Kilka lat temu firma CISCO wieszczyła, że nadchodzi wielkimi krokami nowa epoka, której głównym aspektem będzie Internet i społecznościowe postrzeganie wszystkiego, co nas otacza. Wizje inteligentnych domów, budynków, a nawet miast, w których wszystko jest z sobą spięte i zarządzane za pomocą sieci, to nie czcze marzenia o przyszłości. To dzieje się teraz.
Liczyliście kiedyś, ile urządzeń w Waszym domu już dziś podłączyliście lub możecie podłączyć do Internetu? Zapewne w każdej domowej sieci znajdziemy komputery, telefony, tablety, ale coraz częściej również smartwatch, opaskę fitness, telewizor smart, a może nawet pralkę lub lodówkę. One wszystkie mogą być podłączone do Internetu, co może przynieść wymierne korzyści, ale jest obarczone również sporym ryzykiem.
Internet na dobre opanował niemal każdą dziedzinę naszego życia. Nie wyobrażamy sobie nie mieć poczty internetowej czy dostępu do banku z pozycji telefonu. Trudno dziś kupić telewizor, który nie miałby systemu operacyjnego z możliwością instalowania aplikacji i przeglądania stron WWW. Coraz niższe klasy nowych samochodów są wyposażane w systemy multimedialne z aktywną kartą SIM, dzięki czemu także nasze auto jest na stałe spięte z siecią.
Również nasze mieszkania, domy i biura coraz częściej są naszpikowane czujnikami, modułami i podłączonymi do sieci urządzeniami, które wymieniają informację miedzy sobą i są gotowe do użycia z dowolnego miejsca na świecie. Wystarczy smartfon podłączony do Internetu, by połączyć się z każdym z osobna lub wydać komendy wszystkim naraz.
Wszystko za sprawą trendu podłączania wszelkiego typu rzeczy do Internetu. Po co? By życie stało się prostsze i oczywiście tańsze. By zbierać informacje o nas, naszych zachowaniach, przyzwyczajeniach, by przetwarzać je, analizować i wykorzystywać dla naszych korzyści.
Czym jest IoT?
Internet of Things (Internet rzeczy) to termin stosunkowo młody. Do niedawna opisywał futurystyczną wizję sieci, w której znajdowałby się wszystkie urządzenia używane na co dzień. Mogą to być urządzenia duże, m.in.: telewizor, kino domowe, pralka, a nawet agregat prądotwórczy. Mogą to być też te mniejsze, jak: łączące się z siecią żarówki, zamki w drzwiach, szczoteczka do zębów czy termostaty do zarządzania klimatem w domu (ogrzewanie, klimatyzowanie, wentylowanie).
By mówić o jakimś przedmiocie jako części Internetu rzeczy, powinny być spełnione konkretne warunki – urządzenie musi łączyć się z siecią i być za jej pomocą zarządzane bądź też musi dostarczać do tej sieci informacje pozwalające, po ich przetworzeniu, na uzyskanie konkretnej wiedzy, możliwej do wykorzystania przez inne urządzenia.
IoT w automatyce budynkowej
IoT w odniesieniu do dzisiejszych systemów budynkowej automatyki wydaje się nieodzowny, gdyż sama automatyka bardzo mocno wyewoluowała i z prostego systemu zdalnych włączników światła czy kontroli ogrzewania stała się siecią pozwalającą na komunikację z urządzeniami multimedialnymi, gospodarstwa domowego, bezpieczeństwa, zdrowia i rozrywki.
Automatyka często dość błędnie była nazywana inteligentnym domem czy też budynkiem. W rzeczywistości był to bardziej system automatycznego sterowania niż byt inteligentny, działający autonomicznie. Jednak dzięki dodatkowym urządzeniom podłączonym do sieci, pozwalającym zbierać informacje, przetwarzać je i wykorzystywać do działań, takie systemy coraz poważniej mogą być traktowane jako rzeczywiście inteligentne. Centrala inteligentnego domu, im więcej informacji do niej dostarczymy, umożliwi wykorzystanie sterowanej przez nią automatyki do bardziej skomplikowanych działań wymagających jeszcze mniejszego udziału człowieka.
Inteligentne miasto
Internet rzeczy niemal w takim samym stopniu, co w elektronice konsumenckiej, rozwija się także w tej przemysłowej. Coraz częściej mówi się o Internecie rzeczy i automatyce w kontekście nie domu czy budynku, ale całych miast.
Technologia wsparta przez szereg czujników i procesów informatycznych pozwala żyć w inteligentnym mieście znacznie bardziej komfortowo, bezpiecznie i taniej. Takim przykładem zastosowań automatyki są mało uczęszczane drogi, które, gdy zapadnie zmrok, są często oświetlane zupełnie bez potrzeby, co przekłada się na wysoki koszt stały. Technologie sensorów pozwalają już dziś na uruchamianie oświetlenia po wykryciu rzeczywistego zmroku. Dzięki temu latarnie w piękny, długi wieczór zapalają się dużo później niż, tak jak to było wcześniej, o konkretnej godzinie. Postęp już wkrótce ma pozwolić zarządzać oświetleniem nie tylko na podstawie informacji o jasności na drodze, ale także gdy wykryty jest ruch. Takie wieczorne oświetlenie mało uczęszczanych dróg może się zapalać w chwili, gdy zostanie wykryty nadjeżdżający samochód lub idący po chodniku ludzie, a gasić zawsze wtedy, gdy nie jest potrzebne. To są realne korzyści finansowe. Inny, dokładnie policzony przykład, to liczniki zużycia mediów.
Dzięki inteligentnym licznikom, które samoczynnie przekazują stan zużycia, np. gazu, oszczędności 69 mld dolarów są na wyciągnięcie ręki. Niewiele mniej, bo 39 mld, zaoszczędzimy w ten sam sposób, kontrolując zużycie wody.
Inteligentne miasta to także odpowiednie zarządzanie natężeniem ruchu. Weźmy np. system kontroli wolnych miejsc parkingowych stosowany w wielu galeriach handlowych. Czujniki kontrolują wolne miejsca parkingowe, dzięki czemu klienci wjeżdżający na parking dokładnie wiedzą, ile jest wolnych miejsc i na których piętrach. Podobny system można wdrożyć w całym mieście. CISCO szacuje, że w dużym mieście oszczędności po wprowadzeniu takiego systemu byłyby niebotyczne – ok. 41 mld dolarów. W jaki sposób? Spięcie systemu informacji o wolnych miejscach parkingowych z wbudowaną w samochodzie nawigacją pozwoliłoby na wytyczanie trasy dokładnie do wolnego miejsca parkingowego, bez krążenia po całej okolicy, marnowania na to czasu i paliwa. Skorzystają na tym nasi pracodawcy, my, budżet i środowisko.
Elektronika ubieralna
Najbardziej oczywistym połączeniem naszej codzienności z Internetem rzeczy jest bardzo młody rynek urządzeń zwanych wearables, czyli elektroniką ubieralną: opaski fitness, smartwatche i ubrania naszpikowane czujnikami.
Noszona na nadgarstku, nawet do koszuli, plastikowa czy gumowa opaska fitness nikogo już dzisiaj nie dziwi. Rynek inteligentnych opasek monitorujących naszą aktywność fizyczną, jakość snu, przebyty dystans, a nawet tętno na dobre wpisał się w krajobraz codziennej rzeczywistości.
IoT w rynku wearables nie jest jedynie gadżetem. Choć ze zdziwieniem czytałem o pierwszym inteligentnym staniku, wadze łazienkowej publikującej informacje na Facebooku czy skarpetce z sensorem do założenia noworodkowi do snu, co „podłącza go” do naszego smartfonu, to trzeba przyznać, że każda taka inicjatywa powstaje z jakiejś rynkowej potrzeby.
Choć na pozór łączenie dziecka z telefonem brzmi niedorzecznie, to kryje się za nim rozwiązanie bardzo ważnego problemu. Bardzo poważnym problemem wśród noworodków, szczególnie wcześniaków, jest nagła śmierć łóżeczkowa (SIDS), polegająca na niekontrolowanym bezdechu u dziecka. Rozwiązaniem jest projekt Owlet, czyli inteligentna skarpetka, która ma wbudowany sensor pulsykometru oraz pulsometr. Ten pierwszy pozwala bezinwazyjnie oznaczyć wysycenie krwi tlenem. Pulsometr natomiast na bieżąco rejestruje częstotliwość bicia serca. Kiedy dziecko zasypia, zakładamy mu skarpetkę Owlet, by ta na bieżąco kontrolowała, czy wszystko jest w porządku. W chwili gdy odczyt z sensorów jest nieprawidłowy, informują nas o tym stacja bazowa oraz smartfon. Możemy zareagować.
W starzejącym się społeczeństwie krajów rozwiniętych ogromną rolę będzie odgrywała telemedycyna, a urządzenia ubieralne staną się wyznacznikiem nowoczesnej opieki zdrowotnej, w której kluczowe staną się: mobilność, regularność pomiarów i wygoda. Już za dwa lata rynek medycyny wearables ma być wart 7 mld euro.
Zastosowanie w domu
Dziś Internet rzeczy w polskim domu to głównie telewizor smart, ewentualnie dekoder pozwalający korzystać z VOD. I oczywiście komputer, tablet, smartfon. To jednak bardzo szybko się zmieni. Coraz przychylniej patrzymy w stronę systemów automatyki budynkowej. Społeczeństwo mimo wszystko bogaci się i chce mieć dobry samochód, telewizor czy system inteligentnego domu. I nie chodzi tu już wcale o wąskie grono nowobogackich, którzy chcą zrobić wrażenie na sąsiadach czy znajomych. Bo automatyka budynkowa i internetowe podejście do domowego wyposażenia to coś więcej niż gadżet. To coś, co przekłada się na oszczędności i zwiększone bezpieczeństwo mienia i osób. Komfort i zabawa są dopiero na samym końcu tej długiej listy zalet nowoczesnego, inteligentnego systemu automatyki.
Szacuje się, że do 2020 roku wartość rynku automatyki budynkowej urośnie do 55,48 mld dolarów. Dziś wartość tej gałęzi rynkowej wynosi ok. 30 mld. Poziom roczny wzrostu jest więc bardzo wysoki i rośnie niezwykle dynamicznie.
Dzisiejsze systemy automatyki budynkowej to zupełnie inne rozwiązania niż te, które znaliśmy dotychczas. Inteligentne domy pozwalały do tej pory jedynie zautomatyzować pewne działania – np. uzależnić oświetlenie podjazdu od pogody i jasności światła dziennego czy odłączyć ogrzewanie po wykryciu otwartych drzwi i okien. Dziś, za sprawą urządzeń działających w Internecie rzeczy, systemy budynkowej automatyki pozwalają z dowolnego miejsca na świecie imitować obecność w domu poprzez zapalanie światła, odsuwanie rolet czy uruchamianie systemu audio z pozycji telefonu komórkowego. Naszpikowane elektroniką urządzenia RTV i AGD mogą być sterowane trosce o komfort i bezpieczeństwo, można także monitorować ich prawidłowe działanie, a w razie usterki szybko podjąć działania w celu jej usunięcia.
Taki system, który na stałe ma spięty w sieci smartfon lub system multimedialny w samochodzie, może np. wykryć, że dojeżdżamy po pracy do domu, i na tę okoliczność przygotować dom na powrót – przewietrzyć salon, uruchomić telewizor, włączyć pranie, które po powrocie tylko wyjmiemy i rozwiesimy, wyłączyć zraszacze na czas przejścia przez ogród do domu, uruchomić ogrzewanie, a nawet zaparzyć kawę z ekspresu. Liczba urządzeń domowych z dziedziny inteligentnego domu oraz Internetu rzeczy jest przeogromna. Wśród nich znajdziemy każde urządzenie RTV oraz gospodarstwa domowego, które można podłączyć i zdalnie uruchamiać z poziomu aplikacji oraz systemów automatyki.
Zastosowanie w samochodzie
Światowi giganci z branży telekomunikacyjnej, technologicznej oraz producenci samochodów już dawno zaczęli rozwijać swoje działy R&D pod kątem Connected Cars, czyli zastosowań Internetu rzeczy w samochodzie.
Do 2020 roku po drogach będzie jeździć nawet 370 mln pojazdów na stałe podłączonych do Internetu. Duża część z nich, aż 250 mln, to samochody z zaimplementowaną technologią Google Projected Mode, Apple CarPlay oraz MirrorLink. Reszta to rozwiązania Ford Sync, Aha itp.
Zastosowań Internetu w samochodzie, w zależności od tego, czy jest to samochód prywatny, czy też firmowy, służbowy, jest bardzo wiele. Od tych rozrywkowych i wspomagających jazdę po wzbogacone systemy bezpieczeństwa (OnStar), na kontroli firmowej floty kończąc. Systemy multimedialne w samochodzie będą tak skonstruowane, aby pozwalały na komunikację dwukierunkową z posiadanym smartfonem, infrastrukturą drogową, a nawet innymi pojazdami. Dzięki temu korzystanie z zainstalowanych aplikacji w smartfonie będzie możliwe także na ekranie samochodowego systemu multimedialnego czy systemu HUD wyświetlającego np. informacje drogowe wprost na szybie. Sterowanie natomiast będzie się odbywać za pomocą przycisków na kierownicy i na kokpicie.
Taka integracja systemu wyposażonego w szereg czujników – czy to tych dbających o stan techniczny auta zbieranych za pomocą interfejsu OBD, czy czujników analizujących bezpieczeństwo naszej jazdy – wraz ze stałym połączeniem z Internetem pozwolą na zaoferowanie wielu nowych usług z niemal każdej dziedziny życia. Informacje o stanie technicznym auta mogą być transmitowane do serwisu, który – poinformowany o usterce – skontaktuje się z nami w celu ustalenia wizyty serwisowej. Informacje zebrane z czujników analizujących bezpieczeństwo jazdy może być kluczową informacją dla ubezpieczyciela przy ustaleniu oferty na OC/AC. Natomiast systemy bezpieczeństwa w chwili wykrycia wypadku mogą pozwolić natychmiast wezwać pomoc. Na takiej zasadzie działa już dziś system OnStar.
Każde z urządzeń miało średnio 25 słabych punktów, a z aż ośmiu na 10 urządzeń udało się wydobyć prywatne informacje o użytkownikach – loginy, hasła, adresy e-mailowe, adresy, a nawet daty urodzin czy numery kart kredytowych.
(Nie)bezpieczeństwo danych
Piętą achillesową Internetu rzeczy jest bezpieczeństwo danych i transmisji dokonywanej między urządzeniami. Pomijając niebezpieczeństwo utraty prywatności i wykorzystywania zbieranych przez urządzenia informacji o naszych codziennych zachowaniach, przyzwyczajeniach i wyborach, które mogą zostać wykorzystane przez producentów w dość niecny sposób, urządzenia na stałe podłączone do Internetu mogą zostać w stosunkowo łatwy sposób przechwycone przez hakerów i wykorzystane przeciwko nam.
Hawlett-Packard to sprawdził i wyniki ich badań były zatrważające. Siedem na 10 urządzeń IoT miało ważne błędy w oprogramowaniu zabezpieczającym. Badacze przyjrzeli się telewizorom, kamerom, termostatom, systemom sterowania oświetleniem, drzwiami i alarmom. Każde z urządzeń miało średnio 25 słabych punktów, a z aż ośmiu na 10 urządzeń udało się wydobyć prywatne informacje o użytkownikach – loginy, hasła, adresy e-mailowe, adresy, a nawet daty urodzin czy numery kart kredytowych. Takie informacje na czarnym rynku są bardzo dużo warte i poszukiwane. Skoro jest popyt, to będzie także rosła podaż, a więc zainteresowanie pozyskiwaniem takich informacji.
Urządzenia podłączone do Internetu to także łakomy kąsek dla twórców botnetów. Każde takie urządzenie, które przecież jest częścią internetowej sieci i ma indywidualny adres IP, może być jedną z maszyn „zombie” wykorzystywanych w hakerskich atakach. Firma Proofpoint z USA nie tak dawno temu informowała o przeprowadzonym cyberataku z wykorzystaniem botnetu o wielkości 450 tys. adresów IP. Ponad 100 tys. z nich należało do internetowych routerów, kamer, a nawet… lodówki.
Dlatego przed producentami urządzeń działających w Internecie rzeczy stoi nie lada wyzwanie w postaci edukowania klientów, ale także zadbanie o bezpieczeństwo połączenia w samych urządzeniach. Aż 70% urządzeń analizowanych w badaniu HP nie szyfrowało połączeń z siecią domową oraz Internetem. Spora ich liczba nie miała żadnego systemu kontroli dostępu, pozostając w otwartej sieci bezprzewodowej. Biorąc pod uwagę informatyzację systemów bezpieczeństwa w domu, m.in.: systemu alarmowego, rolet, okien i drzwi antywłamaniowych czy sterowanych elektronicznie zamków w drzwiach, takie otwarcie sieci przez urządzenie AGD czy RTV podłączone do Internetu jest równoznaczne z oddaniem kluczy złodziejom i powiedzenie – bierzcie i róbcie, co chcecie.
Zresztą nawet dobrze zabezpieczone systemy też nie gwarantują pełnego bezpieczeństwa. Samochody z systemami Connected Cars w wielu wypadkach pozwalają z poziomu aplikacji na smartfonie uruchomić automatyczne parkowanie czy wyjazd z miejsca parkingowego, a także na odblokowanie drzwi. Takie potencjalnie ułatwiające życie kierowcy technologie to także narzędzia, które mogą znacznie ułatwić życie także złodziejom i przestępcom.
Michał Gruszka
