1. Ορισμός

Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) είναι το «Διαδίκτυο που συνδέει τα πάντα», το οποίο αποτελεί επέκταση και εξάπλωση του Διαδικτύου. Συνδυάζει διάφορες συσκευές ανίχνευσης πληροφοριών με το δίκτυο για να σχηματίσει ένα τεράστιο δίκτυο, πραγματοποιώντας τη διασύνδεση ανθρώπων, μηχανών και πραγμάτων ανά πάσα στιγμή και οπουδήποτε.

Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων αποτελεί σημαντικό μέρος της νέας γενιάς της τεχνολογίας των πληροφοριών. Η βιομηχανία της πληροφορικής ονομάζεται επίσης paninterconnection, που σημαίνει σύνδεση πραγμάτων και όλων των πραγμάτων. Επομένως, «Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων είναι το Διαδίκτυο των συνδεδεμένων πραγμάτων». Αυτό έχει δύο έννοιες: πρώτον, ο πυρήνας και το θεμέλιο του Διαδικτύου των Πραγμάτων εξακολουθεί να είναι το Διαδίκτυο, το οποίο είναι ένα εκτεταμένο και διευρυμένο δίκτυο πάνω από το Διαδίκτυο. Δεύτερον, η πλευρά-πελάτης του επεκτείνεται και επεκτείνεται σε οποιοδήποτε στοιχείο μεταξύ στοιχείων για ανταλλαγή πληροφοριών και επικοινωνία. Επομένως, ο ορισμός του Διαδικτύου των Πραγμάτων είναι μέσω της αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων, των αισθητήρων υπέρυθρων, του παγκόσμιου συστήματος εντοπισμού θέσης (GPS), όπως η συσκευή ανίχνευσης πληροφοριών με λέιζερ, σύμφωνα με τη συμβατική συμφωνία, σε οποιοδήποτε στοιχείο που συνδέεται με το Διαδίκτυο, η ανταλλαγή πληροφοριών και η επικοινωνία, προκειμένου να επιτευχθεί η έξυπνη αναγνώριση, η τοποθεσία, η παρακολούθηση και η διαχείριση ενός δικτύου.

2. Βασική τεχνολογία

2.1 Αναγνώριση Ραδιοσυχνοτήτων

Το RFID είναι ένα απλό ασύρματο σύστημα που αποτελείται από έναν αναγνώστη (ή αναγνώστη) και έναν αριθμό αναμεταδοτών (ή ετικετών). Οι ετικέτες αποτελούνται από εξαρτήματα σύνδεσης και τσιπ. Κάθε ετικέτα έχει έναν μοναδικό ηλεκτρονικό κώδικα εκτεταμένων καταχωρίσεων, προσαρτημένο στο αντικείμενο για την αναγνώριση του αντικειμένου-στόχου. Μεταδίδει πληροφορίες ραδιοσυχνοτήτων στον αναγνώστη μέσω της κεραίας και ο αναγνώστης είναι η συσκευή που διαβάζει τις πληροφορίες. Η τεχνολογία RFID επιτρέπει στα αντικείμενα να «μιλούν». Αυτό δίνει στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων μια δυνατότητα παρακολούθησης. Σημαίνει ότι οι άνθρωποι μπορούν να γνωρίζουν την ακριβή τοποθεσία των αντικειμένων και το περιβάλλον τους ανά πάσα στιγμή. Οι αναλυτές λιανικής πώλησης στην Sanford C. Bernstein εκτιμούν ότι αυτή η λειτουργία του Διαδικτύου των Πραγμάτων RFID θα μπορούσε να εξοικονομήσει στην Wal-Mart 8,35 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως, μεγάλο μέρος των οποίων σε κόστος εργασίας που προκύπτει από το γεγονός ότι δεν χρειάζεται να ελέγχονται χειροκίνητα οι εισερχόμενοι κωδικοί. Η RFID έχει βοηθήσει τον κλάδο του λιανικού εμπορίου να λύσει δύο από τα μεγαλύτερα προβλήματά του: την έλλειψη αποθέματος και τη σπατάλη (προϊόντα που χάνονται λόγω κλοπής και διαταραχής των αλυσίδων εφοδιασμού). Η Wal-mart χάνει σχεδόν 2 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως μόνο από κλοπή.

2.2 Μικρο-ηλεκτρομηχανικά συστήματα

Το MEMS σημαίνει μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα. Είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα μικροσυσκευών που αποτελείται από μικροαισθητήρα, μικροενεργοποιητή, κύκλωμα επεξεργασίας και ελέγχου σήματος, διεπαφή επικοινωνίας και τροφοδοτικό. Στόχος του είναι να ενσωματώσει την απόκτηση, την επεξεργασία και την εκτέλεση πληροφοριών σε ένα πολυλειτουργικό μικροσύστημα, ενσωματωμένο σε ένα σύστημα μεγάλης κλίμακας, έτσι ώστε να βελτιωθεί σημαντικά το επίπεδο αυτοματισμού, νοημοσύνης και αξιοπιστίας του συστήματος. Είναι ένας πιο γενικός αισθητήρας. Επειδή τα MEMS δίνουν νέα ζωή σε συνηθισμένα αντικείμενα, διαθέτουν τα δικά τους κανάλια μετάδοσης δεδομένων, λειτουργίες αποθήκευσης, λειτουργικά συστήματα και εξειδικευμένες εφαρμογές, σχηματίζοντας έτσι ένα τεράστιο δίκτυο αισθητήρων. Αυτό επιτρέπει στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων να παρακολουθεί και να προστατεύει τους ανθρώπους μέσω αντικειμένων. Σε περίπτωση οδήγησης υπό την επήρεια αλκοόλ, εάν το αυτοκίνητο και το κλειδί ανάφλεξης έχουν εμφυτευτεί μικροσκοπικοί αισθητήρες, έτσι ώστε όταν ο μεθυσμένος οδηγός βγάλει το κλειδί του αυτοκινήτου, το κλειδί μέσω του αισθητήρα οσμής να μπορεί να ανιχνεύσει μια μυρωδιά αλκοόλ, ασύρματο σήμα ειδοποιεί αμέσως το αυτοκίνητο "σταματήστε την εκκίνηση", το αυτοκίνητο θα βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας. Ταυτόχρονα, «έδωσε εντολή» στο κινητό τηλέφωνο του οδηγού να στέλνει μηνύματα κειμένου σε φίλους και συγγενείς, ενημερώνοντάς τους για την τοποθεσία του οδηγού και υπενθυμίζοντάς τους να το αντιμετωπίσουν το συντομότερο δυνατό. Αυτό είναι το αποτέλεσμα του να είναι «πράγματα» στον κόσμο του Διαδικτύου των Πραγμάτων.

2.3 Μηχανή προς Μηχανή/Άνθρωπος

Το M2M, συντομογραφία του machine-to-machine /Man, είναι μια δικτυωμένη εφαρμογή και υπηρεσία με πυρήνα την έξυπνη αλληλεπίδραση τερματικών μηχανών. Θα κάνει το αντικείμενο να πραγματοποιεί έξυπνο έλεγχο. Η τεχνολογία M2M περιλαμβάνει πέντε σημαντικά τεχνικά μέρη: μηχανή, υλικό M2M, δίκτυο επικοινωνίας, middleware και εφαρμογή. Με βάση την πλατφόρμα cloud computing και το έξυπνο δίκτυο, μπορούν να ληφθούν αποφάσεις με βάση τα δεδομένα που λαμβάνονται από το δίκτυο αισθητήρων και η συμπεριφορά των αντικειμένων μπορεί να αλλάξει για έλεγχο και ανατροφοδότηση. Για παράδειγμα, οι ηλικιωμένοι στο σπίτι φορούν ρολόγια ενσωματωμένα με έξυπνους αισθητήρες, τα παιδιά σε άλλα μέρη μπορούν να ελέγχουν την αρτηριακή πίεση των γονιών τους, ο καρδιακός παλμός είναι σταθερός ανά πάσα στιγμή μέσω κινητών τηλεφώνων. Όταν ο ιδιοκτήτης βρίσκεται στην εργασία, ο αισθητήρας θα κλείνει αυτόματα το νερό, το ηλεκτρικό ρεύμα και τις πόρτες και τα παράθυρα και θα στέλνει μηνύματα στο κινητό τηλέφωνο του ιδιοκτήτη τακτικά για να αναφέρει την κατάσταση ασφαλείας.

2.4 Υπολογιστική με δυνατότητα φόρτισης

Το cloud computing στοχεύει στην ενσωμάτωση μιας σειράς σχετικά χαμηλού κόστους υπολογιστικών οντοτήτων σε ένα τέλειο σύστημα με ισχυρή υπολογιστική χωρητικότητα μέσω του δικτύου και στην αξιοποίηση προηγμένων επιχειρηματικών μοντέλων, ώστε οι τελικοί χρήστες να μπορούν να λαμβάνουν αυτές τις υπηρεσίες ισχυρής υπολογιστικής χωρητικότητας. Μία από τις βασικές έννοιες του cloud computing είναι η συνεχής βελτίωση της ικανότητας επεξεργασίας του «cloud», η μείωση του φόρτου επεξεργασίας του τερματικού χρήστη και, τέλος, η απλοποίησή του σε μια απλή συσκευή εισόδου και εξόδου, καθώς και η απόλαυση της ισχυρής υπολογιστικής και επεξεργαστικής ικανότητας του «cloud» κατ' απαίτηση. Το επίπεδο επίγνωσης του Διαδικτύου των Πραγμάτων λαμβάνει μια μεγάλη ποσότητα πληροφοριών δεδομένων και, μετά τη μετάδοση μέσω του επιπέδου δικτύου, τις τοποθετεί σε μια τυποποιημένη πλατφόρμα και στη συνέχεια χρησιμοποιεί cloud computing υψηλής απόδοσης για να τις επεξεργαστεί και να παράσχει αυτές τις πληροφορίες δεδομένων, ώστε τελικά να τις μετατρέψει σε χρήσιμες πληροφορίες για τους τελικούς χρήστες.

3. Εφαρμογή

3.1 Έξυπνο Σπίτι

Το έξυπνο σπίτι είναι η βασική εφαρμογή του IoT στο σπίτι. Με τη δημοτικότητα των υπηρεσιών ευρυζωνικής πρόσβασης, τα προϊόντα έξυπνου σπιτιού εμπλέκονται σε όλες τις πτυχές. Κανείς στο σπίτι δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει κινητό τηλέφωνο και άλλα προϊόντα, να χειριστεί εξ αποστάσεως το έξυπνο κλιματιστικό, να ρυθμίσει τη θερμοκρασία δωματίου, ακόμη και να μάθει τις συνήθειες του χρήστη, ώστε να επιτευχθεί αυτόματη λειτουργία ελέγχου θερμοκρασίας, οι χρήστες μπορούν να πάνε σπίτι το ζεστό καλοκαίρι για να απολαύσουν την άνεση του δροσερού. Μέσω του πελάτη, μπορείτε να πραγματοποιήσετε την εναλλαγή των έξυπνων λαμπτήρων, να ελέγξετε τη φωτεινότητα και το χρώμα των λαμπτήρων κ.λπ. Ενσωματωμένη υποδοχή Wifi, μπορεί να πραγματοποιήσει τον χρονισμό της υποδοχής τηλεχειρισμού για την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση του ρεύματος, ακόμη και να παρακολουθεί την κατανάλωση ενέργειας του εξοπλισμού, να δημιουργεί ηλεκτρικά γραφήματα, ώστε να μπορείτε να είστε σαφείς σχετικά με την κατανάλωση ενέργειας, να οργανώνει τη χρήση των πόρων και τον προϋπολογισμό. Έξυπνη κλίμακα για την παρακολούθηση των αποτελεσμάτων της άσκησης. Έξυπνες κάμερες, αισθητήρες παραθύρων/πορτών, έξυπνα κουδούνια, ανιχνευτές καπνού, έξυπνοι συναγερμοί και άλλος εξοπλισμός παρακολούθησης ασφαλείας είναι απαραίτητοι για τις οικογένειες. Μπορείτε να βγείτε έξω εγκαίρως για να ελέγξετε την κατάσταση σε πραγματικό χρόνο σε οποιαδήποτε γωνιά του σπιτιού, ανά πάσα στιγμή και τόπο, καθώς και τυχόν κινδύνους ασφαλείας. Η φαινομενικά κουραστική ζωή στο σπίτι έχει γίνει πιο χαλαρή και όμορφη χάρη στο IoT.

Εμείς, η OWON Technology, ασχολούμαστε με λύσεις IoT για έξυπνο σπίτι εδώ και 30 χρόνια. Για περισσότερες πληροφορίες, κάντε κλικOWON or send email to sales@owon.com. We devote ourselfy to make your life better!

3.2 Ευφυείς Μεταφορές

Η εφαρμογή της τεχνολογίας του Διαδικτύου των Πραγμάτων στην οδική κυκλοφορία είναι σχετικά ώριμη. Με την αυξανόμενη δημοτικότητα των κοινωνικών οχημάτων, η κυκλοφοριακή συμφόρηση ή ακόμα και η παράλυση έχουν γίνει ένα σημαντικό πρόβλημα στις πόλεις. Η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο των συνθηκών οδικής κυκλοφορίας και η έγκαιρη μετάδοση πληροφοριών στους οδηγούς, έτσι ώστε οι οδηγοί να προσαρμόζονται έγκαιρα στο ταξίδι τους, μειώνουν αποτελεσματικά την πίεση της κυκλοφορίας. Το αυτόματο σύστημα χρέωσης οδικής κυκλοφορίας (ETC εν συντομία) έχει εγκατασταθεί στις διασταυρώσεις των αυτοκινητοδρόμων, το οποίο εξοικονομεί χρόνο παραλαβής και επιστροφής της κάρτας στην είσοδο και την έξοδο και βελτιώνει την αποδοτικότητα της κυκλοφορίας των οχημάτων. Το σύστημα εντοπισμού θέσης που είναι εγκατεστημένο στο λεωφορείο μπορεί να κατανοήσει έγκαιρα τη διαδρομή του λεωφορείου και την ώρα άφιξης, και οι επιβάτες μπορούν να αποφασίσουν να ταξιδέψουν σύμφωνα με τη διαδρομή, ώστε να αποφύγουν την περιττή σπατάλη χρόνου. Με την αύξηση των κοινωνικών οχημάτων, εκτός από την πίεση της κυκλοφορίας, η στάθμευση γίνεται επίσης ένα σημαντικό πρόβλημα. Πολλές πόλεις έχουν λανσάρει έξυπνο σύστημα διαχείρισης στάθμευσης στο δρόμο, το οποίο βασίζεται σε πλατφόρμα cloud computing και συνδυάζει την τεχνολογία του Διαδικτύου των Πραγμάτων και την τεχνολογία πληρωμών μέσω κινητού για την κοινή χρήση πόρων στάθμευσης και τη βελτίωση του ποσοστού αξιοποίησης του χώρου στάθμευσης και της ευκολίας των χρηστών. Το σύστημα μπορεί να είναι συμβατό με τη λειτουργία κινητού τηλεφώνου και τη λειτουργία αναγνώρισης συχνότητας RADIO. Μέσω του λογισμικού εφαρμογής για κινητά, μπορεί να κατανοήσει έγκαιρα τις πληροφορίες στάθμευσης και τη θέση στάθμευσης, να κάνει κρατήσεις εκ των προτέρων και να πραγματοποιήσει πληρωμές και άλλες λειτουργίες, κάτι που λύνει σε μεγάλο βαθμό το πρόβλημα της «δύσκολης στάθμευσης, δύσκολης στάθμευσης».

3.3 Δημόσια Ασφάλεια

Τα τελευταία χρόνια, οι παγκόσμιες κλιματικές ανωμαλίες εμφανίζονται συχνά και η αιφνίδια και επιβλαβής φύση των καταστροφών αυξάνεται περαιτέρω. Το Διαδίκτυο μπορεί να παρακολουθεί την περιβαλλοντική ανασφάλεια σε πραγματικό χρόνο, να προλαμβάνει εκ των προτέρων, να παρέχει έγκαιρη προειδοποίηση σε πραγματικό χρόνο και να λαμβάνει έγκαιρα μέτρα για τη μείωση της απειλής καταστροφών για την ανθρώπινη ζωή και την περιουσία. Ήδη από το 2013, το Πανεπιστήμιο του Μπάφαλο πρότεινε το έργο του Διαδικτύου βαθέων υδάτων, το οποίο χρησιμοποιεί ειδικά επεξεργασμένους αισθητήρες τοποθετημένους στα βαθιά νερά για την ανάλυση των υποθαλάσσιων συνθηκών, την πρόληψη της θαλάσσιας ρύπανσης, την ανίχνευση πόρων του βυθού, ακόμη και την παροχή πιο αξιόπιστων προειδοποιήσεων για τσουνάμι. Το έργο δοκιμάστηκε με επιτυχία σε μια τοπική λίμνη, παρέχοντας τη βάση για περαιτέρω επέκταση. Η τεχνολογία του Διαδικτύου των Πραγμάτων μπορεί να αντιληφθεί έξυπνα τα δεδομένα ευρετηρίου της ατμόσφαιρας, του εδάφους, των δασών, των υδάτινων πόρων και άλλων πτυχών, γεγονός που παίζει τεράστιο ρόλο στη βελτίωση του ανθρώπινου περιβάλλοντος διαβίωσης.