Biznes w pajęczynie czujników

Umiejętne wykorzystanie internetu rzeczy pozwala na oferowanie nowych produktów i usług. Daje też szansę na stworzenie nowych modeli biznesowych.

„Pokolenie dziś przychodzące na świat rozpocznie dorosłe życie w rzeczywistości, w której inteligentne sieci otoczą planetę niczym skóra. Czujniki rozmieszczone wszędzie będą przekazywać wszelkie informacje wprost do sieci, jak nerwy transmitujące informacje do mózgu.” – pisał Kazimierz Krzysztofek we wstępie do polskiego wydania książki Charlesa Jonschera „Życie okablowane” (Muza, Warszawa 2001). W jednym się pomylił. Nie tylko przyszłe pokolenia zaznają świata naszpikowanego czujnikami. Już dzisiaj wszyscy mamy do czynienia z materializowaniem się tej wizji. Dzieje się to za sprawą dynamicznego rozwoju technologii internetu rzeczy (IoT – Internet of Things).

Podłączone do sieci urządzenia, często wyposażone w czujniki zbierające sygnały z otoczenia, komunikują się wzajemnie między sobą oraz współpracują z zaawansowanymi programami komputerowymi. Pochodzące z nich dane służą procesom podejmowania decyzji lub sterowania. Na naszych oczach powstaje system, w którym świat fizyczny łączy się coraz mocniej ze światem wirtualnym. Czujniki podłączone do sieci mogą być użyte wszędzie o pochodzące z nich dane udostępnione dowolnej grupie odbiorców.

Zobacz również:

Nikogo już nie dziwią systemy monitorujące natężenie ruchu na ulicach miast czy pokazujące rozmieszczenie wolnych miejsc postojowych na śródmiejskich parkingach. Na popularności zyskują zastosowania polegające na śledzeniu na bieżąco parametrów pracy różnych części maszyn, urządzeń i pojazdów. W gospodarstwach rolnych detektory na polu mogą sprawdzać stan upraw i zasobność gleby w składniki odżywcze, w winnicach informować o wilgotności podłoża, w pasiekach śledzić przybywanie urobku miodu w ulach, a w lasach obserwować przyrastanie kolejnych słojów pnia w drzewach. W miastach pozwalają na pozyskiwanie danych o stanie zanieczyszczenia powietrza w poszczególnych dzielnicach oraz na śledzenie stanu wody w różnych miejscach przepływającej przez aglomerację rzeki.

Podpięte do ciała pacjenta dają lekarzom możliwość stałego nadzoru nad chorymi przebywającymi w domu. Rozmieszczone w domach prywatnych i obiektach użyteczności publicznej pozwalają śledzić zużycie energii elektrycznej i cieplnej. Rozpięte na nitkach wodociągu lub gazociągu dają szansę na szybkie zlokalizowanie miejsca rozszczelnienia czy awarii. Zainstalowane w kontenerach na statkach umożliwiają stałą kontrolę stanu przewożonej żywności i innych towarów. Wmontowane w płyty chodnikowe przed wejściem do galerii lub muzeum unaoczniają aktualne zainteresowanie wystawą lub historycznymi zbiorami.

Nowe możliwości działania

Eksperci przewidują, że do 2020 roku 25 miliardów urządzeń będzie podłączonych do internetu rzeczy. Samo pozyskiwanie za ich pomocą danych staje się już jednak niewystarczające. Ważniejsze jest pytanie: co można z pochodzącymi z czujników danymi zrobić, jak je wykorzystać efektywnie zarówno w biznesie jak i sektorze publicznym, jak je zamienić na przydatne informacje, które pomogą lepiej zarządzać miastem lub fabryką czy też pozwolą zaoferować klientom nowe produkty i usługi. Nie chodzi tylko o uzyskanie odpowiedzi na pytanie o aktualny stan rzeczy, lecz przede o możliwość przewidywania scenariuszy rozwoju wydarzeń, by można było odpowiednio wcześniej zareagować w odpowiedni sposób na mogącą się pojawić sytuację. Od systemów tego rodzaju wymaga się również zdolności automatycznego reagowania w czasie rzeczywistym na zmieniające się warunki i parametry.

Powodzenie działań w tym zakresie będzie w dużej mierze zależało od umiejętności przetwarzania i analizy napływających nieustannie szerokim strumieniem danych. Kluczowe znaczenie będzie miało właściwe wykorzystanie narzędzi analitycznych zapewniających dostęp do użytecznych w działaniu informacji. W konsekwencji może to doprowadzić do stworzenia zupełnie nowych modeli biznesowych. Zwiastuny takich zmian już są widoczne w wielu miejscach.

Producenci silników do samolotów czy lokomotyw zarabiają coraz więcej nie na ich sprzedaży lecz obsłudze technicznej i serwisowaniu. Czujniki rozmieszczone w różnych miejscach maszyn rejestrują na bieżąco wskaźniki pracy poszczególnych podzespołów i części. Na podstawie analizy danych przesyłanych non stop do centrum przetwarzania wykrywane są potencjalne zagrożenia i przesłanki wskazujące na możliwość wystąpienia awarii. Dzięki temu można naprawić lub wymienić zużyty element, zanim się zepsuje. Użytkownicy nie są narażeni na straty wynikające z niespodziewanych przestojów lub unieruchomienia maszyn na dłuższy czas.

Monitoring parametrów kluczowych dla sprawnego funkcjonowania urządzeń stosowany jest coraz częściej w fabrykach na liniach produkcyjnych. Pod zdalnym nadzorem może pracować również sprzęt medyczny. Otwiera to nowe możliwości do jego zastosowań. Aparaty diagnostyczne, takie jak np. elektrokardiogram, mogą być wykorzystywane nie tylko w placówkach medycznych lecz także jako pojedyncze urządzenia do indywidualnego użytku w formie abonamentu za usługę kardiomonitoringu.

O wprowadzeniu podobnych rozwiązań myślą producenci samochodów ciężarowych. Udostępniane przez nich do użytku pojazdy byłyby stale pod kontrolą zdalnego centrum serwisowego, co gwarantowałoby ich trwałą, bezawaryjną eksploatację. Pojawiają się także pomysły, by w podobny sposób udostępniać użytkownikom i inne maszyny. Nie musiałyby one być wtedy kupowane lecz wykorzystywane w formie usługowej. W przypadku dźwigu wyposażonego w czujniki ważące przenoszone ładunki, użytkownik zapłaciłby tylko za faktycznie wykonaną przez maszynę pracę.

Dzięki czujnikom połączonym w inteligentną sieć może się urzeczywistnić nowa formuła produkcji przemysłowej zawarta w koncepcji Przemysłu 4.0. Możliwość wymiany informacji na każdym etapie produkcji i modyfikowania jej dalszego przebiegu ma doprowadzić do nieosiągalnej w dzisiejszej fabryce masowej indywidualizacji wytwarzanych wyrobów.

Pełna integracja rzeczywistego procesu wytwórczego z zaawansowanym, cyfrowym środowiskiem sterowania stwarza także szansę na tworzenie produktów o bardzo wysokim stopniu zaawansowania technologicznego. Bazą do projektowania takich wyrobów mogą być m.in. dane pozyskiwane przez wytwórcę ze zdalnego monitorowania przebiegu eksploatacji produktu przez jego użytkownika. Dla ubezpieczycieli informacje tego typu mogą być podstawą do proponowania zindywidualizowanych, zróżnicowanych stawek polis ubezpieczeniowych.

Przede wszystkim większa efektywność

Efekty wykorzystania internetu rzeczy wyglądają na tyle obiecująco, że ponad połowa (56 %) zapytanych przez IDC firm z całego świata uznała go za strategiczny kierunek rozwoju swojego biznesu. Wyniki badania IDC Global IoT Decision-Maker 2016 pokazały również, że dla 21 % ankietowanych przedsiębiorstw internet rzeczy ma wręcz znaczenie transformacyjne. Do najbardziej popularnych w Europie Środkowo-Wschodniej zastosowań należą: monitorowanie przesyłek, wspomaganie procesów produkcyjnych i zarzadzania zasobami produkcyjnymi, inteligentne sieci energetyczne i gazowe, inteligentne systemy transportowe, inteligentne budynki i domy mieszkalne, komunikujące się pojazdy oraz indywidualna opieka zdrowotna.

Z kolei 67% ankietowanych w ubiegłym roku przez SAS Institute przedsiębiorców amerykańskich uznało, że internet rzeczy ma kluczowe znaczenie dla rozwoju ich organizacji a 50 % badanych przyznało, że analizuje już dane z maszyn i urządzeń. Celem funkcjonowania takich rozwiązań ma być przede wszystkim zwiększenie wydajności operacyjnej i zmniejszenie kosztów świadczenia usług lub produkcji realizowanej w formule Przemysłu 4.0. Zapewniają one również zupełnie nowe obszary dla tworzenia innowacji i budowania przewag konkurencyjnych. Przedstawiciele największych europejskich przedsiębiorstw za najważniejsze korzyści ze stosowania rozwiązań IoT uznali zwiększenie efektywności operacyjnej. Wskazało na nie 43% respondentów. 36% wybrało poprawę doświadczenia i satysfakcji klientów, 29% możliwość tworzenia nowych produktów, a 25% lepsze zarządzanie zasobami.

Potrzebne moce obliczeniowe i ochrona

Dla osiągnięcia zadowalających rezultatów w procesach bazujących na internecie rzeczy, oprócz umiejętnego wykorzystania narzędzi analitycznych, potrzebne też będzie zaangażowanie odpowiednio dużych mocy obliczeniowych. Systemy przetwarzania danych muszą poradzić sobie z obróbką w czasie rzeczywistym olbrzymich wolumenów danych. O skali wyzwania świadczyć może ilość danych generowanych duży samolot pasażerski. W ciągu godziny lotu systemy śledzące pracę silników i monitorujące stan innych podzespołów maszyny oraz urządzeń pokładowych mogą dostarczać nawet 40 terabajtów danych.

W miejscach, gdzie pozyskiwane z czujników dane dotyczą sfery zachowań indywidualnych, wyzwaniem będzie wypracowanie odpowiednich regulacji zapewniających ochronę danych osobowych i prywatności. Dotyczy to głównie rynku konsumenckiego. Przykładem może być wykorzystanie bikonów do identyfikacji klientów w centrach handlowych czy używanie kamer lub czujników ruchu w supermarketach do śledzenia ścieżek zakupowych klientów.

Innym ważnym zadaniem jest zapewnienie bezpieczeństwa systemów bazujących na internecie rzeczy. O doniosłości związanych z tym zagrożeń mogą świadczyć podejmowane już ataki na instalacje przemysłowe. W listopadzie ubiegłego roku dokonano również ataku na sieć transportu miejskiego w San Francisco. W jego wyniku przestały działać m.in. miejskie biletomaty. W Unii Europejskiej podjęte zostały prace nad przygotowaniem regulacji mających zapewnić odpowiedni poziom bezpieczeństwa systemów IoT. Mowa jest m.in. o wprowadzeniu specjalnych certyfikatów dla używanego sprzętu. Im więcej bowiem urządzeń będzie podłączonych do sieci, tym zagrożenia będą coraz bardziej realne. Wprowadzenie odpowiednich środków ochrony staje się koniecznością, gdyż internet rzeczy obejmuje swym zasięgiem już niemalże wszystkie dziedziny i obszary funkcjonowania człowieka. Szczególnym zadaniem na najbliższy okres będzie zapewnienie bezpieczeństwa rozwiązań coraz powszechniej stosowanych w obszarze tzw. inteligentnych miast.