Przemysł 4.0 i rozwiązania IoT

Każdego roku firma Farnel przeprowadza badanie dotyczące internetu rzeczy. Pokazuje ono, w jaki sposób firmy angażują się we współpracę z partnerami w celu rozwijania IoT i rozwiązań na nim bazujących. W 2022 roku badanie przeprowadzane było od stycznia do marca. 

Tegoroczne badanie pokazało, że ważniejsze od samodzielnego tworzenia przez przedsiębiorstwa zamkniętych systemów, jest stawianie na standaryzację i interoperacyjność. Zmienił się też sposób wdrażania rozwiązań opartych na sztucznej inteligencji w systemach IoT. Dzięki możliwościom wykorzystania jej do ulepszania projektów, systemów i do bardziej wydajnej pracy, chętniej sięgają po nią inżynierowie.

Pośród wykorzystywanych rozwiązań wskazano wszelkiego rodzaju czujniki, które służące do zbierania i przesyłania danych. Pojawiły się również  rozwiązania oparte na sieci LoRaWan. Ich wykorzystanie obejmuje z jednej strony urządzenia pomiarowe takie jak inteligentne liczniki energii elektrycznej, wodomierze radiowe czy czujniki pozwalające na kontrolę jakości powietrza, a z drugiej strony mogą być stosowane w produkcji, w tym nawet w browarnictwie.

 

Przemysł stawia na IoT

Badanie potwierdziło, że niezmiennie głównym obszarem zastosowania rozwiązań IoT jest Przemysł 4.0. 18 proc. pytanych wskazało właśnie takie wykorzystanie tej technologii. Rośnie też znaczenie internetu rzeczy w zarządzaniu energią. O ile w 2021 r. na takie wykorzystanie IoT wskazywało 10 proc. osób, to teraz już 16 proc. Rosnące ceny energii mogą przyspieszyć ten trend.

Rozwiązania związane z internetem rzeczy są wykorzystywane także w automatyce domowej, na co wskazuje 15 proc. badanych. Tylko 10 proc. mówi o inteligentnych miastach.

Najważniejszą kwestią przy korzystaniu z internetu rzeczy jest bezpieczeństwo. Obok niego jest komunikacja i łączność. Spadło natomiast znaczenie niezawodności urządzeń brzegowych. Możliwe, że wynika to z zapewnienia oczekiwanej jakości tych urządzeń i klienci przestali zwracać na ten aspekt uwagę, gdyż od dłuższego czasu jest satysfakcjonujący.

 

Szybkie zmiany

Badanie pokazuje jednocześnie, że rynek IoT zmienia się dynamicznie i dostawcy usług w tym zakresie powinni na bieżąco monitorować potrzeby i oczekiwania klientów, uzupełniać braki tam, gdzie odbiorcy je zauważają i utrzymywać dobry poziom w tych rejonach, z których są zadowoleni. Aspektem, na który szczególnie trzeba zwrócić uwagę jest poprawa produktywności produkcji. Wskazało to 30 proc. respondentów. 

Zwiększa się też liczba osób i przedsiębiorstw, które korzystają ze sztucznej inteligencji. W ciągu roku jest to wzrost z 39 proc. do 56 proc. Kolejnych 27 proc. respondentów stwierdziło, że rozważa wdrożenie SI w przyszłości. Wynika to zapewne z tego, że technologia ta staje się coraz bardziej dostępna i łatwiej ją zaimplementować.

 

Znikająca chmura

Badanie wykazało także, że zmienia się nasze podejście do rozwiązań chmurowych. O ile w 2021 r. z własnego rozwiązania tego typu korzystało 34 proc. badanych, obecnie jest to 26 proc. Wiele jest aspektów, które mają na to wpływ. Przede wszystkim utrzymanie własnego centrum przetwarzania danych staje się coraz trudniejszym i droższym rozwiązaniem, a rosnące ceny energii elektrycznej jeszcze to pogłębiają. Z drugiej strony rosnąca oferta usług dla IoT i coraz większe ich bezpieczeństwa sprawia, że migracja tego obszaru jest dla wielu lepszym rozwiązaniem. 

Według badaczy z Farnella tendencja ta się utrzyma, a rynek usług chmurowych będzie rosnąć. Oferujący takie usługi mogą liczyć na sukces.

W badaniu brały osoby zaangażowane w rozwój IoT. Z otrzymanych 2445 odpowiedzi do opracowania wyników wykorzystano 2263.

Między ekspresem do kawy a baristą

Roboty wykonują coraz więcej prac, które dotąd robili ludzie. Czasem wciąż potrzebna jest przy tym asysta człowieka, ale często jego działania ograniczają się jedynie do wybrania tego, czego chce. Tak jest w przypadku Roboxa. Musimy jedynie zdecydować, na jaki napój mamy ochotę i zapłacić. Robot zajmuje się resztą. 

Koncepcja Roboxa pojawiła się wraz z pierwszą falą pandemii, która pozostawiła wiele osób w domach, ale też pozamykała wszelkie miejsca spotkań, w tym kawiarnie. Nie wszyscy mogli jednak skorzystać z pracy online. Przyzwyczajeni do kupowania kawy na wynos musieli zmierzyć się z brakiem takiej możliwości. Wtedy powstał Robox oferujący kawę jak z kawiarni, ale bez udziału ludzi. 

 

Prawie jak barista

Jego twórcy twierdzą, że jest to coś więcej niż automat do kawy, chociaż ogólna zasada działania jest tu oczywiście zbliżona. W tym wypadku wykorzystywana jest jednak sztuczna inteligencja i robotyczne ramię. Niczym barista przygotowuje wybraną kawę czy herbatę.

Wszystko odbywa się w sposób bezpieczny i bezdotykowy. Automat znajduje się wewnątrz szklanej obudowy, co umożliwia także obserwowanie procesu. Praca, jaką dla nas wykonuje robot, jest przecież także interesująca. Obok opisów zasad obsługi przez Roboxa pojawiają się takie hasła jak: „Jestem bardzo stylowy, jak już zauważyłeś. Zrób ze mną zdjęcie!”. I rzeczywiście wielu klientów je robi lub nagrywa filmiki prezentujące pracę automatycznego baristy.

Robox, który się nie męczy, nie musi sypiać i nie bierze wolnego, może wykonywać swoją pracę 24 godziny na dobę przez 7 dni w tygodniu. W pracy mieli tysiące ziaren dziennie, a jedną kawę na wynos przygotowuje w minutę. W ofercie ma cały ich przegląd od espresso do napoi kawowych o różnych smakach.

Można u niego zamówić także herbatę, gorącą czekoladę, napoje ciepłe i zimne, a do tego opcjonalne syropy smakowe. Trzeba tylko liczyć się z tym, że robot za nas syropu w napoju nie rozmiesza.

 

Bezpieczniej

Cała procedura odbywa się na dwa sposoby. Można zamówienia dokonać przez specjalny ekran dotykowy. Jak jednak wiadomo Robox powstał w czasie pandemii, gdy dotykanie czegokolwiek również było niebezpieczne, dlatego innym sposobem jest wykorzystanie telefonu i kodów QR. Po sczytaniu kodu w telefonie pojawia się strona z menu. W nim wybiera się odpowiedni napój i zamówienie składa Roboxwoi poprzez zbliżenie telefonu z nim do czytnika nad kodem QR. Następnie dokonuje się płatności kartą. Po jej zatwierdzeniu automatyczny barista przystępuje do pracy. 

Z usług Robox-a można skorzystać w kilku lokalizacjach w Warszawie: w Galerii Młociny,  Atrium Targówek, Atrium Reduta czy na lotnisku Modlin.czekamy na takie urządzenia również w innych częściach kraju.

IoT naprawi łańcuch dostaw

Branża transportowa stoi obecnie przed poważnymi wyzwaniami. Wśród nich trzeba wskazać wysokie koszty paliwa, brak dostępnych kierowców, coraz surowsze przepisy oraz zakłócenia wynikające z nowych modeli biznesowych. Rozwiązania IoT w branży transportowej mogą rozwiązać wiele z tych problemów i przynieść znaczące korzyści.

 

Ostatnie lata pokazały, jak bardzo jesteśmy zależni od dobrze funkcjonujących łańcuchów dostaw. IoT w transporcie już teraz jest podstawą procesu cyfryzacji przemysłu. Dane, które gromadzą czujniki, stają się cennym źródłem dla rozwoju logistyki.

 

Jan Höllera z Ericsson Research opisał trzy główne elementy, które sprawiają, że branża transportowa może wykorzystać maksimum możliwości. Oto one:

  • wykorzystanie globalnej łączności,
  • kompleksowe zastosowanie czujników,
  • wdrożenie systemów AI i uczenia maszynowego, które pozwolą na optymalizację przepływu towarów zgodnie z parametrami wydajności.

 

Przykładów jest tu sporo. ZF to globalna firma technologiczna dostarczająca systemy do samochodów osobowych, pojazdów użytkowych i technologii przemysłowej, które umożliwiają mobilność nowej generacji. Dwa z najważniejszych rozwiązań IoT oferowanych przez ZF dla branży transportowej to monitorowanie ciężarówek i naczep oraz pomoc dla kierowców ciężarówek w czasie rzeczywistym.  

 

Dla średniej wielkości europejskiej firmy logistycznej posiadającej flotę 50 ciężarówek i osiągającej roczne przychody w wysokości około 15 mln EUR, wdrożenie monitorowania samochodów może przynieść zysk rzędu 600 tys. EUR. Wynika to z redukcji kosztów związanych z przestojami i nieplanowanymi naprawami, ale także z ograniczenia kosztów ubezpieczeń.

 

Przyszłość transportu i logistyki będzie ewoluować w kierunku systemów cyfrowych. Obejmują one inteligentne magazyny, pojazdy autonomiczne, platformy cyfrowe umożliwiające współpracę wszystkich specjalistów w ramach branży logistycznej, predykcyjne, samonaprawiające się łańcuchy logistyczne i nie tylko.

 

Firmy nieustannie poszukują też nowych rozwiązań dla transportu by zwiększyć transparentność dostaw, usprawnić operacje i zaoszczędzić. Można to osiągnąć zbierając dane o procesie logistycznym za pomocą urządzeń IoT i przekształcając je w cenne informacje biznesowe.

 

Wdrażanie IoT w transporcie to nie tylko podłączanie sprzętu lub czujników do sieci, ale też zmiana każdego elementu łańcucha dostaw w źródło informacji. Aby wykorzystać zebrane dane z korzyścią dla biznesu, trzeba też analizować big data. Informacje bez odpowiedniej analizy nie mają przecież zbyt dużej wartości, dlatego też należy wiedzieć jak pracować z danymi aby rozwijać biznes.

 

Internet rzeczy w transporcie to oczy i uszy menedżerów łańcucha dostaw. To także pewny sposób na zdobycie przewagi konkurencyjnej i umocnienie pozycji na rynku. Korzyści z IoT dla logistyki są więc następujące:

  •       optymalizacja przepływu pracy,
  •       ulepszone przewidywanie popytu,
  •       eliminacja ryzyka awarii transportowych,
  •       nowe możliwości biznesowe.

 

Większość tych wyzwań należy podjąć już teraz.

Piwo LoRaWAN

Nie jest to nowa marka piwa ani wymyślna nazwa trunku warzonego z niezwykłego zestawu słodów i chmielu. Chodzi o wykorzystanie sztucznej inteligencji w warzeniu piwa, by ograniczyć problemy, które mogą w tym procesie pojawić. Zautomatyzowanie całego przebiegu produkcji i kontrola nad nim gwarantuje zaś najlepsze piwo.

 

Zanim pojawi się złocisty płyn, potrzebny jest złożony proces, w którym wiele procedur wykorzystujących różnorodne elementy sprzętowe, musi ze sobą współgrać. Z gorącej Australii przychodzi sposób na rozwiązanie problemu kontroli tego procesu. Wykorzystuje on technologię LoRaWAN. 

 

W kraju kangurów i koali właściciele barów mieli problemy z zapewnieniem regularnego dostępu do piwa. Czasem zdarzało się, że beczki tego trunku – szczególnie rzemieślniczego, którego zawsze były mniejsze ilości – kończyły się, a na kolejną dostawę trzeba było czekać  kilka długich, upalnych dni. Czasem też pojawiał się odwrotny problem – beczki zbyt długo leżały, co sprawiało, że piwo stawało się nieświeże. Tu ponownie najgorzej wyglądała sytuacja z piwem rzemieślniczym, które szybciej traci walory smakowe. 

 

Żeby naprawić sytuację, trzeba było znaleźć sposób na regularność dostaw, połączony jednocześnie ze zmiennym i zależnym od apetytu klientów harmonogramem. 

 

Ponieważ największy problem był z piwem rzemieślniczym, sprawą zainteresował się browar produkujący taki właśnie trunek w Wollongong. By zapewnić najlepszy sposób dostaw gwarantujący świeżość produktu, wszedł we współpracę ze start-upem Binary-Beer. W jej wyniku powstało rozwiązanie polegające na tym, że sama beczka sygnalizuje kiedy kończy się jej zawartość. W tym celu inteligentne beczki wykorzystują sieć LoRaWAN. Wykorzystanie tej sieci nie ogranicza się do jednej tylko funkcji. Beczki przesyłają też informacje o temperaturze i lokalizacji. 

 

Pozwala to browarowi śledzić beczki, sprawdzać stan ich zawartości i warunki przechowywania. Dzięki tym informacjom łatwiej zdecydować o dalszych losach beczek i trunku. Jak to działa w praktyce?

 

Jeśli beczka w danym pubie stoi od dłuższego czasu pełna, prawdopodobnie w tym miejscu nie zostanie już szybko wykorzystana. Jeśli browar ma informacje o tym, że większe jest zapotrzebowanie na dane piwo gdzie indziej, odbierze ją i prześle do miejsca, w którym trunek zostanie skonsumowany zanim straci walory smakowe. 

 

Zastosowana w Wollongong technologia LoRaWAN okazała się idealnym rozwiązaniem. Niewielka liczba bramek wystarczyła, by zapewnić komunikację nie tylko w obrębie samego miasta, ale też zasięg z sąsiadującymi Austinmer i Shellharbour. Brak konieczności angażowania operatora telekomunikacyjnego dodatkowo obniżył koszty, a zasilane bateryjnie czujniki są w stanie kontynuować transmisję danych przez kilka lat.

 

Internet Rzeczy może w browarnictwie odpowiadać za wiele więcej elementów niż tylko kontrola piwa, które opuściło browar. To także możliwość zautomatyzowania produkcji w samej warzelni. Technologia ta umożliwia komunikację urządzeń i maszyn poprzez system czujników, połączeń bezpośrednich i internetu.

 

Warzenie piwa może wiązać się z ludzkimi błędami, których pozwoli uniknąć automatyzacja. Zastosowanie IoT to także możliwość kontroli jakości na każdym etapie. Gwarantuje to konsumentom taki sam poziom produktu niezależnie od partii, a agencje rządowe mogą mieć pewność zgodności z przepisami ochronie zdrowia i bezpieczeństwa.

 

Jedyne, czego technologia nie zrobi jeszcze przy warzeniu piwa, to nie zagwarantuje braku kaca. To człowiek musi zapewnić sobie sam – najlepiej odpowiedzialną i umiarkowaną konsumpcją.

AI i biznes

Wiele przedsiębiorstw już teraz z korzysta z rozwoju sztucznej inteligencji i urządzeń z obszaru IoT. Wykorzystanie SI pozwala na zdobycie przewagi konkurencyjnej, lepsze wykorzystywanie zasobów i efektywniejsze działania. Jednak jak we wszystkim obok zalet są też wady, czy może raczej wyzwania z tym się wiążące. Warto wiedzieć, jak wykorzystywać sztuczną inteligencję w biznesie, by osiągać najlepsze rezultaty.


Systemy sztucznej inteligencji można wykorzystywać w różnych branżach. Od logistyki i transportu po lodówki, kuchenki elektryczne i szczoteczki do zębów. Dzięki internetowi rzeczy świat wirtualny i realny stają się jednym, a to umożliwia obsługiwanie maszyn czy urządzeń bez bezpośredniego kontaktu z nimi. 

 

Firmy coraz częściej interesują się i wdrażają takie rozwiązania. To poprawia ich konkurencyjność na rynku, ułatwia pracę i zarządzanie oraz umożliwia lepsze i szybsze odpowiadanie na potrzeby klientów. IoT pojawia się w handlu, przemyśle, ale też edukacji, rolnictwie, opiece zdrowotnej, a nawet w bankowości i finansach. Właściwie nie ma obszaru gospodarczego, w którym takie rozwiązania nie mogłyby być stosowane.

 

Przeważnie IoT służy do automatyzacji zadań, ponieważ programy mają zdolność do uczenia się w niektórych wypadkach mogą zastępować człowieka podejmując złożone decyzje. Jest to szczególnie przydatne tam, gdzie działania są powtarzalne. W efekcie nie ma potrzeby zatrudniania kolejnego pracownika do ich wykonywania, skoro może przejąć to odpowiednio zaprogramowane urządzenie. I nie chodzi tu jedynie o zadania produkcyjne. Przykładem może być bankowość, gdzie przed rozpatrzeniem wniosku kredytowego SI weryfikuje już wiele dokumentów. To automatyzuje i przyspiesza proces.

 

Z czasem będzie się to zapewne rozszerzać na szybką eksplorację i analizę danych także w innych dziedzinach biznesu. SI pozwoli na przyspieszenie tych procesów, a co za tym idzie na lepsze i sprawniejsze podejmowanie decyzji związanych tak ze sprawami, które muszą być załatwione tu i teraz, jak i ze strategią długoterminową.

 

Chociaż nie ma jeszcze technologii, która całkowicie pozwoli zastąpić (i wyeliminować) człowieka, to jednak rozwiązania z wykorzystaniem sztucznej inteligencji i internetu rzeczy pozwalają firmom na sprawniejsze funkcjonowanie. Urządzenia się nie męczą, nie odczuwają znużenia, mogą wykonywać zadania 24 godziny na dobę.

 

Firmy w Polsce, tak jak i na całym świecie, wdrażając rozwiązania z zakresu IoT muszą też zadbać o cyberbezpieczeństwo. Odpowiednie zabezpieczenie urządzeń przed atakami cyberprzestępców powinno być podstawą w wypadkach wykorzystywania ich w biznesie. Im więcej sprzętu podłączonego do internetu, zsieciowanego i przesyłającego między sobą dane – co jest podstawą wykorzystywania IoT – tym większe zagrożenie, że ktoś będzie próbował taki sprzęt zhakować. Potem zaś, za jego pośrednictwem zaatakować główne bazy danych, co może już zaburzyć funkcjonowanie całego przedsiębiorstwa, pozbawić go informacji zewnętrznych, a nawet doprowadzić do utraty klientów. 

 

Wiele wyzwań w tym obszarze wiąże się też z kwestiami prawnymi i administracyjnymi. Analiza ogromnych zasobów danych to także konieczność kładzenia nacisku na przestrzeganie przepisów (chociażby RODO), gdyż uchybienia mogą skutkować sporymi karami.

 

Firma planująca wprowadzenie rozwiązań z obszaru IoT musi przeanalizować wiele aspektów, wszystkie za i przeciw. Szkoda, że nie może w tym pomóc sztuczna inteligencja, której wprowadzenie dopiero jest w takiej firmie rozważane.

Roboty dostawcze już w drodze

Na ulicach polskich miast można już zobaczyć pierwsze roboty dostawcze. Na razie prowadzone były ich testy, w pełni nadzorowane przez ludzi, jednak w przyszłości roboty te zyskać mają większą samodzielność i zastąpić dostawców. 

 

Pojazd firmy DeliveryCouple dostarczał jedzenie z lubelskiej restauracji, podobne testy odbywały się także w Gdańsku. Do testowanych robotów dostawczych na razie najbardziej pasuje chyba określenie drony na kołach, bo wymagają nadzoru i nie są pojazdami całkiem autonomicznymi. Robot zawiera pojemnik transportowy i wyposażony jest w kamery oraz czujniki, a także zdalny system otwierania uniemożliwiający kradzież. 

 

Mateusz – tak nazywa się pojazd DeliveryCouple – miał maksymalny zasięg pięciu kilometrów (przejazd trzech zabierał mu 25 minut), a jego ładowność to 15 kg.

 

Warto przypomnieć, że już pod koniec 2021 roku turecka firma Delivers.ai zapowiadała zagraniczną ekspansję ze swoimi dostawczymi robotami autonomicznymi. Małe, czterokołowe pojazdy dowożą też zakupy na ulicach Madrytu, interesuje się nimi także Glovo.

 

Choć na razie roboty sterowane są przez ludzi eksperci szacują, że w ciągu najbliższych dwóch lat staną się w pełni autonomiczne. Same nie będą podejmować decyzji jedynie w takich sytuacjach jak np. przejazd przez jezdnię, tę będzie musiał zatwierdzić (zdalnie) operator.

 

Wykorzystanie urządzeń ma być na razie sposobem na uzupełnienie braków kadrowych w dniach największego ruchu w dostawach. Dotyczy to weekendów, gdy w szczycie zamówień czas oczekiwania na dostarczenie jedzenia wyraźnie się wydłuża. Dzięki autonomicznym robotom problem ten ma zostać rozwiązany.

Inteligentna farma 

Tereny wiejskie dostosowują się do czasów trwającej technologicznej rewolucji 4.0. Ekspansja sztucznej inteligencji i Internetu Rzeczy sprawiają, że zdalne zarządzanie stopniowo zmienia współczesne rolnictwo. 

 

Coraz więcej farm na świecie inwestuje w czujniki. Dzięki nim możliwy jest łatwiejszy dostęp do informacji, które ułatwiają zarządzanie gospodarstwem. Zoptymalizowane i połączone w jeden system informacyjny urządzenia LoRaWAN pozwalają stworzyć w pełni kontrolowane środowisko i lepszą linię produkcyjną. Za przykład niech posłuży rozwiązanie australijskiej firmy Smart Paddock, która specjalizuje się w rozwiązaniach dla hodowców bydła. 

 

Przedstawiciele Smart Paddock ogłosili współpracę z potentatem technologicznym Semtech Corporation. Jej wynikiem są inteligentne kolczyki dla krów, które wykorzystują technologię LoRa, by dostarczać informacje o stanie zdrowia i położeniu zwierzęcia w czasie rzeczywistym. W ciągu ostatnich trzech lat oznakowano w ten sposób w Australii ponad 1200 sztuk bydła, a plany na najbliższe lata zakładają oznakowanie kolejnych dziesięciu tysięcy. 

 

Potencjał oszczędności

 

Już w tym konkretnym przypadku widać jak dzięki IoT rolnicy mogą zyskać czas i oszczędzać pieniądze. Rolnicze wykorzystanie internetu rzeczy to także monitorowanie poziomu wód, ustawianie parametrów ogrodzeń elektrycznych, a także wdrażanie nowych urządzeń, które wykorzystują istniejącą sieć LoRaWAN, aby na bieżąco śledzić i dostarczać potrzebnych informacji.

 

Platforma zdalnego zarządzania farmą firmy Allxon zawiera narzędzia pozwalające na szybkie przełączanie źródeł zasilania. Mogą one pomóc między innymi przedsiębiorcom branży drobiarskiej w szybkim wykrywaniu i usuwaniu awarii (właściwie za pomocą jednego kliknięcia). Przedsiębiorstwo Seeed zapewnia natomiast dostęp do modułów open source, urządzeń IoT oraz czujników wykorzystywanych w dziedzinach takich, jak badania, produkcja oraz dystrybucja. 

 

Na razie jest drogo

 

Systemy czujników są jeszcze rozwiązaniem kosztownym. Ich strategiczne rozmieszczenie to zadanie pracochłonne i wymagające sporych nakładów. Ważna jest też konserwacja. Usterki i awarie mogą zakłócać zbieranie danych, a przez to wyciągane na ich podstawie wnioski nie będą kompletne. 

 

Spajanie ekosystemu AI/IoT powoduje jednak, że ​​wszystkimi urządzeniami wchodzącymi w skład gospodarstwa rolnego można łatwo zarządzać za pośrednictwem połączenia internetowego. Począwszy od monitorowania zwierząt hodowlanych, poprzez precyzyjne zbieranie danych o uprawach, aż po inteligentne szklarnie i zdalne systemy nawadniające. Możliwych rozwiązań jest mnóstwo – czekają po prostu na wdrożenie. 

 

Docelowo współpraca rolników z twórcami rozwiązań spod znaku Internetu Rzeczy przyspieszy cyfrową transformację świata. Technologia LoRaWAN z czasem zmieni dotychczasowe know-how rolnictwa także w Polsce. 

 

Michał Koch

IPv4 vs IPv6

Podczas codziennego korzystania z Internetu dla użytkowników nie ma znaczenia czy operatorzy używają protokołu IPv4 czy IPv6. Inaczej patrzą na to eksperci planujący rozwój projektów, które tworzone są na lata. W przypadku rozwiązań z zakresu IoT posiadanie przez konkretne urządzenie własnego adresu IP ma znaczenie rosnące wraz z rozwojem tej technologii.

 

IP to skrót od angielskich słów Internet Protocol. Dzięki temu protokołowi wszystkie sprzęty podłączone do Internetu – komputer, laptop, smartfon, a także wszelkie inne urządzenia mieszczące się w pojęciu Internetu Rzeczy (ang. IoT czy Internet of Things) mogą wymieniać między sobą dane. Innymi słowy: to właśnie dzięki IP nasz laptop może komunikować się z urządzeniem osoby znajdującej się na drugim końcu świata.

 

Jak to działa

 

Każde urządzenie ma – co do zasady – swój indywidualny i niepowtarzalny adres (numer) IP. Od wielu lat do nadawania takich adresów używano IPv4, czyli czwartej wersji protokołu internetowego. Został on stworzony jeszcze w latach 80. ubiegłego wieku, a różne kombinacje cyfr w adresie pozwalają łącznie na utworzenie ok. 4,3 miliarda adresów. Ówcześnie wydawało się to ogromną i w pełni wystarczającą liczbą. Nie sądzono też, że Internet stanie się tak popularny jak obecnie.

 

– Adresy protokołu IPv4 wyczerpały się już w 2019 roku – mówi Tomasz Brol, ekspert zaangażowany w projekt MdI (mali i średni operatorzy telekomunikacyjni dla Internetu Rzeczy). – Po kilkudziesięciu latach od jego opracowania doszło do przełomu, którego nikt się nie spodziewał. Na świecie pojawiły się miliardy urządzeń podłączonych do sieci, a każdy taki sprzęt potrzebuje przecież unikalnego numeru, aby wymiana danych przebiegała bezproblemowo.

 

Adres IP posiada także każda strona internetowa. Nie musimy go jednak pamiętać, ponieważ system DNS (Domain Name System) odpowiada za to, aby zamieniać trudne do zapamiętania numery IP na adresy zapisywane w dobrze znanej nam formie.

 

– Wyczerpanie się adresów IPv4 coraz częściej wymusza na operatorach stosowanie rozwiązań, w których jeden adres IP przypisany jest wielu użytkownikom, a on sam pośredniczy, oczywiście we w pełni zautomatyzowany sposób, za pomocą odpowiedniej bramki, w przekazywaniu treści do konkretnych urządzeń – wyjaśnia Tomasz Brol. – Adresy IPv4 są także odzyskiwane z niedziałających już stron czy urządzeń. Warto przy tym zauważyć, że istnieje też kolejka do nowego-starego adresu IPv4.

 

Coraz częściej słyszymy w związku z tym, że wcześniej czy później protokół IPv4 zostanie zastąpiony przez IPv6. Także RIPE Network Coordination Centre (niezależna organizacja wspierająca infrastrukturę sieci Internet) zachęca do tego, aby nowszy protokół był coraz częściej wybierany i rozwijany.

 

IoT wymaga IPv6

 

– W skali globalnej jesteśmy teraz w swoistym pacie – twierdzi Tomasz Brol. – Twórcy kontentu, urządzeń i operatorzy sieci patrzą na siebie nawzajem, a choć wszyscy wiedzą, że wcześniej czy później będą zmuszeni przestawić się na IPv6, nikt nie chce zrobić tego pierwszy. Wynika to z braku realnego zapotrzebowania rynku oraz konieczności poniesienia pewnych kosztów. Wprowadzając na rynek rozwiązania z zakresu Internetu Rzeczy, które mają działać przez lata, konieczne jest jednak zrealizowanie ich na bazie nowego protokołu.

 

Nowe adresy IP składają się z ośmiu 16-bitowych części, oddzielonych od siebie dwukropkiem. Jest to 128-bitowa liczba, co daje możliwość stworzenia 340 sekstylionów adresów (nam także trudno zrozumieć wielkość tej liczby). Przykładowy adres IPv6 wygląda tak: 8098:a711:4240:5780:1f9b:1b93:1625:XXXX, przy czym zamiast każdego z iksów można wstawić dowolną cyfrę szesnastkową. IPv6 prawdopodobnie będzie więc stanie wytrzymać wiele dekad i w końcu stanie się najpowszechniejszym rodzajem protokołu. Warto jednak dodać, że IPv6 po raz pierwszy pojawił się już w latach 90. ubiegłego wieku, gdy jeszcze nie sądzono, że pula adresów IPv4 może ulec wyczerpaniu, a rozwój technologiczny ponownie może nas zaskoczyć.

 

Jak już wspomnieliśmy, dla przeciętnego użytkownika różnica pomiędzy IPv4 a IPv6 jest niezauważalna. O wiele ważniejsze podczas codziennego korzystania z sieci jest szybkie, niezawodne łącze internetowe, które pozwoli bezproblemowo przesyłać i odbierać dane. 

 

Podsumowanie różnic między protokołami IPv4 i Ipv6:

 

Liczba bitów

  • IPv4: długość 32 bitów, adres podzielony na cztery części 8-bitowe.
  • IPv6: długość 128 bitów, adres podzielony na osiem części 16-bitowych. 

Sposób adresowania

  • IPv4: numeryczny – poszczególne bity oddzielone kropkami. Same bity w zapisie dziesiętnym.
  • IPv6: alfanumeryczny – poszczególne bity oddzielone dwukropkami. Same bity w zapisie szesnastkowym. 

Liczba dostępnych adresów

  • IPv4: ok. 4,3 miliarda (wyczerpane).
  • IPv6: ok. 340 sekstylionów. 

Sposób przydzielania adresu do urządzenia

  • IPv4: ręcznie (przez APIPA lub DHCP).
  • IPv6: autokonfiguracja (urządzenie generuje adres, gdy połączy się z siecią dzięki IRDP i NDP). 

Sposób konfiguracji

  • IPv4: ręcznie albo przez DHCP.
  • IPv6: autokonfiguracja. 

IPSec protokół zapewniający bezpieczeństwo i uwierzytelnianie danych

  • IPv4: nieobowiązkowy, może być w pełni zintegrowany.
  • IPv6: obowiązkowy, w pełni zintegrowany. 

 

Marek Nowak

IoT musi być bezpieczne

Rynek Internetu Rzeczy cały czas się rozwija, a rozwiązania z tego zakresu stały się także usługami, co określane jest z angielskiego: IoT as a Service. Oczywiście, jak we wszystkich innych usługach, najważniejsze jest bezpieczeństwo. 

Internet Rzeczy pozwala wykonywać zdalnie coraz więcej zadań. Serwisowanie urządzeń, ich obsługa, kontrola nad infrastrukturą przemysłową całego przedsiębiorstwa, to tylko niektóre z możliwości. Zajmujący się rozwiązaniami IoT starają się dostosować swoją ofertę do potrzeb rynku. Najpierw oferowano sprzedaż komponentów pozwalających na budowę środowisk sieciowych, kolejnym krokiem była sprzedaż pełnych systemów, w końcu nastąpił też przełom w postaci sprzedaży IoT jako zintegrowanej usługi.

Wydatki na IoT rosną

W 2021 roku duże firmy wydały na zakup infrastruktury IoT średnio 400 tys. dolarów – tak wynika z badania Gartnera. W 2022 roku ma nastąpić wzrost tych wydatków o ponad 50 proc. Jak więc widać jest to rynek, na którym obroty rosną bardzo dynamicznie.

Podstawową kwestią jest jednak obecnie bezpieczeństwo przy stosowaniu IoT. Nie jest to kwestia prosta, bo Internet Rzeczy jest systemem wielopoziomowym. Bezpieczeństwo należy zapewnić nie tylko w przypadku punktów końcowych, ale również we wszystkich połączeniach sieciowych oraz w chmurze. 

Konieczna współpraca 

Dostawcy urządzeń odpowiedzialni są za bezpieczeństwo urządzeń, za bezpieczeństwo połączeń odpowiadają dostawcy sieci, zaplecze zabezpieczają natomiast dostawcy usług chmurowych. Zapewnienie kompleksowego bezpieczeństwa wymaga jednak współpracy wszystkich podmiotów odpowiedzialnych za wymienione elementy systemu.

Idealnym rozwiązaniem byłoby zintegrowanie wszystkich działań związanych z bezpieczeństwem Internetu Rzeczy w jednym miejscu. Naturalnym adresatem takiego postulatu wydaje się konkretny dostawca rozwiązania IoT as a Service. Daje to szansę na realny sukces w wyścigu z hakerami, którzy coraz częściej atakują systemy IoT.

Źródło: Computerworld.pl

 

Klaudia Wojciechowska

LoRaWAN usprawni rynek dostaw

Światowy rynek Internetu Rzeczy rozwija się bardzo szybko. Senet, amerykański dostawca sieci LPWAN, nawiązał współpracę z Eutelsat Communications, TrakAssure i Wyld Networks. Celem powstałej inicjatywy jest zapewnienie zintegrowanej i interoperacyjnej łączności naziemnej i satelitarnej LoRaWAN dla klientów na całym świecie. 

Firmy są ukierunkowane na wsparcie globalnego łańcucha dostaw, w tym na śledzenie zasobów i ładunków. Umacniając tę ​​wielostronną współpracę, organizacje utworzyły Konsorcjum Multimodal IoT Infrastructure Consortium (MMIIC), którego zadaniem jest sformalizowanie i ukończenie wszystkich testów technicznych oraz programów pilotażowych i komercyjnej dostawy pierwszych produktów.

Następnym krokiem jest przygotowanie produktów zaprojektowanych w celu rozszerzenia zastosowania łączności LoRaWAN na rynki, które mogą skorzystać z połączenia satelitów Low Earth Orbit (LEO) i łączności z siecią naziemną. 

Testowane nanosatelity zapewnią zasięg LoRaWAN, umożliwiając urządzeniom wyposażonym w czujniki, przesyłanie danych niezależnie od ich lokalizacji. Usuwają przy tym luki w zasięgu sieci naziemnej na obszarach wiejskich, szlakach żeglugowych i transportowych oraz w innych trudnych do dotarcia obszarach. 

Dzięki możliwościom zarządzania siecią urządzenia IoT będą domyślnie łączyć się z sieciami naziemnymi Senet i automatycznie przełączać się na satelitę, gdy wykryte zostaną luki zasięgowe. We współpracy z TrakAssure i Wyld Networks, Senet zakończy również integrację aplikacji i testowanie urządzeń ze swoim serwerem sieciowym. Ma to zagwarantować niezawodność rozwiązania do monitorowania łańcucha dostaw.

Usługa ma być uruchomiona dla zastosowań komercyjnych w drugiej połowie 2022 roku, a pilotażowe testy były zapowiadane na luty tego roku.

Standard LoRaWAN znalazł entuzjastów również w Polsce, gdzie Grupa MiŚOT realizuje program Polska LoRaWAN w każdym powiecie, którego kolejnym etapem będzie Polska LoRaWAN w każdej gminie.

 

Michał Koch