Úspěšná nasazení korporátního IoT

Internet věcí (IoT) začíná mít hluboký dopad na podniky a podnikatelské modely. IoT mění obory počínaje vládním sektorem přes technickou infrastrukturu až po dopravu a logistiku. Uvádíme organizace z pěti vertikál, které procházejí transformací díky technologiím IoT.

Vládní organizace

IoT mění městský život prostřednictvím řady iniciativ inteligentních měst. „Města a jejich vedení přemýšlejí ucelenějším způsobem o různých možnostech využití technologií, které se integrují a přinášejí různé aspekty města do jednotného celku,“ uvádí Tim Herbert, viceprezident výzkumu v asociaci CompTIA.

„Vylepšené rozhodování, které je možné díky novým nebo lepším tokům dat, je největší vnímanou výhodou,“ dodává Herbert.

Mezi několik klíčových příkladů iniciativ zaměřených na inteligentní města patří:

• Vodní hospodářství. Houston nedávno ztrácel v důsledku netěsných trubek cca 56 milionů metrů krychlových vody ročně (asi 15 procent spotřebované vody). Řešení spočívalo v zabudování senzorů a v použití inteligentních řídicích systémů čerpadel umožňujících lépe regulovat tok vody a identifikovat problémy.

Podobná řešení inteligentních měst by mohla zahrnovat kvalitu vody, zavlažování, odtok vody při bouřích, zvládnutí záplav a hospodaření s vodou v domácnostech.

• Veřejná bezpečnost. Dánská Kodaň nahradila více než polovinu svých pouličních svítidel energeticky úspornými světly LED. Senzory a připojení k městské síti umožňují automatické stmívání na základě denní doby nebo přítomnosti dostatečného měsíčního světla a schopnost zvýšit jas, když zaznamenají chodce nebo cyklisty.

Projekty týkající se inteligentních měst související s veřejnou bezpečností by mohly zahrnovat systémy dohledového videa s pokročilou analytikou, bezpilotní letecké protipožární systémy a systémy hlášení a monitorování incidentů pro občany.

• Životní prostředí. Citi-Sense, konsorcium 14 evropských států, zavádí síť „občanských observatoří“, která monitoruje kvalitu ovzduší pomocí nositelných senzorů. CompTIA konstatuje, že v Pekingu a několika dalších městech existují podobné crowdsourcingové snahy.
• Úspora energie. Americký úřad Nyserda pro výzkum a vývoj v oblasti energetiky oznámil svůj nový program RTEM (Real Time Energy Management), který využívá senzory, inteligentní měřiče a analytiku big dat k optimalizaci využití energie v komerčních budovách.
• Doprava. Společnost Columbus zavádí v Ohiu elektrické, samočinně se řídící kyvadlové spoje provozované v kombinaci s novým centrem rychlé dopravy. Asociace CompTIA uvádí, že systém umožní lepší vzájemnou výměnu dat mezi vozidly, komunikaci s dopravní signalizací a další dopravní infrastrukturou.

Energetika

Desítky let používaly energetické sítě obvyklý model: velké, centralizované elektrárny a vysokonapěťová vedení přenášející energii do rozvoden, které distribuují energii do domácností a podniků. Internet věcí ale může scénář energetické infrastruktury změnit.

Tyto velké elektrárny a vysokonapěťová přenosová vedení jsou stále součástí rovnice, ale totéž platí i pro komunitní solární energii, větrné farmy, malé rozvodné sítě, bateriové skladování elektrické energie atd.

Spojení těchto technologií s existující sítí, zvládnutí dohod na uzavřeném trhu a propojení transakcí mezi výrobci energie a kupujícími (možná i pomocí technologie blockchain) vyžaduje seriózní přepracování IT.

Energetická analýza. Úřad energetiky státu New York provozuje 16 výrobních zařízení (včetně dvou elektráren poháněných Niagarskými vodopády) a více než 2 240 kilometrů přenosových vedení.

Tato organizace připojila své energii produkující stroje k analytickému softwaru pomocí senzorů. Software poskytuje vedoucím operátorům prediktivní upozornění, která přesně předpovídají možné poruchy až několik týdnů před jejich výskytem.

Úřad NYPA také zahájil provoz síťového provozního střediska NYEM (New York Energy Manager), které bude obousměrně propojeno s 20 tisíci veřejných budov v celém státě.

Umožní mu to posílat řídicí příkazy systémům správy budov, a aktivně tak řídit úspory energie snižováním nároků na vytápění a chlazení v době nízkého využití (např. o víkendech, večer, když ve školách není vyučování, atd.).

V budoucnu by to mohlo být spojeno s obsazením budov, aby požadavky na udržování teploty odpovídaly počtu lidí v domě. Jakmile budou budovy plně on-line, NYEM by měla ušetřit více než 100 milionů dolarů ročně. NYPA doufá, že časem bude nabízet tyto služby i korporátnímu sektoru.

„Nějakou dobu bude trvat, než bude většina budov připojená obousměrně,“ uvádí Ken Lee, šéf IT NYPA. „Začneme s významným počtem, ale k připojení velkého procenta bude zapotřebí čas, protože mnoho budov má starší systémy pro správu budov neumožňující připojení. To je schopnost, kterou se aktivně snažíme zajistit.“

Sledování výkonu. RasGas, dodavatel zkapalněného zemního plynu (LNG) v Kataru, nyní provozuje sedm LNG linek (zařízení na zkapalňování a čištění LNG). RasGas nově vybavila tyto linky senzory, které analyzují výkon.

„Tyto linky byly identické, ale nepodávaly stejný výkon.Monitorováním výkonu pomocí čidel umístěných v rámci celé linky jsme dokázali zjistit, že je rozdíl způsoben nastavením některých ventilů,“ uvádí Derek Porter, zástupce GE, dodavatele IoT systémů. „To jim umožnilo ušetřit osm milionů dolarů.“

Zdravotnictví

Aerocrine je švédská společnost vyrábějící zdravotnické přístroje, které pomáhají lékařům diagnostikovat a léčit astma. Produkty Aerocrine Niox Mino a Niox Vero jsou v podstatě podobné policejním přístrojům pro měření obsahu alkoholu v krvi, ale tato zařízení měří podíl vydechovaného oxidu dusnatého (hodnota FeNO), což je důležitý biomarker pro zánět dýchacích cest.

Nejenže přesné měření FeNO v krevním oběhu pacienta pomůže lékařům určit, zda je astma příčinou symptomů pacienta, ale měření lze také použít k určení pravděpodobnosti citlivosti na steroidy.

Aerocrine využívá službu Microsoft Azure Cloud Services ke shromažďování telemetrických dat z počítačů připojených k zařízením Niox Mino a poté předává data k analýze.

Společnost vyvinula aplikaci, která přenáší komplexní data, jako jsou data čidel a údaje o okolním prostředí, z čidla každého přístroje, sériové číslo zařízení a snímačů a počet měření průtoku vzduchu, který zbývá na každém přístroji.

Azure Event Hubs přijímají data ze zařízení, zatímco Azure Stream Analytics zpracovává data, která se pak prezentují zákazníkům Aerocrine přes informační panely Microsoft Power BI pro Office 365.

Aerocrine také tato data kombinuje se svým systémem Microsoft Dynamics NAV ERP, aby poskytla prodejnímu týmu jasnější přehled o zařízeních.

„Potřebujeme tyto údaje analyzovat, abychom lépe řídili dodavatelský řetězec,“ prohlašuje Anders Murman, technologický ředitel v Aerocrine. „Každé zařízení například obsahuje senzor, který nakonec dosáhne nuly pro měření, protože nemocnice a kliniky spotřebují testy.Zdravotnické zařízení nás pak požádá o nový přístroj.Chtěli jsme však být proaktivnější, abychom znali časové nároky na naše prostředky v terénu.“

Tato data umožňují výrobci zjistit, zda zařízení pracují mimo své normální parametry – v podmínkách s příliš vysokou nebo příliš nízkou vlhkostí – a generovat upozornění, která je potřebné poslat týmu zajišťujícímu zákaznický servis.

Firma také využívá poznatky získané z údajů, aby lépe identifikovala významné body ovlivňující výkon, a používá tyto informace pro službu zákazníkům a podporu prodeje.

Zemědělství

Obor zemědělství také představuje inovativní projekty využívající internet věcí, které mají mimo jiné cíl zlepšit výnosy. Například americká Freight Farms produkuje plně vybavené „farmy v krabici“ vestavěné do přepravních kontejnerů s rozměry 12 x 2,5 x 3 metry.

„Vezmou přepravní kontejnery a vestaví do nich zemědělské jednotky rostoucích listnatých zelených rostlin,“ uvádí Ryan Lester, ředitel IoT v divizi Xively IoT společnosti LogMeIn, která je dodavatelem platformy Xively Connected Product Management (CPM) využívané společností Freight Farms.

„Přetvářejí farmaření na provoz, aby mohli řídit osvětlení, zavlažování a pH, takže můžete pěstovat byliny a zeleň podle plánu a přesně vědět, jaký výnos bude každý týden. Mění to farmaření z metody ‚doufáme, že dnes zaprší‘ a ‚doufáme, že bude slunečno‘ na plně automatizované prostředí, které dokáže optimalizovat výstup.“

Freight Farms také pomáhá uživatelům s crowdsourcingem návodů na základě výstupních dat z těchto jednotek. Lester uvádí, že údaje mohou například ukázat, že zvýšení vlhkosti na určitý bod a zvýšení pH o určité množství zvyšuje výnos plodiny o deset procent. Tyto údaje mohou následně ostatním uživatelům pomoci zvýšit jejich výnosy.

Spotřebitelské balené zboží

Sektor spotřebitelského baleného zboží (CPG) také zaznamenal úspěch při zavádění řešení založených na internetu věcí. Britská nápojová společnost Diageo, která stojí za skotskou whisky Johnnie Walker, začala používat „chytré láhve“ pro svou vlajkovou loď – whisky Johnnie Walker Blue Label.

Chytrá láhev je opatřena senzorickým štítkem vyrobeným pomocí technologie OpenSense společnosti Thinfilm Electronics. Dokáže detekovat zapečetěný a otevřený stav každé láhve. OpenSense využívá NFC funkci chytrých telefonů, což umožňuje společnosti Diageo odesílat personalizované zprávy zákazníkům, kteří si přečtou štítky pomocí svých chytrých telefonů.

Venky Balakrishnan Iyer, viceprezident pro digitální inovace v Diageo, uvádí, že přestože jejich firma vlastní velmi tradiční značky (mnoho z nich je 300 nebo 400 let starých), dochází s nimi k velkému množství digitálních interakcí.

„Jsou to lidé, kteří stojí v obchodech nebo v barech a přemýšlejí, jestli si koupí single malt nebo blend, highland nebo lowland,“ popisuje Balakrishnan.

Diageo zaznamenává miliony vyhledávacích dotazů na své značky, přičemž více než 50 procent z nich vzniká jen pár kroků od láhve v regálu. Inteligentní láhev je pokusem o usnadnění a formování této interakce.

Tato interakce nekončí po otevření láhve. „Víme, že nastala událost indikující otevření láhve,“ tvrdí Balakrishnan. „Naše komunikace se může změnit z rad spotřebiteli, kterou láhev koupit, na způsob, jak si daný produkt nejlépe vychutnat.“

Tento senzorický štítek má také využití v dodavatelském řetězci. Štítky umožňují sledování produktů v celém dodavatelském řetězci, v obchodě a v místě spotřeby. Senzorické štítky zůstávají čitelné i v případě, že došlo k poškození výrobní pečeti. To zajišťuje další úroveň zabezpečení, která chrání autentičnost produktu.

Příklady tuzemských nasazení průmyslového IoT

• Zemědělství a potravinářství

Chytrá vinice je projekt, který pomocí malé monitorovací stanice zaznamenává základní veličiny důležité pro potenciální rozvoj patogenů napadajících vinnou révu. Stanice monitoruje relativní vlhkost vzduchu, množství srážek a teplotu, speciální aplikace pak vyhodnocuje podmínky a předem upozorní vinaře na zvýšenou pravděpodobnost výskytu charakteristických patogenů (plísní) napadajících vinnou révu.

To umožňuje pěstiteli používat chemické postřiky cíleně a vždy jen proti konkrétnímu patogenu, nikoli plošně a preventivně jako doposud. Aplikace má i funkci, díky které může posílat reporty a upozornění na Twitter. Vinice si tak sama „tweetne“, že bude potřeba postřik. V tuto chvíli prý monitoruje už desítky vinic v Evropě.

Firma Softech zase nabízíProBee, komplexní monitorovací systém, který pomocí senzorů zvuku, teploty, otřesů, GPS modulu, váhy a kamery dokáže poskytovat veškeré potřebné údaje o životě včelstva a stavu úlu.

Teplotní a zvukové senzory umějí například určit, v jaké životní fázi včelstvo je, zda a v jaké míře je v úlu včelí plod nebo jestli vůbec má včelstvo kladoucí a zdravou matku. Z rozdílných zvukových projevů včelstva je možné odvodit i přítomnost nákazy. Úlovou váhou se dá hlídat nejen množství medové snůšky, ale i množství zásob, které je v úlu pro včely na zimu.

Softech umožňuje zájemcům „poskládat“ si službu podle vlastního uvážení a jednotlivé senzory se poskytují samostatně. Služba obsahuje i aplikaci elektronické evidence práce se včelstvy, ve které si včelaři mohou vést veškeré záznamy.

• Energetika

innogy začala svým zákazníkům nabízet novou aplikaci, pomocí které mohou sledovat aktuální spotřebu plynu a porovnávat ji s nastavenými zálohami.Data z plynoměru se přenášejí denně senzorem komunikujícím přes Sigfox. Životnost baterií v senzoru je v závislosti na umístění prý až deset let.

• Odpadové hospodářství

Etnetera AppSatori vyvinula systém Wasty.eu – on-line řešení umožňující v reálném čase evidovat a plánovat sběr odpadového recyklovatelného i nerecyklovatelného materiálu pomocí IoT technologií v rámci konceptu smart city. Systém poskytuje aktuální a statistická data o stavu kontejnerů, a správci tak mohou optimalizovat svozové plány a zlepšovat služby občanům (mezi nejviditelnější změny patří zamezení přeplněnosti kontejnerů, a tím i případnému nepořádku okolo nich.).

Doprava

Komplexní řešení pro jednoduché sledování polohy vozidel na dopravní síti nabízí IoT.smart. Zařízení umístěné na pohybujícím se vozidle v daných intervalech zasílají informace o GPS poloze do vyhodnocovacího portálu.

Tam se všechny údaje použijí pro další zpracování, jako třeba evidence událostí (GPS poloha, rozjezd, zastavení), vyhodnocení nárazu a přenos informace o poškození nákladu nebo průběhu přepravy (prostoje, ujetá vzdálenost) či sledování dalších parametrů (teplota, porušení elektronické plomby) apod.

Tento příspěvek vyšel v Computerworldu 2/2018. Časopis (starší čísla i předplatné těch nadcházejících) si můžete objednat na adrese našeho vydavatelství.