Ateities vizija – išmanusis daiktų tinklas. Susikurk ir valdyk jį pats!

Skaitmeninės informacijos srautus didina ir žmogaus noras lengvinti savo kasdieninius darbus tiek buityje, tiek darbinėje aplinkoje. Tokiam žmogaus poreikiui patenkinti yra „įdarbinami“ daiktai – pradedant nuo avalynės, papuošalų, aksesuarų iki įvairių elektroninių prietaisų ir įrenginių.

Kauno technologijos universiteto Elektros ir elektronikos fakulteto (KTU EEF) mokslininkai atsako, kaip paprastų, kasdien naudojamų daiktų, pavyzdžiui, avalynės, „įdarbinimas“ yra susijęs su skaitmeninės informacijos didėjimu, kaip tai padeda palengvinti žmogaus kasdieninę darbų rutiną ar padidinti komforto lygį jį supančioje aplinkoje, ar daiktai gali bendrauti su kitais daiktais ir net žmogumi.

Daiktų internetas

Mūsų kasdienėje aplinkoje yra labai daug įvairių jutiklių. Automobiliuose įdiegti parkavimui skirti jutikliai, padedantys vairuotojams išvengti tam tikru atstumu esančios kliūties ir lengviau pastatyti automobilį į tam skirtą vietą. Patalpose šviestuvai įsijungia, kai jutiklis užfiksuoja judesį.  Jutikliams išmatavus aukštesnę temperatūrą automatiškai atidaromi šiltnamių langai. Ir tai tik keli pavyzdžiai, kuriuose jutikliai yra pagrindiniai elementai visoje automatizuotoje sistemoje.

Bendru požiūriu, jutikliai – tai įrenginiai, kurie geba fiksuoti išmatuotą informaciją iš jį supančios aplinkos ar daikto, bei tą informaciją, apdoroję, perduoti į kitą elektroninį įrenginį. Jeigu jutikliais užfiksuota informacija perduodama į elektroninį įrenginį, kuris turi sąsają su internetu, tuomet pastarasis gali šia informacija keistis su kitais daiktais ir įrenginiais viso skaitmeninio pasaulio ribose. Tokia daiktų, jutiklių ir elektroninių įrenginių sąveika interneto aplinkoje vadinama daiktų interneto (angl. Internet of Things) technologija.

Gali iškviesti greitąją pagalbą

Išmanieji telefonai, laikrodžiai, akiniai, planšetiniai kompiuteriai ir kiti išmanūs įrenginiai yra viena iš sudėtinių dalių daiktų interneto sistemose. Žmogus, besinaudojantis išmaniuoju įrenginiu, pavyzdžiui, telefonu, realiu laiku gali stebėti savo fiziologinius parametrus (kvėpavimo dažnį, širdies ritmą, kraujospūdį ir pan.), aplinkos parametrus (apšviestumą, temperatūrą, slėgį, drėgmę ir pan.). Tam puikiai padeda jutikliai susieti su įprastiniais žmogaus dėvimais (laikrodžiai, drabužiai, avalynė) ar naudojamais (buitiniai prietaisai, oro kondicionieriai, šviestuvai, baldai) daiktais.

Užfiksuota informacija apsikeičiama su kitais įrenginiais. Šio proceso metu internetas naudojamas kaip pagrindinė terpė informacijos perdavimui. Tačiau daiktų gebėjimas bendrauti tarpusavyje ar su žmogumi atsiranda ne tuomet, kai užfiksuota informacija persiunčiama. Tai atsiranda tada, kai išsiuntus informaciją yra gaunamas atsakymas – įvyksta tiesioginis poveikis žmogui, jį supančiai aplinkai ar daiktui.

Vienas iš tokių pavydžių yra sumanioji tekstilė. Dėvimi drabužiai, į kurių audinį integruotas jutiklis, gali stebėti žmogaus širdies ritmą ir tą informaciją perduoti pačiam žmogui į išmanųjį įrenginį. Jeigu fiksuojami kritiniai širdies ritmo sutrikimai, tokia daiktų internetu pagrįsta sistema gali informuoti artimuosius apie pablogėjusią žmogaus sveikatą ar net iškviesti skubią medicinos pagalbą.

Nešiojami sumanūs aksesuarai, rankinės geba atpažinti žmogaus emocijas – džiaugsmą, liūdesį, bei, esant būtinybei, tarnauja žmogui kaip prevencijos priemonė prieš emocijų sąlygotas savižudybes.

Šaldytuvas pats užsako produktus

Įvairūs buitiniai prietaisai taip pat „atgyja“ daiktų interneto pagalba. Šaldytuvas gali stebėti, kurių produktų galiojimas yra pasibaigęs ir informuoti apie tai žmogų. Esant žmogaus norui, tai gali būti susiejama ir su automatiniu naujų produktų, kurių galiojimas pasibaigė, užsakymu į namus. Žmogui beliks tik pasiimti produktus nuo durų slenksčio.

Kavos aparatas stebi žmogaus kavos gėrimo įpročius. Atvykus į darbą ar grįžus namo, aparatas išverda jo mėgstamą kavą, pagal žmogaus nuolatinius skonio įpročius.

Atvykus į darbą, patalpoje esantys daiktai nustato reikalingą patalpos komforto lygį (temperatūrą, apšviestumą ir pan.), atsižvelgdami į žmogaus nuotaiką, jo darbotvarkę kompiuteryje, lauko aplinkos sąlygas. Esant reikalui, daiktai įjungs net muzikinį foną darbui gerinti. Kas begali būti patogiau. Taigi, praktiškai visi daiktai, turintys sąsają su skaitmeniniu pasauliu, gali būti vadinami daiktų interneto dalimi.

Daiktų, informacijos bei ryšių technologijų junginys į bendrą daiktų interneto sistemą leis ne tik stebėti žmogaus aplinką, bet taip pat padės prognozuoti ir jo poreikius bei norus. Be to, daiktų perduodama informacija kitiems daiktams turės tiesioginį poveikį žmogui ir jo veiklai. Ateityje ryšys su daiktais stiprės vis labiau ir vis daugiau žmonių bus sujungiami su juos supančiais daiktais.  

Daiktai kuria išmanius daiktų tinklus

Techniniu požiūriu, daiktų internetas yra globalus daiktų, fizinių įrenginių ir objektų, turinčių sąsajas su jutikliais, programine įranga bei gebančių rinkti, apdoroti ir keistis informacija, tinklas, kurio veikimas pagrįstas esamų ar naujai vystomų informacijos ir ryšių technologijų tarpusavio sąveika. Kitaip tariant, daiktai, kurie geba bendrauti su kitais daiktais, kuria tinklus. Ir ne šiaip tinklus, o išmaniuosius daiktų tinklus. Kodėl išmaniuosius?

Įsivaizduokime, turime skirtingas daiktų interneto sistemas. Vienoje – transporto sistemos daiktai (gatvės šviestuvai, šviesoforai ar net kelio danga), kurie padeda stebėti automobilių spūstis, fiksuojant ir siunčiant informaciją apie automobilių kiekį ir jų stovėjimo trukmę kelio atkarpoje. Kitoje – išmaniajame įrenginyje esanti orų prognozės informacija bei žmogaus susitikimų darbotvarkė.

Jeigu sujungtume šias sistemas į vieną tinklą, tuomet žmogus galėtų būti iš anksto informuotas išmaniuoju įrenginiu apie greičiausią ir patogiausią būdą nuvykti į konkrečią susitikimo vietą, išvengiant transporto spūsčių, prastų oro sąlygų. Taip vyktų tiesioginis poveikis žmogaus veiklai, kurį sukeltų tarpusavyje komunikuojantys daiktai.

Kitas žingsnis – išmanieji miestai

Išmanūs daiktų tinklai yra ateities (o gal ir dabarties) vizija daugelyje sričių – pramonėje, transporte, energetikoje, sveikatos sistemoje, statybų sektoriuje, žemės ūkyje. Tai pagrindas išmaniųjų miestų kūrimuisi.

Olandai pirmieji pasaulyje daiktų internetu šalyje sujungė 1,5 mln. daiktų į vieną globalų tinklą („KPN LoRa“), kuriame jie perduoda ir keičiasi informacija tarpusavyje. Pavyzdžiui, „KPN LoRa“ dėka žmonės išmaniųjų įrenginių ekranuose gali stebėti savo bagažo tvarkymą Olandijos Šiholio oro uoste.

Mokslo festivalio „Erdvėlaivis Žemė“ metu Kauno technologijos universiteto Elektros ir elektronikos fakulteto mokslininkų komanda pakvies

Plačiau apie daiktų interneto technologiją, skirtą stebėti žmogaus sveikatos parametrus ar jį supančią aplinką sužinosite kūrybinėse dirbtuvėse, kurio vyks rugsėjo 9 dieną, 11, 12 ir 13 val. KTU Elektros ir elektronikos fakulteto 439 lab. (Studentų g. 50, Kaunas). Daugiau informacijos: www.mokslofestivalis.eu/