FőoldalÜzletM2M és IoT
2014. május 16., péntek ::

M2M és IoT

– avagy miért is lesz 2020-ra 20 milliárd SIM a világon? 2013-ban a világ mobil-előfizetéseinek összesített száma közel 6,7 milliárd volt, ami azt jelenti, hogy szinte minden emberre jut egy mobil-előfizetés (hiszen a becslések szerint idén már 7,2 milliárdan éljük fel bolygónk erőforrásait). Ám az előfizetők tényleges száma csak mintegy 4,5 milliárd, mivel sokan több előfizetéssel is rendelkeznek. Az évtized végére azonban az előrejelzések szerint jelentősen több SIM-kártya lesz a világon forgalomban, mint amennyi ember él a Földön. Hogyan lehetséges ez? A válasz szinte adja magát: a gépeknek is kell mobilinternet

Machine to Machine

Az M2M, vagyis Machine to Machine nem új keletű fogalom, azonban éppen napjainkban nyer új értelmet. Maga a megnevezés sokkal inkább üzleti definíció, mint technológiai: eredetileg nem kötődik a különböző generációjú hálózatokhoz sem, de valójában a telekommunikáció fejlődése nyit utat a gépek internetének. Az M2M bármilyen technológiát takarhat, ahol egymással hálózatokon keresztül kommunikálnak eszközök, számítógépek. Ebből is látható, hogy nehéz megadni az M2M definícióját.

Az elsődleges megkülönböztetés egy hétköznapi előfizetés és egy M2M-előfizetés között az, hogy az utóbbinál a meghatározó vagy kizárólagos a gépi kommunikáció. Tehát, ha az eszköz egy embernél van, az akkor sem a publikus hálózat elérésére, hanem kizárólag egy vagy több célfunkció működtetésére használja. Afrikai országokban volt rá precedens, hogy a kőolajvezetékek állapotáról jelentést küldő eszközökből kiszedett SIM-kártyákkal kezdtek el telefonálni a helyi milicistacsoportok. Ott a szolgáltatónak nem volt külön M2M-ajánlata, teljesen hétköznapi előfizetéseket tettek a gépekbe. Erre gyorsan rájöttek a környékbeliek és gigantikus telefonszámlákat csináltak, mire valaki lefülelte az anomáliát. Ma már azonban szinte mindig igaz, hogy az M2M rendszerekben használt előfizetések nem szabad felhasználásúak.

Az M2M ipartörténetileg első funkciója mérőórák, szenzorok leolvasása és bankautomaták, liftek ellenőrzése volt. Régen a kiolvasott értékek SMS-ben utaztak tovább, és a gépek számára az utasítások is így érkeztek. Ennek előnye az volt, hogy gyakorlatilag a fejlett világ bármely pontján használhatóak voltak, az általánosnak mondható GSM-lefedettség mellett nem volt szükség IP-hálózatra. A korlátja az volt, hogy maga az SMS-küldés ténye komolyan behatárolta a küldhető adatok formátumát, mennyiségét és komplexitását. Ma már az M2M-szolgáltatások gyakran nem is a normálkapukat használják az internethez, hanem egyedi APN-eken keresztül kommunikálnak. Fontos különbség, hogy az adatforgalom a szokásos internetforgalmazáshoz képest jelentősen kevesebb. Az egyszerűbb megoldásoknál, legyen szó akár pénztárgépről, okos mérőórákról vagy egyéb szenzoros rendszerekről, az átlagos havi adatforgalom szinte minden esetben kevesebb, mint néhány 10 megabájt. Ennél többet csak azok az eszközök forgalmaznak, amiken fotó vagy videótartalom is átmegy, de nem jellemző, hogy – mondjuk – egy videomegfigyelésnél folyamatos lenne a közvetítés: a helyi eszköz csak adott feltétel teljesülésekor kezd el forgalmazni, például akkor, ha mozgást észlel. Ma már alapvető felhasználási terület az autós nyomkövetés és épületautomatizáció, de ennél sokkal különlegesebb, egyedibb területek is rügyeznek: van példa arra is, hogy városi kukák telítettségét vagy éppen mezőgazdasági területek földminőségét figyelik hálózatba kötött szenzorok.

Az elmúlt évek fontos változása, hogy ma már nincs szükség a hétköznapokban is használt (micro)SIM-ekre, helyettük a telekommunikációs szolgáltatók ipari megoldásként „chipSIM-et" kínálnak. Ez ugyan ma még drágább, mint egy sima SIM-kártya, de később a volumenek növekedésével az árak csökkenhetnek. Előnye viszont, hogy gyakorlatilag bármilyen eszközbe beépíthető, alig foglal helyet, hajlítható, vízálló, tűri a meleget és a hideget is. Extrém esetben akár egy vékony karkötőben is lehet chipSIM, sőt az e-health kiegészítőkben csak ilyeneket lehet használni. A chipSIM maga tekercsekben érkezik a gyárakból, kényelmesen lehet akár tízezres darabszámban is gyártási folyamatba illeszteni, de ha csupán öt darabra van szükség, az sem akadály. A darabszám egy M2M-projekt esetében azért sem számít, mert az üzleti érték, a megtérülés nem a kapcsolódásban, hanem a mögötte lévő szolgáltatásban rejlik. (Például egy épület energiatakarékossági automatizálási és távvezérlésprojektjében néhány darab SIM-kártyával akár milliós megtakarítás is elérhető.)

Az M2M modell nemcsak definíciójában, de az üzleti lehetőségekben is rugalmas. Az M2M-szolgáltatásokat többnyire dedikált megoldásszállítók viszik piacra, akik a hardvereket vásárolják, a szoftvert többnyire maguk készítik. A kapcsolódás képességét, illetve ezzel együtt gyakran az eszközök menedzselhetőségét közvetlenül az operátorok nyújtják szolgáltatásként. Az évtized végére jósolt sokmilliárd eszközös jóslatok is arra épülnek, hogy egy eszköz hálózatra kapcsolása viszonylag olcsó, a szolgáltatás mindenhol hozzáférhető és igen jól skálázható. A kérdés másik oldala, hogy mennyire megbízhatóak a mobilinternet-kapcsolatok, lehet-e kritikus funkciókat építeni rájuk. Ám az M2M-funkcióknál szinte sosincs szükség nagy sávszélességre, másrészt az adatforgalom priorizálható is, illetve a szolgáltatók közti roaming révén minden országban többszörös redundancia van, amivel a lefedettség és az épp aktuális elérhetőség problémája is megoldottnak tekinthető. Az M2M-szolgáltatások mögött dolgozó szerverek és adatközpontok is redundánsak. Gond lehet a szándékos rongálás, lopás, időjárási viszontagságok vagy egyszerűen az elhasználódás.

A Nagy Vas találkozása a Nagy Adattal: az Industrial Internet

1926-ban a Colliers magazin megkérdezte Nikola Teslát arról, hogy miként látja a jövőt. Tesla így válaszolt: „A vezeték nélküli energiaátvitel teljes körű alkalmazásával az egész Föld egy hatalmas aggyá alakul, és valójában az is, hiszen minden dolog egy valódi és ritmikus egész elemi része." Tesla elképzelése már jó ideje ott áll a közösségi hálózatok bővülése mögött, és most már kezd az innováció, a technológiai fejlődés és a fellendülés hajtóerejévé is válni.

Míg az ipari forradalom gyökeresen az energiafelhasználás módját alakította át, addig az internetes forradalom a kommunikáció, az, információbefogadás és pénzköltés módját változtatta meg. A korábbiakban elmondottakból látható, hogy rövid időn belül hatalmas mennyiségű eszköz fog óriási nagyságú adatmennyiséget küldözgetni. Szükség van tehát egy nyitott, globális hálózatra, amely összekapcsolja az embereket a gépekkel, ahol egy ökoszisztémát alkotva a gépek egymással és az emberekkel is képesek kommunikálni, sőt együttműködni – ez az ipari internet. Az internet átalakítja az ipart, gépi intelligenciával párosítja az emberi meglátásokat. Az emberi elme és a gépek „összeházasítása" létrehozza az ipari internetet, azt a nyílt, világméretű hálózatot, amely összeköti a gépeket, az embereket és az adatokat, erősítve a konvergenciát az intelligens adatok és a gépek között.

Az ipari internet hálózatokat, adatokat és gépeket köt össze, ráadásul a globális ipar átalakításával, a termelékenység növelésével kecsegtet. Bevezetése óriási lehetőségeket rejt magában, alapjaiban változtathatja meg a munkavégzést, forradalmi áttörést jelenthet a hatékonyság és a termelékenység területén. Az ipari internet a gépeknek analitikus intelligenciát kölcsönöz, így azok képessé válnak arra, hogy előre jelezzenek, és megelőzzék a problémákat, valamint arra, hogy a megfelelő információt a megfelelő emberhez, a megfelelő időben juttassák el. A kisebb költséggel nyújtott, jobb egészségi állapotot eredményező egészségügyi ellátás, az üzemanyag- és az energiafogyasztás területén elért látványos megtakarítások, valamint a jobb teljesítményt nyújtó, hosszabb élettartamú eszközök révén az ipari internet újfajta hatékonyságjavulást eredményez majd, éppen úgy gyorsítva a termelékenységnövekedést, mint ahogy azt az ipari forradalom és az internetes forradalom tette. Ezek az újítások gyorsaság- és hatékonyságjavulást eredményezhetnek az iparban, a repülőgépipar, a vasúti szállítás, az energiatermelés, az olaj- és gázkitermelés, valamint az egészségügyi ellátás területén.

„Az ipari internet megjelenésével a világ az innováció és a változás új korszakának küszöbéhez ért – mondja a Peter C. Evans, a GE stratégiai és analitikai igazgatója és Marco Annunziata, a GE vezető közgazdásza által készített jelentés – Az átalakulás a globális ipari rendszer és a korszerű számítástechnika, az analitikai módszerek, az alacsony költségű érzékelőtechnológiák és az internet biztosította nagyfokú összekapcsolhatóság kínálta lehetőségek konvergenciája révén megy végbe." A szerzők szerint a lehetőségek elképesztőek. Az ipari internet húsz év alatt csak az USA-ban 25–40%-kal növelheti az átlagjövedelmeket, a növekedést pedig az 1990-es esztendők vége óta nem látott szintre állíthatja vissza. Ha a világ többi részében csak feleakkora mértékben nőne a termelékenység, mint az Egyesült Államokban, az ipari internet akkor is 10-15 ezer milliárd dollárral (az USA GDP-jének megfelelő összeggel) növelhetné a globális GDP-t ebben az időszakban. Az egészen közeli jövőben létrejöhet már a nyitott, globális gyár, rendkívül intelligens gépekkel, amelyek összekötnek, kommunikálnak és együttműködnek velünk. Az ipari internet ötvözi a világ legjobb technológiáit, hogy választ adjon a legnagyobb kihívásainkra.

A Wall Street Journal ezzel kapcsolatban bemutat egy futurisztikus víziót is: a gyártó cég képes lesz kijavítani vagy kicserélni a termékeket, mielőtt azok tönkremennének. Egy sugárhajtómű estében egy intelligens szenzorszett képes arra, hogy a hajtómű különböző részeit külön-külön is felügyelje, majd az adatokat megossza a légitársaság összes gépével, és adatvezérelt gépi tanulási technikák alkalmazásával segítse a személyzetet, hogy a hajtóművet közel csúcsteljesítményen működtethesse. A légitársaságok értesítést kapnak, hogy cserélni kell egy alkatrészt a turbinában, a vasút képes lesz elkerülni a kisiklásokat, a szerelők képesek lesznek távolról problémákat diagnosztizálni, a kórházakban az illetékesek jobban tudják elosztani a szűkös erőforrásokat a betegek között. A GE szerint a sugárhajtóművek ipari internetnek köszönhető 1 százalékos fogyasztáscsökkenése 15 év alatt 30 milliárd dollár megtakarítást hozhat. Hasonlóképpen, a világon üzemelő összes gáztüzelésű erőmű egyszázalékos hatékonyságnövekedése 66 milliárd dollár megtakarítással járhat az üzemanyag-felhasználásban. Egyszázaléknyi hatékonyságjavulás több mint 63 milliárd dollár megtakarítást eredményezhet globális szinten az egészségügyi ellátásban.

Tovább az Internet of Things felé

Az Internet of Things (IoT) angol terminológiát leggyakrabban dolgok/tárgyak interneteként láthatjuk lefordítva. A koncepció a hálózatra kapcsolódó beágyazott processzorok sokaságát jelöli, amelyekhez jellemzően szenzorok, adatgyűjtő eszközök is tartoznak. Egyedileg azonosítható eszközökről és azok mindenhonnan elérhető rendszeréről van szó, amelyek sohasem látott mennyiségű és minőségű adatot szolgáltathatnak környezetükről a különféle folyamatok ellenőrzéséhez és továbbfejlesztéséhez. A folyamat alanya lehet egy okostelefon vagy a vasúti váltó érzékelője, de akár egy „megchipelt" tehén is.

Az ipari interneten is túlmutató IoT a Gartner piackutató cég szerint a 2020-as évekre 300 milliárd dolláros piacot jelent majd az informatikai gyártók és szolgáltatók részére. A mindennapi használati tárgyak egyre „intelligensebbek": modern érzékelőik és processzoraik, alkalmazásaik segítségével egyre több adatot képesek összegyűjteni és feldolgozni. Sokukban megtalálható a kommunikációhoz szükséges hálózati technológia is. Az IoT alapját ez a napjainkban is jól megfigyelhető technológiai fejlődés adja, amely lehetővé teszi például, hogy okostelefonunk automatikusan emlékeztessen minket a napi feladatainkra, amint elindulunk otthonról. Az egymással önállóan kommunikáló, intelligens eszközökben azonban nemcsak üzleti lehetőség rejlik: az értékesítésükből származó bevétel, valamint az általuk képzett hozzáadott érték mellett a mezőgazdaság, az ipar, a közlekedés, a szolgáltatások hatékonyságát és fenntarthatóságát is jelentősen növelhetik. Ezt a fajta új típusú versenyhelyzetet nevezi business momentnek a Gartner, amelyre a dolgok internetének kiszélesedésével egyre több ipar­ágban egyre komolyabban érdemes felkészülni, amennyiben nem kívánnak a régi szereplők gyorsan a történelemkönyvek lapjaira kerülni.

A Gartner szerint az IoT hihetetlen ütemben fog terjedni az elkövetkezendő években: míg 2009-ben mindösszesen 900 millió okoseszköz csatlakozott az internethez, 2020-ra ez a szám közel a harmincszorosára, 26 milliárdra nő majd. Ennek eredményeképp az okostechnológiák széles körű elterjedése várható az iparági szereplők és a közigazgatási intézmények körében is. Mindezek ellenére továbbra is nehéz elképzelni, hogy mennyi mindent kell felokosítani, hogy az évtized végére a konzervatív becslések szerint is 18-20 milliárdos SIM-ről szóló prognózis teljesüljön. Az első komolyabb hullámot az okosotthonok jelentik majd. Itt elképzelhető egy közös platform is, tehát nem biztos, hogy a mikrónak, a hűtőnek és a termosztátnak külön M2M-előfizetése lesz, sokkal valószínűbb egy otthoni hálózati eszköz, ami a lakáson belül már képes koordinálni és vezérelni a többit. Ez a trend elsősorban az energiaszolgáltatók oldaláról indul az okosmérőkkel. (Az Egyesült Királyságban az egyik helyi közműszolgáltató már most hetente 21 ezer új okosotthont kapcsol be, ami csak idén több mint 1 millió lakást jelent.) Egy másik, időben közeli célterület a járműveké, a közlekedésé. A következő években alapértelmezett lesz, hogy minden új autóban beágyazott SIM is lesz adatkapcsolattal, ami vészhívás mellett szervizfunkciókat is ellát majd, biztonsági, biztosítási feladatokban is használható. Komoly potenciál van a közlekedési lámpák hálózatba kötésében is – és így tovább a legkülönbözőbb dolgokig. Így azután már nem is annyira hihetetlen, hogy 2020-ra a Gartner a dolgok internetének hatását a globális gazdaságra 1900 milliárd dollárosra teszi.

A globális agy felemelkedése

A GE egy másik kutatása arra mutat rá, hogy a munka jövője a hálózatra kötött intelligens gépeken és a korszerű gyártási módszereken alapul. A tudás, az összekapcsolhatóság, a technológia és a hozzáférhetőség nyüzsgő méhkasa korábban elképzelhetetlen módokon egyesíti az embert és a gépet, a fizikai és a digitális világot – vagyis megfigyelhető a „globális agy" kialakulása. Az ipari internetre kötött intelligens gépek hálózatával és a korszerű gyártási módszerekkel egyetemben a „globális agy" lesz a fő mozgatórugója annak a paradigmaváltásnak, amely átalakítja az ipart és kijelöli a gyártási módszerek jövőjének irányát.

A „Munka jövője" című tanulmány szerzői, a már említett Marco Annunziata, valamint Stephan Biller, a GE vezető gyártásszakértője szerint a jövő kulcsszavai a zéró betervezetlen állásidő, a nyílt innováció és az intelligens üzem lesznek. Az intelligens üzem olyan újfajta gyártóüzem, ahol egyetlen digitális szál köti össze a tervezést, a fejlesztést, a gyártást, az ellátási láncot és az elosztást. Megfigyelhető, hogy a vállalatok már most is kezdenek a nyílt forrású innovációra és a crowdsourcingra (közösségi ötletbörzékre), azaz a „globális agy" teljes potenciálja kiaknázásának két leghatékonyabb módjára hagyatkozni.
Az átalakulások következtében – mint ahogy már hozzászoktunk – néhány szakma és mesterség feleslegessé és elavulttá válik majd. A technológiai fejlődés – főként a nagy teljesítményű számítástechnika, a robotika és a mesterséges intelligencia terén – kibővíti azon feladatok körét, amelyeket a gépek az embereknél jobban tudnak végezni. Ez a váltás a munkaerő egyre nagyobb hányadát tereli majd a kreativitás és a vállalkozó szellem irányába, ahol az emberek egyértelmű komparatív előnnyel rendelkeznek a gépekkel szemben.

Ezek a mostani, kezdeti változások már a közelebbi jövőben átrendezik a versenyterepet a vállalatok és az országok számára egyaránt, és alapjaiban változtatják meg – mégpedig jobb irányba – munkavégzésünk módját és az életünket. A jövő munkája időt és befektetést igényel, de cserébe új lökést ad a termelékenységnek, a növekedésnek és a gazdasági tevékenységnek. A mérnökök és adattudósok együttműködését segítő platformok, például a GrabCAD és a Kaggle már most is hozzáférést nyújtanak a globális agyhoz. Ennek fényében szükség lehet a szellemi tulajdon kérdése kezelésének újfajta megközelítésére, és esetleg új díjazási konstrukciókat kell kidolgozni.

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény