Johdatus esineiden internetiin

Johdanto

Viime vuosina esineiden internet (IoT) -laitteista on tullut yhä tärkeämpi osa jokapäiväistä elämäämme. Joitakin IoT-laitteiden yleisiä sovelluksia ovat:

  • Älykäs koti (esim. Älykkäät lamput)
  • Puettavat (esim. Älykellot)
  • Autonomiset ajoneuvot
  • Älykkäät kaupungit
  • Älykäs vähittäiskauppa

Wikipedian mukaan IoT-laitteet määritellään seuraavasti:

"THE esineiden internetin ( Esineiden internetin ) on laajennus Internet-yhteyksien tulee fyysisiä laitteita ja jokapäiväisiä esineitä. Embedded Elektroniikan, Internet-yhteydet, ja muun laitteiston (kuten anturit), nämä laitteet voivat kommunikoida ja olla vuorovaikutuksessa muiden kanssa Internetissä , ja niitä voidaan etävalvoa ja hallita "- Wikipedia [1]

Yksi IoT-laitteiden mielenkiintoisimmista ominaisuuksista on, että ne pystyvät tuottamaan suuria määriä dataa. Tätä voidaan käyttää erityisesti sovelluksissa, kuten tekoäly ja koneoppiminen.

Suurin osa IoT-laitteista voi tuottaa itse asiassa paljon erilaisia ​​Aikasarjan tietoja, jotka ovat erittäin kiinnostavia tekoälyä kohtaan.

Global Datan tekemän tutkimuksen mukaan esineiden internetin markkinoiden ennustetaan saavuttavan 318 miljardin dollarin uuden arvon vuoteen 2023 mennessä (jatkuvasti nousussa edellisiin vuosiin verrattuna).

Nämä ennusteet vahvistavat Googlen ja Microsoftin kaltaisten yritysten lisääntynyt kiinnostus investoida IoT-pilvialustoihin.

Kuinka IoT-laitteet toimivat?

IoT-järjestelmä vaarantuu neljästä pääkomponentista:

  1. Anturit: avulla laitteet voivat kerätä tietoja laitetta ympäröivästä ympäristöstä (esim. Nopeus, GPS-koordinaatit, lämpötila jne.).
  2. Yhteydet: kerätyt tiedot lähetetään peräkkäin pilveen (joko WiFi- tai Bluetooth-yhteyden kautta).
  3. Tietojenkäsittely: kun pilvi-infrastruktuuri on vastaanottanut tiedot, se voidaan sitten käsitellä (esim. Tarkistaa, vastaavatko vastaanotetut tiedot vaatimuksia ja eivätkö ne varoita käyttäjää).
  4. Käyttöliittymä: Kun tiedot on käsitelty, tulokset annetaan sitten käyttäjälle.

Tarkastellaan yksinkertaisena työnkulun esimerkkinä talon turvajärjestelmää.

IoT-laitteemme tarkistaa, onko talossamme tunkeilijoita käyttämällä Computer Vision -järjestelmää ( anturit ). Talon videotallenteet lähetetään sitten pilveen katsomaan, onko tunkeilijoita vai ei ( liitettävyys ). Tiedot käsitellään peräkkäin pilvessä ( tietojenkäsittely ), ja jos joitain tunkeilijoita havaitaan, saat ilmoituksen ( käyttöliittymä ).

IoT-järjestelmä voisi pystyä varoittamaan meitä monin eri tavoin (esim. Puhelinsoitto / viesti tai sovellusilmoitus), ja joissakin tapauksissa voimme pystyä ohjaamaan järjestelmää itse (esim. Lukitsemaan talon ovet).

Esineiden Internet-pilvialustat

Esittelen nyt joitain mielenkiintoisimmista IoT-pilvialustoista, joita voidaan käyttää IoT-laitteiden analysointiin ja hallintaan.

Google Cloud esineiden internet

Google Cloud on tällä hetkellä yksi markkinoiden tärkeimmistä pilviratkaisujen tarjoajista. Jotkut Google Cloudin tarjoamista IoT-toteutusten paketeista ovat:

  • Cloud IoT Core: käytetään laitteen (laitteiden) määrittämiseen ja suojatun yhteyden luomiseen niiden välille.
  • Cloud Machine Learning Engine: Sen avulla käyttäjät voivat luoda IoT-laitteiden keräämistä tiedoista koneoppimismalleja suorituskyvyn parantamiseksi ja seuraamiseksi.
  • Cloud Pub / Sub: tarjoaa IoT-laitteiden reaaliaikaisen analyysin.

Azure-esineiden internet

Microsoft Azure on toinen todella tärkeä pilvipalvelujen tarjoaja. Azure pystyy toimittamaan sekä valmiiksi räätälöityjä että täysin mukautettavia ratkaisuja. Tällä tavalla Azure pystyy tarjoamaan ratkaisuja sekä aloittelijoille että IoT: n asiantuntijoille. Microsoft Azure mahdollistaa IoT-järjestelmien skaalamisen helposti eri valmistajien laitteisiin ja tarjoaa myös analytiikan ja koneoppimispalveluiden tuen.

Amazon-verkkopalvelut (AWS)

AWS on yksi suosituimmista ratkaisuista pilvipalveluihin. AWS voi mahdollistaa IoT-projektien suorittamisen päästä päähän ja käyttämällä seuraavia neljää pakettia:

  • AWS IoT Core: on peruspaketti, jota voidaan käyttää IoT-laitteiden määrittämiseen. IoT Core -sovelluksen avulla voimme integroida erilaisia ​​laitteita kommunikoimaan toistensa kanssa suojatun yhteyden kautta, mikä mahdollistaa tietojen vaihdon pilvitallennustilan kautta.
  • AWS IoT Analytics: käytetään kaikkien IoT-laitteiden tuottamien tietojen käsittelyyn ja analysointiin. Kun kaikki tiedot on tallennettu puolirakenteisessa muodossa (esim. JSON, CSV), niitä voidaan sitten käyttää koneoppimistarkoituksiin (esim. Seurata ja optimoida IoT-laitteiden välistä vuorovaikutusta).
  • AWS IoT Device Defender: käytetään IoT-laitteiden suojausmekanismien rakentamiseen ja personointiin (kuten laitteen todennuksen ja tietojen salauksen valitseminen).
  • AWS IoT Device Management: mahdollistaa uusien IoT-laitteiden integroinnin ympäristöön ja niiden toimintojen seurannan / päivittämisen.

Johtopäätös

Esineiden internet -laitteilla on ehdottomasti todella tärkeä rooli tulevaisuuden tekniikan kehityksessä. Vaikka on vielä samat ongelmat, joihin on puututtava. Itse asiassa yksi IoT-laitteiden tärkeimmistä huolenaiheista voi olla kyberturvallisuus.

Koska useimmat IoT-laitteet käyttävät pilvikeskusta tietojensa tallentamiseen ja hyödyllisen tiedon keräämiseen Internetistä, se tekee niistä haavoittuvia hakkereiden hyökkäyksille (mikä luo yhden epäonnistumispisteen).

Tämän ongelman ratkaisemiseksi voi olla joko mahdollista nostaa salausstandardeja (hidastaa tiedonsiirtoa) tai käyttää tekoälyn suojaustekniikoita, kuten Differential Privacy ja Federated Learning.

Jos hakkeri pystyy pääsemään IoT-laitteen (tai koko ryhmän) hallintaan, siihen liittyy kaksi pääriskiä:

  • Hakkeri voisi käyttää ja varastaa IoT-laitteen käyttäjien arkaluontoisia tietoja.
  • Hakkeri pystyi hallitsemaan itse laitetta.

Aikaisemmin tarjottujen pilvipalvelujen lisäksi myös seuraavia voidaan pitää kelvollisena vaihtoehtona: SAP, Oracle Internet of Things, Cisco IoT Cloud Connect, IBM Watson Internet of Things jne.

Yhteystiedot

Jos haluat pysyä ajan tasalla uusimmista artikkeleistani ja projekteistani, seuraa minua ja tilaa postituslistani. Nämä ovat joitain yhteystietoni tietoja:

  • Linkedin
  • Henkilökohtainen blogi
  • Henkilökohtainen verkkosivusto
  • Keskikokoinen profiili
  • GitHub
  • Kaggle

Kansikuva tästä artikkelista.

Bibliografia

[1] Wikipedia, esineiden internet. Pääsy osoitteeseen: //fi.wikipedia.org/wiki/Internet_of_things

[2] IoT: n maailmanmarkkinoiden on oltava 318 miljardia dollaria vuoteen 2023 mennessä, kertoo GlobalData. Michelle Froese, tuulivoimatekniikka ja kehitys. Pääsy osoitteeseen: //www.windpowerengineering.com/business-news-projects/global-iot-market-to-reach-318-billion-by-2023-says-globaldata/

[3] Anni Junnila, MITEN IOT TOIMII - YHTEENVETO - TRACKINNO-BLOGI. Pääsy osoitteeseen: //trackinno.com/2018/08/09/how-iot-works-part-4-user-interface/how-iot-works-summary-001/

[4] Katsaus parhaista IOT-alustoista. Vinkkejä oikean pilviratkaisun valitsemiseen vuonna 2019. Anna Davydova, Edsson. Pääsy osoitteeseen: //www.edsson.com/en/blog/article?id=iot-platforms