Mikä on esineiden internet?

IoT on ilmaisu, josta olet varmasti kuullut tai lukenut - joko netissä tai mediassa. IoT - esineiden internet - on nyt kaikkialla ja se voi hämmentää. IoT, IIoT - teollinen esineiden internet - teollisuus 4.0 ja älytehtaat; kaikki tarkoittavat pohjimmiltaan samaa asiaa. 

Mutta mitä IoT tarkoittaa? Ja mikä merkitys sillä on sinulle?

Yksinkertaisesti kuvailtuna IoT voi olla mikä tahansa, joka on kytketty verkkoon, ja joka voi kommunikoida itsenäisesti ilman ihmistä. Monet aiheeseen liittyvät termit lähinnä kuvailevat asioita, jotka ovat mahdollisia IoT:n avulla. Esimerkiksi älykoti, älyauto jne. tarkoittavat, että ne on jollain tavalla kytketty verkkoon.   

Teollinen IoT tai Teollisuus 4.0 (alunperin Saksasta lähtöisin oleva termi) kuvaa sitä, kuinka samaa käsitettä voidaan käyttää valmistavassa teollisuudessa ja muissa teollisuuden prosesseissa, ja kuinka laitteista ja koneista voidaan tehdä "älykkäitä", jotta ne voivat seurata, tallentaa ja monitoroida tietoa, sekä säätää itse itseään kerätyn tiedon perusteella. 

Siinäkö kaikki? Kyllä, siinä kaikki. Älä säikähdä uusia termejä, sillä IoT on loppujen lopuksi näin yksinkertaista.  

Ainakin kuluttajan näkökulmasta. Tottakai vaaditaan teknistä osaamista, että esineet saadaan kytkettyä verkkoon ja helpottamaan elämäämme. Siihen tarvitsemme elektroniikkasuunnittelijoita. Heillä on teknistä erikoisosaamista, jonka avulla he muuttavat toiveemme todellisuudeksi! Lottovoittoa he eivät tietenkään voi mahdollistaa, mutta he voivat suunnitella ja rakentaa paljon asioita, jotka helpottavat elämääsi huomattavasti.

Miltä tuntuisi, jos aamulla herätessäsi älykotisi olisi keittänyt valmiiksi kupin lempikahviasi ja varmistanut, että keittiön lattia on juuri sopivan lämmin. Tai vielä parempaa, voisit jäljittää autonavaimesi, lastesi kengät tai silmälasisi, niin säästyisit niiden etsimiseltä joka kerta kun lähdet kotoa! Tai ehkä haluaisit, että talosi etuovi tai autotallin ovi aukeaa kun saavut kotiin, jotta sinun ei tarvitsisi alkaa etsiä avaimia ostoskassit kädessä.

Mikä sitten on muuttunut ja miten tämä kaikki on nyt mahdollista? Pelimaailmassa, viihde-, kuntoilu- ja terveysalalla löytyy jo paljon esimerkkejä älylaitteista, ja teknologia kehittyy kovaa vauhtia. Nykyään edistyneitä sensoreita, jotka havaitsevat ja lähettävät dataa, löytyy jo edullisesti. Kun nämä yhdistetään langattomaan teknologiaan, jonka avulla voidaan jakaa tietoa, avautuu täysin uusi maailma, jossa käytännössä mistä tahansa voidaan tehdä älylaite - mahdollisuudet ovat loputtomat.

IoT:n rakenne

IoT:n rakenne koostuu tyypillisesti kolmesta pääelementistä.

• Esineet (Things) – Laitteet, jotka pystyvät liittymään verkkoon (joko langattomasti tai kaapelin avulla).
• Verkko (Network) – Kuten reititin kotonasi, verkko tai yhdyskäytävä kytkee useita laitteita pilvipalveluun.
• Pilvi (Cloud) – Datakeskuksen etäpalvelimet, joihin kaikki data tallentuu turvallisesti.

Data

Laitteet tuottavat dataa - bittejä, jotka edustavat kerättyä tietoa, kuten lämpötilaa, kosteuspitoisuutta tai sijaintia. Tätä kutsutaan usein termillä "little data", koska data on hyvin pientä. 

Useat laitteet ohjaavat tätä dataa verkon läpi pilvipalveluun, jossa sitä seurataan ja yhdistetään yhä suuremmaksi kokonaisuudeksi. Tätä puolestaan kutsutaan "big dataksi", ja tässä IoT:n älykkyys tulee esille. Big datan avulla voidaan tutkia tuhansia tai miljoonia datapisteitä ja siten oppia, ymmärtää tai hallinnoida asioita tehokkaammin.

Käyttämällä sensoreiden analytiikkaa tapahtumat voidaan yhdistää tuloksiin ja toimenpiteisiin. Esimerkiksi, kun tiedämme että keväällä illat pimenevät myöhemmin, voimme katuvalojen valosensoreita hyödyntäen kytkeä valot päälle myöhemmin ja säästää näin sähköä. Tai sensorit voivat havaita, että kone tärisee normaalia enemmän, mikä saattaa olla merkki viasta, jolloin voimme tilata tarvittavat varaosat ja varata ennakoivan huoltoajan. 

IoT-protokollat

IoT:n käyttöön soveltuvia kieliä tai protokollia on paljon, perinteisestä WiFistä tai Bluetoothista uudempiin LoraWAN™ ja Sigfox -teknologioihin. Jokainen soveltuu eri käyttötarkoituksiin, jotka riippuvat eri tekijöistä:

• Tiedonsiirtonopeus  – Kuinka paljon tietoa siirretään?
• Virrankulutus  – Esimerkiksi älyvaatteissa on vain lyhyt akun kesto.
• Alue – Pitääkö tietoa siirtää muutama metri vai muutama kilometri?
• Taajuus – Mitä taajuuuksia alueella on saatavilla?

IoT:n suunnittelu

Suuri osa IoT:ssa tarvittavasta teknologiasta ei ole uutta. Tarvittavat elementit vain ovat nyt riittävän kehittyneitä ja kustannustehokkaita, jolloin ne ovat helposti saatavilla. 

Moduleiden, kuten WepTech 6LoWPAN -reitittimen avulla voit helposti rakentaa oman  järjestelmäsi. Erilliskomponentteja, kuten Silicon Labs EFM32 Pearl Gecko -mikrokontrolleria voidaan käyttää IoT:n älykkäissä noodeissa. Jopa passiivikomponentit ja liittimet muuttuvat vastaamaan innovatiivisten IoT-projektien vaatimuksia. USB-C:n ansiosta tarvitsemme vähemmän kaapeleita puettavien tietokoneiden yhdistämiseen, ja monikerroksinen keraamisesti eristetty kondensaattori on pienempi kuin koskaan ennen, ainoastaan 0,6 mm x 0,3 mm.