Úvod > Články > Matrix všedního dne aneb Internet věcí a chytré objekty

Matrix všedního dne aneb Internet věcí a chytré objekty

Pavel Vachtl Zvykli jsme si na internet a web pohlížet jako na převážně informační či virtuální strukturu. Ta se sice dotýká reálného světa a věcí v něm, nicméně většinou spíše nepřímo a abstraktně, nikoliv fyzicky a konkrétně. Pozvolna však vzniká jistá třída tzv. chytrých objektů (smart objects), tj. přístrojů nebo předmětů přímo připojených k internetu a komunikujících či interreagujících v jeho rámci.

Tomuto souboru chytrých objektů se někdy souhrnně říká "Internet věcí" (Internet of things). Původní koncept internetu věcí vznikl v roce 1999 v technologickém centru Auto-ID Labs, které mělo tenkrát sídlo na americkém MIT.

Chytré objekty

Mobilní kapesní a komunikační přístroje (např. chytré telefony a GPS navigace) schopné „vnímat“ svou geografickou polohu a aktuální geograficko-informační okolí, se dnes stávají jedněmi z prvních „chytrých objektů“(smart objects) připojených k internetu. Součástí datové struktury internetu se ale zároveň stávají i registrační místa, kam se uživatelé pomocí svých mobilních přístrojů přihlašují (procedura check-in, např. v geosociální síti Foursquare, Facebook Places apod.). Chytré telefony a GPS navigace však již dlouho nebudou jedinými přístroji či „chytrými objekty“ schopnými interakce v rámci internetu či těsné integrace do něj.

„Chytré objekty“ (neboli objekty s datovou extenzí) s sebou nesou nějakou datovou vrstvu či softwarovou funkci, díky níž se budou moci registrovat v uzlech sítě či komunikovat v rámci internetu, případně i mezi sebou - tady jde o tzv. komunikaci typu machine-to-machine, zkráceně M2M. To je důležité např. pro retranslaci telemetrie mezi přístroji a senzory nebo pro centrální ovládání přístrojů počítačem. V řadě případů tato datová vrstva neodráží jejich proměnlivou geografickou polohu (ta může být stacionární), ale jejich vnitřní funkci, resp. senzorové měření nějaké (popř. vnější) veličiny.

Typickým případem může být termostat v ledničce či klimatizace v domě, k nimž můžeme přistupovat přes internet, kontrolovat jejich stav a eventuálně je řídit. Dalšími příklady ze současnosti jsou dálkově obsluhované domovní alarmy, sledovací systémy, webkamery nebo telefony s IP adresou. Důraz bude kladen na to, aby se tyto systémy konfigurovaly či udržovaly samy, resp. aby byly kontrolovány automatickým centrem. Internet věcí by tedy neměl klást velké nároky na rutinní obsluhu ze strany člověka.

Ambice konceptu “Internetu věcí” jsou však mnohem větší. Konečným cílem je mít co nejdokonalejší přehled o všech (našich) předmětech a přístrojích prostřednictvím internetu, tedy o jejich poloze, stavu, funkci. V souvislosti s rozvojem mikrosenzorů a RFID tagů se uvažuje o tom, že ke každému důležitému předmětu by mohl být připojen komunikační uzel nebo alespoň pasivní RFID tag, díky nimž bude domácí bezdrátová síť „vědět“, kde se jaký předmět nachází.

Konkrétním příkladem takového sytému je Touchatag od firmy Alcatel-Lucent, který kromě RFID čipů umí obsluhovat také QR kódy spolu s příslušnými čtečkami. Samozřejmě složitější přístroje budou mít firmware (vnořený systém), ke kterému bude možno zvenčí přistupovat pomocí HTTP protokolu přes nějaké webové ovládací rozhraní, jako např. k routeru, čímž dojde k vytvoření "webu věcí". Novým momentem bude to, že těmito přístroji už nebudou pouze komponenty počítačové, komunikační nebo multimediální a zábavní technologie, ale např. přístroje v kuchyni či jiná obyčejná zařízení a objekty zabezpečující naše běžné životní potřeby.

Je k dispozici odhad, podle kterého by na každého člověka mělo nakonec existovat až několik tisíc objektů sledovaných v rámci internetu, což bude velmi softwarově i hardwarově náročné (předpokládá se proto mj. již zapojení protokolu IPv6). Celkový počet sledovaných předmětů by mohl nakonec dosáhnout až 100 bilionů.

Rozšířená a smíšená realita

Již dnes jsou vyvíjeny např. systémy rozšířené reality (augmented reality), které umožňují efektivně a vizuálním způsobem na dálku kontrolovat datové výstupy a stavy různých přístrojů nebo objektů. Tyto systémy kdysi vznikaly často jakožto experimentální prototypy v armádním prostředí. Avšak dnes už existují i speciální brýle či náhlavní displej, pomocí nichž, když se podíváme na "chytrou" ledničku, se nám může zobrazit seznam jejího obsahu, stav položek, popř. teplota. Můžeme tak nakonec dospět ke stavu, kdy řada fyzických objektů našeho okolí bude obalena adekvátní informační a interakční vrstvou, bude s nimi možno bezdrátově komunikovat a vytvořit si také jejich plnohodnotnou virtuální reprezentaci. Reálný svět tak získá svůj komplementární datový protějšek.

Tato situace, kdy k sobě bude silně konvergovat virtuální a fyzický svět (resp. situace, kdy hodně fyzických objektů bude mít k sobě odpovídající softwarově datový protějšek a naopak), se někdy nazývá termínem metaverse – podle podobného systému, který popsal již v r. 1992 ve svém sci-firománu Snow Crash spisovatel Neal Stephenson. Jde vlastně o jistý druh tzv. smíšené reality, která je jakousi syntézou datově rozšířené reality a fyzickými objekty obohacené (augmented) virtuality. Od roku 2004 již dokonce existuje jazyk vhodný pro popis podobné třídy hybridních realit. Jmenuje se X3D a je vlastně jakýmsi nástupcem klasického jazyka pro 3D modelování a 3D světy – VRML.

Pro konkrétní systémy tohoto typu se razí i termíny jako ubiquitous computing (všudypřítomné počítání) nebo sensorconomy (senzorová ekonomie). Použitelnost těchto prostředí bude záviset především na programech, které v nich budou operovat a které budou tuto „smíšenou realitu“ spravovat. Je však samozřejmé, že bezdrátová konektivita většiny “chytrých objektů” s sebou také přinese mnohem větší riziko hackingu aj. nežádoucích zásahů než dnes.

Chytré domy, chytré elektrické sítě (smart grids), auta

Nelze čekat, že se inteligentní systémy hned prosadí všude. Nejdříve se toto „virtuální zasíťování fyzické reality“ projeví pravděpodobně u strategicky významných aplikací a komodit. Jednou z nejdůležitějších aplikací pro běžného uživatele je systém pro úsporné či jinak optimální dodávky energie do jeho domova. A také systém pro optimalizaci a správu samotného spotřebovávání energie v domácnosti. Předpokládá se proto, že v poměrně blízké budoucnosti nás čeká zavádění tzv. smart grids – rozvodných elektrických sítí, které budou mít některé „inteligentní“ vlastnosti ne nepodobné dnešním počítačovým sítím či distribuovaným systémům typu peer-to-peer. Typický dnešní byt či dům je pouze pasivním a jednosměrným příjemcem elektrické energie od vnějších dodavatelských firem.

To se však může změnit tehdy, pokud budou lidé provozovat navíc své lokální energetické zdroje (fotovoltaické tenké vrstvy, palivové články, energetické bioreaktory apod.), resp. domácí akumulátory (např. akumulátory v hybridních či zcela elektřinou poháněných automobilech umístěných v garáži). Problematika skladování energie jako taková je zatím na celém světě „v plenkách“, pokud se začne řešit, může dojít k velkým úsporám energie. Potom mohou domácí regulační energetická centra spolupracovat na optimálních přesunech energie v průběhu celého dne mezi domácí zásobárnou a sítí a také mezi sebou.

Zároveň by mohla tato energetická problematika urychlit šíření obecnějších systémů a aplikací pro celou oblast tzv. home automation (neboli systémů typu smart home) mezi uživateli. Zároveň se předpokládá během několika let vývoj tzv. personal device, což by byl velmi malý přenosný počítač či smartphone, který by soustřeďoval v jednom veškerou správu přístrojů a systémů v „chytrém domě“ či na pracovišti, také celou naši další osobní, sociální, finanční nebo pracovní agendu. Již dnes existují např. monitorovací aplikace pro některé mobilní telefony, které jsou schopny na dálku diagnostikovat stav řady klasických hybridních aut (specifickými otázkami kolem aut se budeme zabývat příště).

3. 3. 2011

Autor: Redakce ADSL.cz

Sdílejte

Přečtěte si také

 

Mafra posiluje své postavení na realitním trhu

Vydavatelství Mafra rozšířilo své portfolio o společnost AdInternet. Česká firma se specializuje na prodej realit...

 

Elop končí v Microsoftu, co s ním bude teď?

Dvaapadesátiletý Stephen Elop opustil pozici výkonného viceprezidenta Devices & Services ve společnosti Microsoft...

 

Hlídejte si své účty před kyberútoky

Kyberloupeže a útoky na účty klientů bank v České republice během posledního roku rapidně stouply. Banky posilují...

Nejčtenější články

První nabízí VDSL s rychlostí 80 Mb/s Český bezdrát

 

CETIN nabízí vyšší rychlost VDSL internetu. Doposud bylo maximum 40/4 Mb/s, nyní by se měla rychlost vyšplhat až na...

Windows 10 můžete stále instalovat zdarma

 

Tak dlouho jste otáleli, až jste prošvihli bezplatný upgrade na Windows 10 a teď toho litujete? Máme pro vás dobrou...

Velká aktualizace pro Windows 10 je tady!

 

V úterý Microsoft uvolnil velkou aktualizaci pro Windows 10. Majitelé desítek ji mohou stahovat zdarma.