Świat w sieci

Otwieramy lodówkę. Znowu pusta. Nie ma nawet masła. Zanim zdążymy się zdenerwować – już słychać dzwonek do drzwi. Kurier z internetowego sklepu właśnie przywiózł świeże warzywa i wędliny oraz torbę innych zakupów. No tak, dzisiaj sobota, a przecież zawsze w piątek wieczorem lodówka automatycznie wysyła zamówienie na brakujące towary. A także na to, co w ciągu tygodnia zaznaczymy na wyświetlanej na ekranie liście zakupów. To tylko jeden z przykładów, jak może działać banalne, kuchenne urządzenie podłączone do internetu i zaopatrzone w odpowiednie oprogramowanie i czujniki. 

Czy tak właśnie będzie wyglądać nasza nieodległa przyszłość? Cóż, producenci rozmaitych urządzeń coraz chętniej wpisują się w globalną modę na internet rzeczy. I to bez względu na realne potrzeby. Do sieci chcą zatem podłączyć wszystko: od elektrycznej golarki, poprzez kuchenki gazowe, aż po samochody i całe miasta. A nawet stada krów. 

Zdalna medycyna

Jednym z najczęściej wskazywanych zastosowań współczesnych technologii z obszaru internetu rzeczy jest medycyna. Dotyczy to głównie nadzoru nad starszymi ludźmi. Dzięki czujnikom instalowanym na nadgarstku, połączonym z globalną siecią, lekarz prowadzący pacjenta może mieć w każdej chwili wgląd w podstawowe informacje o nim, takie jak temperatura ciała, puls, a nawet liczba kroków, jaką przeszedł w określonym czasie. Lekarz nie musi nawet analizować szczegółowych danych. Odpowiednie oprogramowanie automatycznie zaalarmuje go, gdy wykryje stan odbiegający od normy. 

W podobny sposób można nadzorować zdrowie sportowców, np. analizując zachowanie organizmu podczas treningów. Także zdalnie. Trener może wówczas na bieżąco zmieniać dobór ćwiczeń, dostosowując je do chwilowego samopoczucia zawodnika. W podobny sposób działają np. popularne aplikacje treningowe dla biegaczy – analizując dane z założonego na nadgarstek bądź klatkę piersiową czujnika. Programy te dobierają tempo i dystans, jaki mamy pokonać, a także proponują konkretne plany treningowe. Niektóre potrafią nawet na bieżąco informować biegacza o tym, co powinien robić. Aplikacje tego typu dostępne są np. pod marką Nike+, z kolei urządzenia monitorujące kondycję produkują m.in. firmy Fitbit oraz Garmin. 

Pralka sterowana smartfonem

Zastosowania okołomedyczne i sportowe to jednak zaledwie wierzchołek góry lodowej. W ciągu kilku lat właściwie dowolne urządzenie może zostać wyposażone w systemy sterowania i czujniki pozwalające na łączenie się z nim przez internet. Ktoś może zadać, całkiem słusznie, pytania: Po co? Czy rzeczywiście są konieczne? Szczerze mówiąc, nie są niezbędne, ale mogą być bardzo przydatne. 

Pierwszy z brzegu przykład to telewizor: kiedyś proste pudełko z kineskopem i elektroniką odpowiedzialną za odbieranie obrazu i dźwięku z anteny lub sieci kablowej. Teraz odbiornik TV to skomplikowane urządzenie z wbudowanym komputerem, który zwykle pracuje pod kontrolą systemu operacyjnego zbliżonego do Linuksa. Obok kilku gniazd HDMI do podłączania urządzeń audio-wideo współczesny telewizor ma też złącze do lokalnej sieci oraz moduł Wi-Fi. Wszystko po to, by uruchamiać aplikacje oraz przeglądać strony internetowe czy zapisane na własnym dysku lub serwerze filmy, zdjęcia i muzykę. Tak rozbudowane telewizory przywodzą na myśl współczesne smartfony, w których funkcja dzwonienia jest... jedną z najmniej istotnych. W nowoczesnych odbiornikach TV możliwość oglądania wybranego programu zdaje się funkcją poboczną i nieistotną. Na szczęście na razie z niej nie zrezygnowano. 

Nieco inaczej jest w przypadku urządzeń AGD, które – choć również bywają dziś wyposażane w zestaw czujników i oprogramowanie pozwalające komunikować się z internetem – pod względem funkcjonalności pozostają niezmienione od lat. Wbudowany moduł Wi-Fi, który umożliwia sterowanie za pomocą aplikacji w smartfonie, mają np. najdroższe pralki Samsunga. Dzięki temu można uruchomić pranie w wybranym momencie i otrzymać informacje o jego zakończeniu, a także sprawdzać zużycie wody i prądu. Tyle że to nadal po prostu pralka. 

W podobny sposób działają podłączone do internetu ekspresy do kawy – pozwalają zdalnie włączyć wybrany program, uruchomić tryb gotowości, a nawet zaktualizować oprogramowanie lub dodać do pamięci ekspresu nowe sposoby parzenia kawy. Przyznajmy jednak – takie urządzenia to obecnie przede wszystkim drogie gadżety dla entuzjastów technologii. 

Automatyczny dom

Czymś całkiem innym jest natomiast podłączony do internetu dom. A konkretnie – dom inteligentny, z mnóstwem czujników i przełączników, które zarządzają ogrzewaniem, wentylacją, instalacją elektryczną i gazową, oświetleniem, a nawet zamkami w drzwiach. Każda z tych funkcji wymaga zastosowania pojedynczych urządzeń, np. elektronicznego termostatu i czujnika temperatury. Oczywiście można nimi zarządzać zdalnie, za pomocą aplikacji w smartfonie lub poprzez przeglądarkę www. W ten sposób da się ustawić np. wymaganą temperaturę lub dobowy schemat działania – może być chłodniej, gdy nikogo nie ma w domu, a cieplej, gdy domownicy wracają po zakończeniu zajęć w szkole albo po pracy. 

Ciekawe, że wielu producentów, wykorzystując sieciowe połączenia, znajduje też niesztampowe rozwiązania obejmujące coraz więcej elementów inteligentnego domu. Powstał już podłączony do internetu dozownik karmy dla kota, istnieje też system zdalnego nadzoru nad akwarium, a także pracująca w sieci żarówka. To interesujące przykłady, które wskazują, że w przyszłości mogą być dziesiątki tysięcy różnych sieciowych urządzeń. 

Bezpieczeństwo – problem numer jeden

Szybki rozwój internetu rzeczy oprócz korzyści niesie też zagrożenia. To np. nie lada gratka dla hakerów, którzy będą mogli włamywać się nie tylko do komputerów i smartfonów, ale też do lodówek, kuchenek mikrofalowych, ekspresów do kawy, pralek, telewizorów, a nawet – bo czemu nie – do żarówek i kaloryferów. Albo wykorzystywać dane, które gromadzą urządzenia, by poznać nasze codzienne nawyki. Po co? Na przykład po to, by dowiedzieć się, kiedy nie ma nas w domu, i dokonać włamania w najbardziej dogodnym momencie. Podobne przykłady można mnożyć. I właśnie dlatego jednym z najważniejszych problemów związanych z internetem rzeczy jest bezpieczeństwo danych gromadzonych przez miliardy urządzeń na całym świecie. 

To duże wyzwanie dla firm produkujących oprogramowanie obsługujące czujniki i „podłączone” urządzenia. Po pierwsze, producenci powinni zerwać z kultywowaną ostatnio zasadą, by nowinki techniczne sprawdzać nie w laboratoriach, lecz przy bezwiednym wsparciu pierwszych klientów. Powodem takiego postępowania jest chęć wypuszczenia na rynek danego urządzenia lub programu najszybciej jak to możliwe. Tyle że testowanie oprogramowania na użytkownikach nie jest rozwiązaniem, które przynosi danej firmie chlubę. Zwłaszcza gdy zdarzy się wypadek przy pracy i dojdzie do niekontrolowanego wycieku danych. 

Ważne zatem, by wprowadzić do aplikacji i urządzeń mechanizmy bezpiecznej kontroli dostępu oraz potwierdzania tożsamości urządzenia i użytkownika. Równie ważna jak rozwiązania techniczne jest świadomość osób korzystających z urządzeń podłączonych do sieci. Każdy użytkownik, uruchamiając aplikację nadzorującą stan zdrowia albo treningi, musi widzieć, że jest narażony na atak hakerów w takim samym stopniu, jak przy wchodzeniu do korporacyjnej sieci. Podstawą jest dobre hasło i – w miarę możliwości – bezpieczny kanał komunikacji. 

Zbyt mały protokół

Innym problemem, związanym z lawinowym rozwojem internetu rzeczy, jest zbyt mała liczba adresów IP na całym świecie. Obecnie obowiązujący protokół IPv4 przewiduje możliwość połączenia ze sobą 4,3 mld urządzeń z unikalnymi adresami (w postaci czterech liczb: od 0 do 255). Tymczasem według firmy doradczej Gartner w tym roku będzie 6,4 mld urządzeń podłączonych do internetu, a w 2020 r. ich liczba przekroczy 26 mld (według ABI Research – nawet 30 mld). Część z nich potrzebuje unikalnych adresów IP. Jak przełamać impas? Cóż, w końcu będzie się musiał spopularyzować obszerniejszy protokół IPv6, który jak na razie nie wyszedł z okresu niemowlęctwa. 

Drugi problem to brak standardów, według których poszczególne urządzenia porozumiewałyby się ze sobą oraz – za pośrednictwem stosownych aplikacji – z użytkownikiem. Jak na razie do sterowania żarówką Philipsa potrzebna jest jedna aplikacja, do nadzoru nad ogrzewaniem – druga, a do sterowania domowymi multimediami – kolejna. To zróżnicowanie, a właściwie bałagan, przywodzi na myśl znany problem zbyt wielu pilotów w naszych „analogowych” domach. Tak jak niegdyś poszukiwaliśmy właściwego pilota, by włączyć odtwarzanie płyty kompaktowej lub przełączyć kanał TV, tak teraz będziemy przeglądać listę zainstalowanych w smartfonie aplikacji, poszukując tej potrzebnej do wyłączenia żarówki lub zmiany koloru, w jakim świeci. Producenci koniecznie muszą uzgodnić między sobą standardy. 

Na razie jednak musimy pogodzić się z tym, że mamy kilka różnych rozwiązań: Apple HomeKit, Google Nest czy Samsung SmartThings. Przypominają się w tym miejscu czasy rywalizacji między kasetami VHS a tymi systemu Betamax. Albo konkurowania ze sobą nośników Blu-ray i HD-DVD. Zwycięzca może być tylko jeden. I z czasem pewnie będzie tak samo z urządzeniami podłączanymi do internetu. 

Internetowe stado

Jednym z bardziej oryginalnych projektów realizowanych w ramach internetu rzeczy jest „podłączone” stado krów. W hrabstwie Essex w Wielkiej Brytanii naukowcy prowadzą na razie eksperyment, ale jeśli urządzenia się sprawdzą, farmerzy zapewne prędzej czy później zaczną korzystać z tej technologii. Chipy wszczepione krowom śledzą ich zachowanie w stadzie i sprawdzają stan zdrowia, m.in. mierząc temperaturę. Wszystkie dane przekazywane są do centralnego komputera, który alarmuje, gdy konieczna jest interwencja. Informacji tych jest zresztą całkiem sporo. Według naukowców koordynujących projekt każda krowa generuje rocznie 200 megabajtów danych. W podobny sposób można zresztą nadzorować rośliny, ptaki oraz ludzi. 

Wszystko w internecie

Pralka Samsung z Wi-Fi

Pozornie model WW10H9600 to zwykła pralka o nowoczesnym wyglądzie. Wśród jej „typowych” cech uwagę zwraca spora pojemność bębna (10 kg) oraz układ automatycznego dozowania detergentów (płynnych). Nietypowe jest natomiast to, że to pralka internetowa, podłączona do sieci za pomocą łączności bezprzewodowej (Wi-Fi). Dzięki temu można nią sterować zdalnie, wykorzystując dostarczoną przez firmę Samsung aplikację, która pozwala uruchamiać i wyłączać pralkę, a także zmieniać program pracy. Możliwe jest też otrzymywanie powiadomień, gdy pranie się zakończy. 

Rodzina urządzeń Candy simplyFi

Włoska firma Candy stworzyła cały zestaw urządzeń AGD z serii simplyFi – od płyty indukcyjnej i okapu kuchennego, poprzez piekarnik, aż po chłodziarkę, zmywarkę i pralkę. Wszystkie wyposażone są w moduł Wi-Fi, dzięki któremu można nimi sterować za pomocą smartfonowej aplikacji. Wystarczy dodać do niej urządzenie, wpisując jego numer seryjny. Potem można zdalnie włączyć lub wyłączyć piekarnik, zmienić siłę chłodzenia lodówki albo sprawdzić aktualny status zmywarki czy pralki. 

TomTom Multi-Sport Cardio

Jego głównym zadaniam jest wsparcie sportowców podczas treningu (niezależnie od tego, czy będzie to bieganie, jazda na rowerze czy pływanie). Zegarek ma m.in. wbudowany moduł GPS, pulsometr i akcelerometr, zapamiętuje przebyte trasy i odległości (by użytkownik mógł po zakończeniu treningu dokładnie przeanalizować wszystkie zebrane dane), a także wychwytuje wszystkie osiągnięcia, jak np. zwiększenie dystansu albo tempa. Tymi sukcesami można oczywiście pochwalić się potem w mediach społecznościowych.