Dokument

Digitally signed by Damjan
Date: 2014.04.16 13:42:38
FAKULTETA ZA INFORMACIJSKE ŠTUDIJE
V NOVEM MESTU
DIPLOMSKA NALOGA
VISOKOŠOLSKEGA STROKOVNEGA ŠTUDIJSKEGA PROGRAMA
PRVE STOPNJE
DAMJAN ANŽIČEK
FAKULTETA ZA INFORMACIJSKE ŠTUDIJE
V NOVEM MESTU
DIPLOMSKA NALOGA
ANALIZA USTREZNOSTI OBSTOJEČIH IOT
PLATFORM, ZA UPORABO S POLJUBNIMI
KRMILNIKI
Mentor: viš. pred. mag. Andrej Dobrovoljc
Novo mesto, marec 2014
Damjan Anžiček
IZJAVA O AVTORSTVU
Podpisani Damjan Anžiček, študent FIŠ Novo mesto, izjavljam:




da sem diplomsko nalogo pripravljal samostojno na podlagi virov, ki so navedeni v
diplomski nalogi,
da dovoljujem objavo diplomske naloge v polnem tekstu, v prostem dostopu, na spletni
strani FIŠ oz. v digitalni knjižnici FIŠ,
da je diplomska naloga, ki sem jo oddal v elektronski obliki identična tiskani verziji,
da je diplomska naloga lektorirana.
V Novem mestu, dne _________________
Podpis avtorja ______________________
ZAHVALA
Rad bi se iskreno zahvalil mentorju mag. Andreju Dobrovoljcu za vse nasvete, pomoč ter
vodenje med pripravo in pisanjem diplomske naloge.
Rad bi se zahvalil tudi g. Domnu Rajšlju za vso pomoč pri diplomski nalogi.
Zahvalil pa bi se rad tudi svoji družini za vso podporo pri študiju in pisanju diplomske naloge.
POVZETEK
Ideja diplomske naloge sestoji s treh raziskovalnih vprašanj. V prvi vrsti nas zanima, ali so
obstoječe rešitve s področja Interneta stvari dovolj odprte, da nam omogočajo uporabo
poljubne strojne opreme. Drugič nas zanima, ali so obstoječe rešitve s področja Interneta
stvari dovolj zrele in preproste, da si z njihovo uporabo lahko izboljšamo način življenja.
Nazadnje pa nas še zanima, ali lahko podjetje, ki se ukvarja z razvojem digitalnih naprav,
uporabi neko obstoječo rešitev s področja Interneta stvari, namesto da vlaga v razvoj svoje
lastne rešitve. Diplomska naloga je sestavljena iz dveh delov. V teoretičnem delu je opisan
pojem Interneta stvari, vidik interneta ter vidik stvari, opisane so tehnologije, ki Internet stvari
omogočajo, ter nekatera področja uporabe. V empiričnem delu diplomske naloge pa sem
predstavil štiri rešitve s področja Interneta stvari, jih analiziral ter primerjal med seboj.
KLJUČNE BESEDE: Internet stvari, RFID, WSN, NFC, platforma, krmilnik, kanal.
ABSTRACT
The idea of the diploma thesis revolves around three research topics. Firstly, the thesis
examines if the existing Internet of Things (IOT) solutions are open enough to enable random
hardware. Secondly, the thesis discusses if the existing IOT solutions are sufficiently mature
and simple so that their use improves our way of life. Last but not least, the thesis deals with
the following issue: can a company involved in the development of digital devices employ an
IOT solution instead of investing in the development of its own solution. The diploma thesis
consists of two parts. The theoretical part describes the concept of IOT, the aspect of the
Internet and the aspect of things. In addition, technologies enabling IOT and some scopes of
its application are described. The empirical part of the thesis introduces four IOT solutions,
analyses them and compares them with each other.
KEY WORDS: Internet of Things, RFID, WSN, NFC, platform, microcontroller, channel.
KAZALO
1 UVOD .................................................................................................................................... 1
2 INTERNET STVARI ............................................................................................................ 2
2.1 Funkcionalni pogled Interneta stvari ................................................................................. 7
2.2 Stvari ................................................................................................................................. 8
2.3 Internet ............................................................................................................................ 11
3 TEHNOLOŠKI VIDIK INTERNETA STVARI ................................................................. 13
3.1 Tehnologije identifikacije, zaznavanja in komunikacije ................................................. 13
3.1.1
Radio-frekvenčna identifikacija .......................................................................... 13
3.1.2
Tehnologija brezžičnih senzorskih omrežij......................................................... 16
3.1.3
Tehnologija RFID – senzorskih omrežij ............................................................. 20
3.1.4
Brezkontaktna tehnologija NFC ......................................................................... 26
3.2 Tehnologija vmesne plasti .............................................................................................. 31
3.2.1
Storitveno usmerjeni pristop............................................................................... 31
3.2.2
Omrežje EPCglobal ............................................................................................ 35
4 PODROČJA UPORABE INTERNETA STVARI .............................................................. 35
4.1 Primeri področij uporabe Interneta stvari ....................................................................... 36
4.1.1
Maloprodaja ....................................................................................................... 36
4.1.2
Medicinska tehnologija, zdravstvo ..................................................................... 37
4.1.3
Farmacija ........................................................................................................... 38
4.1.4
Logistika ............................................................................................................. 39
4.1.5
Transport ............................................................................................................ 39
4.2 Primeri uporabe v slikah ................................................................................................. 40
4.2.1
Pametno mestno načrtovanje.............................................................................. 40
4.2.2
Mobilno plačevanje ............................................................................................ 41
4.2.3
Pametna obnovljiva energija .............................................................................. 42
5 SPLETNE PLATFORME INTERNETA STVARI ............................................................. 42
5.1 Xively .............................................................................................................................. 43
5.2 ThingSpeak ..................................................................................................................... 44
5.3 Etherios ........................................................................................................................... 46
5.4 Nimbits ............................................................................................................................ 48
6 ANALIZA SPLETNIH PLATFORM ................................................................................. 50
6.1 Primerjava lastnosti spletnih platform ........................................................................... 50
6.2 Namestitev programske opreme krmilnika PoKeys 56e in praktični preizkus spletnih
platform ........................................................................................................................ 51
6.2.1
Namestitev programske opreme in konfuguracija krmilnika ............................. 52
6.2.2
Povezava krmilnika Pokeys56e s ISt platformo Xively.com ............................... 54
7 ZAKLJUČEK ...................................................................................................................... 59
8 LITERATURA IN VIRI ...................................................................................................... 61
KAZALO SLIK
Slika 2.1: Evolucija Interneta ljudi do Interneta stvari ............................................................... 3
Slika 2.2: Naraščanje števila povezanih naprav po letih ............................................................ 5
Slika 2.3: Internet stvari ........................................................................................................... 10
Slika 3.1: Povezava KJERKOLI, KADARKOLI, KARKOLI ................................................. 13
Slika 3.2: Pasivna RFID značka ............................................................................................... 15
Slika 3.3: Pol aktivna RFID značka.......................................................................................... 15
Slika 3.4: Aktivna RFID značka ............................................................................................... 16
Slika 3.5: Arhitektura brezžičnega senzorskega omrežja ......................................................... 17
Slika 3.6: Arhitektura RFID – senzorskega omrežja ................................................................ 21
Slika 3.7: Komunikacija med dvema napravama ..................................................................... 28
Slika 3.8: Vmesna plast s podplastmi ....................................................................................... 33
Slika 4.1: Smart Urban Planning .............................................................................................. 40
Slika 4.2: Mobile payment ....................................................................................................... 41
Slika 4.3: Smart Renewable Energy ......................................................................................... 42
Slika 5.1: Spletna platforma Xively ......................................................................................... 44
Slika 5.2: ThingSpeak kanal ..................................................................................................... 45
Slika 5.3: Etherios Security Office ........................................................................................... 47
Slika 5.4: Nimbits Server ......................................................................................................... 49
Slika 6.1: Pokeys56e ................................................................................................................ 52
Slika 6.2: Omrežne nastavitve naprave .................................................................................... 52
Slika 6.3: Nastavitev uporabnikov............................................................................................ 53
Slika 6.4: Nastavitev senzorjev za prikaz ................................................................................. 53
Slika 6.5: Prikaz podatkov na lokalnem naslovu krmilnika ..................................................... 54
Slika 6.6: Povezava krmilnika s spletno platformo Xively ...................................................... 55
Slika 6.7: Prikaz podatkov s senzorja na platformi Xively.com .............................................. 56
Slika 6.8: Xively Request Log.................................................................................................. 56
KAZALO TABEL
Tabela 2.1: Protokoli fizičnih komunikacijskih vmesnikov, uporabljenih s strani objektov ... 12
Tabela 4.1: Področja uporabe Interneta stvari .......................................................................... 36
Tabela 6.1: Primerjava platform ............................................................................................... 50
1
UVOD
Ljudje se v današnjih časih, pri lajšanju vsakodnevnih opravil ter izboljšanju načina življenja,
vse bolj zanašanjo na tehnologijo. Vse več, za iskanje informacij o izdekih in storitvah, novih
zaposlitvah, počitnicah, najemu stanovanj ter zabavi uporabljajo internet. Vse več ljudi
uporablja tudi razna družbena omrežja za iskanje novih prijateljev, ohranjaje stikov s starimi
znanci, deljenje misli in fotografij s svojimi prijatelji ter za zabavo. Tudi podjetja vse več
uporabljajo družbena omrežja in internet za oglaševanje ter trženje svojih izdelkov ter
storitev. Veliko podjetij s pomočjo raznih spletnih trgovin tudi prodaja svoje izdelke tako, da
si dandanes težko predstavljamo življenje brez interneta. Internet se je skozi čas zelo razvijal
in izpopolnjeval. Najprej so se preko interneta začeli izmenjevati podatki, podatkom so sledili
dokumenti. Kasneje so se preko interneta začeli povezovati ljudje in s tem tvorili družbena
omrežja. Sedaj pa je internet v novi fazi razvoja, v kateri se ljudje povezujejo z napravami,
prav tako pa se tudi naprave povezujejo z drugimi napravami. Tako je sedaj uporabnikom na
voljo novo orodje, s katerim si lahko še dodatno olajšajo vsakodnevna opravila in izboljšajo
način življenja. To orodje se imenuje Internet stvari (ang. Internet of Things - IOT). Internet
stvari predmetom, ki jih ljudje uporabljajo v vsakdanjem življenju, kot so mobilni telefoni,
gospodinjski aparati, avtomobili, gospodarski stroji in naprave, omogoča brezžično povezavo
z omrežjem ter zbiranje in izmenjavo podatkov z uporabo različnih tehnologij. Trenutno naj
bi imel povprečni človek vsaj dve napravi, povezani z omrežjem, nekje do leta 2015 pa naj bi
to število naraslo na sedem, kar pomeni okoli 25 miljard brezžično povezanih naprav na
svetu. Napovedi kažejo, da se bo število naprav z leti povečevalo tako, da so ocene za leto
2020 okoli 50 miljard raznovrstnih vsakdanjih naprav. Na primer, če bi univerzitetni profesor
zaradi bolezni odpovedal jutranje predavanje, bi se študentova budilka ter avtomat za kavo
samodejno ponovno nastavila in bi študent lahko dlje spal (mojmikro.si, 23.04. 2012).
Internetu stvari pa nudijo podporo tudi spletne platforme, ki uporabnikom omogočajo
povezavo njihovih naprav s storitvijo v oblaku in s tem pošiljanje podatkov z njihovih naprav,
senzorjev spletnim platformam, ki te podatke hranijo, obdelujejo in prikazujejo. Uporabnikom
ponujajo izdelavo raznih aplikacij, ki njihove podatke obdelajo in prikažejo v obliki raznih
grafov. Poleg tega pa uporabnikom ponujajo povezavo z raznimi družbenimi omrežji ter
upravljanje njihovih naprav.
1
Torej sem si za predmet preučevanja v diplomski nalogi izbral temo Internet stvari ter spletne
rešitve s tega področja, saj je to trenutno zelo aktualna tema. Tako so iz zgoraj omenjenih
raziskovalnih vprašanj nastale tri hipoteze, in sicer:
1. Danes na trgu obstajajo rešitve Interneta stvari, ki omogočajo uporabo poljubne
strojne opreme.
2. Danes na trgu obstajajo rešitve Interneta stvari, ki so dovolj zrele in preproste, da
ljudem z njihovo uporabo omogočajo boljši način življenja.
3. Na trgu tudi obstajajo rešitve Interneta stvari, ki jih lahko podjetja, ki se ukvarjajo z
razvojem digitalnih naprav, uporabijo za podporo svojim produktom, namesto da
vlagajo v razvoj lastne rešitve.
Cilj diplomske naloge je ugotoviti, katere rešitve s področja Interneta stvari danes že
obstajajo, primerjava teh rešitev, na podlagi določenih kriterijev ter ugotoviti, katera rešitev
najbolj ustreza kriterijem in morebiti potrjuje hipoteze diplomske naloge.
2
INTERNET STVARI
Internet se je sprva začel kot »Internet računalnikov«, globalno omrežje, ki omogoča storitve,
kot so WWW (svetovni splet), FTP (protokol prenosa podatkov) in druge, ki omogočajo
računalnikom, da komunicirajo med seboj in si izmenjujejo informacije (Doukas, 2012).
Komunikacija med računalniki se je začela z elektronsko izmenjavo podatkov (EDI), ki je
omogočila neposreden dialog med dvema osebnima računalnikoma. S prihodom interneta so
se vsi računalniki, ki so bili povezani z njim, pogovarjali med seboj, s priključitvijo mobilnih
telefonov pa je povezava postala mobilna. Razvoj, ki smo mu priča zadnje čase, pa je
razširitev tega interneta na vse objekte (stvari) okoli nas ( Casaleggio Associati, 2011).
2
Slika 2.1: Evolucija Interneta ljudi do Interneta stvari
Vir: Casaleggio Associati (2011)
V zadnjem času procesna moč ter kapaciteta spomina naprav naraščata, medtem ko
tehnologija ustvarja bolj prodorne in mobilne naprave. Poleg tega se omrežne tehnologije
razvijajo, tako da komunikacijski sistemi postajajo vse manjši in cenejši. Naprave so vse bolj
opremljene s senzorji in aktuatorji (sprožilci), s katerimi ustvarjajo okolje, povezano z
omrežjem. Naprave lahko zaznavajo, računajo in postajajo vse bolj inteligentne. Priča smo
nastajanju Interneta stvari (Internet of Things - IOT) – kasneje ISt.
Obstaja veliko definicij Interneta stvari, kar nam tudi pojasni njegove glavne funkcionalnosti
in pa to, kaj lahko pričakujemo, ko povežemo stvari med seboj in z internetom. Nekateri
opisujejo internet stvari tudi kot del interneta prihodnosti (Future Internet) (Doukas, 2012).
Definicija Interneta stvari (IoT SRA-CERP Cluster 2009):
Internet stvari (ISt) je sestavni del interneta prihodnosti in bi ga lahko opredelili kot
dinamično globalno infrastrukturo s samonastavljivo zmogljivostjo, na podlagi standardnih in
povezljivih komunikacijskih protokolov, kjer imajo fizične in virtualne stvari svoje identitete,
fizične značilnosti in virtualne osebnosti. Uporabljajo pametne vmesnike ter se lahko
povezujejo z informacijskimi omrežji. Od stvari v ISt se pričakuje, da bodo aktivno
sodelovale v poslovnih, informacijskih in socialnih procesih, kjer lahko komunicirajo med
seboj in z okoljem, tako z izmenjavo podatkov in infomacij, ki so jih zaznale v tem okolju,
kot z ustvarjanjem resničnih/fizičnih dogodkov ter vplivanjem nanje s procesi, ki sprožajo
akcije in ustvarjajo storitve z ali brez človeškega posredovanja. Vmesniki v obliki storitev
lajšajo komunikacijo s temi »pametnimi stvarmi« preko interneta. Omogočajo pregledovanje
3
in spremembe njihovega stanja ter pregled vseh informacij, povezanih z varnostjo in
zasebnostjo uporabniškega računa (internet-of-things.eu).
Internet stvari je nova revolucija interneta. Objekti (stvari) lahko postanejo prepoznavne in
pridobijo znanje, zahvaljajoč dejstvu, da lahko delijo informacije o sebi in dostopajo do
informacij o drugih objektih.
Budika se zažene prej, če so na cestah zastoji.
Rastline lahko škropilnemu sistemu sporočijo, kdaj je čas za zalivanje.
Tekaški copati sporočajo čas, hitrost in razdaljo tako, da lahko tekači v realnem času
tekmujejo z nasprotniki na drugem koncu sveta.
Posodice za zdravila sporočajo vaši družini, če ste pozabili vzeti zdravila.
Vsi objekti dobijo aktivno vlogo, zahvaljajoč se njihovi povezavi z internetom (Casaleggio
Associati, 2011).
Internet stvari je koncept, v katerem se virtualen svet informacijskih tehnologij zlahka
povezuje s svetom stvari. Realen svet postane veliko bolj dostopen preko računalnikov in
omrežnih naprav, tako v poslovnih, kot v vsakdanjih primerih. Z dostopom do podrobnejših
informacij bo upravljanje lahko prehajalo iz makro na mikro stopnje ter ga bo lahko meriti,
načrtovati in učinkovito izvajati. Vsekakor pa je Internet stvari več kot le poslovno orodje za
učinkovitejše upravljanje poslovnih procesov – omogočal bo tudi bolj priročen način življenja
(Uckelmann in drugi, 2011).
Za vse, ki so navdušeni nad elektroniko, in za tiste, ki se ukvarjajo z raznoraznimi senzorji,
ISt predstavlja tako nove priložnosti, kot nove izzive pri upravljanju s podatki, ki so jih
pridobili z njihovimi senzorskimi sistemi, ki si jih bodo vgradili v svoje okolje (Doukas,
2012).
Koncept Interneta stvari smo zasledili že leta 1984. Besedna zveza Internet stvari se je
pojavila prvič leta 1998. Skoval jo je Kevin Ashton. ISt je Ashton opisal kot računalnike, ki
avtomatsko zaznavajo in identificirajo vsakodnevne objekte, ki jih obdajajo. Še istega leta je
Nadzorni organ Evropske komisije za informacijsko-komunikacijsko tehnologijo (ISTAG –
European Union's Information Society Technologies Program Advisory Group) neodvisno od
Ashtona v svojem poročilu uporabil podoben termin s podobnimi značilnostmi - Ambientna
inteligenca (Ambient Intelligence). Pojem naj bi predstavljal konvergenco vsepovsod
prisotnega računalništva, komunikacije in inteligentnega, do uporabnika prijaznega
uporabniškega vmesnika. Leta 2003 je bila na simpoziju EPC (Electronic Product Code)
predstavljena prva platforma EPC omrežja. Kevin Ashton je na tej konferenci napovedal, da
4
bodo lahko omrežja EPC omogočala strojem zaznavanje drugih objektov kjerkoli na svetu in s
tem učinkovito ustvarili ISt. Leta 2005 se je odzval tudi ITU (International
Telecommunication Union) ter izdal poročilo o internetu stvari. Tudi ITU je ISt opisal kot
vizijo stalne povezljivosti, kjer nove tehnologije, kot je RFID, vgrajeni sistemi, inteligentno
računalništvo in nanotehnologija obljubljajo svetu omrežene in med seboj povezane naprave,
ki omogočajo relevantno vsebino in informacije, kjerkoli se uporabnik nahaja. ITU je v
poročilu izpostavil, da ISt prinaša številne izzive, pri čemer bo igralo ključno vlogo
zagotavljanje ustreznega varstva zasebnosti in podatkov (Kunc, 2011).
Po mnenju podjetja Cisco je ISt preprosto točka v času, ko je z internetom povezanih več
stvari kot ljudi. Leta 2003 je bilo na svetu približno 6.3 miljarde ljudi in okoli 500 milijonov
naprav povezanih z internetom. Če število naprav delimo s številom svetovne populacije,
lahko vidimo, da je bilo približno 0,08 naprave na osebo. Po mnenju podjetja Cisco leta 2003
ISt še ni obstajal, zaradi tega, ker je bilo število povezanih naprav relativno majhno glede na
to, da so bile naprave, kot so pametni telefoni, ravno predstavljene javnosti. Na primer, Steve
Jobs je šele leta 2007, na konferenci Macworld predstavil iPhone. Hitra rast in razvoj
pametnih telefonov in tabličnih računalnikov pa je do leta 2010 povečala število naprav na
12,5 miljarde, medtem ko se je število ljudi povečalo na okoli 6,8 miljarde, tako da je bilo
število povezanih naprav na osebo, prvič v zgodovini, več kot 1. Glede na te številke podjetje
Cisco ocenjuje, da se je ISt »rodil« nekje med leti 2008 in 2009 (Evans, 2011).
Slika 2.2: Naraščanje števila povezanih naprav po letih
Vir: Cisco IBSG v Evans (2011, str.3)
5
Če pogledamo v prihodnost, Cisco napoveduje, da bo do leta 2015 25 miljard in do leta 2020
50 miljard naprav povezanih z internetom.
Predstavljajmo si, da imamo napravo velikosti škatlice vžigalic, ki lahko zaznava
temperaturo, vlago in svetlobne pogoje sobe in lahko o teh pogojih poroča direktno na spletni
servis. Odčitki senzorjev so lahko dostopni samo preko vašega priljubljenega spletnega
brskalnika, preko vašega mobilnega telefona ter preko drugih naprav v vašem prostoru, kot so
centralna kurjava, klimatski sistem ali pa kontrolni sistem notranjih luči. Te naprave lahko
samodejno uravnavajo toploto in osvetlitev vašega prostora, tako da vam ustvarijo takšne
pogoje, ki ste jih vi definirali na spletnem servisu. Za vzpostavitev takega sistema pa vam ni
potrebno graditi čisto od začetka. Skrbeti vam ni potrebno tudi za ravnanje s podatki; kako so
podatki shranjeni na spletu, kakšne vrste spletnih strežnikov in aplikacij uporabljate za svojo
storitev, kako zaščititi podatke in kako nastaviti različne kodirne mehanizme. Ni se vam
potrebno tudi naučiti razviti svojo mobilno aplikacijo za komunikacijo s spletnim servisom.
Spletni servis, ki upravlja vaše podatke, pridobljene z različnimi senzorji, mobilne aplikacije,
komunikacijski vmesniki in protokoli za izmenjavo podatkov so vam na voljo, da jih
izkoristite in raziščete. To so aplikacije in značilnosti obstoječih platform, ki uporabniku
priskrbijo funkcionalnosti Interneta stvari (Doukas, 2012).
Da bi razumeli pomembnost Interneta stvari, moramo najprej razumeti razliko med
internetom in svetovnim spletom (WWW). Ljudje ta dva pojma pogosto zamenjajo. Internet
je fizična plast ali omrežje, sestavljeno iz stikal, usmerjevalnikov in druge opreme. Primarna
funkcija omrežja je prenos informacije s točke A do točke B hitro, zanesljivo in varno. Splet
pa je po drugi strani aplikacijska plast, ki deluje na omrežju. Njegova primarna naloga je
zagotavljanje vmesnika, ki omogoča, da informacija kroži po omrežju in postane uporabna.
Splet je šel skozi več različnih razvojnih stopenj:
Stopnja 1 - Najprej je bila stopnja raziskave, ko se je Splet imenoval Advanced
Research Projects Agency Network (ARPANET). V tem času je Splet primarno
uporabljala akademija za raziskovalne namene.
Stopnja 2 - Druga stopnja, ki se je imenovala tudi »gold rush«, se je fokusirala na
potrebe skoraj vsakega podjetja po delitvi informacij na internetu, da bi se ljudje lahko
učili o njihovih produktih in storitvah.
6
Stopnja 3 - V tretji stopnji je Splet prešel iz statičnih podatkov na transakcije, s
katerimi so lahko ljudje produkte in storitve kupili ali prodali. S transakcijami so bil
storitve lahko tudi dostavljene. V tej stopnji razvoja sta podjetji, kot sta eBay in
Amazon prodrli na trg. To stopnjo si bomo za vedno zapomnili kot »dot-com« razcvet.
Stopnja 4 - V četrti, sedanji stopnji, pa je Splet »socialen«, kjer so podjetja, kot so
Facebook, Twitter in Groupon postala zelo priljubljena in dobičkonosna, s tem da
dopuščajo ljudem komuniciranje, povezovanje in izmenjavo informacij (besedil,
fotografij in video posnetkov) o sebi s prijatelji, družino in kolegi.
V primerjavi z ISt je je bil internet na stalni poti k razvoju in izboljšavi, a se domnevno ni
veliko spremenil. V splošnem še vedno opravlja isto funkcijo, ki mu je bila dodeljena v dobi
ARPANET. Na primer, v zgodnjih dneh je bilo veliko komunikacijskih protokolov, kot so
AppleTalk, TokenRing in IP. Danes pa je internet standandiziran na IP.
V tem smislu postaja Internet stvari zelo pomemben zato, ker je prva prava stopnja razvoja
interneta. To je preskok, ki vodi do revolucionarnih aplikacij s potencialom, da dramatično
izboljšajo način, kako ljudje živijo, se učijo, delajo in se zabavajo. ISt je že ustvaril internetno
zaznavanje (temperature, tlaka, vibracij, osvetlitve, vlage, stresa), ki nam omogočajo, da
postanemo bolj dejavni in manj odzivni (Evans, 2011).
2.1
Funkcionalni pogled Interneta stvari
Koncept ISt temelji na unikatno razpoznavnih stvareh z njihovo virtualno predstavitvijo v
internetni strukturi in na ISt rešitvah sestavljenih s komponent, kot so:
Modul za komunikacijo z lokalnimi ISt napravami (na primer vgrajen v mobilnem
telefonu ali pa se nahaja v neposredni bližini uporabnika in se zato lahko poveže preko
brezžičnega vmesnika). Ta modul je zadolžen za pridobivanje ugotovitev in za
pošiljanje teh ugotovitev na oddaljene strežnike za analizo ter shranjevanje.
Modul za lokalno analizo ugotovitev, ki ga potrebujejo ISt naprave.
Modul za komunikacijo z oddaljenimi ISt napravami, neposredno preko interneta ali
pa bolj verjetno preko posrednika (proxy). Ta modul je zadolžen za pridobivanje
ugotovitev in za pošiljanje teh ugotovitev na oddaljene strežnike za analizo ter
shranjevanje.
7
Modul za analizo in obdelavo specifičnih aplikacijskih podatkov. Deluje na
aplikacijskem strežniku in služi vsem strankam. Zahteve prejema od mobilnih in
spletnih strank. Ob prejemu relavantnih ISt ugotovitev zažene primerne algoritme za
obdelavo podatkov ter ustvari rezultate, v smislu znanja, ki je potem predstavljeno
uporabniku.
Modul za povezavo ISt informacij v poslovne procese podjetja. Ta modul bo
pridobival na pomembnosti s povečano uporabo ISt podatkov, kot pomembni faktor v
vsakdanjem poslovanju ali v poslovni strategiji.
Uporabniški vmesniki (mobilni ali spletni): vizualna predstavitev merjenih podatkov v
danem kontekstu (npr. na zemljevidu) in komunikacija z uporabnikom (Smith, 2012).
Pomembno je poudariti, da je eden ključnih faktorjev za uspeh ISt odmik od zaprtih sistemov
proti bolj odprtim sistemom, baziranim na odprtih vmesnikih API (Application Programming
Interface) in standardnimi protokoli na različnih stopnjah sistema. Veliko število aplikacij, ki
so dostopne na trgu, je zelo pripomoglo k uspehu industrije pametnih telefonov. Razvoj tako
velikega števila aplikacij za pametne telefone je mogoč zaradi velikega števila raziskovalcev,
povezanih v to raziskovalno skupnost.Podobno kot pri pametnih telefonih, je tudi pri ISt
potrebno vzpostaviti ekosistem, ki bo definiral odprte vmesnike API za razvijalce in omogočil
primerne načine za ponudbo novih aplikacij. Taki API vmesniki imajo določeno pomembnost
na nivoju modula za analizo in obdelavo specifičnih aplikacijskih podatkov, omogoča
aplikacijskim razvijalcem vpliv na osnovno komunikacijsko infrastrukturo ter uporabljajo in
kombinirajo informacije, pridobljene z različnimi ISt napravami za pridobivanje dodane
vrednosti (Smith, 2012).
2.2
Stvari
Kadar govorimo o Stvareh, imamo v mislih naprave in vsakodnevne objekte, od manjših, kot
so ročne ure in medicinski senzorji, do zelo velikih, kot so roboti, avtomobili in stavbe. To so
naprave, ki komunicirajo z uporabnikom z ustvarjanjem in prejemanjem informacij o in iz
njihovega okolja. Prav tako vsebujejo strojno opremo, ki jim omogoča nadzor in krmiljenje
(releji).
Ni pomembno, katero definicijo Interneta stvari najdete, glavni koncept tehnologije in
implementacije ISt je isti. Naprave so povezane z virtualni svetom – internetom in
komunicirajo s pomočjo sledenja, zaznavanja in nadzorovanjem objektov in njihovega okolja.
Uporabniki in razvijalci jim dodajo komponente, sposobnosti zaznavanja in povezovanja, jih
8
programirajo, da izvajajo raznorazne naloge in izdelujejo spletne aplikacije ki komunicirajo z
napravami. Funkcije teh naprav, ki so člani omrežja Interneta stvari, so lahko naslednje:
Zbiranje in posredovanje podatkov: Naprave s svojimi senzorji zaznavajo okolje (vaš
dom ali vaše telo) in zbirajo informacije v tem okolju (temperatura, svetlobni pogoji),
ter te informacije posredujejo drugim napravam (vaš mobilni telefon, prenosni
računalnik) ali pa kar na internet.
Aktivacija drugih naprav s pomočjo sprožilcev: Te pametne naprave je mogoče
programirati, da aktivirajo druge naprave (prižgejo luči, ugasnejo ogrevanje) glede na
pogoje, ki jih določi uporabnik. Na primer, uporabnik lahko sprogramira napravo, ki
prižge luč, ko v sobi postane temno.
Prejemanje informacij: Ena od edinstvenih značilnosti ISt naprav je, da lahko
prejemajo informacije od omrežja, ki mu pripadajo (drugih naprav) ali pa preko
interneta (informacije od uporabnika, v obliki novega sprožilca, novega stanja
operacije, ali pa o novi funkcionalnosti).
Pomoč pri komunikaciji: ISt naprave, ki so del omrežja naprav, lahko tudi pomagajo
pri komunikaciji (posredovanje podatkov) med različnimi deli (napravami) v istem
omrežju. Lahko so posredniki med napravami (Doukas, 2012).
9
Slika 2.3: Internet stvari
Vir: Doukas (2012, str.3)
Z obzirom na pametne stvari je potrebno razviti nekaj glavnih raziskovalnih osi: pridobivanje
in ohranjanje energije, vključevanje pametnih komponent v materiale ter kombiniranje in
vključitev različnih podsistemov v celovite in bolj kompleksne sisteme. V vseh fazah
pridobivanja, ohranitve in porabe energije obstaja potreba po rešitvi, s katero bi bilo zbiranje
in shranjevanje energije brez izgub ter poraba te energije čimbolj učinkovita.
Naprave, kot so mobilni telefoni, bi morali proizvesti toliko energije, ki jo potrebujejo, bodisi
s fotovoltaičnimi celicami ali pa s transformacijo vibracij ter premikov v električno energijo.
Trenutni razvoj tehnologije ni dovolj in kapaciteta energije je premajhna za spopadanje s
prihajajočimi potrebami. Razvoj novih, bolj učinkovitih virov shranjevanja energije, kot so
baterije, gorivne celice in polimerne baterije, kot tudi novih naprav za proizvodnjo energije,
bo ključni dejavnik za uvedbo samostojnega brezžičnega pametnega sistema, ki bo temelj
vsaki ISt arhitekturi ( Van Kramburg in drugi, 2011).
Druga smer tehnološkega razvoja na področju pametnih stvari, pa je praktično še en korak
naprej. Integracija čipov in anten v nestandardne stubstrate, kot sta tekstil in papir, bo postala
prevladajoči tehnološki trend v prihajajočih letih. Kovinski in novi substrati, bazirani na
10
polimerih, s prevodnimi potmi, ki bolje prenašajo težka okolja ter so bolj okoljsko prijazni,
bodo postali vsakdanji tako, kot je danes silicij. Z induktivnimi ali kapacitivnimi spoji
specifično oblikovanih anten se bo moč izogniti galvanskim povezovanjem in s tem povečati
zanesljivost ter omogočiti še hitrejše proizvodne procese. Cilj mora biti fizična integracija
RFID (Radiofrekvenčna identifikacija) strukture z materialom objekta, da se lahko identificira
in deluje kot antena. Nekaj let nazaj sta podjetji PolyIC ter Philips predstavili protitipa
polimernih RFID značk. Vzporedno pa je podjetje Hitachi razvilo silicijevo ultra tanko
strukturo za nadaljnjo miniaturizacijo, predvsem pa za odpornost na neugodne pogoje ter
embalaže, zaradi vključitve v pogosto uporabljene predmete (Smith, 2012).
2.3
Internet
Ne glede na perspektivo, na raznih področjih obstaja potreba po večjih raziskovalnih
dosežkih, saj danes ne obstaja samo en način identifikacije objekta v ISt, temveč obstajajo
standardi, kot so 2-D črtne kode, GS1, uID, IPv6 protokol, vendar niso združljivi. Poleg tega
morajo biti arhitekture, ki lahko vodijo h katerikoli implementaciji resničnega sistema,
identificirane in standardizirane. Varnostni mehanizmi morajo zagotoviti zadostno stopnjo
varnosti in zasebnosti podatkov. Komunikacijski protokoli, od fizične plasti do vmesnikov s
storitvami in aplikacijami, potrebujejo znaten napredek za kakršnokoli prihodnjo vizijo ISt
(Van Kramburg in drugi, 2011). Znotraj internetnega dela ISt , ki se ukvarja s komunikacijo
med stvarmi, je potrebno razviti združljivost različnih načinov komunikacije. Danes so
različni komunikacijski mehanizmi prikazani v tabeli, nameščeni v aplikacijah, zato bodo
morale vse nove tehnologije zagotoviti sodelovanje, povezovenje ter skupno delovanje
različnih protokolov.
Potrebno pa je vedeti tudi, da je življenjska doba omrežnih tehnologij krajša kot življenjska
doba fizičnih objektov, ki so povezani z omrežjem. V skupnem internetu, za povezovanje med
spodnjo plastjo ter storitvami, skrbi IP (Internet Protocol). Ponavadi so omrežne tehnologije
predstavljene v obliki peščene ure z IP plastjo v sredini in to se ponavadi imenuje »ozko grlo«
interneta (Smith, 2012).
11
Tabela 2.1: Protokoli fizičnih komunikacijskih vmesnikov, uporabljenih s strani objektov
Tip fizičnega
komunikacijskaga
vmesnika
802.15.x series
(Zigbee, Bluetooth,
RFID, itd.)
Tip
komunikacije
Protokoli
Wireless
NWK/APS/API (all nonIP)
WIFI
Wireless
IP-TCP/UDP
UWB
Wireless
Baseband/
LinkManager/L2CAP (nonIP)
Network
Transport
Upper
Network
Transport
Upper
Network
Transport
Upper
OSI plasti
Sensor network
busses (CAN,
profibus,...)
Serial
USB
Fixed
Up to data link
Data Link
Fixed
Fixed/Wireless
Up to data link
Up to data link
DeviceNet
Fixed
DeviceNet Network and
transport
ControlNet
Fixed
ControlNet Network and
transport
Ethernet/IP
Fixed
IP-TCP/UDP
Data Link
Data Link
Network
Transport
Upper
Network
Transport
Upper
Network
Transport
Upper
Fixed
Network/Transport layers
according Net- work
layer/Transport to KNX and
LonWorks specifications
Power line (KNX,
LonWorks)
Network/
Transport
Vir: Smith (2012, str. 128)
Vprašanje, kakšna je oblika »ozkega grla« ISt, in ali zaradi take raznovrstnosti tehnologij ISt
sploh obstaja, bi moralo biti primarno vprašanje pri nadaljnji raziskavi. Primer kompleksnosti
je lahko opis komunikacijske plasti na klasičen način, pri katerem si lahko predstavljamo
»tanko plast« pod aplikacijsko plastjo in nad različnimi tehnologijami, ki se uporabljajo za
prenos informacij, kot lepilo med različnimi rešitvami, razvitimi za poseben cilj, s pomočjo
specifičnih tehnologij.Vsekakor pa je ta rešitev preveč poenostavljena, saj bi potrebovali
prehode na visoki ravni med posameznimi tehnologijami, to pa ni smiselno, tako v
tehnološkem, kot v ekonomskem smislu (Smith, 2012).
12
TEHNOLOŠKI VIDIK INTERNETA STVARI
3
Uresničitev koncepta ter vizije Interneta Stvari je možna samo preko integracije različnih
tehnologij.
3.1
Tehnologije identifikacije, zaznavanja in komunikacije
Kjerkoli, kadarkoli in preko kateregakoli medija (»any PLACE«, »any TIME«, »any
MEDIA«) je bila že zelo dolgo vizija, ki je potiskala naprej napredek v komunikacijskih
tehnologijah. V tem kontekstu so brezžične tehnologije igrale ključno vlogo, tako da je bilo
razmerje med številom oddajnikov in ljudmi približno 1:1. Vsekakor nas je zmanjševanje
velikosti, teže, porabe energije ter cene oddajnikov pripeljalo v novo dobo, v kateri število
oddajnikov zelo hitro raste. To omogoča integracijo oddajnikov v skoraj vsak objekt in tako
dodati pojem karkoli »any THING« viziji, ki vodi h konceptu Interneta Stvari (Atzori in
drugi, 2010).
Slika 3.1: Povezava KJERKOLI, KADARKOLI, KARKOLI
Vir: Smith (2012, str. 25)
3.1.1 Radio-frekvenčna identifikacija
Radio-frekvenčna identifikacija (RFID) je sistem, sestavljen iz čitalnika (ang. reader) in
značke (ang. tag). RFID je uporaba brezkontaktnega brezžičnega sistema, ki uporablja radio13
frekvenčne signale za prenos podatkov z značke, pritrjene na stvar, z namenom avtomatske
identifikacije in sledenja. RFID značka služi podobnemu namenu kot črtna koda ali magnetni
trak na kreditni kartici. Namen je, da stvari, na katero je pritrjena, zagotavlja unikatno
identifikacijo. RFID značka je majhen oddajnik, ki se odziva na poizvedbe čitalnika, tako da
brezžično pošlje svojo serijsko številko ali katero drugo vrsto identifikacije. Pogosto so
uporabljene za sledenje predmetom v proizvodnih okoljih ali pa za označevanje izdelkov.
(Jechlitschek, 2006). Ko RFID značka vstopi v območje čitalnika, ta s pomočjo antene
sprejme podatke, ki so zapisani v znački. Čitalnik lahko v kratkem času identificira zelo
veliko število značk, tudi več kot 100 v sekundi (Glušič, 2008).
RFID značke so sestavljene iz:
mikročipa
antene
baterije (samo aktivne značke).
Velikost čipa je predvsem odvisna od antene. Velikost in oblika sta odvisni od frekvence, ki
jo značka uporablja. Velikost značke, je odvisna tudi od področja, kjer se uporablja. Meri
lahko manj kot milimeter za vsadke, ali pa so lahko velikosti knjige, za potrebe v transportu
kontejnerjev. Kar zadeva mikročipe, nekatere značke vsebujejo tudi prepisljivi pomnilnik,
kjer se lahko shranijo posodobitve med branji ali pa novi podatki (npr. serijske številke)
(Jechlitschek, 2006).
Obstajajo različne oblike RFID značk, kot so škatlice, ploščice, etikete, kartice in podobno.
Uporabljajo se za plačilo cestnine, prepoznavanje artiklov v trgovinah, sledenje živali,
spremljanje pošiljk v logistiki, kodiranje ključev idp. Poleg tega da RFID značka lahko
prenaša veliko količino podatkov, je tudi imuna na umazane ter prebarvane nalepke, saj
komunikacija med značko in čitalnikom poteka preko radijskih valov (Glušič, 2008).
V povezavi z energijo ločimo tri vrste RFID značk:
Pasivne – so značke, ki nimajo svojega notranjega vira električne energije, tako da so
odvisne od energije, ki jim jo s signalom prenese čitalnik. To pomeni, da mora čitalec
vzdrževati povezavo, dokler transakcija ni zaključena. Te značke so najmanjše in
najcenejše zaradi tega, ker nimajo svojega vira energije. Poleg tega pa je tudi bralni
domet teh značk nekje med dvema milimetroma do nekaj metrov. Prednost teh značk
je dejstvo, da jih lahko ustvarimo s tiskanjem. Še ena prednost pa je, da imajo
neomejeno življenjsko dobo, saj niso odvisne od vira energije (Jechlitschek, 2006).
14
Slika 3.2: Pasivna RFID značka
Vir: Wikipedia
Polaktivne – so značke, ki imajo svoj lastnen vir energije, ki napaja mikročip ves čas.
Te značke imajo številne prednosti. Zaradi napajanja mikročipa se lahko hitreje
odzovejo na signal čitalnika, tako pa se poveča število značk, ki jih čitalnik lahko
identificira v sekundi, kar je pri nekaterih aplikacijah zelo pomembno. Poleg tega pa
zaradi lastnega vira energije ni potrebe po anteni, zato lahko značko priredimo tako, da
odbija signale nazaj proti čitalniku in s tem povečamo doseg. Ker pa značke ne
uporabljajo energije iz okolja, pa je ta odbiti signal še močnejši. Pol aktivne značke
imajo zato ponavadi daljši doseg od pasivnih (Jechlitschek, 2006).
Slika 3.3: Polaktivna RFID značka
Vir: Matt Reynolds' Research Page
Aktivne značke – so značke, ki tako kot polaktivne značke vsebujejo baterijo, vendar
uporabljajo energijo tako za napajanje mikro čipa, kot za ustvarjanje signala na anteni.
Te značilnosti značkam povečajo ceno in tudi dimenzije, ter jim daje številne
prednosti, kot so zelo velik doseg (malo manj kot sto metrov), večjo moč oddajanja ter
boljša zanesljivost in kljubovanje slabšim pogojem. Zaradi teh prednosti so dražje,
slaba lastnost pa je, čeprav baterija, ki jih napaja zdrži nekaj deset let, da potrebujejo
vzdrževanje (Glušič, 2008).
15
Slika 3.4: Aktivna RFID značka
Vir: www.intechopen.com
Tehnologija RFID ima svoje korenine v vojski, in sicer so prvo aplikacijo, imenovano IFF
(Identification Friend or Foe), razvili v Veliki Britaniji ter jo uporabili v drugi svetovni vojni.
Na letala so namestili oddajnike, tako da so ločili svoja letala od sovražnikivih in s tem
preprečili streljanje na svoja letala. Če letalo ni pravočasno poslalo signala, so ga označili za
sovražnega.
Prva komercialna RFID apliikacija je bila EAS (Electronic Article Surveillance). Razvita je
bila v sedemdesetih letih, kot sistem za preprečevanje kraje. Zasnovan je bil na znački, ki je
lahko shranila 1 bit podatkov. Čitalnik na izhodu iz trgovine je identificiral značke in če
značka ni bila odstranjena, se je sprožil alarm. Konec sedemdesetih let so se RFID značke
uveljavile v kmetijstvu za označevanje živali (Jechlitschek, 2006).
RFID je ena izmed mnogih tehnologij v ISt, ki omogoča identifikacijo stvari, a ne nujno
najpomembnejša. RFID predstavlja majhen del celotnega področja, glede na to, da je ISt
sestavljen iz pametnih stvari, večinoma iz več vrst senzorjev in sprožilcev, majhnih objektov,
ki so med seboj povezani ne samo z radijskimi tehnologijami, temveč tudi z žičnimi
tehnologijami. ISt aplikacije bodo v velikem obsegu uporabljene na inovativnih področjih kot
avtomatizacija industrije, pametna omrežja, pametna mesta, avtomatizacija zgradb itd. Da bi
bili unikatno naslovljeni, morajo imeti pametni objekti neke vrste elektromagnetno
identifikacijo, tako da bodo RFID značke uporabljene za označevanje proizvedenih stvari
vseh vrst ( Van Kramburg in drugi, 2011).
3.1.2 Tehnologija brezžičnih senzorskih omrežij
Zelo pomembni gradniki ISt so tudi brezžična senzorska omrežja WSN (wireless sensor
networks). WSN je skupek senzorskih vozlišč (ang. Sensor nodes), sestavljenih v sodelujoče
omrežje. Vsako vozlišče omogoča procesiranje (mikrokontrolerji, CPU ali DSP čipi), lahko
16
vsebujejo več vrst spomina (programski, podatkovni, flash), ima lahko RF oddajnik, vir
energije (baterija) ter različne senzorje in sprožilce. Vozlišča med seboj komunicirajo preko
brezžične povezave ter se sama organizirajo. Pričakovati je sisteme z 1000 ali 10000 vozlišči.
Taki sistemi pomenijo revolucijo v našem načinu življenja in dela (Stankovic, 2006).
Slika 3.5: Arhitektura brezžičnega senzorskega omrežja
Vir: http://wisene.blogspot.com (2010)
Koncept brezžičnih senzorskih omrežij temelji na preprosti enačbi:
Zaznavanje (Sensing) + CPU + Radio = Tisoče potencialnih aplikacij
Dejansko povezovanje senzorjev, radijskih valov ter CPUja v zanesljivo brezžično senzorsko
omrežje zahteva natančno razumevanje zmožnosti ter omejitev vsake osnovne komponente
strojne opreme, kot tudi natančno razumevanje trenutnih omrežnih tehnologij. Vsako
posamezno vozlišče mora biti zasnovano tako, da zagotavlja nabor gradnikov za sintezo
povezane mreže, ki se bo pojavila ob postavitvi. Med tem se sreča tudi z zahtevami po
velikosti, ceni ter porabi energije (Hill, 2003).
Brezžična senzorska omrežja WSN so v preteklih letih postala prepoznavna tudi zaradi
širjenja v tehnologiji MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems), ki je omogočila razvoj
pametnih senzorjev. Ti senzorji so majhni, z omejenimi procesnimi viri ter so cenejši v
primerjavi z navadnimi senzorji. Taka senzorska vozlišča lahko zaznavajo, merijo ter
pridobivajo podatke iz okolja ter pridobljene podatke pošljejo uporabniku. Pametna senzorska
vozlišča so naprave z nizko močjo, opremljene z enim ali več senzorjev, procesorjem,
spominom, virom energije ter sprožilcem. Množica različnih mehaničnih, toplotnih, bioloških,
kemičnih, optičnih ter magnetnih senzorjev je lahko priključena na senzorsko vozlišče, za
17
merjenje značilnosti okolja. Zato, ker imajo senzorska vozlišča ponavadi omejeno količino
spomina in so ponavadi razporejena na težko dostopnih lokacijah, vsebujejo RF oddajnik za
brezžično komunikacijo z glavno postajo (prenosni računalnik, osebna ročna naprava ali pa
dostopna točka fiksne infrastrukture). Poleg baterije, ki jo senzorsko vozlišče uporablja kot vir
energije, lahko vozlišču dodamo solarni sistem, s katerim vozlišče energijo črpa iz okolja,
glede na to, v kakšnem okolju se vozlišče nahaja. Senzorji lahko vsebujejo tudi sprožilce,
odvisno od aplikacije, ter vrste uporabljenega senzorja. Brezžična senzorska omrežja imajo
ponavadi zelo malo ali pa sploh nimajo infrastrukture. Omrežje je sestavljeno iz zelo velikega
števila senzorskih vozlišč, ki delujejo skupaj, za potrebe nadzorovanja regije, in tako
pridobivajo podatke iz okolja. Obstajata dve vrsti WSN omrežij, in sicer strukturirano in
nestrukturirano. Nestrukturirano brezžično senzorsko omrežje je tisto, ki vsebuje gosto zbirko
senzorskih vozlišč. Vozlišča so lahko v prostoru razporejena v »ad hoc« razporeditvi.
Postavljeno omrežje brez nadzora opravlja funkciji nadzorovanja okolja ter poročanja
uporabniku. V nestrukturiranem WSN omrežju je zaradi velikega števila senzorskih vozlišč
zelo težak nadzor nad omrežjem, in sicer upravljanje povezljivosti ter odkrivanje napak. V
strukturiranih brezžičnih omrežjih so vsa ali pa nekaj senzoskih vozlišč razporejenih po v
naprej določenem načrtu. Prednost strukturiranih WSN omrežij je v tem, da je lahko
razporejenih manj senzorskih vozlišč, z manjšim nadzorom nad omrežjem ter manjšimi
stroški upravljanja. Za strukturirano WSN omrežje potrebujemo manj vozlišč, saj so
razporejena na specifične lokacije, da zagotavljajo boljšo pokritost, medtem ko imajo
nestrukturirana WSN omrežja z »ad hoc« razporeditvijo nepokrite dele (Yick in drugi, 2008).
Potencialne aplikacije za obsežna brezžična senzorska omrežja obstajajo na zelo različnih
področjih, tako za spremljanje zdravstvenega stanja in okoljskih pogojev, za izvajanje
nadzora, za zagotavljanje varnosti doma, za raznovrstne vojaške operacije ter za spremljanje
industrijskih strojev. Dva primera za razumevanje raznolikosti aplikacij, ki so lahko podprte z
brezžičnimi senzorskimi omrežji:
Nadzor (Surveillance): Recimo, da je na velikem območju, kot je vojaško bojišče,
razporejenih veliko omrežnih senzorjev (zvočnih, seizmičnih, video). Na podlagi takih
senzorskih omrežij so lahko zasnovane aplikacije za izvajanje nadzora, ki uporabniku
lahko priskrbijo informacije o okolju. V takih senzorskih omrežjih je razpon kvalitete
podatkov od surovih senzorskih podatkov, do podrobnega opisa dogajanja v okolju, če
se podatki obdelajo lokalno. Aplikacije od senzorskih omrežij zahtevajo kvaliteto
storitve (QoS – quality of service), kot so zahtevan minimalen odstotek pokritosti
senzorjev, tam, kjer se najbolj pričakuje, da se bo dogodek zgodil, ali pa zahtevana
18
maksimalna verjetnost, da dogodka senzorji ne bodo spregledali. Istočasno se od
senzorskega omrežja pričakuje, da bo takšno kvalitetno delovanje zagotavljalo dlje
časa (več mesecev ali več let), z uporabo omejenih virov omrežja (energije), ter ne bo
potrebovalo skoraj nobenega zunanjega posredovanja. Da se dosežejo taki cilji, je
potrebno previdno oblikovanje tako senzorske strojne opreme, kot omrežnih
protokolov.
Spremljanje zdravstvenega stanja (Medical Monitoring):
Drugačne aplikacije, ki
lahko uporabijo tehnologijo brezžičnih senzorskih omrežij, lahko najdemo v medicini,
in sicer na področju spremljanja zdravstvenega stanja. To področje sega od
spremljanja bolnikov v bolnišnicah z uporabo brezžičnih senzorjev, da se ukine
privezovanje ljudi na velike, žične naprave za spremljanje zdravstvenega stanja, do
spremljanja bolnikov v primerih masovnih nesreč, do spremljanja ljudi v njihovem
vsakdanjem življenju, zaradi zgodnjega zaznavanja ter posredovanja v primeru raznih
vrst bolezni. V teh scenarijih se senzorji razlikujejo od miniaturnih, nosljivih na telesu,
do zunanjih, kot so video kamere ali pa naprave za določanje položaja. V takem
zahtevnem okolju morajo biti razvite zanesljive ter fleksibilne aplikacije. Recimo, da
imamo aplikacijo za spremljanje osebnega zdravstvenega stanja, ki teče na dlančniku /
pametnem telefonu ter prejema in analizira podatke, pridobljene z raznih senzorjev
(elektrokardiografija, elektromiografija, krvni tlak, srčni utrip). Aplikacija reagira na
potencialna zdravstvena tveganja ter informacije beleži v lokalni bazi podatkov. Glede
na to, da bo večina senzorjev, uporabljenih za tako aplikacijo spremljanja osebnega
zdravstvenega stanja, imelo napajanje iz baterije ter da bodo uporabljali brezžično
komunikacijo, je povsem jasno, da bo taka aplikacija potrebovala omrežne protokole,
ki so odlično delujoči, zanesljivi ter zaščiteni (Perillo in Heinzelman, 2005).
Ključna storitev v WSN omrežjih je posredno usmerjanje (Multihop routing). Zaradi tega
dejstva je bilo na tem področju vloženega že zelo veliko dela. Internetne ter MANET
usmerjevalne tehnike v omrežju WSN ne delujejo najbolje. Internetno usmerjanje
predpostavlja visoko zanesljive žične povezave, tako da so napake paketov zelo redke; to za
omrežja WSN ne drži. Veliko MANET usmerjevalnih rešitev se zanaša na simetrične
povezave (če vozlišče A lahko zanesljivo doseže vozlišče B, potem lahko tudi B doseže A)
med sosedi; To večinoma ne drži v omrežjih WSN. Tovrstne razlike so pripeljale do izuma ter
uvajanja novih rešitev. Za omrežja WSN, ki so velikokrat razporejena po »ad hoc«
razporeditvi, se usmerjanje tipično začne z odkrivanjem sosedov. Vozlišča najprej pošljejo
19
serijo sporočil (paketov) in si tako sestavijo tabelo sosedov. Te tabele vsebujejo tudi
minimalne podatke o sosedovi identiteti ter lokaciji. To pomeni, da morajo vozlišča poznati
svojo lokacijo, preden začnejo iskati sosede. Druge informacije v tabelah so tudi sosedova
zaloga energija, zamude preko tega vozlišča ter kvaliteta povezave. Ko enkrat tabele
obstajajo, se v večini WSN usmerjevalnih algoritmih pošljejo sporočila z začetne lokacije
proti naslovu prejemnika na podlagi geografskih kordinat, in ne preko IDjev. Tipičen
usmerjevalen algoritem, ki deluje na tak način, je Geographic Forwarding (GF). Pri GF
algoritmu vsako vozlišče pozna svojo lokacijo, sporočilo (paket), ki se pošilja, pa vsebuje tudi
lokacijo naslovnika. Vozlišče, ki pošilja sporočilo, lahko izračuna, preko katerega soseda se
bo dosegel največji napredek proti naslovniku, s pomočjo formule razdalje iz geometrije.
Še en pomemben usmerjavalni model je neposredno razširjanje. Ta rešitev povezuje
usmerjanje, poizvedovanje ter agregacijo podatkov. Tukaj se razširi poizvedba po podatkih
oddaljenim vozliščem. Vozlišče z iskanimi podatki odgovori s predstavitvijo teh podatkov. Ta
odgovor potuje nazaj proti poizvedovalcu po poti, ki je bila določena že v poizvedbi
(Stankovic, 2006).
3.1.3 Tehnologija RFID – senzorskih omrežij
Sistem RFID ter omrežje WSN sta zaradi svojih številnih prednosti ter široke uporabe v
zgodovini najbolj razširjeni računalniški tehnologiji. RFID komunikacija je hitra, priročna in
njena uporaba lahko znatno prihrani čas, izboljša storitev, zmanjša stroške delovne sile,
povečuje produktivnost ter vzdržuje kakovost standardov.
Uporaba skupnih aplikacij je vse od plačevanja cestnin, upravljanja oskrbovalne verige,
javnega prevoza, nadzora vstopa v stavbe, sledenja živalim, razvoja pripomočkov za pametne
domove, do iskanja lokacije otroka (Mitrokotsa, Douligeris). Namen RFID omrežij je
zaznavanje prisotnisti označenih objektov in / ali ljudi. RFID tehnologija se uporablja tudi za
pridobivanje lokacije objektov. Omrežja WSN pa se uporabljejo za zaznavanje okolja,
lokacije ter identifikacijo objektov / ljudi. Sistemi WSN lahko zaznavajo temperaturo, vlago,
tlak, vibracije, zvok, električno napetost, itd. (Liu in drugi, 2008).
Osnovna ideja integracije sistema RFID z omrežjem WSN je povezava čitalnika z
oddajnikom, ki ima funkcijo usmerjanja in lahko posreduje informacije drugim čitalnikom.
Uporabniki bi lahko brali značke na oddaljenosti 100 – 200 metrov, in to presega vse
normalne dosege čitalnikov. Integracija RFID in WSN lahko zagotovi razširitev RFID
aplikacij, za delovanje na širšem območju. Integrirano WSN vozlišče je sestavljeno iz RFID
20
čitalnika, oddajnika ter mikrokrmilnika, ki upravlja različne komponente vozlišča. Vloga
mikrokrmilnika je tudi nadzor nad RFID čitalnikom ter drugimi komponentami, ki so v stanju
mirovanja. Značke, integrirane z WSN, lahko komunicirajo z drugimi značkami ter tvorijo
omrežje večjega števila zank (multiple loop network). Vsako integrirano vozlišče odda ne
samo svoje unikatne identifikacije, temveč tudi vse pridobljene podatke iz okolja, ki jih je
zaznalo, vsem ostalim vozliščem. Vsaka integrirana značka posluša RFID čitalnik sosednjega
vozlišča. Če se na kanalu zazna aktivnost, značka aktivira senzorje, ki spremljajo kanal in
tako sprejmejo podatke, v nasprotnem primeru pa ostanejo v stanju spanja. Za prebuditev
vozlišča je poslan signal prebujanja (Jain in Vijaygopalan, 2010).
Slika 3.6: Arhitektura RFID – senzorskega omrežja
Vir: Mitrokotsa in Douligeris (2009, str. 515)
S kombinacijo značilnosti RFID (identificiranje, določanje lokacije) in WSN (zaznavanje,
identificiranje, določanje lokacije) se lahko določi štiri različne aplikacijske scenarije za
integracijo RFID ter WSN sistemov. Nekateri od njih se bolj uporabljajo v industriji kot
drugi. Vsekakor so lahko WSN vozlišča neodvisna ali pa pritrjena na objekte / ljudi. Nekaj
primerov integracije na aplikacijskem nivoju:
1. Integracija, pri kateri je RFID uporabljen za identifikacijo, WSN pa za
zaznavanje
WSN in RFID sta pritrjena na isti objekt za izvajanje naloge odkrivanja in
zaznavanja. Značke so uporabljene za odkrivanje prisotnosti drugih objektov,
integrirani senzorji pa zaznavajo značilnosti objekta, kot so temparatura, PH
vrednost, vibracije, itd. V nekaterih aplikacijah, pri katerih pride do integracije
RFID čitalnikov ter brezžičnih naprav in brezžičnih senzorskih vozlišč,
integrirani senzorji skrbijo tako za zaznavanje, kot za komunikacijo.
RFID značka je pritrjena na objekt, WSN pa je uporabljen za zaznavanje
objekta. Primer take aplikacije uporablja RFID značke za pridobivanje
21
informacij o objektih, ki so bili fotografirani v muzeju. Čitalnik je integriran v
fotoaparatu, značke pa so pripete na objekte v muzeju. Ko je objekt zaznan,
lahko RFID priskrbi informacije o njem.
RFID značka je pritrjena na objekt, WSN pa je uporabljen za zaznavanje
okolja. Tipično aplikacije vsebujejo mobilni robot, ki se zanaša na RFID za
odkrivanje objektov, ki se jih ne da zaznavati, ter na WSN za zbiranje
informacij o temparaturi, vlagi ter drugih informacij z okolja.
2. Integracija, pri kateri je RFID uporabljen za identifikacijo objektov / ljudi,
skupaj s senzorji
Zanimiva rešitev, ki so jo razvili pri podjetju Broadcom, pri kateri se lahko
RFID informacija prebere z značke šele, ko se prstni odtis pri skeniranju ujema
s tistim, ki je že shranjen v čipu. Na ta način sta RFID ter senzor kombinirana
za povečanje zaščite.
3. Integracija, pri kateri je RFID uporabljen za identifikacijo objektov / ljudi, WSN
pa priskrbi lokacijo
Značke RFID so uporabljene za identifikacijo ljudi pri obhodih skupin v
muzeju, WSN pa je uporabljen za določanje lokacije vodje skupin. Ko je
lokacija vodje skupine znana, je lahko izgubljen član skupine voden proti
vodji.
4. Integracija, pri kateri je RFID uporabljen za pomoč pri določanju lokacije,
izvedena s senzorji
Različni senzorji so uporabljeni za oceno položaja prvega odzivnika, RFID
značke, ki pa so nastavljene na znane lokacije, pa popravljajo oceno lokacije
(Liu in drugi, 2008).
Primeri uporabe tehnologije RFID senzorskih omrežij:
Zdravstvene aplikacije (Healthcare Applications): tehnologiji RFID in WSN sta bili
vsaka posebej že velikokrat uporabljeni v zdravstvenih aplikacijah, kot so nujna oskrba,
zdravljenje po kapi, zobozdravstveni vsadki ter sledenje pacientom in osebju po
bolnišnicah. Vsekakor pa integracija teh dveh tehnologij omogoča razširitev njunega
potencijala. Kvaliteta oskrbe se zelo poveča, saj je bolnikovo stanje stalno nadzorovano,
tako da je lahko zdravnik hitro obveščen o kakršnikoli spremembi bolnikovega stanja.
Za sledenje bolnikove lokacije se uporablja tehnologija RFID, za nadzorovanje
22
njegovega stanja pa se uporabljajo senzorji. Napakam z zdravili, kot so prepozna
naročanja, netočni zdravstveni zapisi ter povečani stroški, se lahko izognemo z
integracijo tehnologij RFID in WSN. Integrirani tehnologiji se lahko uporabljata tudi za
merjenje temparature, merjenje krvnega tlaka, merjenje pulza ali PH vrednosti.
(Mitrokotsa, Douligeris). Tehnologija WSN lahko tudi doma poskrbi za stalno
spremljanje zdravstvenega stanja, dostop do zdravstvenih podatkov ter za nujno
komunikacijo s povezano bolnišnico, z zagotavljanjem fizioloških ter okoljskih
podatkov. Fokusiranje zdravstva se spreminja od oskrbe do preprečitve tudi doma. Ta
način spremljanja zdravstvenega stanja pomaga pri odkrivanju nenormalnih situacij,
kjer lahko računalnik opozori na zaskrbljujoče zdravstvene situacije. Sistem
zdravstvenih senzorskih omrežij ponavadi povezuje heterogene naprave, nekatere so
nošene s strani bolnika, druge pa so nameščene v bolnikovi sobi. (senzorji za merjenje
tlaka, RFID značke, talni senzorji, okoljski senzorji, senzorji prahu, itd.) (Jain in
Vijaygopalan, 2010).
IMEC – Netherland (IMEC-NL), Nizozemski raziskovalni inštitut je zgradil prototip
sistema za nadzorovanje človeka (human-monitoring system), z uporabo RFID značk, ki
so integrirane s senzorji. Integrirane senzorske značke zajemajo ter pošiljajo podatke o
bolnikovih vitalnih znakih. Ta sistem se delno uporablja tudi za raziskovanje stanj, kot
sta epilepsija ter motnja spanja. Do sedaj so bolnike, ki so trpeli za epilepsijo, spremljali
z uporabo elektrod, pritrjenih na njihovih glavah, ki so bile žično povezane s škatlo.
Elektrode so merile dejavnost možganov. Raziskovalni inštitut IMEC pa je raziskal
možnost, da bi omogočili bolnikom možnost premikanja, ter tudi možnost spremljanja
njihovega stanja, medtem ko so doma, tako da so omogočili procesom brezžično
povezavo. Raziskovalci inštituta uporabljajo senzorje za spremljanje aktivnosti
bolnikovih možganov. V primeru, da senzorji zaznajo nepričakovano aktivnost, takoj
pošljejo alarm RF integratorju, 10 metrov stran. Prototip je bil testiran v Belgiji
(Mitrokotsa in Douligeris, 2009).
Spremljanje onesnaženosti zraka (air pollution monitoring): onesnaženost zraka
lahko opredelimo kot prisotnost okuženih ali onesnaženih snovi / delcev v zraku, ki
ogrožajo človekovo zdravje ter dobro počutje ali pa zelo slabo vplivajo na okolje.
Onesnažene snovi so posledice industrijskih emisij, emisij vozil ter drugih emisij.
Svetovna zdravstvena organizacija WHO (World Health Organization) pravi, da vsako
leto zaradi onesnaženja zraka umre približno 2,4 milijona ljudi. ZigBee vozlišča,
bazirana na brezžičnih senzorskih omrežjih, so lahko razporajena po celotnem območju
23
za spremljanje onesnaženosti zraka. Senzorska vozlišča pošljejo zaznane podatke
glavnemu vozlišču preko ZigBee modula. Glavno vozlišče ostalim zagotavlja
inteligenco. Glavni namen tega vozlišča je upravljanje vseh senzorskih delov in
izvrševanje komunikacijskih protokolov ter algoritmov za obdelavo podatkov. Glavno
vozlišče pošlje podatke gostitelju (računalniku). RFID značka na senzorskem vozlišču
pošlje lokacijo vsakega nadzorovanega vozlišča. Te podatke prebere računalnik. Na
podlagi teh podatkov lokacije vozlišča ter povezanega modela onesnaženosti zraka
potem računalnik izvede analizo, začasno simulacijo ter navodila za opazovano
območje onesnaženosti zraka, poda pa tudi ocene kvalitete zraka ter podporo
odločitvam. Pri sistemih okoljskega nadzora je zelo pomembno, da je frekvenca
posodobitev visoka, da se izognemo katastrofam. Pogosto oddajanje podatkov pa hitro
izprazni baterije senzorskih vozlišč. V splošnem so senzorska vozlišča vedno v spečem
položaju. Ko je čas za prebujenje, določeno vozlišče pošlje izmerjene podatke
kontrolnemu sistemu omrežja. Po končanem oddajanju vozlišče ponovno preide v stanje
spanja ter čaka na čas ponovnega prebujenja. To zaporedje se ponavlja počasi, če je
stopnja onesnaženosti zelo majhna. Če sistem zazna znake onesnaženja po končanem
pregledu pogojev, se hitrost ponavljanja zaporedja močno poveča ter traja, dokler ni več
zaznati znakov onesnaženja. Kontrolno vozlišče nadzira zaporedje vzorčenja,
pregledovanje stanja omrežja ter nadzira komunikacijo. Ko je stopnja onesnaženosti nad
kritično mejo ali pa nevarna, sistem sproži alarm. Razne nevarne meje veljajo za
območja, kot so šole, tovarne ali pa stanovanja. Tipi senzorjev, ki se uporabljajo za
spremljanje onešnaženosti zraka, so senzorji, ki merijo temperaturo, vlago, prah,
oglikov dioksid, oglikov monoksid,vodikov sulfid, zračni tlak, smer vetra, hitrost vetra,
itd. (Jain in Vijaygopalan, 2010).
Upravljanje dobavne verige (supply chain management) Tehnologiji RFID in WNS
sta bili v veliki meri uporabljeni v dobavni verigi za nadzor inventure, sledenje
produktov ter spremljanje surovin, medtem ko so bila senzorska omrežja uporabljena za
prostorsko in okoljsko spremljanje. Vsekakor je integracija RFID sistemov s
senzorskimi omrežji odprla povsem nove smeri. RFID sistemi so sposobni natančno
identificirati objekte, a vseeno včasih podajo netočne informacije o lokaciji objekta. Po
drugi strani senzorji predstavljajo mnogo prednosti pri prepoznavanju lokacije objektov,
a ne morejo jih identificirati. Učinkovita integracija RFID ter WSN sistemov ponuja
mnoge prednosti pri točnem sledenju lokacije. Integracija tehnologij omogoča
spremljanje pogojev za produkte ter odkrivanje nevarnih okoljskih pogojev, kot sta
24
visoka temparatura in vlaga za krhke ter občutljive produkte. Integracija tehnologij
omogoča tudi semodejno spremljanje pogojev na razdaljo, brez neposrednega ter
ročnega pregleda, na zelo priročen, poceni ter k manj napakam nagnjen način. Obstaja
širok spekter možnih pristopov integracije tehnologij RFID in WSN v upravljanju
dobavne verige. Eden od njih je integrirana shema tehnologij za avtomatično sledenje
surovinam. Shema povezuje brezžična senzorska vozlišča z RFID čitalniki. Bolj
natančno, brezžična senzorska vozlišča so povezana z gostiteljem (ponavadi z
računalnikom), pri čemer se seznam označenih produktov obravnava v bazi podatkov.
Še eno brezžično senzorsko vozlišče pa je integrirano z RFID čitalnikom (vozlišče
čitalnika). Uporabnik gostiteljevega vozlišča lahko pošilja poizvedbe v bazi podatkov,
ki se potem preko omrežja WSN pošljejo vozlišču čitalnika. Poizvedba je potem
posredovana RFID čitalniku in tako se pridobijo zahtevani podatki. Komunikacija je
dvosmerna. Tako so podatki lahko poslani od čitalnika do gostitelja preko istega
vmesnika.
Drug pristop je bil evropski projekt PROMISE, ki se je fokusiral na spremljanje ter
sledenje produktom skozi celoten življenjski cikel z uporabo vključenih pametnih
naprav. Eden od ciljev je bila uporaba integriranih RFID značk ter senzorjev za
pridobivanje informacij za izboljšanje načina izdelave , uporabe ter recikliranja
produktov (Mitrokotsa in Douligeris, 2009).
Pametni digitalni dom (smart digital home) Različni senzorji za merjenje temparature,
vlage, zaznavanje dima, plina, razbitja stekla ter zaznavanje premikov se lahko
namestijo v pameten digitalen dom, za zaznavanje nenormalnih pogojev, za pošiljanje
sporočil nadzornemu vozlišču, ki lahko sproži alarm in tako obvesti uporabnika.
Senzorji za zaznavanje plina, ognja ter dima so nameščeni v kuhinji, senzorji za
zaznavanje razbitja stekla so nameščeni po različnih oknih ter vratih, ostali senzorji pa
povsod drugje. Kamera in mikrofon sta lahko nameščena pred vhodom; tako uporabnik
lahko vidi osebo pred vrati, ko zazvoni zvonec. Omrežje deluje, tako kot ga nastavi
uporabnik. Ko senzor zazna ogenj, se takoj sprožijo škropilci vode. Senzor zazna vlom
v dom, sistem samodejno obvesti policijo. Omrežje se lahko uporablje tudi za
spremljanje otrok, starejših ter hišnih ljubljenčkov.
Z uporabo ZigBee domačega omrežja z GSM omrežjem lahko preko interneta z
mobilnim telefonom upravljamo domače omrežje z oddaljene lokacije. S tem lahko
vključimo / izključimo klimatsko napravo, grelce vode, luči, mikrovalovno pečico ter
25
vse druge priključene naprave. V GSM nazorovanem domačem omrežju je osrednje
nadzorno vozlišče likalnega omrežja doma podprto z GSM vmesnikom. Domače
omrežje zmanjša nivo stresa, saj stvari postanejo lažje obvladljive (Jain in
Vijaygopalan, 2010).
3.1.4 Brezkontaktna tehnologija NFC
NFC (Near field communication) je specifikacija za brezkontaktno komunikacijo med dvema
napravama. Zasnovana je na tehnologiji, ki se uporablja za RFID in je standardizirana v
ISO/IEC 18092. Omejena je na razdalje med dvema napravama nekje do 10 centimetrov.
Namen NFC je omogočiti lažje ter bolj priročno izvajanje transakcij ter izmenjave digitalnih
vsebin (Curran in drugi, 2012). Brezkontaktna komunikacija omogoča uporabniku, da približa
pametni telefon NFC kompatibilni napravi, za prenos informacij, brez potrebe po tem, da se
napravi dotakneta ali po nastavitvi povezave skozi več korakov. Hitra ter priročna tehnologija
je zelo popularna v Evropi in Aziji, hitro pa se širi tudi po ZDA. NFC vzdržuje povezovanje
med različnimi brezžičnimi komunikacijskimi metodami, kot so Bluetooth, ter drugimi
standardi NFC, tudi FeliCa, ki je zelo popularen na Japonskem preko NFC Foruma. Forum je
bil ustanovljen leta 2004 s strani podjetij Sony, Nokia ter Phillips, ko so določili stroge
standarde, s katerimi se morajo proizvajalci srečati, ko načrtujejo NFC kompatibilno napravo.
To zagotavlja, da je NFC varen in enostaven za uporabo z različnimi tehnologijami.
Kompatibilnost je ključna za rast NFC tehnologije, kot popularno tehnologijo za plačevanje
ter podatkovno komunikacijo. Sposobna mora biti komunikacije z ostalimi brezžičnimi
tehnologijami ter komunikacije z različnimi tipi NFC oddajnikov (NFC). Tehnologija NFC je
zasnovana tako, da omogoča izmenjavo različnih tipov informacij, kot so telefonske številke,
slike, MP3 datoteke ali pa digitalna avtorizacija med dvema NFC napravama, kot sta mobilna
telefona, ali pa med mobilnim telefonom z NFC tehnologijo ter kompatibilnim RFID
čitalnikom, ki se nahajata zelo blizu skupaj. Tehnologija NFC deluje na frekvenci 13.56 MHz,
ter ponuja prenos podatkov do 424 kbit/s. V nasprotju z običajnimi brezkontaktnimi
tehnologijami na tej frekvenci (samo aktivno-pasivne komunikacije), so komunikacije NFC
naprav lahko aktivno-aktivne (peer-to-peer), kot tudi aktivno-pasivne, zato NFC predstavlja
povezavo v RFID svet.
Obstajajo številne NFC aplikacije. Posebna prednost NFC je značilna enostavna uporaba.
Preprosto se uporabnik dotakne ali le približa napravo k nečemu, da sproži določeno storitev.
Najbolj tipični primeri uporabe so:
26
Mobilno plačevanje
i) Plačevanje kart ter taxi prevozov z uporabo NFC telefonov
ii) Plačevanje na brezkontaktnih POS terminalih z uporabo NFC telefonov
iii) Shranjevanje bonov / kuponov na NFC telefonih
Overovitev / potrditev, nadzor dostopa – shranjevanje elektronskih ključev, legitimnosti,
dovoljenj na NFC naprave
i) Zavarovan dostop / vstop v stavbo
ii) Zavarovan dostop do sistema računalnika
iii) Odklepanje avtomobilskih vrat
iv) Namestitev domače pisarne z dotikom NFC telefona
Prenos podatkov med dvema različnima NFC enotama (peer-to-peer prenos podatkov),
kot so NFC pametni telefoni, digitalni fotoaparati, prenosniki, itd.
i) Izmenjava elektronskih poslovnih kartic
ii) Tiskanje slik, tako da držimo fotoaparat blizu tiskalnika
Odpiranje drugih komunikacijskih povezav za prenos podatkov
i) Namestitev Bluetooth, WLAN povezav
Dostop do digitalnih informacij
i) Branje urnikov s pametnih plakatov z NFC telefonom
ii) Prenos zemljevidov s pametnih plakatov na NFC telefon
iii) Beleženje lokacije npr. parkiranja na NFC telefon
Vstopnice
i) Shranjevanje vseh vrst vstopnic na NFC telefon (Minihold, 2011).
Da dve napravi lahko komunicirata po NFC protokolu, mora imeti ena naprava bralnik /
pisalnik, druga pa NFC značko. Značke so v bistvu integrirana vezja, ki vsebujejo podatke,
povezane z anteno, ki jih lahko berejo ali pišejo čitalniki (NFC Forum).
NFC vmesniki lahko delujejo na dva različna načina, in sicer, aktivno ter pasivno. Aktivne
naprave ustvarijo lastna radiofrekvenčna polja, medtem ko morajo pasivne naprave, za prenos
podatkov, uporabiti induktivne spoje. Za naprave, ki jih napajajo baterije, kot so mobilni
telefoni, je boljše, da delujejo v pasivnem načinu. Pri pasivnem načinu lahko dobi naprava vir
energije preko RF polja od aktivne NFC naprave ter prenaša podatke. Protokol omogoča
delovanje kartice, npr: za uporabo pri plačevanju vozne karte, tudi ko je telefon ugasnjen.
27
Komunikacija med dvema aktivima napravama se imenuje aktivna komunikacija, medtem ko
se komunikacija med pasivno in aktivno napravo imenuje pasivna komunikacija (Paus, 2007).
Slika 3.7: Komunikacija med dvema napravama
Vir: Minihold (2011, str. 5)
Prenos energije ter prenos podatkov z aktivne naprave: za prenos na pasivni sistem, kot je
NFC telefon, pasivni sistem uporablja 13.56 MHz prenosni signal aktivne naprave kot vir
energije. Modulacijska shema aktivne naprave je ASK (amplitude-shift keying). Za peer-topeer NFC način sta obe smeri komunikacije nastavljene ter kodirani kot aktivna naprava.
Vsekakor je potrebno manj energije, saj imata NFC napravi svojo zalogo energije, prenosni
signal pa se po končanem prenosu izklopi.
Prenos podatkov s pasivne naprave: zaradi spoja aktivne in pasivne naprave lahko pasivna
naprava, ki posluša vpliva, na aktivno napravo. Spreminjanje odvisnosti pasivne naprave
povzroči amplitudne ter fazne spremembe napetosti antene aktivne naprave. Ta tehnika se
imenuje modulacija nalaganja (Minihold, 2011).
Tehnologija NFC omogoča ljudem lažje življenje z grajenjem na že obstoječih sistemih ter na
človeškem obnašanju. Omogoča lažji dostop do novih medijev ter storitev, olajša način
plačevanja stvari, omogoča lažje odkrivanje, povezovanje in deljenje informacij ter olajša
uporabo transporta ter drugih javnih storitev. Študija raziskovalne skupine ABI Research je
razkrila, da je bil leta 2007 največji obseg namestitve NFC tehnologije v naprave, sprva v
mobilne telefone, kasneje pa tudi osebne telefone, set-top škatle, fotoaparate ter tiskalnike.
NFC naprave, ki so jim sledile, so bile blagajne ter druga POS oprema, bankomati, plakati,
ulične table, avtobusna postajališča, zanimivosti, parkirne ure, sistemi za odpiranje vrat ter
naprave za pakiranje izdelkov. Zelo pomembna točka je ta, da NFC ne omogoča
vseprisotnega računalništva, kjer je vse priključeno v omrežje, temveč omogoča vseprisotne
komunikacije, kjer imajo lahko ljudje možnost vzpostavitve ad hoc povezav, primernih
njihovim trenutnim željam. Potencial NFC aplikacij je zelo velik, saj obstaja veliko
dobičkonosnih aplikacij, ki se uporabljajo danes in se bodo tudi v prihodnosti. Te aplikacije
28
lahko razvrstimo v tri skupine, in sicer vzpostavitev storitve, komunikacija med
enakovrednima napravama (peer-to-peer) ter plačevanje in upravljanje z vozovnicami in
vstopnicami:
Vzpostavitev storitve: v tem primeru se uporabnik z NFC napravo (mobilni telefon)
dotakne specifično nameščene NFC značke, kar tipično privede do prenosa majhne
količine podatkov. To je lahko nekaj vrstic teksta, spletni URL naslov, telefonska
številka ali drug košček podatkov, ki si ga je uporabnik zaželel. Primer takega tipa
aplikacije je pameten plakat. Plakat lahko promovira nov izdelek, storitev ali pa
dogodek. Uporabnik lahko z dotikom njegove naprave od NFC značko na plakatu
pridobi URL naslov, kjer si lahko pogleda več podrobnosti. Tak tip aplikacije bi se
lahko uporabil tudi za pridobivanje podrobnejših informacij o izdelkih v trgovinah ali pa
za prenos informacij o zdravilih, preprosto z dotikom NFC naprave in embalaže. NFC
značke so dosegle tako cenovno točko, da je možno natisniti skupine NFC nalepk, ki bi
uporabnikom omogočile izdelave nekakšnih bližnjic, ter jim s tem olajšale življenje. Na
primer, ko otrok pride domov iz šole, se lahko dotakne NFC nalepke in tako pošlje
sporočilo »prišel sem iz šole« svojim staršem.
Komunikacija med enakovrednima napravama (Peer-to-peer): tehnologija NFC se
uporabi za omogočanje komunikacije med dvema napravama,
tako da so podatki
prenešeni lokalno med napravama. Če je količina podatkov relativno majhna (do 1 kB),
je možno uporabiti NFC za prenos podatkov. Vsekakor pa je bolj skupen peer-to-peer
scenarij, ko se NFC uporabi za vzpostavitev druge metode brezžične povezave
(Bluetooth, WIFI). Naprimer: uporabnik naredi serijo fotografij z digitalnim
fotoaparatom, ki jih želi natisniti. Uporabnik se preprosto z napravo dotakne tiskalnika,
ki podpira NFC tehnologijo. Tako se vzpostavi povezava Bluetooth za prenos fotografij
iz naprave v tiskalnik. Peer-to-peer NFC komunikacija se uporablja tudi v Internet
kavarnah za pridobitev pravilnih WIFI nastavitev, brez ročnega odklepanja. Uporabnik
se z mobilnim telefonom dotakne točke na mizi in tako pridobi nastavitve, potem pa se z
mobilnim telefonom dotakne prenosnega računalnika in tako se vzpostavi WIFI
povezava.
Plačevanje in upravljanje z vozovnicami in vstopnicami: aplikacije za plačevanje, ter
upravljanje z vozovnicami in vstopnicami so bile ene glavnih vodnikov pri ustvarjanju
NFC standardov. Banke in mobilni operateriji so zelo zainteresirani za vključitev
tovrstnih aplikacij v mobilne telefone z omogočeno NFC tehnologijo. Raziskava, ki jo
je naredila Visa International, je pokazala, da 89 odstotkov tistih, ki so poiskusili
29
transakcije, bazirane na telefonu, daje prednost pred alternativnimi metodami
plačevanja. Proizvajalci naprav so se zavedali, da potrebujejo komunikacijski standard
kratkega dosega, ki je skladen s čitalci pametnih kartic ter ostalimi sistemi. NFC
omogoča scenarijem plačevanja ter upravljanja z vozovnicami in vstopnicami s
pametnimi karticami, nadaljnji razvoj z omogočanjem uporabe katerekoli NFC naprave
za plačilno napravo ter napravo za upravljanje z vozovnicami in vstopnicami
(elektronska denarnica). NFC kartice ter naprave se uporabljajo bolj za manjša plačila,
kot na primer na avtomatih in parkomatih. Pri pametnem upravljanju z vozovnicami in
vstopnicami so NFC telefoni lahko uporabljeni za preverjanje stanja kredita na
univerzalni pametni vstopnici, brez obiska avtomata za vstopnice. Vsekakor pa, ko so
rešena vprašanja infrastrukture čitalnika, ravnanja s transakcijami in varnostnega
preverjanja, bodo bile NFC naprave pripravljene na plačevanje v vsaki situaciji, ravno
tako kot kreditne kartice (NFC Forum).
Tehnologija NFC pa ni samo za posameznike ali stranke. Tudi podjetja lahko koristijo to
tehnologijo. Vodstvo podjetja lahko hitro komunicira z zaposlenimi, podjetje, tako veliko, kot
majhno lahko izboljša zadovoljstvo strank preko brezkontaktnega načina plačila ter
informacijskih sistemov. Pri komunikaciji osebja se lahko zaposleni, s pomočjo NFC značk,
vpišejo na trenutni lokaciji. Podatki o lokaciji zaposlenih so zelo pomembni za vodstvo, za
zagotavljenje nemotenega poslovanja. Ko zaposleni pričnejo z novo nalogo, lahko
posodobijo, katero nalogo so pravkar končali ter kje se nahajajo. Posodobitve v realnem času
so zelo pomembne za svet hitrega poslovanja. Sledenje zaposlenim ter branje posodobitev s
strani zaposlenih ali vodstva je možno z uporabo tehnologije NFC. Vodstvo lahko vseskozi
sledi zaposlenim in s tem omogoči učinkovito izdelavo urnika skozi dan. Če stranka potrebuje
pomoč, je vse, kar je potrebno vodilnemu narediti, da približa pametni telefon k NFC znački z
določeno informacijo in tako vidi, kdo je na oddelku prost, da lahko pomaga stranki.
Nadležnosti pri plačevanju v trgovini bo gonilna sila za tehnologijo NFC. Ustvarjanje
učinkovitejših in hitrejših načinov, da stranka pride mimo blagajne, je cilj vsakega podjetja, in
NFC čitalniki kartic to ponujajo strankam. Poleg plačilnih sistemov pa NFC strankam ponuja
tudi iskanje informacij. S postavitvijo NFC značk v produkte stranka lahko približa svoj
pametni telefon k produktu in tako izve več informacij. Poleg zmanjševanja čakalnih vrst
NFC stranki ponuja tudi možnost, da si na pametni telefon naložijo kupone ali pa nagradne
točke samodejno. Ko ima vse na enem mestu, stranka nikoli na zamudi možnosti, da
privarčuje, samo zato, ker je pozabila kupon ali kartico nagradnih točk. Ne gleda na to, ali je
30
podjetje veliko, majhno, ali pa je neprofitna organizacija, ima NFC tehnologija številne
prednosti, ki lahko pomagajo pri upravljanju s časom, sledenjem zaposlenih ali prispevajo k
zadovoljstvu strank (NFC).
3.2
Tehnologija vmesne plasti
Internet stvari je kombinacija Interneta prihodnosti ter vseprisotnega računalništva. Zahteva
povezovanje ter komunikacijo med raznovrstnimi senzorji, aktuatorji in aplikacijami ter
vzdržuje zaščito in zasebnost. Združuje dve dokončni komponenti, Internet in stvari. Internet
je omrežje s samonastavljivimi, prilagodljivimi, dinamičnimi zmogljivostmi, ki temelji na
standardnih ter interoperabilnih komunikacijskih protokolih, kjer so stvari fizični
objekti/naprave ali pa virtualni objekti/naprave/informacije, ki imajo identitete, fizične
lastnosti ter virtualne osebnosti. Uporabljajo tudi pametne vmesnike. Da bi se približali
omenjeni zahtevi, potrebuje ISt programsko platformo, zasnovano kot vmesno plast, ki
aplikacijam zagotavlja temeljno abstrakcijo ter ponuja različne storitve. Narejenih je bilo že
zelo veliko raziskav za gradnjo vmesne plasti na področju sodelovanja heterogenih naprav, ki
ponujajo različne aplikacije, prilagoditve, obravnavo velikih količin podatkov ter zasebnost in
zaščito podatkov v okolju Interneta stvari. Zato je potrebno razumeti, kako obstoječi vmesni
sistemi Interneta stvari delujejo in rešujejo različne zahteve razširjenosti Interneta stvari.
Vmesna plast Interneta stvari je potrebna zaradi več razlogov:
Težko je opredeliti in izvajati skupni standard med vsemi različnimi napravami, ki
pripadajo različnim področjim ISt.
Vmesna plast deluje kot vez, ki povezuje heterogene komponente skupaj.
Aplikacije na različnih področjih zahtevajo prilagoditveno plast.
Vmesna plast priskrbi API (application programming interface) za komunikacije fizične
plasti ter zahtevane storitve aplikacijam (Bandyopadhyay in drugi, 2011).
3.2.1 Storitveno usmerjeni pristop
Večina pristopov za izgradnjo vmesne plasti sledi ideji storitveno usmerjene arhitekture
(service-oriented architecture, SOA). Storitveno usmerjena arhitektura je v bistvu zbirka
storitev. Te storitve komunicirajo med seboj. Komunikacija lahko vsebuje prenos podatkov
ene storitve, lahko pa gre tudi za sodelovanje več storitev hkrati (Barry).
31
SOA je razvoj porazdeljenega računalništva na podlagi primera zahtevka/odgovora za
sinhrone ter asinhrone aplikacije. Ključna za te storitve je njihova ohlapna narava, kar pomeni
neodvisnost vmesnika storitve od izvajanja. Razvijalci aplikacij in sistemski integratorji lahko
izdelajo aplikacije tako, da združijo skupaj več storitev, brez poznavanja njihovege osnovne
izvedbe. Storitveno usmerjena arhitektura ima naslednje značilnosti:
SOA storitve imajo samo – opisovalne vmesnike v XML dokumentih, neodvisnih od
platform. Jezik za opisovanje spletnih storitev WSDL (Web Services Description
Language) je standard za opisovanje storitev.
SOA storitve komunicirajo s sporočili, uradno definiranimi v XML shemi (XSD).
Komunikacija med potrošniki in ponudniki ali storitvami se ponavadi zgodi v
heterogenem okolju, z malo ali nič poznavanja o ponudniku. Sporočilo med
storitvama je vidno kot ključni poslovni dokument, izdelan v podjetju.
SOA storitve se ohranijo v podjetju z registrom, ki deluje kot imenik. Aplikacije
lahko pregledujejo storitve v registru ter storitev tudi kličejo. UDDI (Universal
Description, Definition and Integration) je standard za shranjevanje storitev v registru.
Vsaka SOA storitev ima z njo povezano kakovost storitev QoS (Quality of Service).
Nekateri ključni elementi QoS so varnostne zahteve, kot sta avtentifikacija in
avtorizacija, zanesljivo sporočanje ter določitev, kdo vse ima dostop do storitev in jih
lahko kliče (Kodali, 2005).
Vmesna plast je sestavljena s plasti programske opreme, ki so med tehnološko in aplikativno
plastjo. Programerji na aplikativni plasti se lahko ukvarjajo z razvojem novih storitev in se ne
obremenjujejo z infrastrukturo. Pomen vmesne plasti narašča zaradi dodane vrednosti pri
razvoju novih, ali pa implementaciji obstoječih storitev. Na najvišjem mestu se nahaja
aplikacijska plast (application), ki uporabniku posreduje vse funkcionalnosti. Z uporabo
spletnih storitev in s sestavljanjem le-teh lahko programerji izdelujejo sisteme in aplikacije
brez poznavanja specifikacij naprav v ISt.
32
Slika 3.8: Vmesna plast s podplastmi
Vir: Jelenc in drugi (2011, str. 15)
Prva podplast vmesne plasti je sestavljanje storitev (service composition), ki je v vmesnih
plasteh, realiziranih z SOA, pogosti del. Na tej plasti še ni govora o napravah, temveč o
storitvah. Sestavljanje storitev omogoča združitev storitev, ki jih ponujajo različni predmeti, v
namenske aplikacije. Register vseh aktivnosti je pomemben del sestavljanja storitev (Jelenc in
drugi, 2011). Večina SOA publikacij se osredotoča na definicije in implementacije
posameznih poslovnih storitev. Izgradnja poslovne rešitve ponavadi zahteva kombinacijo več
obstoječih poslovnih storitev. Take sestavljene storitve so lahko tudi rekurzivno vključene v
druge storitve v rešitvah na višjem nivoju in tako naprej. Tako rekurzivno sestavljanje storitev
je zelo popularno v storitveno usmerjeni arhitekturi, saj omogoča enostavno izgradnjo novih
rešitev iz več že obstoječih rešitev (Lublinsky, 2007).
Druga podplast je upravljanje storitev (service management). Upravljanje SOA storitev
vsebuje IT procese, storitve, programsko opremo in orodja za upravljanje ter spremljanje
SOA sestavljenih aplikacij in podporne infrastrukture, ki temelji na praksah, kot sta COBIT
(Control Objectives for Information and Related Technology) in ITIL ( Information
Technology Infrastructure Library), ki so v skladu s poslovnimi cilji. Storitvena usmerjenost
ima moč večje konkurenčnosti v današnjih, vedno se spreminjajočih poslovnih okoljih. SOA
je niz postopkov za organiziranje in upravljanje IT sredstev in ljudi, da gradijo in podpirajo
storitve. Pred storitveno usmerjeno arhitekturo so sistemski in aplikacijski administratorji
uporabljali drugačna orodja za spremljanje različnih programskih platform. Spletni,
aplikacijski in podatkovni strežniki imajo svoja orodja za diagnosticiranje ter pomoč pri
reševanju težav. SOA upravljanje pa se srečuje tudi z naslednjimi izzivi:
33
Razumeti, kako so storitve povezane med seboj in kako so povezane z IT
infrastrukturo.
Razumeti, kako so storitve povezane s plastjo poslovnih procesov.
Nadzorovanje toka sporočil v storitvenem okolju preko upravljanja posredovanj, kot je
usmerjanje.
Upravljalna politika centralizacije storitev.
Doseči kakovost storitev (QoS), ki ga določi podjetje.
Zagotoviti, da je upravljanje nefunkcionalnih zahtev IT arhitekture skladno s
poslovnimi cilji.
Upravljanje življenjskega cikla storitve (Service Lifecycle Management).
Za določene aktivnosti storitve faze analize vključujejo analize ter že narejene analize storitev
in identifikacija seznama storitev, ki se ponovno uporabljajo (Behara in Inaganti, 2007).
Internet stvari se opira na obsežen in heterogen nabor objektov, pri čemer vsak objekt
zagotavlja specifično funkcijo, dostopno preko njegovega lastnega dialekta. Obstaja torej
potreba po podplasti abstrahiranja objektov (object abstraction), ki je sposobna uskladiti
dostop do različnih naprav, s skupnim jezikom ter postopki. Če naprava ne omogoča
odkrivanja spletnih storitev v omrežju IP, je potrebno uvesti zavijalno plast (wrapping layer),
ki je sestavljena iz dveh podplasti: vmesnika in komunikacijske podplasti. Prvi zagotavlja
spletni vmesnik, ki prikazuje metode, dostopne preko standardnega spletnega storitvenega
vmesnika in je zadolžen za upravljenje vseh prejetih / poslanih sporočil pri komunikaciji z
zunanjim svetom. Druga podplast vpeljuje logiko za metodami spletnih storitev ter prevaja te
metode v nabor specifičnih ukazov naprav, za komunikacijo z objekti. Nekaterim je že uspelo
vključiti kopico TCP/IP protokolov v svoje naprave, kot so TinyTCP, mIP in IwIP, ki
priskrbijo vmesnik za vključene aplikacije. Vstavljeni spletni strežniki so tako lahko
integrirani v objekte in tako opravljajo funkcije plasti abstrahiranja objektov. Vendar pa je
izvajanje te funkcije pogosteje zagotovljeno preko posrednika (proxy), ki je zadolžen za
vzpostavitev komunikacije s konzolo naprave ter ji pošlje vse ukaze z uporabo različnih
komunikacijskih jezikov. Kasneje je zadolžen tudi za pretvorbo v standardni jezik spletne
storitve, včasih tudi za izpopolnitev zahtev, da se zmanjša kompleksnost operacij, ki jih
zahteva naprava (Atzori in drugi, 2010).
34
3.2.2 Omrežje EPCglobal
Internet stvari je mrežno povezovanje naprav. Je globalno širjenje brezžičnega EPC (Eletronic
Product Code) omrežja, izvedenega z RFID značkami ter QR kodami. (Jain in Tanwer, 2010).
Omrežje je osnovano na standardu za elektronsko kodo, edinstveni označevalni shemi za
označevanje predmetov ter ostalih sorodnih standardih. Omrežje EPCglobal je zasnovano za
čim večjo stopnjo prilagodljivosti obremenitvam (Jelenc in drugi, 2012).
EPC številka vsebuje:
glavo (Header), ki identificira dolžino, tip, strukturo, izvedbo, ter generacijo EPC
kode,
številko vodje (Manager Number), ki identificira podjetje,
razrad objekta (Object Class), ki se nanaša na zalogo,
serijsko številko (Serial Number), ki identificira specifičen predmet označenega
razreda objekta.
EPCglobal je razvil ONS (Object Name Service), mehanizem, ki uporablja protokol DNS
(Domain Name Service), da odkrije informacije o produktu in z njim povezanimi storitvami z
EPC kode. Uporablja za naslavljanje virov v Internetu stvari (Jain in Tanwer, 2010).
Veliko podjetij je že uspešno implementiralo RFID rešitve, a težava je v tem, da so načini
zajemanja in shranjevanja podatkov med podjetji zelo različni in skoraj nezdružljivi. A
omrežje EPCglobal ravno na tem področju daje rešitev, saj ponuja poenotenje procesov.
Omrežje je sestavljeno iz imenskega strežnika ONS, ki locira informacijske sisteme
proizvajalca, registera storitev EPCDS (EPC discovery service), ki pridobiva naslove
informacijskih sistemov, ki vsebujejo EPC kodo in informacijskega sistema EPCIS (EPC
information service) (Jelenc in drugi, 2012).
4
PODROČJA UPORABE INTERNETA STVARI
Pojem »stvari« je lahko razumljiv na različne načine. Bolje ga lahko razumemo, če poznamo
področje, na katerem se te stvari uporabljajo. V industriji so stvari lahko produkti, oprema, ki
se uporablja za izdelavo produktov, prevozna sredstva, itd. Vse stvari, ki sodelujejo pri
življenjskem ciklu produkta. Na področju okolja se stvari lahko nanašajo na drevesa, stavbe,
35
naprave za merjenje okoljskih pogojev, itd. Nazadnje se lahko tudi na področju družbe stvari
nanašajo na vse naprave znotraj javnega prostora ali pa na naprave, ki jih uporabljamo v
vsakdanjem življenju (Sundmaeker in drugi, 2010).
Tabela 4.1: Področja uporabe Interneta stvari
PODROČJE
OPIS
ZNAČILNI
PRIMERI
Industrija
Aktivnosti, ki vsebujejo
Proizvodnja,
finančne ali komercialne
bančništvo, logistika,
transakcije med podjetji,
servisni sektor, itd.
organizacijami ter drugimi
entitetami
Okolje
Aktivnosti, ki vsebujejo zaščito,
Kmetijstvo in reja,
spremljanje ter razvoj naravnih
recikliranje, storitve za
virov
upravljanje okolja,
upravljanje energije.
Družba
Aktivnosti, ki vsebujejo razvoj
Vladne storitve za
in vključitev družb, mest in
državljane ter druge
ljudi.
družbene strukture (esodelovanje).
Vir: Sundmaeker in drugi (2010, str. 49)
4.1
Primeri področij uporabe Interneta stvari
4.1.1 Maloprodaja
Prva velika aplikacija tehnologij Interneta stvari bo zamenjava črtnih kod v maloprodaji. Do
sedaj je bila glavna ovira višji strošek RFID značke od črtne kode, a zamenjava se je že začela
pri nekaterih projektih. Čeprav gre pričakovati soobstoj teh dveh mehanizmov identifikacije v
prihodnosti, RFID značke zaradi sprotnega izpopolnjevanja industrije elektronike postajajo
vse cenejše ter privlačnejše in dostopnejše za prodajalce. Elektronske značke ponujajo veliko
več koristi od črtnih kod, tako za prodajalce, kot za kupce. Prodajalec bo imel enotno
identifikacijo predmeta vse od proizvajalca, skozi skladišče, trgovino, blagajno ter preko
izhoda iz trgovine, imel pa bo tudi zaščito pred tatvinami. Police lahko inteligentno izdajo
zahtevo za polnjenje, ponujajo natančen izračun prodanih produktov ter naročajo neposredno
veletrgovcem. Poleg tega pa Internet stvari ponuja zapis zgodovine vsakega produkta od
36
proizvajalca do police in s tem omogoča boljšo kakovost upravljanja v dobavni verigi.
Potrošnikom to omogoča, da se izognejo dolgim čakalnim vrstam ter jim daje vpogled v
zgodovino produkta. S tem se izboljša varnost hrane ter zaščita kupčevih pravic v primeru
slabega produkta. Tehnologija RFID pa je v maloprodaji ustvarila nekaj skrbi potrošnikov na
področju zasebnosti, čeprav je težko videti, kako bi lahko elektronska značka bolj vplivala na
zasebnost kot črtna koda. Vsako plačilo s plačilno kartico v imenu nekoga je lahko povezano
z lastnikom v bazi podatkov trgovine. Edina razlika je, da je elektronska značka berljiva tudi
po nakupu in tako lahko vsak preveri datum in kraj nastanka produkta. Po drugi strani pa se
tehnologija lahko uporablja za dokazovanje lastništva ter za reševanje garancijskih sporov.
Danes je skoraj vsak prodan mobilni telefon opremljen z neke vrste radijsko komunikacijo
kratkega dosega, kot je tehnologija Bluetooth, ali pa z bolj podrobno brezkontaktno
tehnologijo NFC, ustvarjeno za branje RFID značk. Kupec ne bo več potreboval čitalnika v
trgovini za poizvedovanje zgodovine produkta, ampak bo to lahko storil z mobilnim
telefonom. Z uporabo Interneta stvari lahko avtomatizirana skladišča prejmejo nakupovalni
listek kupca, že ko kupec zapusti dom in tako do njegovega prihoda že pripravijo vse
produkte z nakupovalnega listka, ki ga že čakajo v vrečki ob prihodu (Santucci in Lange,
2008).
4.1.2 Medicinska tehnologija, zdravstvo
V zdravstvu bo na področju Interneta stvari obstajalo veliko aplikacij z možnostjo uporabe
mobilnih telefonov, z RFID-senzorskimi zmožnostimi, za uporabo kot platformo za
spremljanje zdravstvenih
parametrov. S
kombinacijo senzorjev, tehnologij
RFID,
brezkontaktne tehnologije NFC, Bluetooth, ZigBee, 6LoWPAN, WirelessHART, ter ISA100,
bodo brezžične povezave omogočale veliko boljše metode merjenja ter spremljanja vitalnih
funkcij, kot so temperatura, krvni tlak, srčni utrip, raven holesterola, itd. Pričakovati je, da bo
senzorska tehnologija postala dostopnejša, cenejša ter bo ponujala zadostno podporo za
omrežno povezljivost. Vsadljive brezžične identifikacijske naprave bi se lahko uporabljale za
shranjevanje zdravstvenih zapisov pacientov in s tem bi se lahko rešilo veliko življenj v
nujnih primerih, tako pri ljudeh z boleznimi, kot so sladkorna bolezen, rak, bolezni srca in
ožilja, kot pri ljudeh z zapletenimi zdravstvenimi vsadki, kot so srčni spodbujevalniki, ljudeh
z zamenjanimi sklepi ter presajenimi organi ter ljudeh, ki ne morejo sami komunicirati z
zdravnikom, ob prihodu v bolnišnico. V telo bi lahko vsadili užitne ter biorazgradljive čipe za
vodeno delovanje, tako da bi paraplegiki lahko dobili mišične dražljaje preko vsajenih
37
pametnih stvari, nadzorovanih preko elektronskih simulacijskih sistemov ter tako spet
vzpostavili funkcijo gibanja (Sundmaeker in drugi, 2010).
Veliko ISt aplikacij v zdravstvu pa je možnih tudi na področju sledenja predmetov in ljudi,
identifikacije ter preverjanja verodostojnosti, samodejnega zbiranja podatkov in zaznavanja.
Sledenje ima funkcijo identifikacije osebe ali predmeta v gibanju. To vsebuje tako sledenje
lokacije v realnem času pri spremljanju toka pacientov, kot spremljanje točk, kjer prihaja do
čakalnih vrst. Sledenje pa je zelo uporabna aplikacija tudi za sledenje lokacije medicinskih
naprav bolnišnice ter sledenje lokacije drugih pripomočkov, da se izognemo pomanjkanju
med operacijo. Z identifikacijo se lahko izognemo nesrečam, ki lahko pacientom škodujejo
(napačna zdravila / odmerki / čas / zdravljenje), uporaba pa je možna tudi za vodenje popolnih
ter sprotnih zdravstvenih zapisov o pacientu. Identifikacija ter preverjanje verodostojnosti se
pri zaposlenih uporablja za odobravanje dostopa zaposlenega v določene oddelke, pri
pripomočkih pa se lahko uporablja za preprečevanje kraj ali izgube dragocenih pripomočkov.
Samodejno zbiranje in prenos podatkov je večinoma namenjeno zmanjševanju časa obdelave
obrazcev ter avtomatizaciji procesov (zbiranje podatkov, napake zbiranja). Funkcija se nanaša
na integracijo RFID tehnologije z drugimi zdravstvenimi informacijami, ter kliničnimi
tehnologijami znotraj stavbe ter razširitev tega omrežja na druge lokacije (Atzori in drugi,
2010).
4.1.3 Farmacija
Za vse farmacevtske izdelke je najpomembnejša varnost, saj se pod nobenim pogojem ne sme
ogroziti zdravja pacientov. Pritrjevanje pametnih nalepk / etiket na embalaže zdravil, sledenje
skozi celotno oskrbovalno verigo ter spremljanje njihovega stanja ima lahko veliko prednosti.
V primeru, da imajo določena zdravila posebne zahteve skladiščenja, npr. določeno
temperaturo okolja, se v primeru transporta lahko vseskozi spremljajo pogoji v okolju ter se
hitro posreduje v primeru napačnih pogojev. Sledenje zdravil ter e – rodovniki omogočajo
odkrivanje ponarejenih zdravil in vodenje oskrbovalne verige brez goljufij. Pametne etikete
pa lahko pacientom koristijo tudi s shranjevanjem navodil za uporabo, obveščanjem o
odmerkih, datumu zapadlosti ter verodostojnosti zdravila. V povezavi s pametnimi omaricami
za zdravila, ki lahko prejemajo informacije s strani pametnih etiket, so lahko pacienti
opozorjeni na čas, kdaj morajo vzeti zdravilo (Sundmaeker in drugi, 2010).
38
4.1.4 Logistika
Običajno inovacije v logistiki bistveno ne spremenijo proizvodnje, ampak omogočajo
izboljšanje učinkovitosti procesov, ter novo dodano vrednost. Skladišča bodo postala
popolnoma avtomatizirana, registracija prejetih in poslanih izdelkov ter pošiljanje naročil
dobavitelju bo potekalo samodejno. To bo omogočalo lažji nadzor nad izdelki ter lažje
načrtovanje prevoznikov. Blago bo lahko transportirano brez človekovega posredovanja,
proizvajalec pa bo imel neposredne povratne informacije o potrebah na trgu. Tako se bosta
proizvodnja ter transport lahko prilagodila in s tem privarčevala denar, čas ter okolje
(Santucci in Lange, 2008). Tehnologija za spremljanje procesnih informacij, ki temelji na
tehnologijah RFID in NFC, omogoča spremljanje v realnem času, skoraj vsake povezave
znotraj oskrbovalne verige, vse od oblikovanja, posredovanja surovih materialov,
proizvodnje, transporta, skladiščenja, do prodaje izdelkov ter polizdelkov ter do storitev po
prodaji. Prav tako je mogoče pridobiti tudi natančne ter pravočasne informacije o izdelkih,
tako da se lahko podjetja ali pa celo celotna veriga hitro odzovejo na spremembe na trgu
(Atzori in drugi, 2010).
4.1.5 Transport
Sodobni avtomobili so sestavljeni iz različnih elektronskih komponent, ki stanejo približno
30% cene celotnega avtomobila. Takšni sistemi so osnova za veliko večjo varnost voznikov
ter okolja. Kljub močnemu povečanju cestnega prometa od leta 1970 do danes ter povečanju
števila nesreč se zaradi varnostnih sistemov, kot je sistem zaviranja (ABS), ter sistemi
nadziranja oprijema koles zmanjšuje število poškodb ter smrti v cestnem prometu. Ta trend pa
bo prišel še bolj do izraza, ko bodo avtomobili sposobni komunicirati ter zbirati informacije iz
okolja. V primeru kolone bo prvi avto lahko vsem zadaj sporočil, ali gre za prometno nesrečo
ali pa samo za gost promet. To bo vodilo do oblikovanja pametnega navigacijskega sistema,
ki bo avtomobilom sporočal stanje na cestah. V primeru okvare bo avtomobil sposoben sam
poklicati pravo vrsto servisa ter jim na podlagi svoje diagnoze sporočil, za kakšno vrsto
okvare gre. Sposobni bodo tudi upravljanja z energijo, ki jo potrebujejo, s proizvajanjem ter
shranjevanjem večje količine energije. Tudi v javnem transportu bo prišlo do velikih
sprememb, ko bodo pametne naprave ter potniki postali elektronsko prepoznavni. Upravljanje
z vozovnicami, ki temelji na tehnologiji RFID, se že uporablja v javnem prevozu, in sicer se
10 milijonov potnikov dnevno prepelje s pomočjo elektronske vozovnice v Parizu (Santucci
39
in Lange, 2008). Tudi v Ljubljani se je leta 2009 začela uporabljati enotna kartica mestnega
prometa Urbana (Jelenc in drugi, 2012).
4.2
Primeri uporabe v slikah
4.2.1 Pametno mestno načrtovanje
Interaktivno ulično zaznavanje zbira podatke o mestu – mestnem utripu. Senzorji na vsaki
ulični svetilki merijo podatke o hrupu, prometu, okolju, množici, temperaturi, dobesedno o
vsem. Podatki se prenašajo ter obdelujejo, informacije pa so predstavljene kot... (Presser,
2012).
Slika 4.1: Smart Urban Planning
Vir: Presser (2012, str. 10)
40
4.2.2 Mobilno plačevanje
Tehnologija NFC je zelo pomemben del Interneta stvari. Omogoča veliko mobilnih aplikacij,
na primer tudi izvajanje varnih plačilnih transakcij (Presser, 2012).
Slika 4.2: Mobile payment
Vir: Presser (2012, str. 28)
41
4.2.3 Pametna obnovljiva energija
Internet stvari bo omogočil zelo natančno načrtovanje ter izbiro lokacij za pridobivanje zelene
energije, ki bo temeljila na potencialih ter zmožnostih vsake lokacije za pridobivanje energije
(Presser, 2012).
Slika 4.3: Smart Renewable Energy
Vir: Presser (2012, str. 48)
5
SPLETNE PLATFORME INTERNETA STVARI
Spletne platforme Interneta stvari so spletne strani, ki jih je mogoče povezati z raznoraznimi
krmilniki, ki berejo podatke s senzorjev, kamer, itd. Spletni servisi ponujajo shranjevanje
42
podatkov s senzorjev, obdelavo in prikaz teh podatkov v obliki različnih grafov. Na ta način
lahko spremljamo podatke iz okolja, vremenske pogoje, osebni ogrevalni sistem v hiši ali
stanovanju, porabo električne energije in vode ter z vizualizacijo teh podatkov spremenimo
svoje navade in s tem celo prihranimo pri porabi. Nekateri spletni servisi pa ponujajo celo
dvosmerno komunikacijo, tako da lahko z njimi celo upravljamo krmilnik.
Obstaja več različnih vrst spletnih servisov:
1. brezplačni servisi, ki omogočajo povezavo z večino aktualnih krmilikov,
2. brezplačni servisi, ki omogočajo povezavo samo z uporabo strojne opreme njihovega
podjetja,
3. brezplačni servisi, a le na nivoju osnovnega razvijanja, plačljivi za komercialno
uporabo,
4. plačljivi servisi, ki omogočajo povezavo z večino aktualnih krmilikov in
5. plačljivi servisi, ki omogočajo povezavo samo z uporabo strojne opreme njihovega
podjetja.
5.1
Xively
Xively (prej Cosm, še prej Pachube) je javna storitev v oblaku, narejena posebej za Internet
stvari. Storitve servisa Xively omogočajo uporabnikom, da izkoristijo moč Interneta stvari in
s tem hitro ter učinkovito pretvorijo vizijo njihovih produktov v prodajno realnost. Spletna
orodja in razvojna sredstva oblaka Xively omogočajo organizacijam, da se lažje osredotočijo
na izdelavo njihovega produkta in da se ne ukvarjajo toliko z infrastrukturo sistema. Xively
podpira veliko različnih kombinacij strojne in programske opreme, ki so potrebne za izdelavo
raznih produktov in rešitev, z uporabo uradnih knjižnic za veliko različnih programskih
jezikov ter platform, vključno z C, Java, JavaScript, Ruby, ter veliko drugih. API vmesniki
podpirajo JSON, XML in CSV formate podatkov. Razvojno okolje (Developer Workbench)
uporabnikom ponuja razvoj povezanih naprav ter zahtevno odpravljanje težav, vključno s
spremljanjem HTTP sporočil v realnem času, klice API funkcij, sledenjem uporabe in
vizualizacijo. Xively uporabnikom ponuja tudi povezovanje z zunanjimi strežniki s pogojnimi
HTTP sprožilci, ki omogočajo povezavo s storitvami, kot so Twitter, Twilio, Facebook,
Salesforce.com in še mnogimi drugimi.
43
Slika 5.1: Spletna platforma Xively
Vir: www.xively.com
Z uporabo knjižnic odjemalca (client libraries), ki podpirajo iOS, Android in JavaScript, si
lahko uporabnik enostavno izdela zanimive aplikacije za povezane naprave. Xively svojim
uporabnikom nudi brezplačni račun na nivoju osnovnega razvoja aplikacij, v primeru
komercialne uporabe pa je plačljiv, in sicer v treh različnih paketih:
1. Starter, ki stane 999 $ / leto in ponuja podporo preko e-pošte z odzivnim časom 12 ur,
6 ur svetovanja ter 1,25 $ za nizko uporabo kanala, 2,00 $ za povprečno uporabo
kanala in 3,25 $ za visoko uporabo kanala,
2. Value, ki stane 4,900 $ / leto in ponuja podporo preko e-pošte z odzivnim časom 12
ur, 6 ur svetovanja ter 0,99 $ za nizko uporabo kanala, 1,55 $ za povprečno uporabo
kanala in 2,50 $ za visoko uporabo kanala,
3. Select, ki stane 39,000 $ / leto in ponuja podporo preko e-pošte z odzivnim časom 12
ur, 48 ur svetovanja ter 0,65 $ za nizko uporabo kanala, 0,99 $ za povprečno uporabo
kanala in 1,25 $ za visoko uporabo kanala (Xively).
5.2
ThingSpeak
ThingSpeak je brezplačna odprta aplikacijska platforma, narejena za omogočanje pomembnih
povezav med ljudmi in stvarmi. Z uporabo platforme lahko uporabniki spremljajo ter
shranjujejo podatke z njihovih senzorjev v realnem času, spremljajo porabo energentov,
povezujejo naprave in sisteme, se povezujejo s socialnimi omrežji, uporaba platforme pa
ponuja tudi RFID transakcije ter sledenje geografske lokacije. Platformo uporabljajo
predvsem aplikacijski razvijalci, povezovalci produktov in spletni oblikovalci. Uporabniki
lahko uporabljajo ThingSpeak za pošiljanje in prejemanje podatkov preko enostavnih HTTP
zahtev. Podatki so lahko karkoli – temperatura, raven vlage v zraku, raven sladkorja v krvi, ki
44
se meri z merilnikom glukoze, uporaba strežnika ali pa podatki o lokaciji z mobilnega
telefona. Ko so podatki shranjeni na ThingSpeak, lahko uporabnik izdela aplikacije, ki te
podatke prikažejo, izvedejo odločitvene procese in poročila. Vsi podatki se shranijo v
ThingSpeak kanal, ki omogoča 8 polj po 255 alfanumeričnih znakov ter informacije o
geografski lokaciji, statusu ter času. Vsak kanal omogoča zasebni in javni pogled. Pri
zasebnem pogledu lahko podatke vidi samo uporabnik, ki se prijavi v račun, pri javnem
pogledu pa podatke, shranjene v kanalu, vidijo vsi uporabniki platforme ThingSpeak. Spletna
platforma podpira uporabo raznih splošnih naprav, kot so Arduino, Netduino, mBed,
Spinneret in ioBridge naprava. Uporabniku je omogočeno tudi shranjevanje informacij o
njihovih napravah, kot je ime, model, javni IP naslov in javna številka porta. IP naslov in
številka porta sta uporabljena v dinamičnih DNS aplikacijah.
Slika 5.2: ThingSpeak kanal
Vir: www.thingspeak.com
Podatke lahko uporabnik kasneje obdela ter jih tako pripravi za uporabo v aplikacijah, saj jih
je možno razvrstiti v spodnjo ter zgornjo mejo, sešteti, narediti povprečje in mediano. Za
prikaz podatkov ThingSpeak ponuja različne dinamične grafe ter aplikacijske vmesnike. Grafi
so idealni za prikaz podatkov s časom in s tem lahko uporabnik razbere pomen teh podatkov.
45
ThingSpeak grafi delujejo na vseh brskalnikih, iPhonih in Android napravah s pomočjo
JavaScrip-a namesto Flash-a. Omogoča več vrst grafov, kot so črtni, tortni in stolpični. Grafi
omogočajo tudi spremembo barve, velikosti ter naslovov, tako da lahko ustrezajo vsaki spletni
strani in aplikaciji. ThingSpeak ima tudi podporo za socialno omrežje Twitter, tako da lahko
uporabnik svoje podatke deli z drugimi, ali pa lahko Twitter uporabi kot opomnik. Na primer,
uporabnik pozabi zapreti garažna vrata, Twitter pa ga preko senzorjev ter ThingSpeak kanala
opozori na odprta vrata. Kanal lahko uporabnika tudi dnevno seznanja s porabo električne
energije s posodobitvijo statusa. Obenem lahko uporabnik posodobi svoj Twitter status in
zapiše podatke na ThingSpeak (ThingSpeak).
5.3
Etherios
Etherios (prej iDigi) je spletna platforma za upravljanje naprav, ter podatkov, ki uporabniku
omogoča povezavo naprav z vsako aplikacijo kjerkoli. Storitev v oblaku ponuja upravljanje
naprav, prejemanje in shranjevanje podatkov v realnem času, tako za žične, kot za brezžične
naprave, ter enostavno povezavo z M2M napravami. Pri razvijanju aplikacij ali upravljanju
dinamičnih omrežij naprav, storitev v oblaku poskrbi za varnost infrastrukture in tako
omogoči uporabniku, da se osredotoči na svoj cilj. Etherios zagotavlja varno razvijanje
aplikacij in je neskončno prilagodljiv za podporo njihovi rasti. Uporabnik lahko enostavno
vsako napravo poveže s storitvijo v oblaku, z uporabo odprtega povezovalca aplikacij
Etherios Cloud Connector. Storitev je zasnovana z arhitekturo visoke dosegljivosti ter
spremljanjem celotnega dogajanja 24 ur na dan, 365 dni na leto. Tako lahko uslužbenci
Etherios organizacije takoj posredujejo v primeru nastalih težav.
46
Slika 5.3: Etherios Security Office
Vir: www.etherios.com
Platforma Etherios ponuja veliko prednosti na večih področjih.
Upravljanje naprav:
Centraliziran nadzor – urejanje nastavitev, posodobitve programske opreme ter nadzor
nad oddaljenimi napravami preko spletnega brskalnika.
Skupinski nadzor – označevanje, ter združevanje naprav v skupine za organiziranje in
poenostavljanje omrežja.
Načrtovane operacije – avtomatizirane naloge, kot je ponovni zagon, ali posodobitev
programske opreme, kot enkratna ali ponavljajoča se naloga.
Alarmi in obvestila – takojšnje sporočanje uporabniku, ko naprava preide v določeno
stanje in s tem zagotavljanje hitrih ukrepov.
Nadzor prenosa – uporabnik lahko aktivira mobilne linije in s tem spremlja podatke,
da ne preseže stroškov.
Cloud Connector
Izredno majhna poraba pomnilnika.
Podpora vsem napravam.
Upravljanje naprav in orodje za odpravljanje težav, vključno z urejanjem nastavitev,
posodobitvami in ponovnim zagonom naprave.
Dvosmerna komunikacija za popoln oblak – naprava za sporočanje in nadzor.
Orodje za izdelavo aplikacij.
Upravljanje oddaljenih podatkovnih sistemov.
Varne povezave.
47
Spletna platforma Etherios ponuja 30 dnevni brezplačni dostop, a po preizkusem času je
plačljiva. Na voljo je v treh različnih paketih:
Platform – stane 0,50 $ / naprava / mesec in ponuja povezavo naprav preko API-jev,
razširitev naprav na visoko elastično infrastrukturo, stabilne varnostne protokole,
prejemenje in shranjevanje podatkov in alarmov ter spremljanje stanja naprave.
Standard – stane 1,00 $ / naprava / mesec in ponuja vse s paketa Platform ter dodatno
oddaljen nadzor nad napravami, posodabljanje in ponovni zagon naprav, upravljanje
podatkovnega sistema naprave, analizo podatkov in orodje za njihov prikaz ter
izdelavo pravil za naprave in podatkovna opozorila.
Premium – stane 2,00 $ / naprava / mesec in ponuja vse s paketa Standard ter dodatno
dvakrat toliko prostora za shranjevanje podatkov kot v paketu Standard, upravljanje
več priključenih naprav hkrati, urnik in avtomatizacijo kompleksnih dejavnosti
upravljanja naprave, programsko krmiljenje naprav preko robustnega API-ja ter
upravljanje naprav mobilnih naročnin (Etherios).
5.4
Nimbits
Nimbits je platforma kot storitev (platform as a service - PaaS), kjer lahko uporabnik izdela
programske in strojne rešitve, ki se enostavno povezujejo med seboj ali z oblakom. Stvarem,
ki uporabljajo različne protokole in tehnologije, omogoča shranjevanje podatkov ter visoko
dosegljivo in zanesljivo arhitekturo. Storitev Nimbits je brezplačna, saj podpira brezplačno in
odprtokodno programsko opremo. Nimbits strežnik ponuja REST spletne storitve, ki
omogočajo prijavo ter shranjevanje geografsko označenih podatkov (kot npr. podatke s
senzorja temperature). Nimbits strežnik deluje tako na velikih platformah, kot je Google App
Engine, kot na majhnih, kot je Raspberry PI naprava. Strežnik zapisuje vse podatke in vsaka
nova zapisana vrednost lahko sproži dogodek, kot je alarm, izračun, statistiko ali sporočilo.
Vse nove izračunane vrednosti so lahko zapisane v nov kanal z večimi kaskadnimi sprožilci in
izračuni. Kot visoko razširjiva programska rešitev nudi Nimbits podporo katerikoli velikosti
podatkov z orodji filtriranja, stiskanja ter računanja in s tem podatke spremeni v uporabne
informacije.
48
Slika 5.4: Nimbits Server
Vir: www.nimbits.blogspot.com
Od velikega števila IOT spletnih platform, ki so na voljo, je Nimbits edina, ki je v celoti
odprtokodna in jo je mogoče zgraditi s prilagojeno razvojno strategijo. S topologijo omrežja
in razpoložljivostjo interneta obstajajo možnosti za širitev rešitve na več različnih spletnih
platformah ali pa na privatno strojno opremo. Nimbits strežnik se lahko povezuje z drugimi za
pošiljanje podatkov, poleg tega pa uporabniku nudi popoln nadzor nad podatki. Nimbits je
zasnovan, da deluje kot podpora programskim rešitvam uporabnika, s tem, da mu omogoča
izdelavo edinstvene programske opreme na spletu, namizju, strežniku ali vgrajenih sistemih
(Nimbits).
49
6
6.1
ANALIZA SPLETNIH PLATFORM
Primerjava lastnosti spletnih platform
Tabela 6.1: Primerjava platform
Brezplačna
Podpora
mobilnim
platformam
Interval zapisa
podatkov
Dvosmerna
komunikacija
Spremljanje
porabe električne
energije, vode
Tipi izmenjave
podatkov
Odprtost
platforme, prog.
jeziki
Povezljivost s
strojno opremo
Primeri uporabe
Xively
Delno
iOS,
Android
Thingspeak
Da
iOS, Android
Nimbits
Da
iOS,
Android
Etherios
Ne
Android
Real-time
Real-time
Real-time
Real-time
Da
Da
Ne
Da
Da
Da
Da
Da
JSON,
XML, CSV
C, Java
Javascript,
Ruby
Pokeys,
Arduino,
Raspberry
PI, mBed,
Netduino
Fukushima
Radiation
Monitoring,
GrowGuard,
Current
Cost
JSON, XML,
CSV
Html, css,
javascript,
python
Arduino,
Netduino,
mBed,
ioBridge,
Spinneret
Weather
Station, Indoor
Environmental
Quality
station, Gas
sensoring
JSON,
XML, CSV
Javascript,
python
JSON,
XML, XLS
Python,
java, ruby
Arduino,
Raspberry
PI,
Arduino,
Digi
naprava,
Temperature
Tracking,
Weather
Data
Smart
Energy,
Critical
Cardiology
Telehealth
Application
Vir: Anžiček, lastni prikaz (2014)
Xively:
o Knjižnice API: povezovanje naprav, komunikacija s storitvijo preko različnih
protokolov (HTTPS, Sockets / WebSockets, MQTT), zapis in branje podatkov.
o Povezave: Twitter, Twilio, Facebook, Salesforce.com.
o Način povezave: REST.
o Všečnost vmesnikov / enostavnost uporabe: enostaven začetek uporabe,
preprosto pošiljanje podatkov, povezava in definiranje naprave preko
vmesnika, izdelava namizja za spremljanje podatkov z naprave.
50
ThingSpeak:
o Knjižnice API: povezovanje naprav, zapis in branje podatkov, izdelava
različnih grafov, povezovanje z drugimi spletnimi stranmi, izdelava
ThingHTTP, TweetControl, React in TalkBack aplikacij.
o Povezave: Twitter, GitHub, ThingSpeak Community.
o Način povezave: REST.
o Všečnost vmesnikov / enostavnost uporabe: preprost prikaz podatkov,
vstavljanje grafov v druge spletne strani, »Drag and drop« urejevalnik.
Nimbits:
o Knjižnice API: dostop do javnega strežnika, zapis in branje podatkov, dostop
do storitve grafov za izdelavo PNG formata slik podatkov.
o Povezave: Twitter, Facebook, Nimbits Community, GitHub.
o Način povezave: REST.
o Všečnost vmesnikov / enostavnost uporabe: vmesnik po meri, integracija z
Google Apps™ for Domains in Google Docs, Single Sign On.
Etherios:
o Knjižnice API: povezovanje naprav, zapis in branje podatkov.
o Povezave: Salesforce.com, GitHub.
o Način povezave: REST, Cloud Connector.
o Všečnost vmesnikov / enostavnost uporabe: upravljanje naprav, prejemanje in
shranjevanje podatkov v realnem času, tako za žične, kot za brezžične naprave,
ter enostavno povezavo z M2M napravami.
6.2
Namestitev programske opreme krmilnika PoKeys 56e in praktični preizkus
spletnih platform
Za izdelavo praktičnega dela diplomske naloge sem uporabil Ethernet krmilnik Pokeys56e, ki
je preprost za uporabo, vsebuje veliko vhodov in izhodov ter ne zahteva kompleksnega znanja
programiranja. Za zbiranje podatkov sem uporabil temperaturni senzor tipa DS18B20, ki se
ga priklopi na krmilnik.
51
Slika 6.1: Pokeys56e
Vir: www.poscope.com
6.3
Namestitev programske opreme in konfuguracija krmilnika
S spletne strani http://www.poscope.com prenesemo programsko opremo in jo namestimo.
Krmilnik povežemo na omrežje, zaženemo programsko opremo ter krmilniku nastavimo
omrežne nastavitve.
Slika 6.2: Omrežne nastavitve naprave
Vir: Anžiček, lastni prikaz (2014)
Z nastavitvijo omrežnih nastavitev je krmilnik pripravljen za uporabo. Preko programske
opreme v zavihku Device > Web interface configuration lahko nastavimo uporabnike, ki bodo
imeli dostop do posameznih prikazov podatkov na spletu.
52
Slika 6.3: Nastavitev uporabnikov
Vir: Anžiček, lastni prikaz (2014)
Nato v zavihku Dashboard items nastavimo senzorje, katerih podatke želimo prikazati.
Slika 6.4: Nastavitev senzorjev za prikaz
Vir: Anžiček, lastni prikaz (2014)
Sedaj je vse pripravljeno za prikaz podatkov. Podatke s senzorjev lahko pogledamo na
lokalnem naslovu krmilnika, kje se nahaja tudi krmilnikov vmesnik.
53
Slika 6.5: Prikaz podatkov na lokalnem naslovu krmilnika
Vir: Anžiček, lastni prikaz (2014)
6.3.1 Povezava krmilnika Pokeys56e s ISt platformo Xively.com
Krmilnik Pokeys 56e ima že vgrajeno podporo za povezavo s spletno platformo Xively (prej
Cosm.com) in tako samodejno posodablja vrednosti senzorjev na spletnem strežniku. Najprej
je potrebno na spletni platformi Xively.com ustvariti račun. Ko je račun ustvarjen, v zavihku
Develop s klikom na gumb Add device ustvarimo novo napravo. Napravi lahko podamo ime,
opis ter napravo nastavimo kot zasebno ali javno. Nato zaženemo programsko opremo
krmilnika ter v zavihku Device > Web interface configuration izberemo zavihek Reports
server. V tem zavihku izberemo http://cosm.com web service ter nato prekopiramo Feed Id in
Api key iz novo dodane naprave na platformi Xively. IP naslov strežnika se nastavi
samodejno.
54
Slika 6.6: Povezava krmilnika s spletno platformo Xively
Vir: Anžiček, lastni prikaz (2014)
55
Sedaj imamo vse potrebno, za pošiljanje podatkov o temperaturi na spletno platformo Xively.
Podatki se bodo samodejno shranjevali v kanal, ki se samodejno ustvari takoj, ko krmilnik
pošlje prvi podatek ter začne te podatke tudi prikazovati v obliki grafa. Podatki se zapišejo s
pomočjo API ključa.
Slika 6.7: Prikaz podatkov s senzorja na platformi Xively.com
Vir: Anžiček, lastni prikaz (2014)
Xively pa uporabnikom ponuja tudi posebno okno, ki se imenuje Request Log in ponuja
prikaz prejemanja podatkov, kjer lahko uporabnik v realnem času zlahka poišče morebitne
napake. Tu lahko uporabnik vidi vsa sporočila naprav, aplikacij in storitev, takoj ko jih Xively
sprejme ter v primeru napak tudi opozorila.
Slika 6.8: Xively Request Log
Vir: Anžiček, lastni prikaz (2014)
Praktični preizkus preostalih treh spletnih platform mi žal ni uspel, saj sem uporabil krmilnik
PoKeys 56E, ki je bolj nepoznan, specifičen in ima podporo za povezavo s spletno platformo
Xively, tako da druge platforme ne podpirajo njegove uporabe.
56
Spletne platforme Interneta stvari so torej popolno orodje za pridobivanje, obdelavo, prikaz,
ter hranjenje vseh vrst podatkov z različnih naprav. Omenil sem že, da ideja diplomske naloge
sestoji s treh raziskovalnih vprašanj, na katera bom s pomočjo opisa in analize spletnih
platform poskusil odgovoriti.
Ali so rešitve s področja »Internet of Things« dovolj odprte, da nam omogočajo uporabo
poljubne strojne opreme?
Trenutno je na trgu veliko število različnih rešitev s področja Internet of Things, a niso vse
dovolj odprte, da bi omogočale uporabo poljubne strojne opreme. Veliko je takšnih rešitev, ki
omogočajo uporabo samo strojne opreme njihovega podjetja. Obstaja tudi strojna oprema, ki
je nepoznana in specifična, kot je krmilnik PoKeys 56E, ki sem ga uporabil za praktični
preizkus rešitev in ga rešitve ne podpirajo. Po drugi strani pa obstaja veliko rešitev, ki
omogočajo uporabo velike večine aktualne strojne opreme ta trenutek (Arduino, Raspberry PI,
mBed, Netduino), in sicer so to spletne rešitve Xively, ThingSpeak, Nimbits in še veliko bi se
jih našlo, tako da se prva hipoteza, ki se glasi: »Danes na trgu obstajajo rešitve Interneta
stvari, ki omogočajo uporabo poljubne strojne opreme «, potrdi.
Ali so rešitve s področja »Internet of Things« dovolj zrele in preproste, da si lahko z
njihovo uporabo izboljšamo način življanja?
Rešitve s področja Internet of Things so nedvomno dovolj zrele in preproste, da si lahko z
njihovo uporabo izboljšamo način življenja, saj ponujajo izdelavo različnih aplikacij, ki nam
lahko pomagajo v vsakdanjem življenju. Rešitve uporabnikom ponujajo spremljanje,
hranjenje, obdelavo in prikaz podatkov z različnih senzorjev:
spremljanje pogojev v bivalnih prostorih, okolju, rastlinjakih, akvarijih, bazenih,
spremljanje porabe električne energije in vode ter s pregledom porabe omogočajo
uporabnikom, da spremenijo svoje navade in s tem prihranijo pri porabi,
spremljanje celotnega ogrevalnega sistema v hiši ter upravljanje le tega,
spremljanje in upravljanje solarnih sistemov,
oddaljen vklop in izklop elektronskih naprav in strojev,
aplikacije za spremljanje jemanja zdravil starejših oseb,
povezovanje z družbenimi omrežji ter pošiljanje opozoril,
ter še in še.
Kot vidimo, spletne rešitve Interneta stvari uporabnikom ponujajo veliko različnih načinov
uporabe, tako da se lahko druga hipoteza, ki se glasi : »Danes na trgu obstajajo rešitve
57
Interneta stvari, ki so dovolj zrele in preproste, da ljudem z njihovo uporabo omogočajo boljši
način življenja«, potrdi.
Ali lahko podjetje, ki se ukvarja z razvojem digitalnih naprav uporabi neko obstoječo
rešitev s področja »Internet of Things«, namesto da vlaga v razvoj svoje lastne rešitve?
Uporaba obstoječe platforme Interneta stvari, za podporo svojim produktom , je v veliki meri
odvisna od razmerja med značilnostmi in samo ponudbo posamezne platforme, ki jo nudi
svojim uporabnikom, ter pričakovanji in zahtevami posameznega podjetja. Pričakovanja in
zahteve podjetij so največkrat sledeče:
podpora širšemu naboru stroje opreme,
zanesljivost delovanja,
avtorizacija pristopa,
varnost podatkov,
povezljivost z družbenimi omrežji,
pošiljanje alarmov in obvestil o stanjih,
možnost različnega prikazovanja podatkov,
dvosmerna komunikacija,
enostavna uporaba na različnih napravah (PC, mobilni telefon, tablični računalnih) in
podpora različnim operacijskim sistemom,
dolgotrajno hranjenje podatkov,
cena storitve.
V primeru, da spletna platforma zadosti pričakovanjem in zahtevam podjetja, potem ni
razloga, da podjetje, ki se ukvarja z razvojem digitalnih naprav, za podporo svojim produktom
ne bi uporabilo obstoječo rešitev s področja Interneta stvari, namesto da vlaga v razvoj svoje
rešitve, saj je razvoj lastne rešitve namenjen predvsem trženju le-te. Tako, se lahko tudi tretja
hipoteza, ki se glasi: »Na trgu tudi obstajajo rešitve Interneta stvari, katere lahko podjetja, ki
se ukvarjajo z razvojem digitalnih naprav, uporabijo za podporo svojim produktom, namesto
da vlagajo v razvoj lastne rešitve«, potrdi.
Glede na opravljeno analizo spletnih platform ter rezultatov lahko rečemo, da sta si platformi
Xively in ThingSpeak zelo podobni, a za uporabo, čeprav je nisem uspel praktično preiskusiti,
bi vseeno predlagal platformo ThingSpeak, saj je poleg vseh zmogljivosti ter odlične ponudbe
uporabnikom še brezplačna za uporabo. Platforma ThingSpeak podpira uporabo velike večine
aktualne strojne opreme ta čas, uporabnikom pa omogoča tudi izdelavo raznih aplikacij, s
58
katerimi si lahko izboljšajo način življenja. Prav tako pa je platforma primerna za uporabo s
strani podjetij, saj omogoča dvosmerno komunikacijo, pošiljanje obvestil, povezovanje z
drugimi spletnimi stranmi, ter družbenimi omrežji, omogoča delovanje na Android ter iOS
operacijskih sistemih, dolgotrajno hranjenje podatkov ter brezplačno uporabo.
7
ZAKLJUČEK
V diplomski nalogi sem torej raziskal, katere rešitve s področja Interneta stvari že obstajajo,
kakšne so njihove zmogljivosti ter kaj ponujajo svojim uporabnikom. Področje Interneta
stvari sem si za diplomsko nalogo izbral predvsem zato, ker je to zelo aktualna tema zadnje
čase in ker me osebno zelo zanima.
V prvem delu diplomske naloge je opisan sam pojem Interneta stvari, vidik interneta, vidik
stvari, opisane so tehnologije, ki Internet stvari omogočajo ter nekaj področij, kjer se Internet
stvari uporablja. V tem delu vidimo, kaj Internet stvari pravzaprav je in kako deluje. Opisane
so tehnologije identifikacije, zaznavanja in komunikacije, kot so radiofrekvenčna
identifikacija (RFID), tehnologija brezžičnih senzorskih omrežij (WSN), tehnologija RFID –
senzorskih omrežij ter brezkontaktna tehnologija (NFC). V tem delu so opisana tudi nekatera
področja, kjer se Internet stvari uporablja, in sicer maloprodaja, medicinska tehnologija in
zdravstvo, farmacija, transport, vidimo pa lahko tudi tri področja uporabe v obliki stripa, in
sicer pametno mestno načrtovanje, mobilno plačevanje ter pametna obnovljiva tehnologija. V
drugem, empiričnem delu, pa sem raziskal, katere rešitve s področja Interneta stvari že
obstajajo in izmed vseh izluščil štiri, ki sem jih opisal in na podlagi določenih kriterijev
primerjal med seboj. Vsako od rešitev sem nameraval tudi praktično preizkusiti, a mi je uspel
samo preizkus rešitve Xively, ker sem za praktični preizkus uporabil krmilnik PoKeys 56E, ki
je bolj nepoznan in specifičen in ima podporo za to rešitev, zato bi za ponovno ali nadaljnjo
analizo spletnih platform Interneta stvari predlagal uporabo bolj poznane strojne opreme, kot
je Arduino, saj ga podpira velika večina spletnih platform, prav tako pa je na spletu veliko
navodil ter vaj za uporabo krmilnika Arduino s posamezno spletno platformo.
Skozi analizo smo ugotovili, da je na trgu tako veliko število različnih rešitev Interneta stvari,
kot veliko število različne strojne opreme. Veliko je takšnih rešitev, ki podpirajo uporabo
samo strojne opreme lastnega proizvajalca, veliko pa jih je tudi takšnih, ki podpirajo uporabo
59
večine aktualne strojne opreme ta čas. Videli smo tudi, da si uporabniki lahko dejansko
izboljšajo način življenja z uporabo rešitev Interneta stvari, saj jim ponujajo razne aplikacije, s
katerimi si lahko olajšajo vsakodnevna opravila. Spletne rešitve Interneta stvari so primerne
za uporabo tako fizičnim osebam, kot tudi podjetjem, saj lahko tudi podjetja, ki se ukvarjajo z
razvojem digitalnih naprav, v primeru, da rešitev zadosti njihovim pričakovanjem in
zahtevam, uporabijo že obstoječo rešitev Interneta stvari za podporo svojim produktom,
namesto da vlagajo v razvoj lastne rešitve.
60
8
LITERATURA IN VIRI
1.
ATZORI, LUIGI, IERA, ANTONIO in MORABITO, GIACOMO (2010) The Internet
of Things: A survey. Computer Networks 54 str. 2787 - 2805. Dostopno prek:
http://www.science.smith.edu/~jcardell/Courses/EGR328/Readings/IoT%20Survey.pdf
(15.03.2013).
2. BANDYOPADHYAY, SOMA, SENGUPTA, MUNMUN, MAITI, SOUVIK in
DUTTA, SUBHAIT (2011) Role Of Middleware For Internet Of Things: A Study.
International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE) 2 (3). Dostopno
prek: http://airccse.org/journal/ijcses/papers/0811cses07.pdf (02.04.2013).
3. BARRY, DOUGLAS K. Service-Oriented Architecture (SOA) Definition. Dostopno
prek: http://www.service-architecture.com/ ( 22.03.2013).
4. BEHARA, GOPALA, KRISHANA in INAGANTI, SRIKANTH (2007) Approach to
Service Management In SOA Space. Dostopno prek: http://www.bptrends.com/bpt/wpcontent/publicationfiles/02-07-ART-ApproachtoServiceManagementinSOASpaceGopala-Final.pdf (22.5.2013).
5. CASALEGGIO ASSOCIATI (2011) The Evolution of Internet of Things. Dostopno
prek: http://www.casaleggio.it/pubblicazioni/Focus_internet_of_things_v1.81%20%20eng.pdf (17.01.2013).
6. CURRAN, KEVIN, MILLAR, AMANDA in MC GARVEY, CONOR (2012) Near
Field Communication. International Journal of Electrical and Computer Engineering
(IJECE) 2 (3), str. 371-382. Dostopno prek:
http://www.iaesjournal.com/online/index.php/IJECE/article/view/234/pdf (22.03.2013).
7. DUKAS, CHARALAMPOS (2012) Building Internet of Things with Arduino –
Chapter 1. Dostopno prek: http://www.buildinginternetofthings.com/wpcontent/uploads/CHAPTER1.pdf (24.01.2013).
8. ETHERIOS. Dostopno prek: http://www.etherios.com/ (23.09.2013).
9. EVANS, DAVE (2011) The Internet of Things-How the Next Evolution of Internet is
Changing Everything. Cisco Internet Business Solutions Group. Dostopno prek:
https://www.cisco.com/web/about/ac79/docs/innov/IoT_IBSG_0411FINAL.pdf
(17.01.2013).
10. GLUŠIČ, KLEMEN (2008) RFID identifikacija. Raziskovalna naloga. Šolski center
Velenje, Poklicna in tehnična Elektro in Računalniška šola. Dostopno prek:
http://mladiraziskovalci.scv.si/admin/file/oddane_naloge/989_378730_1_rfid.pdf
(11.03.2013).
11. HILL, JASON LESTER (2003) System Architecture for Wireless Sensor Networks. A
dissertation submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree of Doctor
of Philosophy. UNIVERISY OF CALIFORNIA, BERKELEY. Dostopno prek:
http://www.eecs.harvard.edu/~mdw/course/cs263/papers/jhill-thesis.pdf (11.03.2013).
12. IOT DEFINITION - IOT SRA-CERP CLUSTER 2009. Dostopno prek:
http://www.internet-of-things.eu/introduction (23.02.2014).
61
62
13. JAIN ATISHAY IN TANWER ASHISH (2010) Modified Epc Global Network
Architecture of Internet of Things for High Load Rfid Systems. ACEEE International
Journal on Network Security 1 (3). Dostopno prek:
https://ia601802.us.archive.org/7/items/theides_40/40.pdf (08.04.2013).
14. JAIN, P.C. in VIJAYGOPALAN, K.P. (2010) RFID and Wireless Sensor Networks.
CDAC, Noida. India. Dostopno prek: http://www.idconline.com/technical_references/pdfs/electronic_engineering/RFID%20and%20Wireles
s%20Sensor%20Networks.pdf (18.03.2013).
15. JECHLITSCHEK, CHRISTOPH (2006) A Survey Paper on Radio Frequency
Identification (RFID) Trends. Dostopno prek: http://www.cse.wustl.edu/~jain/cse57406/rfid.htm (12.03.2013).
16. JELENC, DAVID , ZUPANČIČ, EVA , TRČEK, DENIS , SOLINA, FRANC in
BERCE, JARO (2011) Obvladovanje tehničnih in gospodarsko – družbenih vidikov
interneta stvari v slovenskem okolju. Dostopno prek:
http://www.arhiv.mvzt.gov.si/fileadmin/mvzt.gov.si/pageuploads/CRP/obvladInternetaS
tvariCRP.pdf (15.01.2013).
17. KODALI, RAGHU R. (2005) What is service-oriented architecture? Dostopno prek:
http://www.javaworld.com/article/2071889/soa/what-is-service-oriented-architecture.html (20.12.2013).
18. KUNC, URBAN (2011) Internet stvari: spodbujanje ali regulacija? Agencija za pošto
in elektronske komunikacije RS. Dostopno prek: http://www.ltfe.org/wpcontent/uploads/2011/05/Internet-stvari_Urban_Kunc_APEK.pdf (15.01.2013).
19. LIU, HAI, BOLIC, MIODRAG, NAYAK, AMIYA in STOJMENOVI, IVAN (2008)
Integration of RFID and Wireless Sensor Networks. University of Ottawa. Canada.
Dostopno prek: http://www.comp.hkbu.edu.hk/~hliu/publications/RFIDWSNs09.pdf
(18.03.2013).
20. LUBLINSKY, BORIS (2007) Service Composition. Dostopno prek:
http://www.infoq.com/articles/lublinsky-soa-composition (15.04.2013).
21. MINIHOLD, ROLAND (2011) Near Field Communication (NFC) Technology and
Measurements White Paper. Rohde & Schwarz. Dostopno prek: http://cdn.rohdeschwarz.com/dl_downloads/dl_application/application_notes/1ma182/1MA182_5E_NF
C_WHITE_PAPER.pdf (22.03.2013).
22. MITROKOTSA, AIKATERINI in DOULIGERIS, CHRISTOS (2009) Chapter 18 –
Integrated RFID and Sensor Networks: Architectures and Applications. V: ZHANG,
YAN, YANG, LAURENCE T in CHEN, JIMING (ur.) RFID and Sensor Networks. str.
511- 536. Dostopno prek: http://lasecwww.epfl.ch/~katerina/papers/RFID_WSN.pdf
(18.03.2013).
23. MOJ MIKRO (2012) Internet stvari. Dostopno prek:
http://www.mojmikro.si/news/internet_stvari_2, (25.12.2013).
24. NEAR FIELD COMMUNICATION (NFC). Dostopno prek:
http://www.nearfieldcommunication.org/ (06.05.2013).
25. NFC FORUM. Near Field Communication in the real world – Turning the NFC
promise into profitable, everyday applications. Dostopno prek: http://www.nfcforum.org/resources/white_papers/Innovision_whitePaper1.pdf (25.03.2013).
63
64
26. NIMBITS. Dostopno prek: http://nimbits.com/ (22.01.2013).
27. PAUS, ANNIKA (2007) Near Field Communication in Cell Phones. Esej. RuhrUniversitat Bochum. Dostopno prek: http://www.emsec.ruhr-unibochum.de/media/crypto/attachments/files/2011/04/near_field_communication_in_cell_
phones.pdf (25.03.2013).
28. PERILLO, MARK A. in HEINZELMAN, WENDI B. (2005) Wireless Sensor Network
Protocols. Department of Electrical and Computer Engineering. University of
Rochester. Dostopno prek:
http://www.ece.rochester.edu/courses/ECE586/readings/perillo.pdf (15.03.2013).
29. PRESSER, MIRKO (2012) Inspiring the Internet of Things. The Alexandra Institute.
Dostopno prek: http://www.e-pages.dk/alexandra/14/ (22.12.2013).
30. SANTUCCI, GERALD in LANGE, SEBASTIAN (2008) Internet of Things in 2020 –
Roadmap to the Future. INFSO D.4 Networked Enterprise & RFID INFSO G.2 Micro
& Nanosystems in co – operation with EPOSS. Dostopno prek:
http://www.sztaki.hu/~pbakonyi/bme/kieg/Internet-of-Things_in_2020_ECEPoSS_Workshop_Report_2008_v3.pdf (17.01.2013).
31. SMITH, IAN G. (2012) Internet of Things 2012 New Horizons. Halifax, UK.
32. STANKOVIC, JOHN A. (2006) Wireless Sensor Networks. Department of Computer
Science, University of Virginija. Dostopno prek:
https://www.cs.virginia.edu/~stankovic/psfiles/wsn.pdf (13.03.2013).
33. SUNDMAEKER, HARALD, GUILLEMIN, PATRICK, FRIESS, PETER in
WOELFFLÉ, SYLVIE (2010) Vision and Challenges for Realising the Internet of
Things. Luxembourg: Publications Office of the European Union. Dostopno prek:
http://bookshop.europa.eu/en/vision-and-challenges-for-realising-the-internet-of-thingspbKK3110323/ (20.01.2013).
34. THINGSPEAK. Dostopno prek: https://thingspeak.com/ (21.01.2013).
35. UCKELMANN, DIETER, HARRISON, MARK in MICHAHELLES, FLORIAN
(2011) Architecting the Internet of Things. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
Dostopno prek: http://www.cuizy.cn/Recommended/Linux/Architecting_the_Internet_of_Things.pdf (12.03.2013).
36. VAN KRAMBURG, ROB, ANZELMO, ERIN, BASSI, ALESSANDRO, CAPRIO
DAN, DODSON, SEAN in RATTO, MATT (2011) Internet of Things. 1st Berlin
Symposium on Internet and Society. Dostopno prek:
http://berlinsymposium.org/sites/berlinsymposium.org/files/paper_iotnew_covertext.pdf (15.01.2013).
37. XIVELY. Dostopno prek: https://xively.com/?from_cosm=true (15.06.2013).
38. YICK, JENNIFER, MUKHERJEE, BISHWANATH in GHOSAL, DIPAK (2008)
Wireless sensor network survey. Computer networks 52, str. 2292-2330. Dostopno prek:
http://home.iitj.ac.in/~ramana/survey-wsn.pdf (14.03.2013).
65
66