Rewolucja komputerowa poszła o krok dalej, gdy inteligentne urządzenia wkroczyły do naszego życia. Ale czym są inteligentne urządzenia? Mówiąc najprościej, są to elektroniczne gadżety, które mogą łączyć się, dzielić i współdziałać zarówno z użytkownikami, jak i z innymi inteligentnymi urządzeniami, do pewnego stopnia autonomicznie.
Aby urządzenie było "inteligentne" musi posiadać trzy główne cechy, a mianowicie:
Wykorzystywać czujniki do rozpoznawania swojego otoczenia (zwane również "świadomością kontekstową"): kamery, mikrofony, odbiorniki GPS i inne rodzaje czujników zbierają informacje o otoczeniu w danym momencie i dostosowują zachowania zgodnie z zestawem wcześniej ustalonych reguł lub dzięki inteligencji obliczeniowej.
Wykonywać obliczenia autonomiczne: urządzenie (lub wiele urządzeń) jest w stanie wykonywać zadania autonomicznie, bez bezpośredniego polecenia użytkownika. Na przykład: nasze smartfony niezależnie korzystają z danych kontekstowych, aby podejmować decyzje lub podsuwać sugestie w oparciu o naszą geolokalizację lub pogodę.
Być połączone: inteligentne urządzenia są podłączone do sieci danych, aby komunikować się lub odbierać informacje. Bez połączenia nie ma sensu, aby inteligentne urządzenie było autonomiczne i posiadało świadomość kontekstową.
Oprócz korzyści, jakie daje korzystanie z komputerów w przypadku wielu czynności, inteligentne urządzenia podnoszą wydajność i efektywność na nowy poziom.
Mają one zasadnicze znaczenie dla rewolucji cyfrowej, ponieważ zostały zaprojektowane w celu świadczenia konkretnych i wartościowych usług, poprzez dynamiczne dostosowywanie się do zmieniających się kontekstów i podejmowanie działań w oparciu o warunki, w jakich działają. Usługi te mogą być tak proste, jak planowanie włączania i wyłączania światła w telefonie, lub tak złożone, jak algorytmy kontroli klimatu, które optymalizują temperaturę i wilgotność dla upraw.
A co z interakcją z użytkownikiem i przenośnością?
Wbrew powszechnemu przekonaniu, nie wszystkie inteligentne urządzenia muszą wchodzić w interakcję z człowiekiem. Jeśli myślisz, że muszą, to dlatego, że bierzesz pod uwagę tylko najbardziej powszechne urządzenia inteligentne, takie jak smartfony czy inteligentne zegarki, ale istnieje wiele innych możliwości. Inteligentne urządzenie może mieć bezpośredni lub pośredni kontakt z ludźmi. Na przykład, inteligentny zegarek zbiera dane o stanie zdrowia i przesyła je do aplikacji na telefonie. Użytkownik widzi te dane i może z nich korzystać według własnego uznania, ale nie wymaga to od niego żadnej szczególnej interwencji.
Tak samo, inteligentne urządzenia mogą być przenośne, ale nie jest to absolutnie konieczne. Pomyślmy o inteligentnym dzwonku do drzwi: jest on przymocowany przy drzwiach wejściowych i wykorzystuje wbudowane czujniki ruchu i kamerę (świadomość kontekstu) do rozpoznawania ruchu w pobliżu drzwi (autonomiczne przetwarzanie danych) i powiadamia właściciela domu za pomocą dedykowanej aplikacji (łączność), gdy ktoś tam jest. Przenośność nie jest tu konieczna.
Dzięki swoim niesamowitym możliwościom gromadzenia, przetwarzania, analizowania i przekazywania ogromnej ilości danych, inteligentne urządzenia stały się centralnym elementem kolejnego etapu rewolucji cyfrowej, wspierając powstawanie nowych technologii, takich jak Internet rzeczy (IoT), sztuczna inteligencja (AI), przetwarzanie w chmurze itd. Zostanie to omówione bardziej szczegółowo w kursie numer dwa.
Inteligentne urządzenia
W międzyczasie zobaczmy, jak możemy wykorzystać inteligentne urządzenia do tworzenia "inteligentnych środowisk" w naszym codziennym życiu:
Smartfony
Smartfony stały się centralnym elementem naszego "inteligentnego" życia. Tym, co zapewnia inteligencję i świadomość naszym smartfonom, jest szereg czujników wbudowanych w każde urządzenie. Dzisiejsze smartfony są wyposażone w około czternaście czujników, w zależności od modelu: czujnik zbliżeniowy, czujnik światła otoczenia, akcelerometr, czujnik żyroskopowy, magnetometr, czujnik dźwięku otoczenia, barometr, czujnik ekranu dotykowego, czujnik tętna i wiele innych. Dzięki tym elementom smartfony mogą być wykorzystywane do osobistego reagowania w sytuacjach awaryjnych, śledzenia kondycji, śledzenia lokalizacji i przetwarzania naturalnego obrazu. Weryfikacja tożsamości, nawigacja oparta na GPS oraz aplikacje i gry świadome pozycji/orientacji dobrze sprawdzają się na smartfonach.
W ciągu ostatniej dekady smartfony stały się coraz tańsze i mają coraz większe możliwości przetwarzania danych, co zrewolucjonizowało nasze życie w sposób znacznie wykraczający poza sposób, w jaki się komunikujemy. Oprócz dzwonienia, wysyłania wiadomości tekstowych i e-maili, ponad dwa miliardy ludzi na całym świecie używa tych urządzeń do nawigacji, rezerwowania przejazdów, porównywania recenzji i cen produktów, śledzenia wiadomości, oglądania filmów, słuchania muzyki, grania w gry wideo, rejestrowania wakacji i uczestniczenia w mediach społecznościowych. Smartfony odgrywają ważną rolę w obsłudze innych inteligentnych urządzeń także dlatego, że posiadają sprzęt zdolny do zapewnienia dostępu do dedykowanych aplikacji mobilnych, które pozwalają użytkownikom na zdalne sterowanie różnymi gadżetami.
Nie da się zaprzeczyć, że technologia smartfonów przyniosła społeczeństwu wiele korzyści, np. umożliwiła milionom ludzi, którzy nie mają dostępu do banków, przeprowadzanie transakcji finansowych lub pozwoliła ratownikom w strefie katastrofy dokładnie wskazać miejsce, w którym ich pomoc jest najpilniej potrzebna.
W jaki sposób smartfon skanuje odcisk palca?
Obecnie wiele smartfonów jest blokowanych i odblokowywanych za pomocą naszych odcisków palców. Jest to możliwe dzięki skanerowi linii papilarnych, który jest rodzajem elektronicznego systemu bezpieczeństwa wykorzystującego odciski palców do uwierzytelniania biometrycznego. Większość dzisiejszych smartfonów korzysta z technologii skanerów kondensatorowych, które, jak sama nazwa wskazuje, wykorzystują kondensatory do elektrycznego pomiaru palca. Kondensatory przechowują ładunek elektryczny, a czujniki pojemnościowe wykorzystują tablice maleńkich obwodów kondensatorowych do zbierania danych o odcisku palca poprzez płytki przewodzące na powierzchni skanera. Te przewodzące płytki rejestrują szczegóły odcisku palca.
Gdy grzbiet palca znajdzie się nad płytką przewodzącą, ładunek zgromadzony w kondensatorze nieznacznie się zmieni, podczas gdy szczelina powietrzna pozostawi zgromadzony ładunek stosunkowo niezmieniony. Do śledzenia tych zmian wykorzystywany jest układ integratora wzmacniacza operacyjnego, a następnie są one rejestrowane przez przetwornik analogowo-cyfrowy. Trudno jest oszukać ten system, ponieważ rezultatu nie można odtworzyć za pomocą obrazu; może on zostać naruszony jedynie poprzez włamanie się do sprzętu lub oprogramowania.
Za pomocą tych skanerów można zrobić znacznie więcej niż tylko odczytać odciski palców - wiele smartfonów z wyższej półki obsługuje również funkcje przesuwania i nawigacji za pomocą skanerów linii papilarnych.
Inteligentne domy
Kiedy mówimy o inteligentnych domach, odnosimy się głównie do zdalnego dostępu do systemów naszego domu, jak również do bardziej efektywnego wykorzystania różnych urządzeń domowych. Wszystko zależy od tego, na jakie rozwiązania się zdecydujemy, ale zdalny dostęp może pozwolić nam na sprawdzenie, co dzieje się w naszym domu dzięki monitoringowi wideo, na wyłączenie światła, które zostawiliśmy włączone, a nawet odblokowanie drzwi, aby wpuścić gości. Dla niektórych osób niepełnosprawnych lub kontuzjowanych możliwość sterowania urządzeniami za pomocą aktywacji głosowej lub aplikacji może znacznie poprawić jakość ich życia, pozwalając im na bardziej niezależne i przyjemniejsze życie.
W skład inteligentnego domu mogą wchodzić następujące urządzenia:
System do rozrywki: inteligentne telewizory stają się coraz bardziej popularne, ponieważ oprócz tradycyjnej funkcji telewizji oferują bardziej zaawansowane możliwości obliczeniowe i łączność, pozwalając użytkownikom na dostęp do aplikacji takich jak przeglądarki internetowe, gry, media społecznościowe czy platformy z treściami na żądanie. Do tego możemy dodać inteligentny system audio multiroom, który pozwala nam na strumieniowe przesyłanie muzyki z różnych urządzeń i kontrolę głośności lub odtwarzanie różnej muzyki w różnych częściach domu.
Wirtualny asystent: są to urządzenia, które mogą wykonywać zadania lub usługi na podstawie komend lub pytań. Są one zdolne do interakcji głosowej, odtwarzania muzyki, tworzenia list rzeczy do zrobienia, ustawiania alarmów, strumieniowego przesyłania podcastów, odtwarzania audiobooków oraz dostarczania informacji o pogodzie, ruchu drogowym i innych informacji w czasie rzeczywistym, takich jak wiadomości.
Inteligentne urządzenia domowe: chodzi tu o optymalizację, od ogrzewania po energię elektryczną. Inteligentne urządzenia gromadzą dane na temat ich wykorzystania, a następnie wprowadzają korekty, aby pomóc w zmniejszeniu zużycia. Na przykład, inteligentny termostat może rozpoznać pory dnia, w których nie potrzebujesz wiele ciepła i odpowiednio się do tego dostosować. Inne popularne opcje obejmują lodówki, kuchenki i piekarniki. Inteligentne urządzenia mogą pomóc w rozpoznaniu, kiedy żywność jest już nieświeża lub umożliwić sprawdzenie, jak ciasto radzi sobie w piekarniku bez konieczności otwierania drzwiczek. Czujniki ognia, dwutlenku węgla i zalania wysyłają powiadomienia na nasz telefon, jeśli zostaną uruchomione i można je również wyciszyć za pomocą aplikacji na telefonie.
Monitoring domu: urządzenia te mogą obejmować inteligentne kamery i systemy bezpieczeństwa, inteligentne zamki lub inteligentne dzwonki do drzwi. Zdalny dostęp zapewnia pełny przegląd różnych funkcji monitorowania i pozwala nam mieć kontrolę nad systemem bezpieczeństwa w naszym domu.
Wskazówki, dzięki którym Twój inteligentny dom stanie się bezpieczniejszy
Choć inteligentne urządzenia mogą przyczynić się do wygodniejszego życia, mogą również stać się celem cyberprzestępców, podobnych do złodziei próbujących się włamać się do naszych domów. Dlatego ważne jest, aby posiadać plan obrony - oto kilka wskazówek, jak zabezpieczyć urządzenia inteligentnego domu:
Zmień domyślne nazwy użytkowników i hasła. Cyberprzestępcy prawdopodobnie znają już domyślne hasła, w które wyposażonych jest wiele inteligentnych urządzeń, co ułatwia im dostęp do nich i potencjalnie do przechowywanych w nich informacji.
Używaj silnych, niepowtarzalnych haseł do sieci Wi-Fi i kont urządzeń oraz regularnie je zmieniaj. Unikaj popularnych słów lub haseł, które łatwo odgadnąć, takich jak "hasło" lub "123456". Zamiast tego używaj unikatowych, złożonych haseł składających się z liter, cyfr i symboli. Możesz również rozważyć użycie oprogramowania do zarządzania hasłami.
W miarę możliwości korzystaj z uwierzytelniania dwuetapowego. Jest to proces zapewnienia bezpieczeństwa, w którym użytkownicy podają dwa różne elementy uwierzytelniające, aby potwierdzić swoją tożsamość, takie jak hasło i jednorazowy kod wysyłany na telefon komórkowy. Jeśli aplikacje Twoich urządzeń inteligentnych oferują uwierzytelnianie dwuetapowe, czyli 2FA, korzystaj z niego.
Sprawdzaj ustawienia swoich urządzeń. Twoje inteligentne urządzenia posiadają domyślne ustawienia prywatności i bezpieczeństwa. Sprawdź je dokładnie i rozważ ich zmianę w zależności od swoich potrzeb. Tak samo wyłącz wszystkie funkcje, których nie potrzebujesz.
Skonfiguruj sieć dla gości. Zachowaj prywatność swojego konta Wi-Fi i skonfiguruj inną sieć dla gości, przyjaciół i krewnych, aby nie łączyła się ona z Twoimi urządzeniami inteligentnymi. Nie uzyskuj też dostępu do swoich urządzeń z sieci publicznej.
Aktualizuj swoje oprogramowanie i sprzęt. Gdy producent smartfona przyśle Ci aktualizację oprogramowania, nie odkładaj jej na później - może to być poprawka usuwająca lukę w zabezpieczeniach. Bezpieczeństwo urządzeń mobilnych jest ważne, ponieważ możesz łączyć się z inteligentnym domem za pomocą urządzeń mobilnych. Producenci urządzeń IoT również mogą wysyłać aktualizacje, można też sprawdzić je na ich stronach internetowych. Pamiętaj, aby pobierać aktualizacje i instalować je na swoich urządzeniach, co pozwoli Ci na zachowanie bezpieczeństwa. Upewnij się, że sprzęt również jest w dobrym stanie lub rozważ jego wymianę i sprawdź, czy nowsze modele oferują lepsze zabezpieczenia.
Więcej na temat bezpieczeństwa cybernetycznego możesz dowiedzieć się z naszego kursu online o bezpieczeństwie cybernetycznym.
Inteligentne biuro (smart office)
Inteligentne biura wykorzystują technologię, aby pomóc organizacjom pracować produktywnie i skutecznie współpracować. Wykorzystują łączność i analitykę, aby zapewnić, że miejsce pracy będzie w każdej chwili dostosowane do konkretnych potrzeb pracowników, pozwalając na adaptację i ewolucję przestrzeni roboczej w miarę zmian i rozwoju organizacji.
Inteligentne biura łączą szereg różnych narzędzi i technologii, które wspierają bardziej produktywną i zautomatyzowaną pracę, na przykład:
Inteligentne systemy monitorowania, które łączą kamery i czujniki, aby analizować wykorzystanie przestrzeni biurowych. Narzędzia te dostarczają informacji na temat tego, które przestrzenie są wykorzystywane do różnych typów spotkań, dając zarządcom budynków wgląd w przestrzenie, z których ludzie najchętniej korzystają, dzięki czemu mogą zaplanować wszelkie niezbędne zmiany w układzie biura.
Inteligentne systemy sterowania klimatem i oświetleniem, które wykrywają preferencje i wzorce użytkowania oraz odpowiednio regulują oświetlenie i temperaturę. Służą one do poprawy wykorzystania zasobów budynku, ale także do poprawy samopoczucia pracowników, co przekłada się na większą produktywność.
Więcej inteligentnych opcji
Medyczne przyciski alarmowe: są to lekkie, wodoodporne przyciski, które dana osoba może nosić na szyi, na nadgarstku lub po prostu mieć przy sobie. Przycisk łączy się z systemem interkomowym, który po naciśnięciu łączy się z centrum monitorowania medycznego. W razie potrzeby ktoś z centrum telefonicznego może powiadomić osobę kontaktową lub wezwać służby ratunkowe dla pacjenta. Niektóre przyciski wyczuwają nawet upadek użytkownika i automatycznie powiadamiają centrum telefoniczne.
Inteligentne samochody: inteligentne samochody nie tylko posiadają zaawansowaną elektronikę, ale łączą się również z ręcznymi funkcjami pojazdu, takimi jak system wspomagania parkowania i czujniki zderzenia, a także mogą w pewnym stopniu umożliwiać jazdę autonomiczną. Niektóre inteligentne samochody mają zintegrowany nowoczesny system automatycznego powiadamiania o wypadkach, w którym czujniki w pojeździe łączą się z centralną organizacją pomocy i przekazują sygnały alarmowe w przypadku kolizji lub jakiejś awarii mechanicznej. Te same systemy pozwalają również na interakcję głosową pomiędzy kierowcą a zdalnym personelem, który może powiadomić władze i w ten sposób udzielić pomocy rannemu kierowcy.
Inteligentna opieka nad zwierzętami domowymi: na przykład inteligentne karmniki, które automatycznie wydają karmę i wodę dla Twoich zwierząt. Za pomocą aplikacji w telefonie można zaplanować pory karmienia i kontrolować wielkość porcji.
Bez wątpienia postęp technologiczny zmienił nasze codzienne życie, ale także zmienił naszą kulturę. Komputery osobisty przyspieszyły niemal każdy aspekt naszego życia i wprowadziły ułatwiania wszystkiego, tworząc tym samym kulturę wygody. Teraz oczekujemy, że dostaniemy cokolwiek sobie zażyczymy, dwadzieścia cztery godziny na dobę, siedem dni w tygodniu. W kolejnych rozdziałach zobaczymy, w jaki sposób rewolucja informatyczna odegrała rolę we wspieraniu innych technologii w cyfrowej transformacji naszych społeczeństw.
Sign up to solve exercises
Po ukończeniu rozdziału 2 potrafisz już:
Wyjaśnić powiązanie między sprzętem i oprogramowaniem oraz to, w jaki sposób współpracują one ze sobą, aby system komputerowy działał prawidłowo.
Dostrzec znaczenie sprzętu komputerowego jako czynnika umożliwiającego rozwój technologii.
Rozpoznać te elementy sprzętu komputerowego i połączenia między nimi, które są niezbędne do optymalnego funkcjonowania komputera.
Wyjaśnić, jakie właściwości sprawiają, że urządzenie jest "inteligentne".
