowy sposób.
Po pierwsze, wiele funkcji inteligentnego domu, przypisanych w artykule do IoT, jest możliwe do wykonania bez konieczności podłączania wszystkich urządzeń do Internetu.
Po drugie, nieprawdą jest, że w przypadku inteligentnego domu istnieje mało urządzeń, które mogą ze sobą współpracować, co utrudnia ich integrację i komunikację między nimi. Na rynku istnieje wielu producentów urządzeń dla danego systemu automatyki domowej (przykładowo dla systemu KNX urządzenia produkuje ponad 300 producentów, w systemach Z-wave oraz ZigBee liczba ta wynosi kilkudziesięciu producentów), które bez problemu mogą ze sobą funkcjonować i komunikować się.
Standaryzacja – czyli wspólny język urządzeń
W przypadku urządzeń tworzonych z myślą o IoT brakuje obecnie bardzo ważnej cechy, jaką jest standaryzacja. W związku z tym, tak jak pisał autor artykułu, może występować problem z łącznością pomiędzy urządzeniami różnych marek, które mówiąc najprościej mogą nie znaleźć wspólnego języka przez co nie będą działać w sposób w jaki byśmy chcieli. Jednak taki problem nie występuje w przypadku inteligentnych domów, w których standaryzacja jest powszechna, co w artykule z Focusa nie było jasno podkreślone.
Poza tym warto również zwrócić uwagę, że istotą Internet of Things nie jest sam fakt łączenia się wszystkich urządzeń z Internetem a komunikacja między nimi, oraz przepływ informacji, które następnie przetwarzają w celu wykonania danej akcji.
Jeden system dzięki integracji
Najłatwiej ideę IoT można pokazać właśnie na przykładzie inteligentnego domu. Każde urządzenie, które może komunikować się ze sobą za pomocą dowolnej technologii, czy jest to Wi-Fi, Bluetooth, NFC, RF, ZigBee bądź inna dowolna metoda komunikacji sprawia, że urządzenia przestają funkcjonować jako pojedyncze urządzenia a stają się częścią domowego ekosystemu, który ma na celu uprościć życie domowników.Dlatego też tak ważnym czynnikiem Internet of Things, który ma uprościć nam życie, jest integracja, realizowana poprzez umożliwienie wszystkim urządzeniom w domu komunikacji między sobą.Obecnie nie wszystkie urządzenia będące w domu mają połączenia z Internetem a co za tym idzie, nie mogą samodzielnie się ze sobą komunikować. Jednak problem ten jest rozwiązywany dzięki integracji, jaką dają systemy inteligentnego domu. Dzięki nim urządzenia w inteligentnym domu potrafią odbierać informacje od ludzi oraz urządzeń, np. za pomocą konfigurowalnych scen. Można więc powiedzieć, iż obecnie dzięki systemom automatyki domowej wszystkie urządzenia w domu stają się urządzeniami IoT.
IoT w praktyce: przykładowe scenariusze funkcjonowania
A jak może to wyglądać w praktyce? Oto scenariusz: w miarę zbliżania się do frontowych drzwi swojego domu, pilot zdalnego sterowania wbudowany w klucz otwiera drzwi. Komunikaty radiowe z drzwi wysyłają do sieci prośbę o włączenie świateł na korytarzu. Domowy termostat, który obniżył temperaturę, kiedy wyszedłeś do pracy, komunikuje się ze stacją pogodową i na podstawie informacji o warunkach na zewnątrz ustawia najbardziej dla Ciebie optymalny tryb pracy. Jeśli zaparkowałeś samochód w garażu brama wysyła informację do ekspresu do kawy, że nie przyjechałeś tylko na chwilę, więc w kuchni już parzy się Twoja ulubiona kawa a w salonie włącza się telewizor emitujący ulubiony kanał.
Innym przykładem idealnie pokazującym możliwości wykorzystania IoT i inteligentnego domu jest wysyłanie danych pomiędzy domem a elektrownią, gdzie za pomocą systemu aukcyjnego można sprzedawać wyprodukowaną przez dom energię, której Twój dom nie jest w stanie wykorzystać. Taka informacja z ofertą naszej energii może zostać wysłana do samochodów w okolicy, które potrzebują doładowania. Dzięki temu, że wysłaliśmy informację o posiadanym nadmiarze energii, który możemy odsprzedać, właściciel samochodu może do nas podjechać i uzupełnić braki w akumulatorach.
Przykład działania Internet of Things (źródło: www.idgconnect.com)
Jak widzimy w przytoczonych przykładach wszystko funkcjonuje jak w zegarku, co prowadzi nas do ciekawej definicji, wypowiedzianej przez Paula Williamsona z firmy CSR: “Prawdziwy Internet of Things to koordynacja pomiędzy wieloma urządzeniami”.
IoT prawie jak człowiek? Czyli jak działają sensory w urządzeniach włączonych do IoT
Co jeszcze sprawia, że IoT staje się bardziej “ludzki”? Odpowiedzią na to pytanie są sensory. Duża część urządzeń korzystających z możliwości IoT posiada wbudowane sensory, które mogą przykładowo rejestrować zmiany w temperaturze, oświetleniu, ciśnieniu, dźwięku czy też ruchu. Sensory są oczami i uszami na to co dzieje się w Twoim domu.
Jak wygląda przykład działania sensora w IoT?: Jesteś na wakacjach a Twój dom stoi pusty. Czujnik wilgoci wykrywa wodę w piwnicy. Wykrycie czujnika jest przetwarzane przez aplikację, która odebrała kolejną wiadomość od czujnika temperatury, mówiącą o wykryciu przepływu wody w głównej rurze (gdy przepływa woda zabiera ciepło i obniża temperaturę rury).
W tym momencie czujnik wilgoci wysyła zapytanie do stacji pogodowej czy na zewnątrz były silne opady deszczu, które mogły spowodować zalanie piwnicy. Jeśli stacja pogodowa nie odnotowała silnych opadów, przyczyną może być uszkodzona rura, w której wykryto przepływ wody. Na bazie tych informacji sensory są w stanie powiadomić o danej sytuacji nie tylko Ciebie ale również odpowiednie służby, które posiadają urządzenia odbierające alerty od innych urządzeń.
Po otrzymaniu alertu samochód danych służb aktualizuje swoją trasę przejazdu by sprawdzić co się dzieje w Twoim domu. Dodatkowo wysyła informację o zmianie godziny do innych domów w których ma się pojawić.
Oto w jaki sposób możesz się upewnić co się dzieje. Za pośrednictwem aplikacji mobilnych otrzymasz dwa kody, aby odblokować drzwi: dla swojego sąsiada i inny dla specjalisty. Kiedy drzwi zostaną odblokowane powiadomienie tekstowe powie Ci kto wszedł. Jeśli dodatkowo masz zainstalowane kamery bezpieczeństwa w danym pomieszczeniu, bądź w jego okolicy, możesz wszystko obserwować ze swojego laptopa bądź tabletu. Posiadanie stałej wiedzy o kondycji własnego domu jest bardzo dużą zaletą, przemawiającą za adaptacją IoT we własnym domu.
Inne przykłady wykorzystania IoT
Internet of Things otwiera wiele możliwości dla kreatywnych twórców aplikacji, którzy mogą tworzyć wiele przydatnych, dotąd niedostępnych funkcjonalności dla inteligentego domu.
Zacznijmy od inteligentnej lodówki. Kupujesz artykuły spożywcze online oraz zamawiasz je do domu. Obecnie coraz popularniejsze wśród sklepikarzy i producentów artykułów spożywczych staje się dodawanie do swoich produktów tagów RFID (technika, która wykorzystuje fale radiowe do przesyłania danych na temat produktu). Dzięki temu lodówka wie co jest w środku, i posiada dodatkowo czułe na wagę półki oraz informacje o dacie ważności produktów. Taka lodówka pomaga Ci w aktualizacji listy zakupów, automatyzując zamówienia i dostarczając informacje o wartościach odżywczych zamawianego jedzenia.
Bardziej niestandardowe przykłady? Powiedzmy, że masz ochotę na duże opakowanie lodów, przy wyjmowaniu ich z lodówki bezprzewodowe głośniki w kuchni oznajmiają Ci: “Proszę przemyśl swój wybór, oto Twoja najnowsza waga i BMI”. Dane przedstawione w głośnikach opierają się na informacji dostarczonej przez wagę łazienkową i lodówkę. Waga nigdy nie została zaprojektowana do komunikacji z Twoją lodówką, ale twórca aplikacji, wykorzystując swoją pomysłowość, stworzył aplikację łączącą dane pochodzące z obu urządzeń.
Na pierwszy rzut oka kombinacja waga-lodówka-głośniki może wydawać się mało logiczna, ale właśnie o to chodzi: w IoT, twórcy aplikacji mają możliwość łączenia na pozór odmiennych rzeczy do tworzenia nowych, dotąd niedostępnych rodzajów funkcjonalności.
Przyszłość inteligentnego domu
Interesującą wizję rozwoju IoT w kontekście inteligentnego domu przedstawił Zoltan Karpathy z organizacji BSRIA, podczas konferencji zorganizowanej na ISE 2014 w Amsterdamie. Na wykresie pokazał on jak wraz z rozwojem IoT rozwija się funkcjonalność i możliwości inteligentnego domu. Rozwój ten podzielił na 3 fazy, wykres autora przedstawiamy poniżej:
Wykres z prezentacji Zoltana Karpathy przestawionej na targach ISE 2014 (przetłumaczony z angielskiego)
Jak widać na wykresie, obecnie znajdujemy się w drugiej fazie rozwoju nazwanego “Połączony” dom (z ang. “Connected” home, co naszym zdaniem brzmi lepiej niż polski odpowiednik). W tej fazie ważną rolę zaczyna odgrywać Internet, dzięki któremu domownik może kontrolować swój dom z dowolnego miejsca na świecie oraz integracja, polegająca na tym, że wszystkim sterujemy za pomocą jednego urządzenia. Integracja ta zwiększa komfort oraz bezpieczeństwo mieszkańców a także zmniejsza zużycie energii całego domu.
Trzecia faza związana z inteligencją otoczenia, jest efektem wspomnianej wcześniej komunikacji, która ma zachodzić pomiędzy wszystkimi urządzeniami w domu. To dzięki niej dom samodzielnie, bez ingerencji człowieka może, na podstawie zachowań i przyzwyczajeń domowników odpowiadać na ich potrzeby, tym samym upraszając ich życie.
Jednak komfort oferowany przez IoT nasuwa bardzo ważne pytanie. Czy jesteśmy gotowi udostępnić urządzeniom tak dużą kontrolę nad naszym domem, a tym samym nad nami samymi? Kwestia bezpieczeństwa jest bardzo ważna w przypadku IoT.
Czy IoT jest dla mnie bezpieczny?
Eksperci od spraw bezpieczeństwa martwią się, że konsumenci nie będą w stanie odróżnić bezpiecznych oraz potencjalnie niebezpiecznych urządzeń przeznaczonych do swojej domowej sieci. Tak samo problem ten dotyczy sieci korporacyjnych. Wiele z takich urządzeń: bardzo tanich i co za tym idzie o wątpliwej jakości, dodatkowo produkowanych przez nieznanych producentów, może nie posiadać żadnych zabezpieczeń własnych.
Badacze związani z problemami bezpieczeństwa w sieci wymyślili różne przykłady potencjalnych zagrożeń, które zostały przedstawione na ostatniej konferencji Black Hat, poświęconej bezpieczeństwu w sieci. Jednym z nich był przykład jak hakerzy mogą wywołać chaos, poprzez przejęcie kontroli nad systemem HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning skrót oznaczający branżę inżynierii sanitarnej zajmującą się: ogrzewaniem, wentylacją i klimatyzacją), który mogliby dowolnie włączać i wyłączać. Innym przykładem był monitoring dziecka, który również może zostać przejęty przez kogoś z zewnątrz.
Jedną z zalet i szans dla IoT jest fakt, że jest on wciąż w fazie wczesnego rozwoju. Dzięki temu cała społeczność związana z bezpieczeństwem, ma szansę zbudować system Internet of Things z bardzo silnymi środkami ochrony. Przykładem działań podejmowanych w stronę pracy nad bezpieczeństwem IoT jest firma Cisco, która ogłosiła konkurs z nagrodą rzędu $300.000 za najlepsze pomysły na zabezpieczenia dla IoT.
Jest to dowód, iż największe firmy z branży poważnie podchodzą do tematu bezpieczeństwa, i o ile konsumenci będą korzystać ze sprawdzonych urządzeń, pochodzących od renomowanych marek mogą być w przyszłości pewni o swoje bezpieczeństwo i zachowanie prywatności we własnym domu.
IoT w symbiozie z inteligentnym domem
Urządzenia, korzystające z możliwości IoT, powoli zaczynają rewolucjonizować nasz świat. Powstają one w celu uproszczenia naszego życia, ale osiągną to tylko wtedy, kiedy będą aktywnie ze sobą współpracować, a nie działać w oddzielnym środowisku. Automatyka domowa łączy takie urządzenia od lat, a w miarę, kiedy na rynku pojawiać się będzie coraz więcej urządzeń korzystających z możliwości IoT, możliwości inteligentnego domu będą gwałtownie rosnąć.
Najważniejsze w tym wszystkim jest to, aby użytkownik zachował rozsądny stopień kontroli nad własnym domem, który nie zagrozi bezpieczeństwu domowników oraz nie naruszy ich strefy prywatności, która jest bardzo istotna dla każdego z nas.
źródła zdjęć:
Okładka Focusa maj 2014: www.focus.pl
Puzzle integracja: www.contman.pl
