Máme se bát budoucnosti? Aneb Internet věcí je dobrý sluha, ale zlý pán

Doba „internetová“ s sebou nese nutkavou potřebu být neustále online. Vždy na příjmu musíme být nejen my, ale postupem času vyžadujeme, aby byly v síti i přístroje, které nás obklopují. Mobilem to začíná, televizí pokračuje a inteligentní domácností konče. Tedy zatím.

Na pozadí, za nepříliš velké vědomosti laické veřejnosti, se rozvíjí sítě tzv. Internetu věcí (IoT). Jedná se o celoplošné bezdrátové pokrytí aglomerací i odlehlých míst za účelem propojení stovek tisíc či miliónů zařízení. Taková zařízení (především na bateriový provoz) jsou určena ke snímání fyzikálních veličin a přenosu naměřených dat do zázemí (back-endu). Měřit můžeme teplotu, tlak, vlhkost, PH, polohu, průtok, znečištění, hmotnost, spotřebu energií, ale také hodnoty biometrické či fyziologické.

Odtud plyne i možné (a také velmi pravděpodobné) nasazení Internetu věcí. Nalezne uplatnění v mnoha oborech lidského konání:

1) zemědělství (lokální meteostanice, monitoring vodních toků, hlídání ploch a zdravotního stavu skotu – „Internet of Cows“)
2) Smart City (telemetrie provozu, řízení dopravy, efektivní parkování, controlling životního prostředí a odpadů, inteligentní osvětlení)
3) energetika a průmysl (detailní správa přenosových soustav, prediktivní údržba)
4) doprava a logistika (zvýšení bezpečnosti a plynulosti dopravy, real-time monitoring)
5) zdravotnictví (přehled nad aktuálním zdravotním stavem, predikce nemocí)
6) nositelná (osobní) elektronika (přehled o zdraví, pohybu, interakce s okolím)
7) inteligentní domácnosti (komfortní a bezpečné bydlení, úspora energií)

Přenos informací v IoT sítích probíhá v nelicencovaných pásmech do 1GHz (Z-Wave, Sigfox, LoRaWAN, ZigBee), obvyklém a velmi zarušeném pásmu 2,4GHz (ZigBee, Thread, BLE, MiWi) případně v proprietárních sítích mobilních operátorů (NBIoT, 5G).

V České republice probíhá výstavba sítí založených na technologiích Sigfox (operátor T-mobile), LoRaWAN (České radiokomunikace) a NBIoT (operátoři O2 a Vodafone).

Nyní se podíváme se na jednotlivé (u nás zaváděné) technologie podrobněji – pro přehled pouze co se týče jejich hlavních parametrů:

Sigfox

– velikost zprávy: 0-12 Bytů
– rychlost přenosu: 100 bitů/s
– frekvence: 868 MHz (ETSI), 915 MHz (FCC)
– počet zpráv za den: 144
– vysílací výkon: 25mW / 14 dBm
– dosah v terénu: až 50km v terénu, 3 km ve městě pro indoor
– spotřeba: 5mA – 45mA při vysílání, 0mA v klidu
– výdrž na bateriích: 5-15 let (až 20 let na dvě AA baterie)

Bližší specifikace na http://makers.sigfox.com

LoRaWAN

– velikost zprávy: 256 Bytů
– rychlost přenosu: 250 bps – 50 kbps
– frekvence: 868MHz (ETSI), 913 MHz (FCC)
– modulace: SS Chirp – FSK
– počet zpráv za den: neomezený
– vysílací výkon: 25mW / 14 dBm
– dosah v terénu: až 40km v terénu, 15 km v příměstském prostředí a 2 – 5 km ve městě
– výdrž na bateriích: 5-15 let (podle hustoty komunikace)

Specifikace ke stažení: https://www.lora-alliance.org/portals/0/specs/LoRaWAN%20Specification%201R0.pdf

NBIoT (Release 13)

– nasazení v pásmech GSM a LTE
– rychlost přenosu: 250 kbps
– šířka pásma: 180 / 200 kHz
– frekvence: 700 – 900 Mhz (dle operátora)
– dosah: 10 – 15 km
– vysílací výkon: 100 mW / 20 – 23 dBm

Whitepaper naleznete zde: http://www.huawei.com/minisite/iot/img/nb_iot_whitepaper_en.pdf

Co se týče pokrytí naší země, potom je stav k Velikonocím 2017 následující:

  • Sigfox pokrývá přes 86% území (512 měst a 3488 obcí)

  • LoRaWAN „naladíte“ nad všemi krajskými městy a dále městy: Mladá Boleslav, Kolín, Kralupy nad Vltavou, Roudnice nad Labem, Slaný, Kladno, Rakovník, Beroun, Příbram, Benešov u Prahy, Tábor, Domažlice, Klatovy, Blatná, Planá, Mariánské Lázně, Třebíč, Znojmo, Luhačovice, Velké Opatovice, Šumperk, Hranice na Moravě, Opava, Frýdek Místek, Havířov, Karviná, Otrokovice

  • u NBIoT je stav neznámý, v současnosti probíhá testování našemi operátory

Provozovatelé sítí Sigfox a LoRaWAN plánují stoprocentní prokrytí naší republiky do konce letošního roku (2017).

Co nás čeká a pravděpodobně nemine?

Budoucnost propojených zařízení na úrovni balíčku na poště nebo našeho spodního prádla je přinejmenším zajímavá. Díky Internetu věcí si umím představit velmi efektivní nakládání se zdroji a odpady, zemědělství s většími výnosy a nižší spotřebou postřiků, jakožto propracovanou logistiku. Co je ale třeba vyzdvihnout, je přínos ve zdravotnictví – vždyť v prevenci a včasné diagnóze nemocí lze zachraňovat životy. A to už má smysl.

Miliony propojených zařízení, od různých výrobců, odlišného stáří, s přístupem k mnohdy citlivým údajům znamená velké bezpečnostní riziko pro každého konzumenta výhod Internetu věcí. Nedávno odhalený útok botnetu Mirai, který provedl historicky nejsilnější DDoS útoky a využil k tomu až 100 000 zařízení (většinou routerů, kamer a dalších IoT zařízení) to jen potvrzuje. Tvůrci technologií a samotných zařízení se tak musí soustředit na bezpečí dat po celé jejich cestě, aby Internet věcí neškodil, ale byl nám přínosem.

Otázka nastolená v nadpisu článku má tedy nejednoznačnou odpověď. Tak jako u všech nových technologií, i s Internetem věcí se musíme naučit zacházet. A nyní, kdy stojíme na počátku rozvoje IoT, máme velkou příležitost nasměrovat jej tam, kde bychom ho rádi jednou viděli.

Napsáno pro www.osel.cz

– redakce –