Chatka cryptoDZIADKA | Co to jest Internet Rzeczy (IoT)?

Jeśli czcionka jest dla ciebie zbyt mała – przytrzymaj klawisz Ctrl i dopasuj powiększenie klawiszami „+” i „-”.

Co to jest Internet Rzeczy (IoT – Internet of Things)?

Generalnie, wizje futurystyczne są śmieszne. Nie dlatego, że bywają nietrafne, ale dlatego, że usiłują klecić ‘nowe’ ze starych klocków. Dobrym przykładem jest ‘Test Pilota Pirxa’ z 1978 (reż. Marek Piestrak), będący ekranizacją opowiadania ‘Rozprawa’ Stanisława Lema. Film pokazuje nieokreśloną przyszłość (~XXI w.) – rzeczywistość androidów doskonałych, nieodróżnialnych od człowieka i przewyższających go inteligencją.

Ale (!) jednocześnie jest to również:

A) rzeczywistość obłych monitorów typu kineskop-bańka, do złudzenia przypominających telewizor ‘Rubin’ (z tendencją do przegrzewania się i samozapłonu);

B) rzeczywistość telefonów z tarczą obrotową oraz ‘pilnych telefonogramów’ przynoszonych przez portiera na kartce papieru;

C) rzeczywistość ‘projekcji kasety video’ z zapisem obrazu przemyśleń androida

D) rzeczywistość, w której kamera jest niewiele mniejsza od lodówki położonej bokiem na szkolnej ławce.

Owszem, część tych kwiatków to efekt polskiej filmowej bylejakości (która wciąż ma się znakomicie), ale reszta to sprawa ułomności samej dziedziny futurystyki. Niestety, ma ona wiele wspólnego z konfabulacją: mówi o NOVUM, ale wszystkie dziury wokół niego MUSI zalać czymś starym i dobrze znanym. Rezultatem jest zwykle hybryda, która normalnie nie mogłaby istnieć np. nowela o przybyszu z obcej galaktyki, który doskonale mówi po czesku i jada wyłącznie knedliczki.

Ja również za chwilę stworzę hybrydę konfabulacyjną, ponieważ – TAK! – dzisiaj będzie o przyszłości. Konkretnie o tzw. INTERNECIE RZECZY, zwanym IoT – Internet of Things lub (rzadziej) IoE – Internet of Everything, INTERNET WSZECHRZECZY.

* *

Co to jest Internet Rzeczy (IoT)?

Mówi się o tym: sieć obiektów fizycznych inteligentnych obliczeniowo.

Po ludzku – są to RZECZY, które samoistnie potrafią nie tylko wykrywać określone zdarzenia w świecie rzeczywistym i rejestrować je, ale także komunikować się pomiędzy sobą i reagować na te zdarzenia w sposób przez nas przewidziany i pożądany.

– Ściemniasz, feluś! – ktoś mógłby powiedzieć. – Ta koncepcja jest znana od ładnych paru lat. Inteligentne samochody, sprzęt AGD, inteligentne domy, a nawet całe miasta.

Owszem, jest znana od lat (zupełnie jak androidy), ale nie mogła się rozwijać – podobnie jak oko androida nie mogło powstać w rzeczywistości kamero-lodówek. Dlaczego? Ponieważ koncepcja zakładała komunikację za pomocą sieci scentralizowanej! Tymczasem szacuje się, że już w roku 2020 do IoT podłączonych będzie od 25 do 50 miliardów urządzeń. Z roku na rok liczba ta będzie rosnąć, a przecież zadaniem każdego z tych urządzeń jest nieustanne generowanie danych. Ile kosztowałoby zbudowanie central serwerów, które mogłyby ‘udźwignąć’ taką przepustowość łączy i zapewnić dostępność do danych? (Serwerownie ZUSu już dzisiaj zachowują się jak liczydło na parę.)

Nie ma o czym mówić: prawdziwy IoT jest możliwy wyłącznie w środowisku zdecentralizowanym, umożliwiającym bezpośredni kontakt pomiędzy węzłami. Tylko wtedy znika problem przepustowości łączy. Powiedziałbym, że architektura P2P – na naszych oczach – uwalnia właśnie koncepcję IoT i dodaje jej skrzydeł.

Jak działa IoT:

1. Warstwą elementarną jest świat realny, a więc świat RZECZY. Są nimi obiekty fizyczne prostsze i złożone, jak urządzenia AGD, samochody, samoloty, pociągi, ale również rośliny i zwierzęta, w tym ludzie. W świecie rzeczy zachodzą ZMIANY.

2. Kolejny krok to oczywiście przekształcenie ZMIAN (fizycznych) w DANE (cyfrowe). Zajmuje się tym tzw. warstwa percepcji, którą stanowią wszelkiej maści czujniki (sensory) oraz przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC – Analog to Digital Converter). W samym smartfonie może być ich co niemiara, np. czujnik oświetlenia, zbliżeniowy, temperatury, wilgotności, barometr, akcelerometr, magnetometr, żyroskop. Czujniki parametrów ciała ludzkiego to też warstwa percepcji IoT.

Uwaga! Na poziomie tym działają też tzw. AKTUATORY – urządzenia umożliwiające akcję w kierunku przeciwnym. Wymagają przetworników DAC (Digital to Analog), a ich efektem jest sterowanie środowiskiem zewnętrznym np. otwieranie drzwi, uruchamianie silnika, włączenie lub wyłączenie grzejnika itd.

Jak widać, warstwa druga zawiera dwa elementy: dośrodkowy (zdolność do rozpoznawania / rejestrowania zmian w świecie rzeczy) i odśrodkowy (zdolność do działania / wywoływania zmian w świecie rzeczy). Dlatego nazwałbym ją warstwą gnozji / praksji.

3. Aby DANE z warstwy percepcji stały się przydatne, trzeba móc je przesyłać, potrzebna jest więc KOMUNIKACJA. IoT posługuje się wszelkimi możliwymi środkami: Internet, karty SIM + sieci komórkowe, routery + sieci WiFi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, 6LoWPAN, itd. Wymiana informacji zachodzi ‘poziomo’ (tj. pomiędzy urządzeniami IoT) lub jest komunikacją z warstwą wyższą.

4. Warstwa APLIKACJI – to właśnie ta, w której obecnie następuje przełom. Aplikacje scentralizowane musiały panować nad wszystkimi danymi, samodzielnie je porządkować, przetwarzać, wyciągać wnioski, rozdzielać węzłom zadania i monitorować ich realizację. Przy takich ambicjach – stanowiły główny punkt podatności na awarie (ataki, kradzież danych, słaba przepustowość łączy). Tymczasem zdecentralizowana platforma DLT to środowisko, w jakim zarządzanie danymi IoT ma zupełnie odmienny charakter. Działa jak jeden wielki organizm. Umożliwia negocjacje, transakcje i smart kontrakty – egzekwowane bez udziału ludzi, bez pośredników i bez jednostek centralnych.

* *

Pora na przykłady. Ograniczę się do tych dobrze działających na wyobraźnię pomijając głupoty, na jakie często można trafić w opisach IoT (np. ‘pralka zamawiająca proszek do prania’).

1. Samochód

Teraz jest tak: 1. Sprawdzasz wskaźnik baku. 2. Informujesz żonę, że musisz odwiedzić stację paliw. 3 Przekonujesz ją, że tym razem raczej nie kupisz hot-doga, a już na pewno nie dwóch. 4. Odwiedzasz stację. 5. Tankujesz. 6. Zapamiętujesz numer dystrybutora. 7. Stajesz w kolejce. 8. Czekasz, obserwując toczące się paróweczki. 9. W końcu płacisz. 10. Odbierasz fakturę i wkładasz ją do przegródki z napisem ‘księgowa’. 11. Wycierasz koszulę z musztardy po hot-dogu. 12. Odjeżdżasz.

Tymczasem:

W przyszłości IoT pozwoli ci zatankować / doładować / wymienić elektrolit – bez wysiadania z samochodu. Podjeżdżając do stacji obsługi, samochód przekazuje jej (urządzeniom sieci IoT) swoje aktualne dane dotyczące modelu oraz stanu wszystkich układów. Dzięki tym danym urządzenia IoT automatycznie doprowadzają auto do stanu najwyższej możliwej użyteczności, analizując, ładując, uzupełniając i wymieniając wszystko, co tego wymaga. W zamian samochód automatycznie przelewa kryptowalutę na portfel stacji obsługi, opłacając tym samym kontrolę sprawności pojazdu, która odbywa się przy każdej takiej wizycie. Odjeżdżasz nie zatrzymując się przy żadnych ‘bramkach’ na autostradzie, gdyż ich nie ma (znikły razem z korkami, które powodowały). Opłatę za przejazd autostradą samochód uiszcza automatycznie – dzięki monitoringowi GPS. 

Codziennie samochód doładowuje się, stojąc pod domem i pobierając energię np. z akumulatorów twoich baterii słonecznych. Samochód może też kupić energię od akumulatora twojego sąsiada, od akumulatora miejskiego lub na parkingu w pracy – od twojego pracodawcy (jako część pensji) albo pod sklepem – od sieci sprzedażowej. A właśnie:

2. Zakupy

Od kradzieży różnią się tylko tym, że nie musisz uciekać. Polegają na zdejmowaniu z półek potrzebnych ci rzeczy i wychodzeniu z nimi ze sklepu. Sensor przy wyjściu podlicza towary, które niesiesz i automatycznie obciąża twój portfel – dzięki kodom etykiet na opakowaniach. Odczyt etykiet (tzw. transponderów pasywnych) możliwy jest dzięki systemowi identyfikacji radiowej RFID (Radio-Frequency Identification). Etykiety takie już dzisiaj mogą mieć wielkość 0,4 mm x 0,4 mm.

3. Media (grzejniki / kuchenka / piec grzewczy / woda / oświetlenie)

Zależnie od ustalonej przez ciebie pożądanej temperatury w domu – grzejniki pobierają (od dostawcy) tylko tyle energii, ile jest konieczne. Dostawcy otrzymują mikroopłaty w sposób ciągły, choćby co minutę – wyłącznie za energię / gaz / wodę, którą dostarczyli rzeczywiście. Koniec taryf grzewczych, na których kroi nas elektrownia, koniec ‘podzielników ciepła’, na których kroją nas spółdzielnie mieszkaniowe.

4. Oświetlenie (ulic, chodników i dróg)

Obecnie wszystkie latarnie palą się non-stop od zmierzchu do świtu, bez względu na to, czy komuś to potrzebne czy nie. Dzięki sieci sensorowej (czujniki ruchu) IoT zapali tylko te latarnie, do których ktoś się zbliży. Ta sama ulica może więc być dobrze oświetlona w godzinach wieczornych, kiedy jest tłoczna i ruchliwa, i zupełnie wygaszona pomiędzy 23.00 a 5.00. A jeśli o 2.40 zabłądzi tu chwiejny wędrowiec, latarnie rozświetlą drogę jedynie 50 metrów przed nim i 50 za nim.

5. Rynek danych (Data Marketplace)

IoT umożliwi bezpieczne przechowywanie i sprzedaż dostępu do danych. Pisałem już wcześniej o automatycznych tantiemach autorskich. Dowolny odtwarzacz muzyki musi umieć rozpoznać autora (lub właściciela) dowolnej kompozycji (podpis w pliku utworu), musi więc być częścią sieci IoT. Za odtwarzane przez siebie pliki odtwarzacz pobiera opłatę z portfela odbiorcy i przekazuje ją bezpośrednio autorom kompozycji.

6. Hotel

Kiedy tylko opłata za konkretny pokój zostanie uregulowana, w ułamku sekundy jego ‘własność’ zostaje powiązana z tobą. Dzięki temu – drzwi pokoju mogą być otwierane przez twój odcisk palca, skan tęczówki czy owal twarzy. Zauważ, że w tym przykładzie jedną z rzeczy sieci IoT jesteś… ty. Tak – TY!

Zatrzymajmy się tu na sekundę.

Zawsze ktoś się bulwersuje, gdy na pytanie: ‘Jakie zwierzę lubisz najbardziej?’ odpowiadam bez namysłu: ‘człowieka’. To dlatego, że większość ludzi myśli ‘o sobie’, jako o ‘o-sobie’. (Język polski doskonale podkreśla to sprzężenie). Zwierzęta też mogą myśleć ‘o sobie’, więc pod tym względem się od nas nie różnią. Nie oznacza to jednak, że nie jesteśmy rzeczami, gdyż definicja rzeczy nie brzmi: ‘RZECZ to coś, co nie myśli’.

Najwyraźniej IoT jest podobnego zdania: Bez względu na to, czy dana rzecz sądzi, że jest Osobą, Napoleonem, Brucem Lee czy Satoshim Nakamoto (tych ostatnio coraz więcej) – dla IoT jest tylko RZECZĄ o określonych parametrach biometrycznych.

Powyższe zdanie jest cyfrowym obrazem założeń filozofii Tadeusza Kotarbińskiego, twórcy reizmu (łać. res = rzecz), prakseologii (łać. prakseos = działanie) i etyki niezależnej (od Boga). Pół metra jego dzieł na mojej półce pozwala mi wyobrazić sobie jego reakcję na wieść o powstawaniu ‘Internetu Rzeczy’ – będącego ucieleśnieniem wielu aspektów nauki, której się poświęcił. Oj, byłoby o czym czytać…

CDN

Od Redakcji

Czy zapisaliście się już do newslettera Bithub i odebraliście swój Kurs Analizy Technicznej Bitcoina i Kryptowalut Alternatywnych? Możecie to zrobić z poziomu strony głównej naszego serwisu lub poniższego artykułu: