Ako by ste definovali Internet vecí?

IoT sa skladá z troch zložiek – senzorov, prenosovej siete a aplikačnej časti, t.j. IoT platformy, dátových a biznis aplikácií. Čo sa týka prenosových sietí resp. konektivity, objavili sa nové štandardy ako LoRa resp. Sigfox a dokonca sa oživujú aj staršie prenosové protokoly, ktoré sa niekedy ukazujú ako lacnejšie riešenie. Staršie protokoly stačia na spoľahlivý prenos na krátke vzdialenosti a sú vyladené, tak prečo ich nevyužiť. Treba si otvorene priznať, že LoRa a Sigfox sú stále iba novinkami a s počtom podporovaných zariadení, cenou senzorov a čipov sa pohybujú inde ako v prípade protokolu, ktorý je 10 rokov na trhu.

Na tohtoročnej konferencii Softecon ste však dávali do pozornosti, že ceny komponentov IoT infraštruktúry dramaticky poklesli…

V prípade senzorov je pomerne drahý vývoj nového typu. Na trh však prišli zariadenia ako Arduino alebo Raspberry, ktoré sa medzičasom tešia veľkej obľube a sú v podstate predpripravené na okamžité použitie. Predávajú sa masovo a ich cena tým pádom poklesla. Stačí už potom len doplniť nejaký prvok na základovú dosku a je k dispozícii pomerne výkonné zariadenie za sumu, ktorá je v porovnaní s minulosťou relatívne smiešna. Kedysi len vývoj trval 1,5 roka a stálo to veľmi veľa. Toto sa dnes výrazne zmenilo. Myslím, že podobný vývoj nastane aj pri novších technológiách a očakávam pokles cien senzorov aj pre siete LoRa, Sigfox a pod. V priemysle si je možné väčšinou náklady na senzory odmyslieť, pretože veľa z nich je už tam rozmiestnených. Nové prínosy by som v tomto prípade hľadal skôr vo využití už zozbieraných dát, ich prepojení a práce s nimi. Samozrejme v prípade nových výrobných podnikov alebo implementácie nových senzorov v teréne je na mieste využitie nových bezdrôtových technológií prenosu dát a takto dosiahnuť zníženie ceny projektu.

Zaužíval sa síce pojem Internet of Things, čiže Internet vecí, ale internet s tým v konečnom dôsledku nemusí mať nič spoločné?

Presne tak. V princípe ide o to, nejakým prenosom získať dáta zo senzorov a dopraviť ich do centrálneho prvku, vo väčšine prípadov k tzv. IoT platformám, ktoré v zásade vždy robia dve veci – spravujú koncové zariadenia (senzory) a dáta preposielajú ďalej, čo nie je nutné prostredníctvom internetu a častokrát to tak dokonca nie je. Ďalším prvkom IoT systémov je miesto rýchlej analýzy dát a ich uloženia. Ak sa s dátami pracuje takmer v reálnom čase, tak ako úložisko sa používajú Big data platformy. Ak reálny čas nie je kľúčový, je možné dáta ukladať do akejkoľvek databázy alebo dátového skladu. Koncepcia IoT často hľadá uplatnenie pre prípady, keď je s dátami potrebné pracovať hneď a na základe nich aj okamžite reago­vať. Nad touto dátovou vrstvou by mali byť nejaké analytické nástroje, ktoré prichádzajúce dáta vyhodnocujú a to aj z historického hľadiska a vzájomných súvislostí. Ďalším prvkom by mala byť vrstva používateľského rozhrania, ktorá umožňuje vizualizovať spracované dáta a používateľom aktívne reagovať. Predstava toho, že k dispozícii bude jeden systém, ktorý všetky činnosti zautomatizuje vrátane rozhodnutí človeka, je podľa mňa predčasná. Dá sa to v prípadoch, keď človek vie presne definovať podmienky pre všetky prípady rozhodovania, za akých sa má systém rozhodnúť, čo je v súčasnosti zriedkavé.

Skôr pôjde o postupné učenie sa z historických dát, človekom aj strojom spoločne. Čiastočne sa to využíva v prediktívnych metódach napr. v údržbe súčiastok resp. technologických prvkov, kedy sa na základe predikcie dá určiť čas poruchy resp. výmeny. Napadá ma jeden nedávno prezentovaný príklad z talianskych železníc, kde najskôr zaznamenávali dáta z prevádzky rušňov a podľa nej nastavovali ich údržbu. Zistili však, že to nestačí. Merali preto ďalšie parametre ako odber prúdu a výkonnostné veličiny z motora a na základe ich historických priebehov a ich vhodnej vizualizácie sa sprvoti učili diagnostikovať poruchy. Neskôr tieto získané znalosti vkladali do vyhodnocovacieho systému a ten na základe priebehov meraných veličín začal dopredu upozorňovať na blížiaci sa problém. Nastáva istý boom v umelej inteligencii, keď jej dávame k dispozícii množinu dát, z ktorej sa dokáže učiť. Je to však ešte v začiatkoch reálnej aplikácie v praxi.
Z pohľadu využitia dátových skladov je nutné si uvedomiť časový posun reakcie na spracované výsledky. Tieto systémy si dáta pozbierajú, pripravia, cez noc spracujú a na druhý deň dávajú k dispozícii výsledky. V takom prípade ako je napr. porucha lokomotívy sú však dátové sklady z dôvodu veľkého časového oneskorenia nevyhovujúce a vhodné sú nástroje pre Big Data s možnosťou okamžitého spracovania a reakcie.

Do akej miery je potrebné si zaobstarať výkonné IoT platformy na spracovanie dát?

V zásade to nie je potrebné, pretože jednotlivé funkcionality IoT platformy je možné vyskladať aj z open source riešení. Ide o to, že ak sa chcete pustiť do IoT projektu, odporúčam začínať postupne po krokoch, pokojne aj využitím open source riešení a nie hneď nákupom drahej IoT platformy. V úvodných fázach, kedy je potrebné overiť opodstatnenosť biznis prípadu, bude medzi nimi z hľadiska konečného výsledku len minimálny rozdiel.

Ktoré komunikačné prenosové siete sa momentálne začínajú presadzovať?

Čoraz väčšej popularite sa tešia LPWAN siete s nízkou energetickou spotrebou, kam patria LoRa a Sigfox. Sú to technológie, ktoré umožňujú vysielať v nelicencovanom 900 MHz pásme, čiže nie je potrebné platiť žiadnu licenciu. Na druhej strane aj tu sú stanovené isté pravidlá vysielania, napríklad koľko správ, resp. v akom rozsahu sa smie vysielať. Na Slovensku tieto pravidlá vydáva Telekomunikačný úrad. LoRa aj Sigfox implementovali svoje riešenia pre tieto obmedzenia rôzne. Sigfox úplne presne definoval zloženie vysielaného paketu a spôsob vysielania, LoRa je v tomto smere voľnejšia. Okrem toho sa líšia obchodným modelom. Sigfox si zvolil, že pre každú krajinu je určený jediný operátor (SNO), čiže v každej krajine je iba jedna konkrétna firma, ktorá buduje sieť a poskytuje technológiu Sigfox. Na Slovensku je to napr. česká spoločnosť SimpleCell, ktorá pokrýva aj český trh, v iných krajinách to je samotný Sigfox, v niektorých také nečakané firmy ako Engie, ktorá je v Belgicku. LoRa Alliance, ako skupina spoločností vedených firmou Semtech, definovala štandardy, protokoly a technológiu. Dané technológie je možné používať rôznymi spoločnosťami, dnes sa ňou zaoberajú firmy aj komunity. Ktokoľvek si dnes povie, že chce napr. prevádzkovať sieť LoRa v Bratislave, tak môže. Pokojne sa môže stať, že vedľa seba budú existovať dve navzájom nekomunikujúce brány LoRa.

To vyvoláva otázku, ako je to so vzájomným ovplyvňovaním a interferenciami medzi samostatnými sieťami?

V stanovenom frekvenčnom pásme je určené obmedzenie pre vysielajúce senzory a nie komunikačné brány. Ťažko mi je vyhodnotiť, kde je ten limit počtu brán, aby nenastal nejaký problém. Robiť si však s touto otázkou už dnes nejakú ťažkú hlavu je veľmi predčasné, pretože sa skôr zaoberáme tým, či sa tieto siete vôbec presadia. Máme tu totiž aj technológie 5G, napríklad NarrowBand IoT a LTE-M, ktoré sa snažia zamiešať karty. 5G technológia reaguje už na potreby IoT, má mať veľký dosah, možnosť pripojiť nízkoenergetické vysielače a vhodné aplikácie protokolov, ktoré budú poskytovať podporu až na softvérovú úroveň. Po plnohodnotnom spustení 5G ako rozšírenia existujúcej LTE siete budú telekomunikační operátori schopní vychádzať v ústrety potrebám nízkoenergetických zariadení s vysokou dostupnosťou. A potom to bude už len otázka ceny, ktoré technológie prenosových sietí sa v IoT presadia. Myslím, že príležitosť LPWAN sietí je predovšetkým v ich 2-3 ročnom náskoku pred ostatnými. Napríklad České rádiokomunikace v posledných dvoch rokoch vážne experimentujú s technológiou LoRaWAN. Disponujú už funkčnou sieťou a prototypmi zariadení. Myslím, že v česko-slovenskom priestore sú momentálne jednotkou v implementácii tejto technológie.

Čo vás viedlo k tomu, že ste na jeseň 2014 založili komunitu IoT Bratislava?

Bola to kombinácia dvoch vecí. Z pohľadu našej spoločnosti Softec sme IoT vnímali ako aktuálnu tému s veľkým potenciálom a založením takejto organizácie sa na ňu chceme pozrieť detailnejšie a podporiť realizáciu takýchto projektov a komunikovanie pridanej hodnoty, ktorú prinášajú. A po druhé, Softec je primárne softvérová firma. Komunitu IoT Bratislava považujeme aj za komunikačný priestor tvorby rôznych partnerstiev, kde sa stretávajú ľudia z rôznych profesijných oblastí a vymieňajú si názory a skúsenosti. Pre mňa osobne sú napríklad výrobcovia senzorov špecialisti, ktorí ich vedia konštruovať výrazne efektívnejšie ako softvérová firma, ktorá by sa o to pokúšať nemala. Podobne to je aj s konektivitou. Ak chceme v téme IoT uspieť, musíme sa vyslovene otvoriť, začať komunikovať s ostatnými a hľadať partnerstvá. Zatiaľ sa nám to darí.

Spoznali sme trh a zistili, kto, kde pôsobí a čoho je schopný. Z hľadiska už realizovaných projektov je to slabšie, trh je stále vo fáze dozrievania a hľadania prvých implementácií. Z môjho pohľadu sú totiž dva typy ľudí, ktorí investujú do inovácií. V prvom prípade vedúci manažéri nad biznis prípadom až tak nepremýšľajú a natoľko veria tej inovácií, že počítajú s jej neskoršou návratnosťou. Druhý prístup je opačný, najskôr sa analyzuje biznis prípad a pokiaľ je vypočítaná návratnosť rozumná, zainvestuje sa. Druhý prístup je pragmatickejší a väčšina manažérov ide touto cestou, čo úplne chápem. Hľadanie biznis prípadov v IoT je v súčasnosti ešte pomerne ťažké. Aktuálne prebieha v oblasti IoT prvá vlna, kde sa investuje, priebežne sa hľadá ten správny biznis prípad, hoci aj s rizikom, že sa nenájde. Tu sa realizujú skôr vizionári, ktorí v IoT vidia potenciál. Tak to bolo aj v spomínanom prípade talianskych železníc. Oni na začiatku nemali žiaden biznis prípad. Iba vedeli, že keby spoznali parametre a vývoj kľúčových veličín prevádzky a údržby rušňov, tak tú schopní lepšie vykonávať ich servis. A myslím, že boli úspešní.

Prevádzkuje IoT Bratislava aj vlastnú LoRa sieť?

Stále ešte prevádzkujeme testovaciu sieť na báze LoRa, ale úsilie členov sa momentálne výhradne sústredí na LoRaWAN, predovšetkým na vývoj a konštrukciu LoRaWAN brán. Budeme sa snažiť postaviť LoRaWAN sieť tak, aby jej architektúra bola replikovateľná aj do iných miest inými komunitami.

Plánujete túto sieť aj komerčne ponúkať?

O definitívnom modeli sa v komunite momentálne živo diskutuje. Chceli by sme sieť prevádzkovať niekde na hranici komunitného a komerčného. Z hľadiska komunitného si bude môcť každý postaviť vlastnú sieť z komponentov, ktoré vyvinieme, pričom za istých podmienok ju bude môcť zahrnúť aj do našich sietí. Z komerčného hľadiska by sme na našich LoRaWAN sieťach chceli ponúkať komerčné služby, ako je napríklad technický monitoring siete a pod.

Kde vidíte praktické využitie vašich LoRaWAN sietí?

Dokáže ju využiť každý subjekt, ktorý má zariadenia a potrebuje z nich prenášať dáta, čiže aj priemyselné podniky alebo areály, ktoré nebudú viazané tým, aby využívali naše komerčné služby. Budú si môcť s našou LoRaWAN technológiou dokonca vybudovať aj uzavreté riešenie iba pre seba, ale bez podpory komunity.

Môže priemyselná sféra čerpať nejakú inšpiráciu z komunitného IoT?

Priemysel je pre mňa jeden zo segmentov, ktorý sa v princípe venoval IoT ešte pred tým, než sa to IoT vôbec nazývalo. Na druhej strane si myslím, že sú veľké rozdiely v aplikovaní technológií naprieč slovenským priemyslom. Na inej úrovni sú povedzme automobilky a úplne inde sú fabriky, ktoré si všetko financujú z vlastných príjmov. Myslím, že v priemysle to nebude v prvom rade o senzoroch, ale skôr o práci s dátami. Vidím tam väčší priestor pre integráciu dát a logiky nad nimi, prediktívne systémy, analytiku a vizualizáciu. Do implementácie IoT v priemysle by sa však nemal púšťať ktokoľvek len tak. Mali by to byť buď ľudia, ktorí dlhodobo spolupracujú s priemyselnou sférou a jasne chápu prínos IoT alebo to môžu byť pokojne tiež klasické softvérové firmy, ale s partnermi z priemyslu, čiže s niekým, kto priemyslu rozumie a vie, ktoré parametre a veličiny sú dôležité.

Priemysel považujem za jeden z najsilnejších sektorov hospodárstva, stačí si pozrieť rebríček prvej stovky firiem s najväčším obratom pôsobiacich na Slovensku. V priemysle dáva IoT jednoznačne zmysel, ak sa k nemu pristúpi rozumne a myslím, že je jedným zo segmentov, kde sa dajú riešenia IoT najrýchlejšie aplikovať. Platí rovnica, čím bližšie je implementácia IoT k fyzickému svetu, tým rýchlejšie sa uplatní. A priemysel je jednoznačne hlavne fyzický svet.

Poznámka na záver: Neformálna komunita IoT Bratislava vznikla na jeseň 2014 s cieľom priblížiť svet IoT profesionálom z regiónu CEE. Z piatich zakladateľov sa medzičasom utešene rozrástla a aktuálne eviduje 260 členov, ktorí pochádzajú hlavne z IT sektora a telekomunikácií. Pre zaujímavosť, na pravidelných mesačných stretnutiach je často vídať popredných manažérov telekomunikačných operátorov zodpovedných za oblasť IoT. Tak trochu prekvapujúco sa však na nich doteraz nezúčastnil žiaden zástupca z priemyselnej sféry. Podľa slov Jána Masaryka by komunita veľmi rada rozšírila rady členov práve zo sektora priemyslu. Prípadní záujemci nájdu všetky podstatné informácie na http://www.meetup.com/IoT-Bratislava  alebo http://www.internetofthings.sk.