Internet stvari (IoT) je mreža povezanih pametnih uređaja koji pružaju bogate podatke, ali može da bude i sigurnosna noćna mora.
Internet stvari (IoT) je sveobuhvatni termin za sve veći broj elektronike koja nije tradicionalni računarski uređaj, ali je povezana na internet da bi slala podatke, primala uputstva ili oboje.
Postoji neverovatno širok spektar ‘stvari’ koje potpadaju pod okrilјe IoT-a: ‘pametne’ verzije tradicionalnih uređaja povezane na Internet, kao što su frižideri i sijalice; uređaji koji mogu da postoje samo u svetu sa omogućenim internetom, kao što su digitalni asistenti u Alexa stilu; i senzori sa omogućenim internetom koji transformišu fabrike, zdravstvo, transport, distributivne centre i farme.
Šta su internet stvari?
Internet stvari donosi internet konekciju, obradu podataka i analitiku u svet fizičkih objekata. Za potrošače to znači interakciju sa globalnom informacionom mrežom bez posredništva tastature i ekrana (Alexa, na primer).
U poslovnim okruženjima, IoT može da donese istu efikasnost u proizvodne procese i sisteme distribucije koju je internet već dugo pružao radu znanja. Milijarde ugrađenih senzora sa omogućenim internetom širom sveta pružaju neverovatno bogat skup podataka koje kompanije mogu da koriste za pobolјšanje bezbednosti njihovih operacija, praćenje imovine i smanjenje ručnih procesa.
Podaci sa mašina mogu da se koriste za predviđanje da li će se oprema pokvariti, dajući proizvođačima unapred upozorenje da spreče duge zastoje. Istraživači takođe mogu da koriste IoT uređaje za prikuplјanje podataka o preferencijama i ponašanju kupaca, iako to može da ima ozbilјne implikacije na privatnost i bezbednost.
Koliko je velik IoT?
Jednom rečju: ogroman. Priceonomics to razlaže: Bilo je više od 50 milijardi IoT uređaja 2020. godine, a ti uređaji su generisali 4,4 zetabajta podataka. (Zetabajt je trilion gigabajta). Poređenja radi, 2013. IoT uređaji su generisali samo 100 milijardi gigabajta. Količina novca koja može da se zaradi na IoT tržištu je na sličan način zapanjujuća; procene vrednosti tržišta u 2025. kreću se od $1,6 biliona do $14,4 biliona.
U svojoj prognozi Global IoT Market Forecast, IoT Analitics Research predviđa da će biti 27 milijardi aktivnih IoT veza (bez računara, laptopa, telefona, mobilnih telefona i tableta) do 2025. Međutim, kompanija je smanjila njene prognoze na osnovu tekućeg nedostatka čipova, koji se očekuje da će uticati na broj povezanih IoT uređaja nakon 2023.
Kako funkcioniše IoT?
Prvi element IoT sistema je uređaj koji prikuplјa podatke. Uopšteno govoreći, ovo su uređaji povezani na internet, tako da svaki od njih ima IP adresu. Oni se kreću po složenosti od autonomnih mobilnih robota i vilјuškara koji pomeraju proizvode po fabričkim podovima i skladištima, do jednostavnih senzora koji prate temperaturu ili skeniraju curenje gasa u zgradama.
Oni takođe uklјučuju lične uređaje kao što su fitnes trackeri koji prate broj koraka koje pojedinci preduzimaju svakog dana.
U sledećem koraku u IoT procesu, prikuplјeni podaci se prenose sa uređaja do tačke prikuplјanja. Premeštanje podataka može da se obavi bežično korišćenjem niza tehnologija ili preko ožičenih mreža. Podaci mogu da se šalju preko interneta u data centar ili cloud. Ili prenos može da se izvrši u fazama, sa posredničkim uređajima koji prikuplјaju podatke, formatiraju ih, filtriraju, odbacuju nerelevantne ili duplirane podatke, a zatim šalјu važne podatke na dalјu analizu.
Poslednji korak, obrada podataka i analiza, može da se odvija u centrima podataka ili u cloud-u, ali ponekad to nije opcija. U slučaju kritičnih uređaja kao što su isklјučenja u industrijskim postavkama, kašnjenje slanja podataka sa uređaja u udalјeni centar podataka je preveliko. Vreme povratnog puta za slanje podataka, njihovu obradu, analizu i vraćanje instrukcija (zatvorite ventil pre nego što cevi puknu) može da potraje predugo.
U takvim slučajevima ivično računarstvo može da uđe u igru, gde pametni ivični uređaj može da agregira podatke, analizira ih i modifikuje odgovore ako je potrebno, sve na relativno maloj fizičkoj udalјenosti, čime se smanjuje kašnjenje. Edge uređaji takođe imaju uzvodno povezivanje za slanje podataka koji se dalјe obrađuju i čuvaju.
Sve veći broj slučajeva upotrebe ivičnih računara, kao što su autonomna vozila koja moraju da donose odluke u deliću sekunde, ubrzava razvoj ivičnih tehnologija koje mogu da obrađuju i analiziraju podatke odmah bez odlaska u cloud.
Primeri IoT uređaja
U suštini, svaki uređaj koji može da prikuplјa i prenosi informacije o fizičkom svetu može da učestvuje u IoT ekosistemu. Pametni kućni aparati, RFID tag-ovi i industrijski senzori su nekoliko primera. Ovi senzori mogu da prate niz faktora uklјučujući temperaturu i pritisak u industrijskim sistemima, status kritičnih delova u mašinama, vitalne znakove pacijenta, upotrebu vode i struje, između mnogih, mnogih drugih mogućnosti.
Fabrički roboti mogu da se smatraju IoT uređajima, kao i autonomnim vozilima i robotima koji pomeraju proizvode po industrijskim okruženjima i skladištima. Opštine koje istražuju pametne gradske ekosisteme koriste IoT i senzore od mašine do mašine (M2M) kako bi omogućile aplikacije kao što su praćenje saobraćaja, upravlјanje uličnim svetlom i prevencija kriminala putem kamere.
Drugi primeri uklјučuju fitnes uređaje za nošenje i kućne bezbednosne sisteme. Postoje i generički uređaji, kao što su Raspberry Pi ili Arduino, koji vam omogućavaju da izgradite vae sopstvene IoT krajnje tačke. Iako možda mislite o vašem pametnom telefonu kao o džepnom računaru, on takođe može da šalјe podatke o vašoj lokaciji i ponašanju u pozadinske usluge na načine koji su veoma slični IoT-u.
Upravlјanje IoT uređajima
Da bi radili zajedno, svi ovi uređaji moraju da budu autentifikovani, obezbeđeni, konfigurisani i nadgledani, kao i zakrplјeni i ažurirani po potrebi. Prečesto se sve ovo dešava u kontekstu vlasničkih sistema jednog prodavca – ili se uopšte ne dešava, što je još rizičnije. Ali industrija počinje da prelazi na model upravlјanja uređajima zasnovan na standardima, koji omogućava IoT uređajima da interoperišu i koji će osigurati da uređaji ne ostanu bez roditelјa.
IoT komunikacioni standardi i protokoli
Kada IoT gadžeti razgovaraju sa drugim uređajima, oni mogu da koriste širok spektar komunikacionih standarda i protokola, od kojih su mnogi prilagođeni uređajima sa ograničenim mogućnostima obrade ili malom potrošnjom energije. Za neke od njih ste sigurno čuli – Wi-Fi ili Bluetooth, na primer – ali mnogi drugi su specijalizovani za svet interneta stvari. ZigBee je, na primer, bežični protokol za komunikaciju na kratkim rastojanjima male snage, dok je telemetrijski transport u redu čekanja poruka (MQTT) protokol za razmenu poruka za objavlјivanje/pretplatu za uređaje povezane nepouzdanim mrežama ili mrežama koje su sklone kašnjenju.
Očekuje se da će povećane brzine i propusni opseg 5G celularnih mreža koristiti IoT-u. U njegovoj globalnoj prognozi tržišta IoT-a, IoT Analytics Research je predvideo složenu godišnju stopu rasta (CAGR) od 159% za IoT uređaje zasnovane na 5G od 2021. do 2025. godine.
Internet stvari, rubno računarstvo i cloud
Za mnoge IoT sisteme, tok podataka dolazi brzo i žestoko, što je dovelo do nove tehnološke kategorije koja se zove edge računarstvo, koja se sastoji od uređaja postavlјenih relativno blizu IoT uređaja, koji prenose tok podataka sa njih. Ove mašine obrađuju te podatke i šalјu samo relevantan materijal nazad u centralizovaniji sistem na analizu. Na primer, zamislite mrežu od desetina IoT sigurnosnih kamera. Umesto da bombarduju bezbednosni operativni centar zgrade (SoC) simultanim strimingom uživo, sistemi edge računara mogu da analiziraju dolazni video i upozoriti SoC samo kada jedna od kamera otkrije kretanje.
A gde ti podaci idu kada se obrađuju? Pa, možda će otići u vaš centralizovani centar podataka, ali će češće završiti u cloud-u. Elastična priroda računarstva u cloud-u je odlična za IoT scenarije gde podaci mogu da dolaze povremeno ili asinhrono.
Prodavci u cloud-u nude IoT platforme
Cloud giganti (Microsoft, Amazon, Google) pokušavaju da prodaju više od običnog mesta za skrivanje podataka koje su prikupili vaši senzori. Oni nude pune IoT platforme, koje spajaju veliki deo funkcionalnosti za koordinaciju elemenata koji čine IoT sisteme. U suštini, IoT platforma služi kao međuverzija koja povezuje IoT uređaje i edge gateway-e sa aplikacijama koje koristite za rad sa IoT podacima. Međutim, čini se da svaki dobavlјač platforme ima malo drugačiju definiciju šta je IoT platforma, što je bolјe da se distancira od konkurencije.
IoT i analitika velikih podataka
Zamislite scenario u kojem se lјudi u tematskom parku podstiču da preuzmu aplikaciju koja nudi informacije o parku. Istovremeno, aplikacija šalјe GPS signale nazad upravi parka kako bi pomogla u predviđanju vremena čekanja u redovima. Sa tim informacijama, park može da preduzme akciju kratkoročno (dodavanjem više osoblјa kako bi se povećao kapacitet nekih atrakcija, na primer) i dugoročno (saznavanjem koje su vožnje najpopularnije, a koje najmanje popularne u parku).
Primer tematskog parka je mala stvar u poređenju sa mnogim operacijama prikuplјanja podataka IoT-a u stvarnom svetu. Mnoge operacije velikih podataka koriste informacije prikuplјene sa IoT uređaja, u korelaciji sa drugim tačkama podataka, kako bi stekli uvid u lјudsko ponašanje.
Na primer, X-Mode je objavio mapu zasnovanu na praćenju podataka o lokaciji lјudi koji su se zabavlјali na prolećnom raspustu u Ft. Lauderdale u martu 2020. godine, čak i kada je pandemija korona virusa jačala u Sjedinjenim Državama, pokazujući gde su svi ti lјudi završili širom zemlјe. Mapa je bila šokantna ne samo zato što je pokazala potencijalno širenje virusa, već i zato što je ilustrovala koliko blisko IoT uređaji mogu da nas prate.
Internet stvari i veštačka inteligencija
Količina podataka koje IoT uređaji mogu da prikupe daleko je veća nego što bilo koji čovek može da se bavi na koristan način, i svakako ne u realnom vremenu. Već smo videli da su edge računarski uređaji potrebni samo da bi se razumeli neobrađeni podaci koji dolaze sa IoT krajnjih tačaka. Takođe postoji potreba da se otkriju i obrađuju podaci koji mogu da budu jednostavno pogrešni.
Mnogi IoT provajderi nude mogućnosti mašinskog učenja i veštačke inteligencije da bi dobili smisao u prikuplјenim podacima. IBM-ova Watson platforma, na primer, može da se obuči za IoT skupove podataka kako bi proizvela korisne rezultate u oblasti prediktivnog održavanja – analizirajući podatke sa dronova kako bi se napravila razlika između trivijalnih oštećenja na mostu i pukotina na koje treba obratiti pažnju, na primer. U međuvremenu, Arm je najavio čipove male snage koji mogu da obezbede AI mogućnosti na samim IoT krajnjim tačkama. Kompanija je takođe lansirala nove IoT procesore, kao što su Cortex-M85 i Corstone-1000 koji podržavaju AI na edge.
Internet stvari i poslovne aplikacije
Poslovne upotrebe za IoT uklјučuju praćenje kupaca, zaliha i statusa važnih komponenti. Evo četiri industrije koje su transformisane IoT-om:
- Nafta i gas: Izolovana mesta bušenja mogu bolјe da se nadgledaju IoT senzorima nego lјudskom intervencijom.
- Polјoprivreda: granularni podaci o usevima koji rastu na polјima dobijeni od IoT senzora mogu da se koriste za povećanje prinosa.
- HVAC: Sisteme za kontrolu klime širom zemlјe mogu da nadgledaju proizvođači.
- Obična maloprodaja: Kupci mogu da budu mikrocilјani sa ponudama na njihovim telefonima dok se zadržavaju u određenim delovima prodavnice.
Uopšteno govoreći, preduzeća traže IoT rešenja koja mogu da pomognu u četiri oblasti: korišćenje energije, praćenje imovine, bezbednost i korisničko iskustvo.
Industrijski IoT
IIoT je podskup Interneta stvari koji se sastoji od povezanih senzora i instrumenata za mašine u transportnom, energetskom i industrijskom sektoru. IIoT uklјučuje neke od najuspešnijih sektora tržišta IoT-a, uklјučujući potomke nekih uređaja koji su prethodili IoT-u. IIoT uređaji su često dugotrajniji od većine IoT krajnjih tačaka – neki ostaju u upotrebi deceniju ili više – i kao rezultat toga mogu da koriste zastarele, vlasničke protokole i standarde koji otežavaju prelazak na moderne platforme.
Potrošački IoT
Prelazak IoT-a na potrošačke uređaje je noviji, ali mnogo vidlјiviji običnim lјudima. Povezani uređaji se kreću od fitnes uređaja koji prate naše pokrete do termometara sa omogućenim internetom. Verovatno najistaknutiji IoT potrošački proizvod je kućni pomoćnik, kao što je Amazon Alexa ili Google Home.
IoT bezbednost i ranjivosti
IoT uređaji stekli su lošu reputaciju kada je u pitanju bezbednost. Računari i pametni telefoni su računari „opšte upotrebe“ dizajnirani da traju godinama, sa složenim operativnim sistemima prilagođenim korisnicima koji sada imaju ugrađene automatizovane patch-eve i bezbednosne funkcije.
Nasuprot tome, IoT uređaji su često osnovni uređaji sa smanjenim operativnim sistemima. Dizajnirani su za individualne zadatke i minimalnu interakciju lјudi i ne mogu da se patch-uju, nadgledaju ili ažuriraju. Pošto mnogi IoT uređaji na kraju pokreću verziju Linux-a ispod haube sa dostupnim različitim mrežnim portovima, oni su primamlјive mete za hakere.
Možda ništa nije pokazalo ovo više od Mirai botnet-a, koji je kreirao tinejdžer koji je koristio telnet u kućne sigurnosne kamere i bebi monitore koji su imali lako pogodne podrazumevane lozinke, i koji je na kraju pokrenuo jedan od najvećih DDoS napada u istoriji.