Το Διαδίκτυο των Αντικειμένων και η Δύναμη του Πλήθους (Internet of Things and Crowdsourcing) Καθ. Σωτήρης Νικολετσέας 1,2 1 Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής, Πανεπιστήμιο Πατρών 2 Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστών και Εκδόσεων «Διόφαντος» (ΙΤΥΕ) ΕΚΘΕΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΤΕΧΝΟΓΝΩΣΙΑΣ Πάτρα, Απρίλιος 2015 1
Σύνοψη Α. Δίκτυα Αισθητήρων και το Διαδίκτυο των Αντικειμένων (Internet of Things) Β. Πληθοπορισμός (CrowdSourcing) Γ. Εξοικονόμηση Ενέργειας και Άνεση σε Έξυπνα Κτήρια Δ. Ο Κύβος Ελέγχου (Control Cube) Ε. Μελλοντικές Προοπτικές 2
Α. Δίκτυα Αισθητήρων (Wireless Sensor Networks) μικρού μεγέθους υπολογιστικοί κόμβοι περιορισμένων δυνατοτήτων/χαμηλού κόστους ποικιλία αισθητήρων (θερμοκρασίας, υγρασίας, φωτεινότητας, κίνησης κλπ.) ασύρματη επικοινωνία, περιορισμένη ενέργεια (μπαταρία) Κόμβος αισθητήρας TelosB μαζική ανάπτυξη σε περιοχές ενδιαφέροντος (κτίριο, χωράφι κλπ.) αυτοοργάνωση σε αδόμητα δίκτυα «Σύννεφο έξυπνης σκόνης» γρήγορη/περιοδική ανίχνευση τοπικών συνθηκών επικοινωνία με το Διαδίκτυο 3
Το όραμα για το Διαδίκτυο των Αντικειμένων Aισθητήρες παντού! => Μαζική, ασύρματη ένταξη στο διαδίκτυο αντικειμένων της καθημερινότητας (ρούχα, οχήματα, γυαλιά κλπ) και συσκευών (φωτισμός, κλιματισμός, ψυγείο κλπ), οπότε μετατρέπονται σε «έξυπνα» (Internet of Things - ΙοΤ) Σύγκλιση ψηφιακού και φυσικού κόσμου Διεισδυτικές Τεχνολογίες που «απορροφώνται» οργανικά στην καθημερινότητα (Mark Weiser) Google για τον φυσικό κόσμο (D. Estrin) Το 2012 ο αριθμός των συνδεδεμένων στο Διαδίκτυο συσκευών ξεπέρασε τον παγκόσμιο πληθυσμό
Β. H Δύναμη του Πλήθους/CrowdSourcing - Εστιάζει στη συλλογική γνώμη ενός μεγάλου αριθμού ατόμων σε αντιδιαστολή με την γνώμη μεμονωμένων ειδικών - Παραδείγματα: wikipedia, tripadvisor κλπ. Ο μέσος άνθρωπος μπορεί να είναι πλέον συνδεδεμένος παντού και πάντα Μπορεί να επικοινωνεί, να ανταλλάσσει πληροφορίες, να εκφράζει γνώμες και προτιμήσεις Αλλάζει το μοντέλο των διαπροσωπικών σχέσεων αλλά και ο τρόπος αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον Νέα οικονομικά μοντέλα που βασίζονται στην κλίμακα της δικτύωσης (network effect)
CrowdSensing («Πληθαίσθηση») CrowdSensing: Αντί να βάζουμε παντού ειδικούς αισθητήρες, αξιοποιούμε τους αισθητήρες πραγματικά φορητών συσκευών (smartphones, tablets) Σημαντικά ζητήματα ασφάλειας δεδομένων και ιδιωτικότητας! Θέματα αποδοτικότητας (π.χ. κατανάλωση μπαταρίας, χρήση μνήμης) Ανάγκη για ασύρματη φόρτιση συσκευών χωρίς καλώδια Ωραία θέματα για θεμελιώδη, συστημική και τεχνολογική έρευνα.
Γ. Εξοικονόμηση ενέργειας και άνεση σε έξυπνα κτήρια μέσω πληθοπορισμού Εφαρμογή: Εξυπνο σύστημα εξοικονόμησης ενέργειας σε αεροδρόμιο: (1) Το σύστημα προσκαλεί τους επιβάτες να στέλνουν αυτόματα πληροφορίες/μετρήσεις από τους αισθητήρες του κινητού τους (π.χ. θερμοκρασία, επίπεδο φωτισμού) (2) Για να δεχθούν, τους προσφέρει κάποια κίνητρα (π.χ. πρόσβαση στο διαδίκτυο, υψηλότερη προτεραιότητα στις προσωπικές περιβαλλοντικές προτιμήσεις τους) (3) Κάποιοι δέχονται και στέλνουν τις τοπικές τους πληροφορίες (4) Το κεντρικό σύστημα αποκτά μια λεπτομερή εικόνα των συνθηκών στο χώρο (5) Βελτιστοποιεί τη λειτουργία του (π.χ. του κλιματισμού και του φωτισμού) ώστε να επιτευχθεί καλός συνδυασμός εξοικονόμησης ενέργειας και άνεσης
Πειραματικό Δίκτυο στο ΙΤΥΕ/Παν. Πατρών Αισθητήρες στο δωμάτιο σχηματίζουν ένα αδόμητο δίκτυο και διασυνδέονται με το Internet Παρακολουθούν περιβαλλοντικές συνθήκες (θερμοκρασία, φωτεινότητα, ανθρώπινη παρουσία κλπ.) - Ελέγχουν καταλλήλως ηλεκτρομηχανολογικές συσκευές (φώτα, κουρτίνες, κλιματιστικό, εξαερισμός κλπ.) - Απομακρυσμένος έλεγχος δωματίου μέσω Internet (tablet, smart phone, κλπ.)
Αυτοματισμοί που έχουν υλοποιηθεί - εξατομικευμένη προσαρμογή δωματίου στην ανθρώπινη παρουσία (π.χ. οικονομική επίτευξη ιδανικής θερμοκρασίας, φωτεινότητας, ποιότητας αέρα κλπ) - καθοδήγηση εκκένωσης σε περίπτωση έκτακτης κατάστασης (φωτιά, σεισμός, κλπ) - αυτοματοποιημένη πρόσβαση σε χώρους - εντοπισμός θέσης κινούμενης οντότητας ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΤΑ 30% ΚΑΛΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΤΩΝ ΠΡΟΤΙΜΗΣΕΩΝ ΤΩΝ ΧΡΗΣΤΩΝ. Εξοικονόμηση έως Δωμάτιο: 35% Φώτα: 82% Οθόνες: 49% A/C: 29% Εξαερισμός: 89%
Δ. Ο Κύβος Ελέγχου (Control Cube) Επιτρέπει τη διασύνδεση με το Διαδίκτυο συμβατικών συσκευών και υποδομών και τη μετατροπή τους σε «έξυπνες» Ανοικτή λύση, ανεξάρτητη κατασκευαστή Ευελιξία, plug-n-play Χαμηλό κόστος Μία από τις 10 βραβευθείσες προτάσεις σε μείζονα διεθνή διαγωνισμό καινοτομίας
Ε. Μελλοντικές Επεκτάσεις - Αμφίδρομη/ομότιμη επικοινωνία κύβου ελέγχου και κινητών - Προσαρμογή αυτοματισμών στην κατάσταση/προτιμήσεις του χρήστη Tα σύγχρονα smartphones αποτελούν σουίτες αισθητήρων Μέσω των μετρήσεων των αισθητήρων εξάγεται η κατάσταση του χρήστη (π.χ. αν κάποιος περπατάει, αν τρέχει, αν είναι σε κλειστό/ανοικτό χώρο, αν δουλεύει ή αν ξεκουράζεται). Σενάριο: Σε ένα σπίτι οι συνθήκες δωματίου προσαρμόζονται στις δραστηριότητες των ανθρώπων, π.χ. όταν κάποιος κοιμάται η θερμοκρασία ανεβαίνει ή όταν παρακολουθεί τηλεόραση ο φωτισμός χαμηλώνει, αλλά και στις προτιμήσεις τους.
Το Ευρωπαϊκό Ερευνητικό Έργο ΙοΤ-LAB Αντικείμενο: Internet of Things + Crowdsourcing Διεπιστημονικότητα: Πληροφορικοί + Οικονομολόγοι + Ειδικοί σε Καινοτομία, Πανεπιστήμια/Εταιρείες/Ερευνητικά Κέντρα Εταίροι: ΙΤΥΕ/Παν. Πατρών, Mandat International (Ελβετία), Παν/μιο Γενεύης, Παν/μιο Southampton (UK), Παν/μιο Surrey (UK), εταιρεία DunavNET, Alexandra Institute (DK), Lulea University of Technology (Σουηδία). Ανταγωνιστική χρηματοδότηση από την Ευρωπαϊκή Ένωση (2.800.000 ) - στις 2 προτάσεις που επελέγησαν μεταξύ 50 που υπεβλήθησαν. (www.iotlab.eu) 12
Σωτήρης Νικολετσέας Email: nikole@cti.gr WEB: www.cti.gr/rd1/nikole Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας.