The Internet of Things (IoT): Lumea obiectelor inteligente. Beneficii și riscuri
În secolul următor, planeta Pământ
se va acoperi cu o piele electronică.
Ea va utiliza Internetul ca pe o structură
care să-i suporte și să-i transmită senzațiile.
Pielea umană este o minune inginerească. Având cea mai mare suprafață – 1,5 – 2 m2 – din corpul unui adult, ea procesează imense cantități de date despre temperatură, umiditate și presiunea atmosferică. Înregistrează mișcările aerului, estimează mărimea obiectele prin distanța dintre punctele de contact, ne alertează când apare un pericol, ne ajută, prin transpirație, să ne controlăm căldura internă și ne pregătește pentru plăcere. Dar pielea face mai mult decât să înregistreze evenimente superficiale – ea este și un controlor de sistem. Ne trimite semnale care reglementează fluxul sanguin, activează glandele sudoripare, alertează celulele imunitare în cazul unor invazii dăunătoare și blochează radiațiile ultraviolete. Chiar și atunci când moare, pielea este utilă: celulele moarte se acumulează în strate suprapuse pentru a preveni penetrări nedorite.
Ce-ar fi dacă și planeta Pământ ar avea o „piele” a ei, prin care să suporte și să transmită senzațiile terestre, să simtă diverse pericole – activități seismice, furtuni geomagnetice, erupții vulcanice etc. – și să ne alerteze pentru a le evita?
În realitate, există deja o „piele” electronică planetară, formată din multele milioane de dispozitive electronice de măsurare, monitorizare, alertare etc., conectate între ele prin Internet: termostate, detectori de poluare, camere video, manometre, microfoane, senzori de toate tipurile (e.g., pentru tensiunea arterială, nivelul glucozei, temperatură, presiune), electroencefalograme, electrocardiograme ș.a.m.d. Toate acestea măsoară și monitorizează orașele, speciile pe cale de dispariție, atmosfera, vapoarele, autostrăzile, convoaiele de autocamioane, conversațiile noastre, corpurile noastre: Welcome to the Internet of Things (IoT) – lumea obiectelor inteligente[1], care crează, sub ochii noștri, o nouă viziune paradigmatică a secolului al XXI-lea.
Inventat în 1999 de către antreprenorul britanic Kevin Aston, conceptul TheInternet of Things (IoT) semnifică o structură de obiecte fizice, sau „lucruri”, înzestrate cu componente electronice, softuri, senzori și conexiuni la internet, prin care se colectează și se distribuie date. Obiectele sunt unic identificate, sunt „auto-conștiente” și pot comunica între ele, local sau global, fără intervenția umană (doar pe baza conectivității IP). IoT reprezintă totodată și conceptul de conectivitate omniprezentă pentru afaceri, guverne și consumatori, având propriile sisteme de management, monitorizare, calcule statistice și analiză a datelor.
Definiția de mai sus se poate extinde dincolo de obiecte, incluzând oameni și animale deopotrivă. În IoT, un „lucru” se referă și la o persoană cu un implant cardiac monitorizat, sau un câine cu un micro-cip sub pielea capului sau orice alt obiect natural sau artificial căruia i se poate atașa o adresă IP și care este capabil să transfere date printr-o rețea de internet.
The Internet of Things este deja o prezență cotidiană în viața multora dintre noi: în casele noastre, unde contoare inteligente coordonează și economisesc consumul de energie electrică; în automobilele noastre conectate la Internet, în care sistemul OnStar (SUA) sau eCall (UE) declanșează un răspuns automat în caz de accident, urmărește mașina dacă este furată sau oferă asistență tehnică în caz de nevoie; pe corpurile noastre, ca o inserție în tricoul sau șortul inteligent cu care alergăm, ori ca un implant auditiv care captează zgomotul mașinii de pompieri și îl „moaie” înainte ca noi să-l auzim.
Și apoi, IoT este o idee al cărei timp a venit și, de aceea, mai puternică decât orice armată din lume[2]. Cum se explică? Există o confluență de câțiva factori care, adunați împreună, au transformat un domeniu de science-fiction în realitate: codul de bare (1974); dispozitivul (eticheta) RFID (Radio Frequency Identification); scăderea incredibilă a prețurilor dispozitivelor de stocare a bazelor de date, necesare pentru colectarea, stocarea și procesarea a mii de miliarde biți; apariția IPv6, protocolul de internet care a înlocuit versiunea precedentă, IPv4. Cu noul protocol, este posibil ca o adresă de internet să fie disponibilă în orice obiect care are softul stocat în el: periuța de dinți, mașina de cafea, frigiderul, mașina de spălat vase etc. Tehnologic, IoT a devenit o colecție de coduri de bare, coduri QR, etichete RFID, aplicații NFC (Near Field Communication) and SAAS (Software-As-A-Service), dispozitive de comunicare M2M (Machine-to-Machine), senzori activi, Wi-Fi și IPv6.
Dar, în opinia mea, factorii determinanți în proliferarea și succesul eclatant al IoT sunt apariția și dezvoltarea metodelor de inteligența artificială,machine learning și data mining[3].
Creșterea exponențială a capacității computerelor și apariția IoT ar putea îngropa lumea în volume uriașe de date neinteligibile. Pentru a rezolva această problemă înainte de a deveni prea complexă ca să mai poată fi abordată, folosirea metodelor de inteligență artificială (AI) a devenit opțiunea favorită a companiilor care încearcă să țină sub control mareea de date (Big Data). Scopul inteligenței artificiale este de a prelua mari cantități de date nestructurate – precum cele produse de dispozitivele IoT – și a lua decizii acționabile în legătură cu aceste date. Pe scurt, AI este tehnologia care dă sens datelor și produce instrucțiuni semnificative, cum ar fi comenzile date dispozitivelor IoT pentru a efectua acțiuni specifice.
Machine learning este termenul-umbrelă pentru algoritmii care, automat sau cu ceva sprijin uman, identifică pattern-uri în fluviile de Big Data și determină care comportamente ale dispozitivelor IoT tind să creeze cele mai dorite rezultate. Pe baza algoritmilor de învățare, computerele pot acționa fără a fi programate explicit. În ultimul deceniu, tehnologia machine learning ne-a dat, printre altele, mașinile fără șofer, recunoașterea vorbirii, căutarea efectivă pe internet și o vastă înțelegere a genomului uman. Machine learning este un instrument inteligent atât de prezent astăzi încât unii dintre noi îl folosim de zeci de ori pe zi fără să ne dăm seama.
Data mining este procesul analitic de explorare a bazelor mari de date – Big Data – pentru căutarea și găsirea unor pattern-uri consistente sau/și relații sistematice între diversele variabile, urmat apoi de aplicarea pattern-urilor detectate la noi seturi de date.
IoT este în esență un flux continuu între:
– BAN (body area network): implantul auditiv, tricoul sau șortul inteligent;
– LAN (local area network): contorul inteligent ca interfață a locuinței noastre;
– WAN (wide area network): bicicleta, automobilul, trenul, autobuzul, drona, toate inteligente;
– VWAN (very wide area network): orașul „inteligent”, în care e-serviciile sunt omniprezente, fără a mai fi legate de locații fizice.
Cine asigură trasabilitatea, sustenabilitatea și securitatea rețelelor interconectate devine de facto și de jure noul „stăpân al inelelor”. Un posibil candidat la această poziție este Google cu Glass, PowerMeter, NEST, automobilul fără șofer și www.google.org. Dar competiția pentru a deveni o nouă putere în lumea IoT este acerbă și alți jucători importanți (IBM, CISCO, Accenture, SAP, Microsoft ș.a.) au dezvoltat programe competitive în încercarea de a atrage noi clienți. Iar IoT a început să se diversifice pentru a răspunde mai bine cererilor consumatorilor: Industrial Internet of Things (IIoT), Commercial Internet of Things (CIoT) sau chiar Architectural Internet of Things (AIoT).
Miza competiției dintre giganții menționați este relativ simplă (vezi figura de mai jos):
Conform firmei IDC, până în 2020
– Patru miliarde de oameni vor fi conectați la IoT;
– Patru mii miliarde dolari vor reprezenta veniturile firmelor implicate în IoT;
– Peste 25 milioane de aplicații vor fi disponibile pentru cei interesați;
– Peste 25 miliarde de sisteme incorporate și inteligente vor fi funcționale;
– Cantitatea de date manipulate de IoT va atinge 50 mii miliarde GB.
– În 2014, mărimea pieței europene pentru IoT a fost de 78,9 miliarde USD.
Dincolo de conectarea dispozitivelor la sistemele IT, adevărata valoare a IoT constă în abilitatea de a depista, aproape în timp real, calitățile inerente sau relațiile existente în datele care cresc mereu ca volum, viteză și varietate. IoT nu are nevoie să fie complicat. Chiar și câteva informații critice, descoperite la timp și împărtășite cu cine trebuie, pot optimiza procesele de afaceri, conduce la luarea unor decizii mai informate, identifica noi oportunități de venituri și prevedea comportamentul clienților și partenerilor în moduri neimaginate până acum.
Beneficiile IoT
Există o miriadă de domenii unde se aplică în prezent, sau se vor aplica foarte curând, tehnologiile IoT. Nu-mi propun să exemplific exhaustiv aceste domenii – sunt convins că, printre cititorii articolului de față, se găsesc numeroși specialiști avizați, și ei vor putea oferi detalii specifice. Aș vrea doar să evidențiez acele sectoare sau industrii ale căror activități pot fi dramatic modificate de IoT.
Automatizarea locuințelor: O casă tipică are actualmente o mulțime de dispozitive care sunt pregătite pentru automatizare prin IoT. Unele se găsesc în zona de entertainment (e.g., Smart TV), altele sunt aparate electrocasnice, sau dispozitive de iluminare, acces în locuință și securitate. Utilizând metode de inteligență artificială, managementul acestor dispozitive IoT poate produce o creștere dramatică a calității vieții.
Automobile inteligente: În prezent, șoferul trebuie să configureze manual dispozitivele și funcțiile lor, de la radio la încălzire/aer condiționat, navigație și altele. IoT va transforma aceste dispozitive în obiecte fără folosință curentă, ba chiar le va înlocui cu totul. Dispozitivele IoT, încorporate în automobilele fără șofer, vor elibera șoferii de grijile configurărilor manuale a multor aplicații actuale.
Domeniul sănătății: Aici, IoT va avea cel mai mare impact asupra modului în care bolile sunt diagnosticate și tratate. Practic, prin IoT, îngrijirea sănătății poate deveni mai accesibilă prin creșterea eficienții cu care pacienții sunt diagnosticați și tratați. De exemplu, dispozitivele IoT ar putea face posibilă detectarea rapidă și timpurie a anomaliilor din corpul uman, urmată de stabilirea unui diagnostic și a unui tratament adecvat. Instituțiile medicale ar putea elibera medicamente mai eficient, pe baza analizei AI a feedback-ului produs de dispozitivele IoT. Aceste dispozitive pot fi de diverse dimensiuni, de la cele implantate în corpul uman până la cele care monitorizează mediul în care trăiește bolnavul. Cu alte cuvinte, dispozitivele IoT pot fi utilizate pentru a supraveghea sănătatea pacientului și a transmite medicilor toate informațiile necesare pentru ca ei să ofere o îngrijire mai precisă și personalizată.
INTERVIURILE HotNews.ro