Internet věcí (IoT) je především v poslední době velmi frekventovaným tématem, které je současně velice široké. Pokud bychom však měli IoT jednoduše charakterizovat, tak můžeme říct, že jde o řešení od chytré domácnosti, přes chytrá města, chytré budovy a chytrou správu budov, zemědělství, logistiku, zdravotnictví, prodej až po průmyslový internet věcí (IIoT) a Průmysl 4.0. Aplikace využívající principy IoT je možné použít ve všech těchto oblastech. Pojďme se podívat na to, jaký je aktuální stav a jaký je možno očekávat rozvoj IoT v nejbližší době. 

Základem je nejvhodnější zdroj a řešení pro přenos dat – senzory a přenosové sítě (LoRA, NB-IoT, Sigfox a další)

Abychom mohli mluvit o internetu věcí, je nejdříve nutné, aby tyto věci (stroje, prostory, zařízení…) byly schopny generovat a odesílat data o svém stavu a případné činnosti. Některá moderní zařízení (případně také i budovy) mají již sběr a přenos dat integrován, nicméně ve většině případů je nezbytné využít externí senzory. A zde patrně narazíme poprvé – co vlastně lze měřit a následně jaké senzory a sítě pro tento úkol vybrat? Vydrží podmínky, ve kterých je hodláme používat? Jak je napájet a jak dlouho případně vydrží bez externího napájení (tedy při provozu na baterky)? Jak přesné měření bude? Při měření základních veličin jako je teplota, vlhkost či vibrace a stav (sepnutí) máme na výběr řadu různých zařízení, jejichž kvalita i napájení je na dobré úrovni. Ale například v oblasti měření CO2, VOC, spotřeby elektrické energie, vody, plynu, tepla či třeba polohy a pohybu už se to může významně zkomplikovat a správný výběr je pak opravdovou výzvou. A to i přesto, že se v této oblasti v poslední době posunul vývoj a dostupnost senzorů o notný kus vpřed, včetně nižších cen a lepší výdrže na baterie. Nicméně samotný senzor nestačí. Je také třeba naměřená data umět přenést do centrální aplikace/datového skladu. Dříve byl přenos dat ze senzorů relativně složitý a energeticky i cenově náročný. V současné době máme k dispozici moderní LPWAN (Low Power Wide Area Network) přenosové IoT sítě jako je Sigfox, LoRa Wan, NB-IoT. Nicméně každá má svá vlastní specifika, typicky v oblasti množství přenášených dat, dostupnosti signálu, energetické náročnosti a z toho důvodu se k různým účelům a především v kombinaci s různými senzory hodí různé sítě. Když k tomu přidáme možnost získat data z lokálních měřících a regulačních systémů (MaRS), systémů pro správu budov (Building Management Systems – BMS) či přímé napojení na PLC výrobních strojů, stává se již z prvního kroku při nasazování IoT komplexní aktivita. Vítaný posun v oblasti nabídky senzorů a přenosových sítí nám tedy na jedné straně přináší větší flexibilitu, zpřístupňuje senzory i data, ale o to větší pozornost musíme zároveň věnovat jejich správnému výběru. A právě v tomto kroku se hodí pomoc někoho, kdo má přehled a zkušenosti s různými senzory i přenosovými sítěmi.  

 

Zobrazení a analýza dat v IoT aplikacích – samostatně, nebo společně? 

Když už máme data, je potřeba je vhodně zobrazit a analyzovat. Většina dodavatelů senzorů (případně strojů a zařízení) nabízí vlastní, většinou webovou, aplikaci pro zobrazení dat, která data ze senzorů umísťuje do vlastního cloudu. To může být efektivní v situaci kdy je dodavatel specializován na konkrétní oblast (měření parametrů jako je teplota, vlhkost, CO2, případně sledování stavu a pohybu zařízení, či třeba měření spotřeby energií – tedy energetický management). Nicméně chybí propojení těchto oblastí. Do každé aplikace je totiž přístup řízen většinou i samostatnými přihlašovacími údaji. Data jsou tedy zobrazována různým způsobem a není jednoduché je propojit a analyzovat společně (například závislosti spotřeby energie na vnějším a vnitřním prostředí). A to ani nezmiňuji schopnost, tedy spíše neschopnost reagovat na kombinované situace (například nadměrná spotřeba vody s ohledem na počet osob v budově či běžících strojů, indikující možný únik vody díky havárii). Máme tedy aktuálně k dispozici řadu samostatných aplikací pro měření, vyhodnocení a analýzu dat, nicméně klíčovou zůstává schopnost tyto aplikace a jejich data propojit a vyhodnocovat společně.  

 

Aktuálně nejčastější scénáře použití internetu věcí 

Podívejme se nyní na nejčastější scénáře, kde se IoT aktuálně využívá. Oblastí je pochopitelně velké množství, zaměříme se tedy primárně na klíčové oblasti a segmenty. 

Správa budov a chytré budovy i kanceláře

  • Zajištění teplotního, světelného a klimatického komfortu pracovníků
  • Optimalizace nákladů na provoz / typicky topení a chlazení
  • Monitoring a úspory spotřeby energií
  • Ochrana majetku (budovy a zařízení) z důvodu nevhodných podmínek a havárií (vlhkost, plísně, škůdci, úniky, …)
  • Přehled o využití pracovních míst, místností, parkovišť, včetně plánování a rezervací
  • Dohled nad technologiemi budovy, prediktivní údržba
  • Prediktivní a reaktivní úklid

Výrobní společnosti

  • Sledování výkonu strojů a zařízení
  • Optimalizace OEE na základě naměřených dat
  • Prediktivní údržba strojů a zařízení

Logistické společnosti

  • Sledování přepravovaného zboží a podmínek přepravy
  • Sledování a audit podmínek ve skladovacích prostorách (především důležité pro zajištění teplotního řetězce v případě potravin a léků)
  • Digitální plomby
  • Optimalizace nákladů na prostory a energie (sledování spotřeby energií a využití prostor)
  • Sledování a prediktivní údržba strojů a zařízení

Skladové a průmyslové areály

  • Monitoring a rozúčtování energií nájemcům či oddělením
  • Sledování a audit podmínek ve skladovacích prostorách (speciálně pro potraviny a farmacii)
  • Sledování a optimalizace využití prostor
  • Optimalizace provozních nákladů v oblasti strojů, zařízení a energií
  • Ochrana proti zneužití energií či poruchám a únikům
  • Ochrana proti škůdcům
  • Prediktivní úklid a údržba

Energetika a vodohospodářství

  • Sledování a rozúčtování spotřeby (vzdálené a automatizované)
  • Ochrana proti únikům a včasná reakce na havárie

Mezi další scénáře použití IoT pak patří například optimalizace podmínek při chovu zvířat, efektivní hnojení a závlaha užitkových i okrasných ploch, sledování životního prostředí a především vodních toků (včasná reakce na zvýšený průtok a možnost záplav), odpadové hospodářství (například svoz odpadu na základě aktuálního stavu odpadků ve sběrové nádobě), sledování vytížení dopravní infrastruktury, chytrá parkoviště, chytré osvětlení (vnější i vnitřní) a řada dalších.  

Blíže se vybraným scénářům budu věnovat v samostatných příspěvcích.  

 

Co současnému IoT nejvíce schází? 

Jak je možné vypozorovat z předchozího textu, jedním z hlavních problémů v oblasti IoT je šíře záběru a tím způsobená roztříštěnost celé oblasti. Dodavatelé se často soustředí na jednu specifickou oblast a to nejen z pohledu samotného scénáře (například energie, nebo prostředí), ale i z pohledu technického. Tedy sice vytvářejí individuální senzory, mají transportní vrstvu (komunikační síť) i specifickou aplikaci, ale současně jim schází právě jedna platforma, která tyto jednotlivé komponenty propojí a vytvoří jedno místo pro data, uživatele a scénáře použití. Na trhu existuje několik velmi robustních řešení od nadnárodních korporací (Siemens, Bosch, Oracle a další), nicméně jejich cena pořízení a implementace většinu menších a středních společností odradí. Druhou aktuálně chybějící komponentou IoT řešení, je integrace na okolní systémy a aplikace. A to na obou stranách. Jak na straně vstupních dat, tak především na výstupu – tedy propojení, které zajistí, že se na základě naměřených a zanalyzovaných dat reálně něco stane. Například napojení na systémy typu ServiceDesk pro automatické založení úkolu pro údržbu, automatické rozúčtování energií v ERP systému, automatická změna nastavení řídícího systému budovy (BMS), zobrazení historických výrobních dat v digitálním dvojčeti stroje/linky/továrny pro další zefektivnění výroby, či zadání požadavku na servisní úkon v CRM aplikaci.  

 

Jakým směrem se tedy pří využívání IoT nejlépe vydat? 

Internet věcí udělal za poslední dobu obrovský skok vpřed. Senzory jsou dostupnější a je jich více na výběr. Máme také na výběr více typů přenosových sítí, které mají větší dostupnost, jsou za nižší cenu a dokáží přenést i více dat. Objevují se zajímavé aplikace, firmy začínají nacházet smysluplné scénáře využití. Nicméně aby IoT pokročilo skutečně dopředu, je dle mého názoru potřeba začít přicházet s ucelenými řešeními, která budou data nejen sbírat a vyhodnocovat, ale především zařídí a odřídí návazné akce. Tyto akce je následně nutné chytře skládat dohromady, do jasných scénářů použití. Jen tak bude IoT v průmyslu, chytrých budovách a i dalších odvětvích dávat skutečný smysl. 

Kroky, které je potřeba v IoT udělat:

  • Senzory: Pokračovat ve vývoji senzorů, dále zefektivnit jejich fungování, spotřebu a ve finále i cenu. Ideálně zavést nějaké standardy pro klasifikaci funkce a spolehlivosti (certifikaci?)
  • Přenosové sítě: pokračovat v rozšiřování pokrytí, navyšovat kapacitu přenosu (i díky nástupu 5G)
  • Platforma a řešení: zaměřit se více na IoT řešení, která dokáží kombinovat více IoT oblastí a pokrýt komplexnější scénáře použití
  • Integrace: klíčová oblast. Napojit IoT řešení na okolní systémy a to jak pro doplnění sběru dat, tak především pro následné zpracování výstupů a zajištění odpovídající reakce
  • Scénáře: Nabízet IoT řešení více na základě reálných scénářů -> přesun od nadšeneckého přístupu (na začátku pochopitelně potřebného) k pragmatickému, klasickému projektovému přístupu (na základě vyhodnocení jak úspor, tak přínosů)

Jedno důležité doporučení na závěr

I přes výše popsaná úskalí je zřejmé, že se IoT konečně dostává do fáze dospělosti. Vyspěly technologie, za námi jsou dětské nemoci prvotních projektů. Nyní máte konečně možnost začít realizovat skutečné IoT projekty s jasným dopadem na vaše podnikání. Nebojte se tedy zkusit první projekty v oblasti IoT pro ověření přínosu. Rádi vám s tím pomůžeme, nás totiž baví dávat IoT smysl.

 

Dalibor Lukeš
Ředitel společnosti iotor, a.s.