Teadus ja tulevik

Asjade Internet – puust ja punaseks ja digitaalseks

Rubriiki toetab

Milleks oodata?
Vastuvõtt juba käib!
Esita avaldus täna!

Kui mõtleme Asjade Internetist või värkvõrgust, siis üks lihtsamaid näiteid võib olla aktiivsusmonitor, mis mõõdab sinu samme või pulssi treeningu ajal.

Nutitelefoniga seotult saad teha ülevaateid, kui palju oled näiteks kuu aja jooksul maha kõndinud või saada mõnelt spordirakenduselt soovitusi, kuidas peaksid parema füüsilise vormi nimel targalt sportima. Mida peaksid sellest valdkonnast aga veel teadma või mis on selle tugevad ja nõrgad küljed?

Mis asi see Asjade Internet ikkagi on?

TalTechi Asjade Interneti Arenduskeskuse teadur Mairo Leier kirjutab iot.ttu.ee blogis, et Asjade Internet ehk Nutistu [EKI] ehk Värkvõrk on interneti kaudu seotud asjade võrk, kus need asjad kasutaja ja üksteisega informatsiooni jagavad ja vahetavad ning koos teatud ülesandeid täidavad. Asjad ehk seadmed võivad olla nt nutitelefonid, köögitehnika, pesumasinad, autod, meditsiiniseadmed, aktiivsusmonitorid, hooned jms.  [Wikipedia]. Definitsioonist lähtuvalt võib arvata, et tegemist on justkui väga keeruka süsteemiga, kuid tegelikkuses puutume me igapäevaselt selliste süsteemidega kokku.

Kõik asjad/seadmed, mis meid igapäevaselt ümbritsevad ja mida kasutame, omavad meie  jaoks teatavast väärtust. Samas ei pööra me nende tegevusele suurt tähelepanu, me ei mõtle tihti sellele, millist informatsiooni võiksid need esemed koguda ja endas talletada. Vaatame siinkohal näitena kohvimasinat. Vastavate sensoritega suudaks kohvimasin kokku koguda, kui kanget, kui palju, millal ning kes kohvi tarbivad. Sellise informatsiooniga võiksime kohvimasina tegevust automatiseerida nii, et kööki sisse astudes oleks minule sobiv kohv juba valmis tehtud.

Tegelikult mõistaksid seda lahendust disainivad insenerid väga kiiresti, et puhtalt kohvimasina kogutud informatsioonist ei piisaks, sest inimesed ei käitu iga päev minuti pealt samamoodi. Ehk oleks abiks see, kui teaksime, et kofeiini vajav keha on toolilt lahkunud, haigutab ning liigub köögi suunas? See aga tähendaks, et meil oleks vaja veel nö “tarkasid asju” (lisaks nutikale kohvimasinale), mis oskaksid inimese käitumise kohta informatsiooni koguda ja veelgi enam – neid andmeid üksteisele edastada ning selle põhjal analüüsida meie igapäevast käitumist. Selline „asjade“ süsteem loob võimaluse personaalselt iga inimese jaoks luua just talle sobiv keskkond, kus seadmed arvestavad selle inimese eripära ja käitumisega, tehes samaaegselt inimese elu mugavamaks.

Kuidas mõjutab tehnoloogia meie igapäevast elu?

Nagu eelnevast kohvimasina näitest välja tuli, võib seadmete poolt kogutud informatsiooni kasutamine muuta kontoriinimeste elu oluliselt mugavamaks. Kas ka elukeskkond võiks asjade internetist kasu saada? Kui vaataksime natukene teadlikumalt ümbruskonnas ringi, siis ilmselt paneksime üpriski kiiresti tähele, et väga tihti valgustatakse tänavaid, kus kedagi ei liigu. Tegelikult saab erinevate anduritega seda probleemi lihtsasti lahendada. Analoogselt töötab juba täna Asjade Interneti võimalusi kasutades Kalaranna tänav Tallinnas, mis lülitab kõnnitee valgustuse inimeste ja autode puudumisel välja. Lisaks sellele suudab tänav reguleerida valgust vastavalt sellele kas teekate on kuiv, märg või hoopis lumega kaetud. Veelgi enam, liikluse tiheduse jälgimine aitab linnaisadel märgata vajadust ja nõudlust uute teelõikude järele. Erinevate asjade poolt kogutud andmetele nutitänaval saab pilgu peale heita siin.

Ka hoonete planeerimisel arvestatakse tänapäeval erinevaid Asjade Interneti kasutusvõimalusi, paigutades sinna nutikaid seadmeid, mis oskavad muu maailmaga suhelda. Enamikes uutes ehitistes on üldjuhul olemas erinevad (gaasi, elektri ja vee tarbimise) kauglugerid, mis aeg-ajalt saadavad informatsiooni vastavale teenusepakkujale. Luksuslikemas kompleksides võib kohata isegi kodujuhtimise äppi, millega saab temperatuuri reguleerida, ukselukku liigutada, majja sisenevaid ja väljuvaid inimesi jälgida ning isegi sauna küttekollet aktiveerida. Populaarseks on muutunud ka suitsuandurid, mis suudavad iseseisvalt vajaduse korral abi kutsuda. Sellised funktsioonid teevad kiire eluviisiga inimeste elu paljuski lihtsamaks ja turvalisemaks.

Ka Tallinna Tehnikaülikooli arvutisüsteemide instituudis tegeldakse asjade internetiga. Et seda teemat veelgi lihtsustada ja näitlikustada oleme ehitanud tudengite kaasabil lego-näidismaja, mille põhjal on võimalik tutvustada kuidas näiteks meie igapäevane nutikodu töötab. Veelgi enam – kuidas sellist lahenduse arendusega ise pihta hakata. Lähemalt saab uurida kuidas töötavad erinevaid nutilahendused nagu automaatne valgusustus, temperatuuri reguleerimine ning kaugjuhitavus. Detailsemalt plaanime nendest teemadest kirjutada juba eraldi postitustes.

Millised on IoT tehnoloogia tugevad ja nõrgad küljed?

Ühelt poolt muudavad kõik uued asjad meie elu lihtsamaks, kuid samas toovad kaasa ka potentsiaalseid probleeme. Proovime siinkohal tähelepanu juhtida põhilistele punktidele.

Tugevad küljed:

  • Informatsiooni kogumine võimaldab luua ja planeerida vajaduspõhiseid lahendusi. Tehisintellektirakendused aitavad analüüsida meie ümber kogutud informatsiooni ning tuua välja olulised nüansid, mis aitavad välja töötada paremaid lahendusi.
  • Automatiseerides hoiame kokku ajas, rahas ning potentsiaalselt tarbitavas energias, kuna nii ettevõtete kui meie endi peamine eesmärk on vähendada oma kulusid ning suurendada sissetulekuid. Üks võimalus selleks on automatiseerida neid kohti, mis kulutavad kõige rohkem raha ja aega.
  • Tehnoloogia teke loob põhja uute toodete ja teenuste arendamiseks. Kõik suuremad IT-ga seotud ettevõtted on üheks oma peamiseks eesmärgiks võtnud Asjade Internetiga seotud teenuste ja toodete arenduse, mis näitab omakorda kui oluline see valdkond on.

Nõrgad küljed:

  • Kuna pakutavad lahendused pole lõplikult välja kujunenud on keeruline erinevaid seadmeid liidestada ja suuri ühtselt töötavaid süsteeme luua. Selline olukord on tingitud eelkõige tehnoloogia kiirest arengust.
  • Väga lihtne on uuendada tarkvara ühel või kahel seadmel regulaarselt. Kui seadmeid (asju, mis on internetis) on palju, võib tekkida olukordi, kus kasutatakse iganenud tarkvara ning seega ollakse avatud võimalikele küberrünnakutele, mis tõusevad iga päevaga aina enam päevakorda.
  • Paljud teenused sõltuvad omavahelisest ühendusest ja andmete pidevast liikumisest, seega võib keskse rikke puhul tekkida märkimisväärne kahju mitmes süsteemis korraga.

Milline on tehnoloogia tulevik ja milliseid võimalusi see loob?

Praegust olukorda hinnates võib olla kindel, et Asjade Internet on endiselt populaarsust kogumas ning uued lahendused ootavad juba kasutusele võtmist. Mõned eksperdid on julgenud väita, et järgmise kümnendi jooksul jõuab Internetti mitukümmend miljardit seaded juurde ehk üle saja seadme sekundis. Lisaks igapäevaesemetele on oodata tõenäoliselt ka tööstusseadmete pilve toomist vastavalt automatiseeritud tööstuse neljandale versioonile (Industry 4.0) ning teadaolevalt planeeritakse 5G andmesidevõrku spetsiaalselt arvestades sinna kolivaid võimalikke nn asju.

Inimestega seotud informatsiooni kogumine paneb paljusid esmalt kulme kergitama ja tekitab küsimusi mis eesmärgil neid andmeid hiljem kasutada võidakse. Tegemist on õigustatud küsimusega ning küsimusega, millega ülemaailmselt riiklikel tasanditel aktiivselt tegeletakse, kuidas säilitada inimeste privaatsus. Kindlasti ei hakka suuremat sorti andmete analüüs asjade poolt toimuma kohe ja praegu, vaid pigem ilmuvad uued lahendused meie kõrvale järk-järgult, kooskõlas turvastandardite, tehnoloogia arengu ja kohanemisvõimega.

Millistel infotehnoloogia teaduskonna õppekavadel ja õppeainetes on võimalik õppida Asjade Interneti kohta?

Täna on infotehnoloogia teaduskonnas (erinevate instituutide juures) käsil mitu Asjade Interneti valdkonna projekti. Üheks nendest projektidest on iseauto (projektiga saab lähemalt tutvuda siin: http://iseauto.ttu.ee). Antud projektiga on seotud mitme teaduskonna kui ka õppekava tudengid. Infotehnoloogia teaduskonnast löövad antud projektis kaasa tudengid, kes õpivad arvutisüsteemide ja informaatika õppekavadel.

Asjade interneti ehk süsteemi loomiseks on vajalikud algteadmised nii riistvarast kui ka tarkvarast ning seetõttu võib öelda, et pea kõikidest IT-teaduskonna õppekavadest on võimalik algteadmisi omandada.

Õppekavade kohta saad täiendavalt lugeda siit: https://www.ttu.ee/teaduskond/infotehnoloogia-teaduskond/sisseastujale-34/

Lisaks toome siinkohal välja mõningad õppeained, mis vastava valdkonnaga seotud. Kuna Asjade Interneti valdkond on väga suur, siis on võimalik teadmisi omandada väga erinevates alamvaldkondades.

Kõik, keda huvitab robotite ehitamine ja nende juhtimine leiavad kindlasti palju huvitavat sellistest õppeainetest nagu RobotitehnikaRobootikaRobotite juhtimine ja tarkvaraTööstusrobootika.

Kui on huvi aga ise seadmeid disainida ja valmis ehitada, siis on kindlasti abi elektroonikaalastest teadmistest, mida õpetatakse näiteks ainetes Skeemitehnika projekt ja Elektroonika.  Kes soovivad aga sellele oma disainitud elektroonika moodulile ka omatehtud tarkvara kirjutada, nende jaoks on kindlasti väga kasulikud näiteks Sardsüsteemide alusedSensoorika ja Arukad hooned, kus saab ettekujutuse nii erinevatest sensoritest kui ka ise mitmeid programme kontrolleritele kirjutada.

Kui aga on rohkem huvi, mida nende kogutud andmetega peale hakata ja mil viisil neid analüüsida saaks, siis on väga suureks abiks õppeained Matlab ja numbrilised meetodid ja Andmebaasid. Need ained annavad aimu näiteks kuidas andmeid üldse andmebaasides hoitakse ja kuidas ühes enim kasututavas tarkvaras MATLAB saaks väga väikese vaevaga joonistada nende andmete abiga kõikvõimalikke graafikuid.

Loo autoriks on TalTechi Asjade Interneti Arenduskeskuse teadur Mairo Leier.

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate tehnoloogia-, auto- ja rahaportaali olulisematest lugudest.