Puteți conecta mult mai multe dispozitive inteligente decât simple cafetiere. Există mai multe scenarii de aplicare efectivă la nivel personal și de întreprindere în care IoT poate consolida soluțiile existente sau chiar crea abordări noi. În această secțiune, vom discuta cele mai importante aplicații ale IoT și vom analiza modul în care oportunitățile oferite de IoT continuă să se extindă. Vă rugăm să observați, de exemplu, că unele dintre aceste exemple sunt mai mult ca un concept în prezent, în timp ce altele sunt produse existente.
Locuințe inteligente
O garsonieră, un apartament, sau chiar o casă întreagă se pot dota cu tehnologie IoT potrivit necesităților dumneavoastră, obiceiurilor și rutinei zilnice. Atunci când vă construiți singuri un sistem IoT, sunteți integratorul care adună laolaltă aceste „lucruri” inteligente, le conectează la internet și proiectează și vă descrie necesitățile. Conceperea unui sistem IoT astfel încât un apartament sau o casă să devină inteligente pentru a reacționa la necesitățile dumneavoastră se bazează pe competențe fundamentale de TI și pe autocunoaștere generală, de asemenea. Mai multe întreprinderi comercializează dispozitive IoT astfel încât proprietarii să-și instaleze o soluție bazată pe IoT, pentru a avea o locuință personalizată care reacționează la obiceiurile și necesitățile acestora.
În majoritatea sistemelor IoT, precum și în locuințele cu capacitate IoT, senzorii și actuatoarele alcătuiesc soluția IoT locală completă. Pentru a superviza și interacționa cu sistemul, se pot utiliza controlori dedicați sau aplicații specifice pe telefoane inteligente și tablete.
Există mai multe dispozitive care se pot utiliza ca elemente IoT ale unei locuințe inteligente. Să examinăm câteva dintre acestea:
Iluminat:
Becurile inteligente se pot conecta la rețeaua IoT a unei locuințe inteligente. Această conexiune permite becurilor să reacționeze la notificările configurate de utilizator. De exemplu, prin recunoașterea facială (o cameră de luat vederi la ușa din față), luminile se pot aprinde automat atunci când ajungem acasă și se pot închide automat atunci când plecăm din casă. Sau, cu ajutorul senzorilor de mișcare, luminile se pot aprinde și stinge în funcție de mișcarea utilizatorului. De asemenea, luminile se pot adapta la condițiile meteo descărcate de pe internet sau se pot adapta la starea emoțională - intuită de sistemul IoT pe baza comportamentului dumneavoastră.
Uși:
Ușile sunt, de asemenea, „mai inteligente” grație IoT. Un alt exemplu de recunoaștere facială cu ajutorul sistemelor IoT bazate pe camere de luat vederi este o yală inteligentă/senzor de deblocare a ușii, conectată la o cameră de luat vederi. Ori de câte ori toți membrii familiei pleacă de acasă, ușa se blochează singură și, atunci când primul membru al familiei revine acasă, ușa se deschide.
Ferestre și storuri:
Ferestrele pot reacționa automat cu ajutorul senzorilor, ca reacție la schimbările meteo, la temperatura interioară și exterioară și la calitatea aerului. De exemplu, se pot închide automat ferestrele dacă plouă sau se pot deschide în cazul în care calitatea aerului din interior se înrăutățește. Storurile de la ferestre pot reacționa la cantitatea de lumină naturală care intră în casă, fiind trase automat draperiile.
Frigider:
Frigiderul inteligent poate depista și monitoriza numărul de produse disponibile în interiorul său. Atunci când s-a terminat un aliment esențial, frigiderul notifică utilizatorul și poate comanda automat, de asemenea, de pe internet alimentul respectiv.
Grădină:
Exteriorul unei locuințe poate fi dotat, de asemenea, cu dispozitive IoT. Senzorii pot măsura cât de uscat este solul și, dacă acesta este mult prea uscat, un sistem automat irigă grădina. Dacă iarba depășește o anumită înălțime, o mașină-robot de tuns iarba tunde gazonul.
Având în vedere rețeaua completă de senzori IoT, locuința noastră poate deveni mai inteligentă în multe moduri, cum ar fi securitatea și eficiența energetică.
Sistemul de securitate:
Pe baza luminilor, a ușilor, a ferestrelor și a draperiilor, se poate crea un sistem inteligent de securitate care imită prezența familiei și care trimite alerte, de asemenea, dacă persoană care nu este membru al familiei încearcă să intre pe proprietate.
Optimizarea consumului de energie:
Pe baza datelor colectate despre comportamentul nostru acasă și al consumului nostru de energie, se poate crea și se poate optimiza un profil energetic prin închiderea automată a luminilor nefolosite, asigurarea unei ventilații inteligente bazate pe temperatura și calitatea aerului la interior și exterior, precum și a unui sistem de încălzire adaptabil și automat.
Senzorii și actuatoarele actuale și viitoare pot fi implicate într-o locuință inteligentă cu capacitate IoT. Utilizatorul, ca integrator, decide ce componente să includă care îndeplinesc necesitățile sale specifice.
Asistență medicală
Dacă ne putem echipa casele cu dispozitive IoT, ce putem face în legătură cu noi? Putem avea un organism cu capacitate IoT? Desigur că da! Însă nu vă faceți griji, acest lucru nu înseamnă că aveți nevoie neapărat de implanturi. Există mulți senzori IoT pe care-i puteți purta fără nicio problemă - ceasuri inteligente, încălțăminte inteligentă sau un monitor pentru oxigenul din sânge, de exemplu - și dispozitive IoT, precum pernele inteligente și dulapurile de medicamente inteligente pe care le puteți folosi.
Cu ajutorul acestor senzori, se poate colecta un volum mare de date despre utilizator. Acest volum poate fi analizat ulterior, de către utilizator, de către profesioniști sau de către unele programe informatice pentru a avea o viață mai sănătoasă sau pentru o performanță mai bună în sporturi.
Să vedem câteva exemple de aplicare a senzorilor IoT în domeniul sporturilor și al asistenței medicale:
Sporturi la nivel de amator:
În prezent, produsele la purtător cele mai utilizate sunt ceasurile inteligente. Acestea pot cuantifica numărul de pași pe care i-ați făcut, numărul de calorii arse, timpul activ care a trecut, ritmul cardiac, intervalul de somn și calitatea somnului. Pe baza acestor cifre, oamenii își pot adapta activitățile zilnice și intervalele de somn pentru a-și îmbunătăți starea lor de sănătate.
Sporturi semiprofesioniste/profesioniste:
Pentru sportivii și sportivele semiprofesioniști/semiprofesioniste și profesioniști/profesioniste, datele colectate sunt strânse și reexaminate de către un instructor (personal sau de la distanță pe internet). Pe baza acestor date, instructorul face sugestii pentru planul de formare. Sporturile specifice la nivel profesional pot include senzori mai avansați care ajută instructorul să elaboreze un plan de pregătire profesională mai precis, precum o încălțăminte care măsoară energia pentru ciclism și alergare sau un pulsoximetru.
Asistență medicală personală:
Responsabilitatea personală și prevenirea riscurilor sunt esențiale pentru asistența medicală. Chiar și fără implicarea oricăror profesioniști în domeniul medical, cunoașterea bazată pe date privind starea de sănătate a oamenilor poate salva vieți. Ceasurile inteligente cu capacitate de electrocardiogramă poate depista unele boli cardiace grave, pulsometrele vă pot alerta atunci când există regiuni anormale de puls și chiar cunoașterea activității dumneavoastră zilnice și a intervalelor de somn pot avea un impact deosebit.
Asistență medicală profesională:
De asemenea, doctorii pot supraveghea datele legate de sănătate. Adesea, oamenii care suferă de boli cronice nu-și urmează planul lor de tratament. Dacă se utilizează dispozitive la purtător cu IoT, obiceiurile pacienților și starea de sănătate a acestora vor deveni complet transparente pentru doctori. Grație IoT, doctorii au acum capacitatea să-și avertizeze pacienții să urmeze planul medical și, de asemenea, au capacitatea de a adapta planul, dacă este necesar. Dacă este necesar, doctorul poate sugera, de asemenea, stabilirea unei programări personale.
Chiar dacă doar dispozitivele IoT disponibile în prezent ar fi utilizate în sporturi și asistență medicală, oamenii ar beneficia de o îmbunătățire semnificativă a stării lor generale de sănătate. Și nu suntem decât la începutul revoluției IoT!
Agricultură
În cele două studii de caz anterioare am văzut în ce mod IoT poate îmbunătăți bunăstarea personală, viața acasă și sănătatea. De ce mai avem nevoie? Hrană! Să vedem în ce mod IoT ne poate ajuta să producem consecvent hrană de calitate mai bună - și mai multă - la costuri mai scăzute.
Pe măsura creșterii populației, nivelurile de producție de hrană trebuie să țină pasul fără nicio deteriorare a calității. IoT poate atrage după sine o adevărată revoluție în agricultură.
În cea mai mare parte din istoria omenirii, datele nu au fost colectate de dispozitive automatizate, însă fermierii își împărtășeau experiențele cu rudele și cu vecinii. Pe baza experiențelor proprii și a celor împărtășite de rude și de vecini, fermierii și-au elaborat o strategie de creștere a plantelor și a animalelor, iar această strategie a fost mereu actualizată cu experiențele cele mai recente și adaptate la modificările din mediu și schimbările vremii.
Însă în prezent, necesitățile societății s-au modificat și au sporit, iar producția s-a adaptat la acestea. Utilizarea datelor este cel mai mare factor de succes în planificarea producției. Colectarea datelor nu mai este un proces manual – este automat și poate opera la nivel mondial. Dacă o strategie bazată pe date funcționează în SUA, probabil că ar funcționa și în Europa, cu condiția să fie luate în considerare toate aspectele importante, precum temperatura, umiditatea, semințele/tipurile de animale, mineralele din apă și așa mai departe.
Atunci când senzorii sunt utilizați la colectarea datelor în agricultură, iar datele sunt utilizate pentru a lua decizii, avem deja de-a face cu o agricultură inteligentă. Într-un sistem de agricultură inteligentă bazată în întregime pe IoT, senzorii nu doar colectează date, ci o strategie automatizată adaptează procesul în conformitate cu informațiile colectate pentru a îmbunătăți producția.
În agricultură, aproape toate nuanțele de producție pot fi monitorizate de senzori: temperatura, umiditatea, umiditatea din sol, conținutul de nutrienți, greutăți, ore însorite etc. Datele colectate sunt trimise către un computer central, unde sunt analizate de către fermieri și aplicații, pentru a lua decizii mai inteligente referitoare la etapele următoare.
Irigarea optimizată:
De exemplu, prin monitorizarea umidității solului și având în vedere prognoza meteo de pe internet, se poate calcula automat volumul de apă necesar. În acest fel, se economisesc bani prin prisma evitării consumului de apă care nu este necesar și se pot evita dăunătorii la plante prin împiedicarea irigării în exces.
Dar în ceea ce privește animalele? Într-adevăr, am dori să avem animale sănătoase. Și activitățile zilnice ale unui animal se pot monitoriza cu ajutorul senzorilor localizați pe zgarda animalelor sau la picioarele acestora, de exemplu. Pe baza tiparelor de mișcare colectate de zgardă, se cunosc localizarea și tipul de activitate ale animalelor (se odihnesc, se mișcă, mănâncă). Pe baza acestor date, se poate dezvolta o rutină zilnică consecventă care optimizează producția de lapte, ouă și așa mai departe. De asemenea, animalele pot avea senzori IoT implantați în organism. Dacă oferiți ajutor pentru a vă asigura că animalele sunt mai sănătoase, rezultatul poate fi o îmbunătățire a calității și a cantității produselor precum laptele - ceea ce înseamnă, de asemenea, că și oamenii vor fi mai sănătoși.
Producție
După înțelegerea modului în care IoT vă poate îmbunătăți viața (locuința, sănătatea și hrana), haideți să ne gândim la alte sectoare în care IoT poate duce la progrese semnificative.
În cazul producției, povestea este asemănătoare cu cea a agriculturii - în absența datelor colectate, experiența (și feedbackul de la clienți) au determinat strategia următorului ciclu de producție. În cazul în care o fabrică are o capacitate IoT, se pot colecta date din mai multe surse, ceea ce ajută la optimizarea producției în termeni de calitate, cantitate, consecvență și eficiență din punct de vedere al costurilor.
După exemplele anterioare, ar trebui să aveți multe idei referitoare la tipurile de senzori care pot fi aplicați în producție. În producție, senzorii IoT se pot utiliza la măsurarea parametrilor:
de mediu, precum umiditatea, temperatura, calitatea aerului, activitățile seismice, nivelurile zgomotelor și sunetele;
procesului de producție, cu imagini de pe camere, măsurători ale curentului și ale tensiunii, ale cuplului de forțe și ale unghiurilor, pentru a nu oferi decât câteva exemple.
Sudarea inteligentă:
Gândiți-vă la o placă de circuite imprimate sudate inteligent, cu capacitate IoT, de exemplu. Etapele cele mai importante sunt adăugarea de pastă de sudură pe blocurile expuse, amplasarea componentelor pentru a fi sudate, amplasarea dispozitivului de sudură, temperatura stabilită prin intermediul intervalului pentru topirea pastei de sudură și răcirea. Pentru a crea un produs de calitate ridicată, toate aceste etape trebuie parcurse precis, cu configurațiile adecvate. Cu toate acestea, configurațiile adecvate pot fi diferite în funcție de diferite zile și de momentele diferite ale anului. Temperatura, umiditatea, materialele, gradul de uzură – toate acestea pot influența calitatea generală. Prin colectarea și analizarea datelor – posibil pe multe dispozitive automatizate, în multe fabrici – se poate dezvolta un nivel mai profund de înțelegere și de cunoaștere, ceea ce înseamnă că aceste configurații se pot adapta la alți parametri ai sistemului.
Diagnosticarea dispozitivelor automatizate
În producție, datele colectate de la senzorii IoT nu se pot utiliza doar la rezultate de producție optimizate, ci și la întreținerea predictivă. Pentru a proceda astfel, colectăm date din procesul de producție atunci când suntem siguri că funcționează totul bine. Ulterior, dacă unele dispozitive de pe linia de producție au o problemă minoră (cum ar fi uzura vitezelor), ceea ce nu are un efect negativ asupra produselor obținute, datele colectate pot, totuși, indica simptomele anticipate ale penelor ulterioare. Acest lucru înseamnă că întreținerea necesară se poate programa cu cei mai scăzuți timpi morți, ceea ce economisește timp și costuri.
Educație
Școlile inteligente pot fi echipate cu senzori cu capacitate IoT, inclusiv în clădire, săli de clasă, sala de sport și cantina. Clădirea poate fi dotată cu dispozitive IoT într-un mod asemănător cu locuințele inteligente pentru a optimiza costurile și îmbunătăți securitatea.
Școli inteligente:
În sălile de clasă ar putea exista senzori (de exemplu senzori de contact pe scaune) pentru monitorizarea celor prezenți și ar putea crea automat fișe de prezență. Atenția elevilor din clasă ar putea fi cuantificată cu ajutorul unor sisteme bazate pe camere pentru monitorizarea pupilelor și bazate pe microfoane pentru depistarea zgomotelor. Potrivit datelor colectate, se poate monitoriza performanța elevilor și a profesorilor. De asemenea, ar putea fi activați actuatoare pentru a deschide fereastra și lăsa să intre aer curat la interior dacă scade atenția clasei.
Transporturi
Conducerea autonomă va schimba, probabil, lumea. Cu toate acestea, în 2020, cele mai bune abordări sunt în mare măsură așa-numitele soluții de „nivel 2” – ceea ce înseamnă automatizarea parțială, inclusiv ghidare, accelerare și frânare în timp ce șoferul ține ambele mâini pe volan pentru a interveni, dacă este necesar. Cu toate acestea, probabil că umanitatea va fi în stare să realizeze un nivel mai ridicat de conducere automată în viitor. Pe măsură ce vehiculele fără șofer sunt conectate la internet, aceste dispozitive automatizate implică multe componente cu capacitate IoT.
Autovehicule conectate
De exemplu, datele senzorilor de la motor sunt trimise către cloud și analizate de aplicațiile informatice, care trimit o alertă în cazul în care se depistează orice problemă actuală sau viitoare posibilă, ca în cazul producției. De asemenea, datele privind sănătatea pot fi colectate de autovehicul, ca în cazul dispozitivelor la purtător, cum s-a discutat anterior. Astfel de date se pot folosi pentru gestionarea situațiilor critice (de exemplu, dacă șoferul are un atac de cord) sau pentru îmbunătățirea siguranței și a experienței de conducere în întregime (de exemplu pentru a sugera șoferului să se oprească în caz de oboseală). În plus, autovehiculele se pot conecta în cloud și partaja informații, și chiar și șoseaua ca atare poate avea senzori. Autovehiculele conectate și senzorii de pe marginea drumului pot colecta date despre trafic și situația meteo pe zone extinse, îmbunătățind strategiile posibile, bazate pe date.
Orașe inteligente
Dacă se utilizează toate sau majoritatea tehnicilor discutate, atunci orașele se pot transforma în orașe inteligente cu capacitate IoT. În orașele inteligente, senzorii și actuatoarele se utilizează atât la scară micro, cât și la scară macro. Scară micro înseamnă în cadrul sectoarelor diferite în care se aplică IoT – în această secțiune s-au discutat exemple ale acestei situații. Scara macro se referă la conectarea acestor sectoare individuale unele cu celelalte pentru a construi o rețea orășenească de dispozitive IoT. Orașe inteligente implică dispozitive cu capacitate IoT la mai multe niveluri, precum locuințe inteligente, spitale inteligente, școli inteligente, conducerea autonomă, biciclete inteligente, transportul inteligent, sistem inteligent de gestionare a deșeurilor, iluminat stradal inteligent, și internet peste tot, printre altele.
Pe măsură ce crește numărul și se înmulțesc tipurile de dispozitive conectate, vor exista cu siguranță mai multe sectoare și scenarii îmbunătățite prin intermediul IoT. Iată de ce este important să cunoașteți și să urmăriți ultimele știri despre IoT și să folosiți aceste tehnologii în viața voastră personală și profesională.
