Nemaju samo aparati za kavu mogućnost povezivanja s pametnim uređajima, već i puno drugih uređaja. Postoji nekoliko scenarija primjene IoT-a u osobne i poslovne svrhe gdje IoT može unaprijediti postojeća rješenja ili čak stvoriti nove pristupe. U ovom dijelu govorit ćemo o najvažnijim primjenama IoT-a. Osim toga, vidjet ćemo kako se mogućnosti koje IoT nudi nastavljaju proširivati. Imajte na umu da su danas neki od ovih primjera samo ideje, dok su drugi već postojeći proizvodi.
Pametni domovi
Studio apartman, stan ili čak čitava kuća mogu se opremiti IoT tehnologijom u skladu s vašim potrebama, navikama i dnevnim rutinama. Kada samostalno postavljate IoT sustav, vi ste integrator koji sastavlja te pametne „stvari“, povezuje ih s internetom te određuje i opisuje svoje potrebe. Postavljanje IoT sustava da bi stan ili kuća postali pametni i mogli odgovoriti na naše potrebe zahtijeva osnovne IT vještine i općenito znanje o sebi. Nekoliko tvrtki prodaje IoT uređaje vlasnicima za postavljanje rješenja koja se temelje na IoT-u kako bi mogli imati prilagođen dom koji reagira na njihove navike i potrebe.
Kod većine IoT sustava i domova s IoT-om, senzori i aktuatori čine potpuno lokalno IoT rješenje. Za nadzor i komunikaciju sa sustavom mogu se koristiti namjenski upravljači ili posebne aplikacije na pametnim telefonima i tabletima.
Postoji nekoliko uređaja koji se mogu koristiti kao IoT elementi pametnog doma. Pogledajmo neke od njih:
Rasvjeta:
Pametne žarulje mogu se povezati s IoT mrežom pametne kuće. To povezivanje omogućuje svjetlima da reagiraju na obavijesti koje je postavio korisnik. Na primjer, putem prepoznavanja lica (kamera na ulaznim vratima), svjetla se mogu automatski uključiti kada se vratimo kući te se mogu automatski isključiti kada izađemo iz kuće. Uz senzore pokreta svjetla se mogu uključivati i isključivati ovisno o kretanju korisnika. Svjetla se također mogu prilagođavati vremenskim uvjetima koji se preuzimaju s interneta ili se mogu prilagoditi našem emocionalnom stanju koje IoT sustav procjenjuje ovisno o našem ponašanju.
Vrata:
Vrata su također „pametnija“ uz IoT. Drugi primjer prepoznavanja lica s pomoću IoT sustava s kamerom je senzor za pametno zaključavanje/otključavanje na vratima, koji je povezan s kamerom. Kada svi članovi obitelji izađu iz kuće, vrata se sama zaključavaju, a kada se prvi član obitelji vrati kući, vrata se otvaraju.
Prozori i sjenila za prozore:
Prozori mogu automatski reagirati s pomoću senzora koji reagiraju na vremenske promjene, unutarnju i vanjsku temperaturu i kvalitetu zraka. Na primjer, prozori se mogu automatski zatvoriti ako pada kiša ili se mogu otvoriti ako se kvaliteta zraka unutar kuće pogorša. Sjenila za prozore mogu reagirati na jačinu Sunčeve svjetlosti tako što će automatski navući zastore.
Hladnjak:
Pametni hladnjak može utvrditi i pratiti broj dostupnih proizvoda unutar hladnjaka. Kada ponestane nekih osnovnih namirnica, hladnjak obavještava korisnika, a može i automatski naručiti hranu s interneta.
Vrt:
Vanjski dio doma također se može opremiti IoT uređajima. Senzori mogu izmjeriti suhoću tla i ako je presuho tlo, automatizirani sustav zalit će vrt. Ako trava prelazi određenu visinu, robotska kosilica pokosit će travu.
S obzirom na cjelokupnu mrežu IoT senzora, naš dom može postati čak i pametniji u mnogim područjima, kao što su sigurnost i energetska učinkovitost.
Sigurnosni sustav:
Na temelju povezanih svjetala, vrata, prozora i zastora, moguće je stvoriti pametni sigurnosni sustav koji oponaša prisutnost obitelji te koji šalje upozorenja ako osoba koja nije član obitelji pokuša ući na posjed.
Optimizacija potrošnje energije:
Na temelju podataka prikupljenih o vašem ponašanju kod kuće i potrošnji energije, može se izraditi i optimizirati energetski profil automatskim isključivanjem svjetala koja se ne koriste, omogućavanjem pametnog prozračivanja na temelju temperature i kvalitete zraka unutra i vani, te uz prilagodljiv i automatski sustav grijanja.
Ovi i drugi senzori i aktuatori mogu se uvesti u pametni dom s IoT-om. Korisnik, kao integrator, odlučuje o tome koje će komponente uvesti za zadovoljavanje specifičnih potreba.
Zdravstvo
Ako možemo opremiti naše kuće IoT uređajima, što je s nama samima? Možemo li imati tijelo s IoT-om? Naravno da možemo! Ali ne brinite, to ne mora nužno značiti da su vam potrebni umetci. Postoje brojni IoT senzori koje možete nositi bez ikakve gnjavaže, na primjer, pametni satovi, pametne cipele ili mjerači razine kisika u krvi. Osim toga, tu su i IoT uređaji poput pametnih jastuka i pametnih ormarića s lijekovima koje možete koristiti.
Takvi senzori omogućuju prikupljanje velike količine podataka o korisniku. Korisnik, stručno osoblje ili računalni programi zatim mogu analizirati te podatke radi zdravijeg života ili boljih sportskih rezultata.
Pogledajmo neke primjere primjene IoT senzora na sport i zdravstvo:
Amaterski sportovi:
Uređaji za nošenje koji se u današnje vrijeme najviše koriste su pametni satovi. Oni mogu pratiti broj prijeđenih koraka, potrošene kalorije, vrijeme aktivnosti, otkucaje srca, vrijeme spavanja i kvalitetu sna. Na temelju tih brojeva, ljudi mogu prilagoditi svoje dnevne aktivnosti i vrijeme spavanja da bi poboljšali svoje zdravstveno stanje.
Poluprofesionalni/profesionalni sportovi:
Za poluprofesionalne i profesionalne sportaše i sportašice prikupljeni podaci šalju se treneru koji ih pregledava (osobno ili putem interneta). Na temelju tih podataka trener daje prijedloge za plan treninga. Određeni sportovi na profesionalnoj razini mogu uključivati i naprednije senzore koji treneru pomažu da razvije precizniji plan treninga, poput cipele s mjeračem snage za biciklizam i trčanje ili mjerača razine kisika u krvi.
Osobna zdravstvena skrb:
Osobna odgovornost i prevencija rizika ključni su za zdravstvenu skrb. Čak i bez zdravstvenih djelatnika, znanje o zdravstvenom stanju ljudi na temelju podataka može spašavati živote. Pametni satovi s ECG-om mogu otkriti neke teške bolesti srca, mjerači otkucaja srca mogu vas upozoriti na neuobičajene otkucaje srca, a čak i poznavanje dnevne aktivnosti i vremena provedenog u snu može imati veliki utjecaj.
Profesionalna zdravstvena skrb:
Podatke povezane sa zdravljem mogu nadzirati i liječnici. Ljudi koji pate od kroničnih bolesti često se ne pridržavaju svojeg plana liječenja. Uporabom uređaja za nošenje s IoT-om bolesnikove navike i zdravstveno stanje bit će potpuno transparentni liječnicima. Zahvaljujući IoT-u, liječnici sada mogu opomenuti svoje bolesnike da prate plan liječenja te isto tako mogu po potrebi prilagođavati plan. Po potrebi, liječnik također može dogovoriti sastanak s pacijentom.
Čak i da se samo trenutno dostupni IoT uređaji koriste u sportu i zdravstvu, to bi dovelo do značajnog poboljšanja cjelokupnog zdravstvenog stanja ljudi. A tek smo na početku IoT revolucije!
Poljoprivreda
Vidjeli smo u prethodne dvije analize slučajeva kako IoT može poboljšati osobnu dobrobit, život kod kuće i zdravlje. Što nam još treba? Hrana! Pogledajmo kako nam IoT može pomoći da dosljedno proizvodimo hranu bolje kvalitete, a da pritom imamo niže troškove.
Proizvodnja hrane mora u stopu pratiti rast populacije bez pogoršanja kvalitete. IoT može dovesti do prave revolucije u poljoprivredi.
Tijekom većeg dijela povijesti čovječanstva, podatke nisu prikupljali strojevi već poljoprivrednici koji su dijelili svoja iskustva s obitelji i susjedima. Na temelju vlastitih i podijeljenih iskustava, razvijali su strategiju za uzgajanje biljaka i životinja. Ta se strategija stalno unapređivala prema najnovijim iskustvima te se prilagođavala ekološkim i vremenskim promjenama.
Ali sada su se potrebe društva promijenile i povećale, a proizvodnja se tome prilagođava. Korištenje podataka najveći je čimbenik uspjeha u planiranju proizvodnje. Prikupljanje podataka više se ne vrši ručno. To je automatski proces koji funkcionira u cijelome svijetu. Ako strategija koja se temelji na podacima funkcionira u SAD-u, vjerojatno će funkcionirati i u Europi ako se uzmu u obzir važni aspekti poput temperature, vlažnosti, vrsta sjemena/životinja, minerala u vodi i sl.
Kada se senzori koriste za prikupljanje podataka u poljoprivredi, a podaci se koriste za donošenje odluka, već imamo pametnu poljoprivredu. U pametnom poljoprivrednom sustavu koji se u potpunosti temelji na IoT-u, senzori ne samo da prikupljaju podatke, već i automatizirana strategija prilagođava proces u skladu s prikupljenim informacijama radi poboljšanja proizvodnje.
Senzori u poljoprivredi mogu pratiti gotovo svaki djelić proizvodnje: temperaturu, vlažnost zraka i tla, udio hranjivih tvari, težine, sate Sunčeve svjetlosti itd. Prikupljeni podaci šalju se središnjem računalu gdje ih poljoprivrednici i aplikacije analiziraju kako bi donosili pametnije odluke o sljedećim koracima.
Optimizirano navodnjavanje:
Na primjer, ako se prati vlažnost tla i uzme u obzir vremenska prognoza na internetu, može se automatski izračunati potrebna količina vode. Na taj se način štedi novac jer se voda ne troši nepotrebno. Osim toga, mogu se izbjeći i bolesti biljaka sprečavanjem prekomjernog navodnjavanja.
Što je sa životinjama? Naravno, htjeli bismo imati zdrave životinje. Mogu se pratiti i dnevne aktivnosti životinja s pomoću senzora na njihovim ovratnicima ili nogama, na primjer. Na temelju obrazaca kretanja koje ovratnik prikuplja, vlasnik zna gdje se životinje nalaze i što rade (odmaranje, kretanje, hranjenje). Na temelju tih podataka može se razviti dosljedna dnevna rutina koja optimizira proizvodnju mlijeka, jaja i sl. Životinje također mogu imati IoT senzore unutar tijela. Osiguranjem zdravlja životinja može se poboljšati kvaliteta i kvantiteta proizvoda, na primjer, mlijeka. Samim time će i ljudi biti zdraviji.
Proizvodnja
Sada kada smo razumjeli kako IoT može poboljšati naš život (dom, zdravlje i hranu), razmotrimo druge sektore gdje IoT može ostvariti značajna poboljšanja.
U proizvodnji je priča slična kao u poljoprivredi. Bez prikupljenih podataka , iskustvo (i povratne informacije kupaca) određivali su strategiju sljedećeg ciklusa proizvodnje. Uvođenjem IoT-a u tvornicu omogućuje se prikupljanje podataka iz više izvora, što pomaže u optimizaciji proizvodnje u aspektima kvalitete, kvantitete, dosljednosti i isplativosti.
Nakon prethodnog primjera, trebali biste imati mnogo ideja o vrstama senzora koji se mogu koristiti u proizvodnji. U proizvodnji se IoT senzori mogu koristiti za mjerenje sljedećih parametara:
okoliš, npr. vlažnost, temperatura, kvaliteta zraka, seizmičke aktivnosti, razine buke i zvukovi,
proces proizvodnje, npr. snimke dobivene kamerom, struja i napon, mjerenja okretnog momenta i kuta i sl.
Pametno lemljenje:
Uzmimo za primjer tiskane pločice (engl. printed circuit board, PCB) pametno zalemljene IoT-om. Najvažniji koraci su dodavanje paste za lemljenje na izložene pločice, postavljanje komponenata za lemljenje, postavljanje uređaja za lemljenje, vremenski podešena temperatura za topljenje paste za lemljenje i hlađenje. Da bi se dobio visokokvalitetan proizvod, svi ovi koraci moraju se precizno obaviti uz ispravne postavke. Međutim, ispravne postavke mogu se razlikovati u različite dane i u različito vrijeme u godini. Temperatura, vlažnost, materijali, istrošenost – sve to može utjecati na cjelokupnu kvalitetu. Prikupljanjem i analizom podataka, što može obavljati više strojeva i u više tvornica, može se steći dublje razumijevanje i znanje, što znači da se postavke mogu prilagođavati drugim parametrima sustava.
Dijagnoza stanja stroja
U proizvodnji se podaci prikupljeni iz IoT senzora mogu koristiti ne samo za optimiziranu učinkovitost proizvodnje, već i za prediktivno održavanje. U tu svrhu prikupljamo podatke iz proizvodnog procesa kada smo sigurni da sve dobro funkcionira. Kasnije, ako neki strojevi u proizvodnoj liniji imaju manji problem (npr. istroše se zupčanici) koji ne mora nužno negativno utjecati na proizvodnju proizvoda, prikupljeni podaci mogu ukazati na rane simptome kasnijih kvarova. To znači da se potrebno održavanje može dogovoriti uz minimalno razdoblje prekida rada, čime se štedi vrijeme i novac.
Obrazovanje
Pametne škole mogu se opremiti senzorima koji rade na principu IoT-a, npr. u zgradi, učionicama, sportskoj dvorani i kantini. Zgrada se može opremiti IoT uređajima slično kao u pametnim domovima kako bi se optimizirali troškovi i poboljšala sigurnost.
Pametne škole:
Učionice mogu imati senzore (na primjer, kontaktne senzore na stolicama) za praćenje i automatsko bilježenje prisutnih učenika. Pozornost učenika na nastavi može se izmjeriti kamerom za praćenje pokreta očiju i mikrofonom za detekciju buke. Učinkovitost učenika i nastavnika može se pratiti u skladu s prikupljenim podacima. Također, aktuatori se mogu aktivirati da bi otvorili prozor i pustili malo svježeg zraka unutra ako se smanji pozornost na nastavi.
Prijevoz
Autonomna vožnja vjerojatno će promijeniti svijet. Međutim, 2020. godine, najbolji pristupi su uglavnom takozvana rješenja „razine 2“. To podrazumijeva djelomičnu automatizaciju, uključujući upravljanje, ubrzavanje i kočenje dok vozač drži obje ruke na upravljaču da intervenira po potrebi. Međutim, čovječanstvo će vjerojatno moći postići više razine autonomne vožnje u budućnosti. Budući da su autonomna vozila povezana s internetom, ti strojevi sadrže velik broj IoT komponenti.
Povezani automobili
Primjerice, senzorski podaci s motora šalju se u oblak, gdje ih analiziraju računalne aplikacije. One zatim šalju upozorenje ako se opazi bilo kakav aktualni problem ili problem koji bi se mogao dogoditi u budućnosti, kao u slučaju proizvodnje. Također, podatke o stanju automobila može prikupljati i sam automobil, kao što je slučaj s uređajima za nošenje o kojima smo već govorili. Takvi podaci mogu se koristiti za rješavanje kritičnih situacija (na primjer, ako vozač ima srčani udar) ili za poboljšanje sigurnosti i cjelokupnog iskustva vožnje (na primjer, kako bi se predložilo vozaču da napravi pauzu u slučaju iscrpljenosti). Nadalje, automobili mogu biti povezani u oblaku i dijeliti informacije. Čak i sama cesta može imati senzore. Povezani automobili i senzori uz cestu mogu prikupljati podatke o prometu i vremenu u velikim područjima, omogućavajući bolje strategije temeljene na podacima.
Pametni gradovi
Ako se koriste sve ili većina tehnika o kojima smo dosad govorili, tada se gradovi mogu pretvoriti u pametne gradove s IoT-om. U pametnim gradovima senzori i aktuatori koriste se na mikrorazini i makrorazini. Mikrorazina znači unutar različitih sektora u kojima se primjenjuje IoT. O primjerima koji se odnose na tu razinu već smo govorili u ovome dijelu. Makrorazina odnosi se na međusobno povezivanje tih pojedinačnih sektora s ciljem izgradnje mreže IoT uređaja po čitavom gradu. Pametni gradovi uključuju uređaje koji rade na principu IoT-a na više razina, kao što su, između ostalog, pametni domovi, pametne bolnice, pametne škole, autonomna vožnja, pametni bicikli, pametni prijevoz, pametno gospodarenje otpadom, pametna ulična rasvjeta i internet dostupan posvuda.
Kako se broj i vrsta povezanih uređaja povećava, zasigurno će biti više sektora i scenarija koje će IoT unaprijediti. Zato je važno znati i pratiti novosti o IoT-u i uporabi ovih tehnologija u osobnom i poslovnom životu.
