IoT 2017 – nadchodzi kolejna Rewolucja Przemysłowa 4.0

IoT, czyli internet rzeczy pojawia się we wszystkich prognozach na 2017 rok wymieniających najważniejsze nowe technologie. IoT ma wkrótce doprowadzić do globalnej transformacji gospodarki i biznesu.

Choć o IoT jest głośno już od kilku lat, a sama technologia wywodzi się od znanych od dawna rozwiązań określanym m.in. jako systemy M2M (Machine-to-Machine – autonomiczna wymiana informacji między komputerami i czujnikami), ale trzeba przyznać, że dopiero masowa popularyzacja IoT będzie miała ogromny wpływ nie tylko na codzienne życie konsumentów, ale przede wszystkim na biznes i gospodarkę.

Obecnie IoT nie jest jeszcze technologią dojrzałą – znajduje się w początkowym stadium rozwoju, ale już jest porównywany z kolejnymi, kluczowymi etapami rozwoju systemów IT. Najpierw pojawił się internet, później systemy mobilne, chmura, a teraz zaczyna się era internetu rzeczy.

Zobacz również:

Czy rok 2017 zyska miano „roku IoT”? Trudno przewidzieć, ale na pewne ma na to duże szanse.

Warto przyjrzeć się faktom, analizom i statystykom, które o tym świadczą. Czasami mogą być zaskakujące, bo na przykład informacja, że 2/3 firm już korzysta lub w najbliższym czasie chce wdrożyć rozwiązania IoT może się wydawać przesadzona. Trzeba jednak wziąć pod uwagę, że statystyka dotyczy wszystkich, nawet małych lub fragmentarycznych wdrożeń, takich jak zaawansowane systemy monitoringu wideo, które nie zawsze są postrzegane jako należące do kategorii IoT.

Takie są fakty

Według Gartnera liczba urządzeń IoT podłączonych do internetu w 2020 roku osiągnie poziom 21 mld (obecnie jest ona szacowana na ok. 6 mld). Oznacza to, że średnio każdego dnia do sieci podłączanych będzie 5,5 mln nowych urządzeń. Jednocześnie, do 2020 roku ponad połowa nowych procesów biznesowych będzie wykorzystywała jakiś element IoT.

Według raportu „The Internet of Things: Sizing up the opportunity” opublikowanego przez McKinsey Global Institute, prognozowany wpływ IoT na rozwój globalnej gospodarki w 2025 roku można osiągnąć wartość 6,2 biliona USD.

Natomiast z analiz przeprowadzonych przez TBR (Technology Business Research) wynika, że obroty na rynku IoT rosną w tempie dwucyfrowym i w II kwartale 2016 osiągnęły wartość ok. 6 mld USD. Największą sprzedażą (urządzenia, usługi i oprogramowanie) mogą się w tym segmencie pochwalić IBM (783 mln USD), HPE (593 mln USD), Cisco (576 mln USD) i Microsoft (505 mln USD).

„Oprogramowanie analityczne to podstawowy, centralny element systemów IoT, który umożliwia automatyzację procesów i uzyskanie realnej wartości z wdrożenia” mówi z kolei Ryan Martin, analityk w ABI Research. Według szacunków tej firmy globalna wartość rynku narzędzi do integracji IoT, przechowywania, analizowania i zarządzania danymi oraz tworzenia raportów osiągnie w 2021 roku poziom 30 mld USD.

Natomiast według raportu Strategy Analytics, 66% firm planuje lub już wykorzystuje jakieś systemy IoT, ale aż 51% z nich nie potrafi powiedzieć czy i jakie to daje korzyści biznesowe, mówi Laura DiDio, analityczka z tej firmy.

Wynika to przede wszystkim z tego, że większość firm wdraża nowe technologie pilotażowo lub fragmentarycznie i trudno jest im w pełni oszacować skutki biznesowe. „Al;e w porównaniu do innych nowych technologii, pod tym względem IoT wcale nie prezentuje się źle” uważa Laura DiDio.

Możliwość analizy danych jest podstawą efektywnego działania systemu IoT. Z ankietowego badania Strategy Analytics wynika jednak, że 42% użytkowników przyznaje iż zbiera więcej danych niż system jest w stanie efektywnie przeanalizować, 27% nie jest pewna jakie pytania należy skierować do oprogramowania analitycznego, a aż 31% w ogóle nie przechowuje danych dostarczanych przez urządzenia IoT. Oznacza to, że użytkownicy wdrażający systemy IoT muszą się jeszcze dużo nauczyć, by inwestycje w systemy IoT były efektywne.

W badaniu ankietowym Strategy Analytics udział wzięło 350 dużych, średnich i małych firm wykorzystujących IoT w systemach monitoringu wideo, „inteligentnych” budynkach, a także opiece zdrowotnej.

IIoT czyli „przemysł 4.0”

Zdaniem wielu specjalistów w przemyśle już rozpoczęła się transformacja, której efekty można będzie porównać do zmian jakie spowodowała rewolucja przemysłowa w XIX-wieku, wieku pary. Jest to transformacja w kierunku świata w którym automatyzacja, wykorzystanie masowej analizy danych i wszelkiego typu rozwiązań określanych jako „smart” stanie się powszechne.

Jest ona często określana jako IIoT (Industrial Internet of Things) lub Industry 4.0 (Przemysł 4.0). W tym drugim przypadku określenie to nawiązuje do kolejnych historycznych rewolucji przemysłowych: w XVIII (pierwsza rewolucja przemysłowa związana z wprowadzeniem maszyn parowych – wiek pary), druga rewolucja, która zaczęła się w XIX wieku – popularyzacja elektryczności, trzecia w XX wieku – komputery i informatyzacja.

Perspektywy jakie niesie IIoT przyciągają uwagę nie tylko mediów i analityków, ale również wielu rządów, które inwestują w programy wsparcia rozwoju nowych technologii, by zwiększyć efektywność i konkurencyjność lokalnych gospodarek.

W przemyśle jednym z kluczowych parametrów definiujących efektywność firmy jest OEE (Operating Equipment Effectiveness), który jest stosunkiem liczby wprowadzonych na rynek produktów do istniejącej mocy wytwarzania linii produkcyjnych. Obecnie, w większości firm parametr ten jest na poziomie 45%-65%.

Zwiększenie tej wartości wymaga znacznego ulepszenia procesów produkcyjnych i łańcucha dostaw. I właśnie IIoT może w tym pomóc. Stworzenie systemu zintegrowanych czujników i urządzeń rejestrujących dostarczane dane pozwala na istotne zwiększenie możliwości kontroli i zarządzania procesem produkcyjnym od poziomu dostawców podzespołów do ostatecznych odbiorców produktu.

Ma to też duży wpływ na możliwości kontroli jakości. Systemy wykorzystujące czujniki i oprogramowanie do wykrywania błędów pojawiających się w procesie wytwarzania i dostaw produktów są znane od wielu lat. Ale wdrożenie IIoT oznacza wprowadzenie nowej wartości. Jeśli sensory zostaną wprowadzone na masową skalę nie tylko do elementów, podzespołów i produktów, ale będą kontrolować wszystkie procesy i zasoby (łącznie z ludzkimi), pozwoli to na zasadnicze zwiększenie produktywności i parametru OEE.

Kolejną istotną zmianą w przemyśle, którą wprowadzi popularyzacja IIoT jest możliwość elastycznego, automatycznego sterowania produkcją w fabrykach znajdujących się w różnych lokalizacjach (również w innych państwach) oraz bezpośredniego przyjmowania i realizowania zleceń od użytkowników końcowych.

Trzecim ważnym zastosowaniem IIoT są serwisy związane z utrzymaniem i zarządzaniem zasobami. Monitoring stanu wykorzystywanych zasobów umożliwia wymianę elementów, które zbliżają się do końca życia lub wykazują pierwsze oznaki nieprawidłowego działania. Pozwala to na zapobieganie większości awarii oraz często bardzo kosztownych, nieprzewidzianych przerw w działaniu systemu produkcyjnego.

Choć wdrożenie IIoT oznacza automatyzację wielu procesów, nie eliminuje czynnika ludzkiego. Ludzie wciąż będą niezbędni do inteligentnej kontroli i oceny raportów generowanych przez systemy analityczne oraz podejmowania kluczowych decyzji biznesowych.

Nie ulega jednak wątpliwości, że przemysł 4.0 spowoduje istotną zmianę w profilu zatrudnienia. Z jednej strony niezbędne będzie pozyskanie takich pracowników, jak architekci do planowania rozwiązań, specjaliści od analizy danych oraz systemów zapewniających bezpieczeństwo sieci i transmisji danych. Z drugiej, zamiast pracowników dedykowanych do wykonywania specjalizowanych wąskich zadań trzeba będzie zatrudnić osoby potrafiące obsługiwać różne procesy i elementy systemu produkcyjnego, zależnie od bieżących potrzeb lub pojawiających się problemów.

Transformacja w kierunku przemysłu 4.0 będzie więc wymagała rozwiązywania problemów społecznych, podobnie jak w przypadku pierwszej rewolucji przemysłowej, gdy robotnicy protestowali, a czasami niszczyli maszyny parowe, które postrzegali jako zagrożenie dla ich egzystencji.

Bezpieczeństwo i standardy IoT

IoT można określić jako nową „gorączka złota”. Praktycznie wszyscy znani producenci sprzętu i oprogramowania zaangażowali się w rozwój tego rodzaju technologii, a na rynku pojawia się wiele nowych firm. Wszyscy widzą perspektywę zwiększenia swoich przychodów i zysków sprzedając nowe innowacyjne produkty oraz rozwiązania i wierzą w prognozy długoletniego i szybkiego wzrostu tego segmentu rynku.

Niestety, jak w przypadku wielu nowych dynamicznie rozwijających się technologii, bezpieczeństwo zostało w tyle. A nie ulega wątpliwości, że środowisko IIoT musi być dobrze zabezpieczone przed potencjalnymi atakami, zarówno fizycznymi, jak i ukierunkowanymi na kradzież danych lub zdalne zakłócenie funkcjonowania systemu.

W ostatnich, głośnych atakach DDoS (Distributed Denial of Service) na serwery DNS, które sparaliżowały działanie wielu serwisów internetowych (głównie w USA) cyberprzestępcy masowo wykorzystali właśnie urządzenia IoT. Choć należy zauważyć, że nie były to urządzenia przemysłowe, a komercyjne, dostępne na rynku detalicznym, ale ataki te powszechnie uświadomiły, jak ważne jest bezpieczeństwo.

W przypadku IoT problem jest skomplikowany, bo wymaga zapewnienia bezpieczeństwa w warstwie aplikacyjnej, sprzętowej, sieciowej, komunikacyjnej i analitycznej, co w systemach heterogenicznych wykorzystujących elementy pochodzące od różnych dostawców jest obecnie bardzo trudne. Wciąż też nie ma jednolitych, powszechnie zaakceptowanych standardów w tym zakresie.

Można jednak oczekiwać, że w najbliższych latach sytuacja ta zdecydowanie zacznie się poprawiać.

Na przykład organizacja IIC (Industrial Internet Consortium) skupiająca praktycznie wszystkie duże firmy zaangażowane w rozwój systemów IIoT, we wrześniu 2016 roku opublikowała Industrial Internet Security Framework – dokument prezentujący zestaw najlepszych praktyk, które pozwalają producentom i użytkownikom systemów IoT na ocenę ryzyka związanego z ich wdrażaniem i jego minimalizowanie.

Przedstawiciele organizacji mówią, że jednym z jej ważnych celów jest zapewnienie, by odpowiednie mechanizmy bezpieczeństwa stały się integralnym elementem wszystkich warstw systemów IoT. Jednocześnie zwracają uwagę, że nie użytkownicy końcowi powinni być głównymi odpowiedzialnymi za wprowadzenie zabezpieczeń, a raczej integratorzy systemów, którym łatwiej wywierać nacisk na producentów chipów, podzespołów, urządzeń i oprogramowania, by zapewnili odpowiednią zgodność swoich produktów ze standardami bezpieczeństwa.

Nie zwalnia to jednak użytkowników z wymagania, by również dbali o bezpieczeństwo wykorzystywanych systemów IoT przez odpowiednią konfigurację zabezpieczeń oraz zapewnienie szybkich aktualizacji oprogramowania.

Oprócz IIC, wśród organizacji podejmujących próby standaryzacji można wymienić utworzoną w 2008 roku IPSO Alliance do której należą m.in. takie firmy jak Google, Cisco, Intel i Oracle. Jej głównym celem jest stworzenie standardów IoT dotyczących technologii określanej jako „Smart Objects”.

Jednym z rozwiązań, które może istotnie wpłynąć na zwiększenie bezpieczeństwa będzie wykorzystanie mechanizmów sztucznej inteligencji, które będą w stanie efektywnie wykrywać anomalie w działaniu systemów IoT.

Dobrym przykładem, jak skomplikowane jest zapewnienie bezpieczeństwa w systemach IoT jest warstwa sieciowa i komunikacyjna.

W systemach IoT jest stosowanych wiele protokołów komunikacyjnych – najbardziej popularne są systemy komunikacji bezprzewodowej Bluetooth, Wi-Fi, GSM i LTE. W przypadku sieci komórkowych już opracowano kilka wersji protokołów dedykowanych do obsługi systemów IoT jak, LoRaWAN, Sigfox lub (NB)-IoT. A według ocen Forrester, w sumie na rynku funkcjonuje ponad 20 protokołów komunikacyjnych, które są stosowane w różnego rodzaju systemach IoT.

W efekcie, wdrożenie, zarządzanie i zapewnienie bezpieczeństwa w systemie wykorzystującym różne protokoły jest trudnym zadaniem. Wkrótce ulegnie to jednak zmianie, bo leży to we wspólnym interesie zarówno producentów, jak i użytkowników.


TOP 200