Na pozadí, za nepříliš velké vědomosti laické veřejnosti, se rozvíjí sítě tzv. Internetu věcí (IoT). Jedná se o celoplošné bezdrátové pokrytí aglomerací i odlehlých míst za účelem propojení stovek tisíc či miliónů zařízení. Taková zařízení (především na bateriový provoz) jsou určena ke snímání fyzikálních veličin a přenosu naměřených dat do zázemí (back-endu). Měřit můžeme teplotu, tlak, vlhkost, PH, polohu, průtok, znečištění, hmotnost, spotřebu energií, ale také hodnoty biometrické či fyziologické.

Odtud plyne i možné (a také velmi pravděpodobné) nasazení Internetu věcí. Nalezne uplatnění v mnoha oborech lidského konání:

1. zemědělství (lokální meteostanice, monitoring vodních toků, hlídání ploch a zdravotního stavu skotu - „Internet of Cows“)

2. Smart City (telemetrie provozu, řízení dopravy, efektivní parkování, controlling životního prostředí a odpadů, inteligentní osvětlení)

3. energetika a průmysl (detailní správa přenosových soustav, prediktivní údržba)

4. doprava a logistika (zvýšení bezpečnosti a plynulosti dopravy, real-time monitoring)

5. zdravotnictví (přehled nad aktuálním zdravotním stavem, predikce nemocí)

6. nositelná (osobní) elektronika (přehled o zdraví, pohybu, interakce s okolím)

7. inteligentní domácnosti (komfortní a bezpečné bydlení, úspora energií)

Přenos informací v IoT sítích probíhá v nelicencovaných pásmech do 1GHz (Z-Wave, Sigfox, LoRaWAN, ZigBee), obvyklém a velmi zarušeném pásmu 2,4GHz (ZigBee, Thread, BLE, MiWi) případně v proprietárních sítích mobilních operátorů (NBIoT, 5G).

V České republice probíhá výstavba sítí založených na technologiích Sigfox (operátor T-mobile), LoRaWAN (České radiokomunikace) a NBIoT (operátoři O2 a Vodafone).

Nyní se podíváme se na jednotlivé (u nás zaváděné) technologie podrobněji – pro přehled pouze co se týče jejich hlavních parametrů:

Sigfox

- velikost zprávy: 0-12 Bytů

- rychlost přenosu: 100 bitů/s

- frekvence: 868 MHz (ETSI), 915 MHz (FCC)

- počet zpráv za den: 144

- vysílací výkon: 25mW / 14 dBm

- dosah v terénu: až 50km v terénu, 3 km ve městě pro indoor

- spotřeba: 5mA – 45mA při vysílání, 0mA v klidu

- výdrž na bateriích: 5-15 let (až 20 let na dvě AA baterie)

Bližší specifikace na https://makers.sigfox.com

LoRaWAN

- velikost zprávy: 256 Bytů

- rychlost přenosu: 250 bps – 50 kbps

- frekvence: 868MHz (ETSI), 913 MHz (FCC)

- modulace: SS Chirp - FSK

- počet zpráv za den: neomezený

- vysílací výkon: 25mW / 14 dBm

- dosah v terénu: až 40km v terénu, 15 km v příměstském prostředí a 2 - 5 km ve městě

- výdrž na bateriích: 5-15 let (podle hustoty komunikace)

Specifikace ke stažení: https://www.lora-alliance.org/portals/0/specs/LoRaWAN%20Specification%201R0.pdf

NBIoT (Release 13)

- nasazení v pásmech GSM a LTE

- rychlost přenosu: 250 kbps

- šířka pásma: 180 / 200 kHz

- frekvence: 700 – 900 Mhz (dle operátora)

- dosah: 10 – 15 km

- vysílací výkon: 100 mW / 20 - 23 dBm

Whitepaper naleznete zde: https://www.huawei.com/minisite/iot/img/nb_iot_whitepaper_en.pdf

Co se týče pokrytí naší země, potom je stav k Velikonocům 2017 následující:

• Sigfox pokrývá přes 86 % území (512 měst a 3488 obcí)
  

 

• LoRaWAN „naladíte“ nad všemi krajskými městy a dále městy: Mladá Boleslav, Kolín, Kralupy nad Vltavou, Roudnice nad Labem, Slaný, Kladno, Rakovník, Beroun, Příbram, Benešov u Prahy, Tábor, Domažlice, Klatovy, Blatná, Planá, Mariánské Lázně, Třebíč, Znojmo, Luhačovice, Velké Opatovice, Šumperk, Hranice na Moravě, Opava, Frýdek Místek, Havířov, Karviná, Otrokovice

• u NBIoT je stav neznámý, v současnosti probíhá testování našemi operátory

Provozovatelé sítí Sigfox a LoRaWAN plánují stoprocentní prokrytí naší republiky do konce letošního roku (2017).

Co nás čeká a pravděpodobně nemine?

Budoucnost propojených zařízení na úrovni balíčku na poště nebo našeho spodního prádla je přinejmenším zajímavá. Díky Internetu věcí si umím představit velmi efektivní nakládání se zdroji a odpady, zemědělství s většími výnosy a nižší spotřebou postřiků, jakožto propracovanou logistiku. Co je ale třeba vyzdvihnout, je přínos ve zdravotnictví – vždyť v prevenci a včasné diagnóze nemocí lze zachraňovat životy. A to už má smysl.

Miliony propojených zařízení, od různých výrobců, odlišného stáří, s přístupem k mnohdy citlivým údajům znamená velké bezpečnostní riziko pro každého konzumenta výhod Internetu věcí. Nedávno odhalený útok botnetu Mirai, který provedl historicky nejsilnější DDoS útoky a využil k tomu až 100 000 zařízení (většinou routerů, kamer a dalších IoT zařízení) to jen potvrzuje. Tvůrci technologií a samotných zařízení se tak musí soustředit na bezpečí dat po celé jejich cestě, aby Internet věcí neškodil, ale byl nám přínosem.

Otázka nastolená v nadpisu článku má tedy nejednoznačnou odpověď. Tak jako u všech nových technologií, i s Internetem věcí se musíme naučit zacházet. A nyní, kdy stojíme na počátku rozvoje IoT, máme velkou příležitost nasměrovat jej tam, kde bychom ho rádi jednou viděli.

Napsáno pro OSEL.cz ve spolupráci s www.iot-portal.cz