Többségünk szeme elől rejtetten, de óriási forradalom bontakozik ki: a dolgok internete (Internet of Things, IoT) robbanásszerűen fejlődik, egyre több és több eszköz csatlakozik a hálózathoz, és szolgáltat adatokat, amelyeket aztán különböző szempontok alapján használnak fel és értékelnek ki. A Gartner becslése szerint, az évtized végére egy nagyságrenddel nagyobb számban képviselik majd magukat ezek a készülékek az interneten, mint mi, emberek. A piackutató állítása szerint 2020-ra legalább 25-30 milliárd „dolog” alkotja majd ezt a hálózatot. Eközben a Cisco egyenesen 50 milliárd IoT eszközt vízionál a következő évtized legelejére.
Ennek az elképesztő fejlődésnek az eléréséhez természetesen számos dolgot kellett megoldania a mérnököknek. De ne szaladjunk ennyire előre, elsőként tisztázzuk, mi is az az IoT, illetve hogyan jött létre!
Dolgok mindenhol – A Dolgok virágzó élete az Interneten… vagy hol is pontosan?
Az első, folyamatosan internetre csatlakozó, nem számítógép-jellegű eszköz 1982-ben született meg az amerikai Carnegie Mellon Egyetemen, egy hálózatra kapcsolódó kóla automata képében. A fogalom azonban csupán 1999-ben hangzott el először. Az abban az időben a Procter & Gamble-nél, majd az MIT-nál dolgozó Kevin Ashton azokat az eszközöket, épületeket, járműveket, szenzorokat, tehát gyakorlatilag bármit értett az IoT alatt, melyek nem különálló entitásként, szigetszerűen működnek, hanem folyamatos kapcsolatban állnak az internettel – és így igény szerint akár egymással is.
Ha a dolgok internetének nem is feltételül fő funkciója az adatgyűjtés, más eszközök vezérlése, ezen képességek minden, a dolgok internetét alkotó eszközt jellemeznek.
Nézzük meg közelebbről néhányat az okos Dolgok közül – miben többek és miben kevesebbek, mint hagyományos megfelelelőik?
Vegyünk például egy okos hűtőszekrényt példaképpen. Ennek elsődleges feladata a benne tárolt élelmiszerek megbízható, stabil hűtése, ugyanakkor érzékelői és a folyamatos hálózati kapcsolat miatt sokkal többre képes hagyományos társainál. Észlelni tudja, ha fogytán van egy, a tulajdonosa által fontosnak tartott élelmiszertípus (például a tej), és erről tájékoztatni tudja egy üzenetben a felhasználót. A fejlettebb készülékek megfelelő engedélyek birtokában pedig akár online rendelést is leadhatnak a szükségesnek ítélt termékekre – emberi beavatkozás szükségessége nélkül.
Egy másik jó példa a Ring Video Doorbell Pro, ami egy kapucsengő, mégis távol van egy egyszerű csengőtől. Ez a kapucsengő lehetővé teszi, hogy lássuk, amit a kameránk lát, illetve hogy online, valós időben is meg tudjuk nézni, hogy mi történik a házunk táján, akár éjszaka is, köszönhetően az infravörös kamerának. Ezen túl ez az okoscsengő lehetőséget biztosít számunkra, hogy bárkivel, aki a kapunk előtt áll, beszélgessünk a mobil eszközünkön keresztül… még a kedves fickóval is, aki egy furcsa típusú kulccsal próbál bejutni hozzánk.
A legkedvesebb példánk mind közül az okos növényápoló. Ideális helyzetben ennek az eszköznek az a szuperereje, amiben sok emberi növénygondozó szenved hiányt: a memória és a kiszámíthatóság.
Talán mindenkinek ismerős a kókadt virágok látványa, miután hazaérkeztünk egy hosszabb túrából, de legyünk őszinték, ez többször történik meg, mint ahányszor szabadságra megyünk.
Mindazonáltal az IoT piac nem is csak egy megoldást kínál erre a problémára. Mindegyik figyelemmel kíséri a növény hidratáltságát és néhányuk a napfény mennyiségét és a talaj tápanyag szintjét is nyomon követi. Bármikor, amikor ezek közül valamelyik hiányzik vagy kevés van belőlük, az eszközhöz tartozó mobil alkalmazás vagy webes felület értesítést küld nekünk, így soha többé nem fogjuk elfelejteni, hogy meg kellene öntöznünk a növényeinket.
Mi hiányzik és mi az, ami biztosan nem?
Ezek az eszközök azért is érdekesek számunkra, mert a jövő szele lengi körbe őket. Ugyanakkor beszélhetünk-e vajon valóban egymáshoz kapcsolódó Dolgok hálózatáról?
Egyfelől valóban mindegyik kapcsolódik az internethez, és így közvetetten kapcsolódnak egymáshoz is, ha csak az adatokon keresztül is, amit gyűjtenek és amelyek az interneten megtalálhatókká válnak, ahonnan pedig éppen ezek az eszközök használják fel az adatokat a saját működésükhöz. Mindazonáltal, a közvetlenül kapcsolódó eszközök hálózata egy egészen más történet.
Ez, minden kétséget kizáróan a legnagyobb kihívás a Dolgok Internete vonatkozásában. Ez pedig abból követlezik, hogy ahány lehetőséged van egy eszközön arra, hogy testre szabd, annál bonyolultabbá válik ez több kapcsolódó eszköz esetében, hiszen nem csak az alapértelmezett beállításokat kell kitalálni, hanem a speciális, nem tipikus eseteket is számításba kell venni és a beállításokat ezeknek megfelelően módosítani. Ez talán könnyűnek hangzik, de mégsem az. Képzeljük el, hogy egy beállítás összes kapcsolt eszközre gyakorolt összes hatásának tudatában kell lennünk, illetve az egyes beállítások más eszközök beállításaira gyakorolt hatásával is. Ha bármit figyelmen kívül hagyunk, akkor komoly gondba keveredhet a felhasználó.
Ebben az értelemben ugyanazzal a problémával állunk szemben, amelyet Don Norman is fejteget “The design of Everyday Things” című könyvében, vagyis hogy a digitalis eszközök korában cselekvések és következmények eltávolodtak egymástól, ezáltal pedig a kettő közötti kapcsolatról csak homályos elképzelésünk van.
Az okos otthon az új hype
Az okos otthonok a külső környezeti viszonyoknak, az adott napszaknak és a felhasználói szokásoknak az elemzésével önműködő, kényelmesebb és hatékonyabb otthon-élményt kínálhatnak a lakóknak. Adatgyűjtés szempontjából olyan eszközökre van szükségünk, melyek az internethez vannak kötve, és amelyek különböző érzékelőkkel vannak ellátva. Például az erős napsugárzás – melyet fényérzékelők észlelnek – beindíthatja az árnyékolókat, csökkentve a helyiségeket érő hőmérsékleti terhelést. Amennyiben ez a helyzet délután, az első lakó várható hazaérkezése előtt még mindig fennáll, akkor a légkondicionálást is elindíthatja. Így ideális otthoni klímát teremthet a munkából hazaérkezők számára – a hazaérkezést természetesen mozgásérzékelők érzékelik – anélkül, hogy ehhez energiafaló módon egész nap járatni kellett volna a berendezéseket….
Ez így nagyon szép is lenne, de a fentebb említett, a dolog komplexitását adó tényezőket – a végfelhasználó életstílusát és a használat körülményeit is figyelembe kell vennünk, hiszen a beépített érzékelők önmagukban nem intelligensebbek, mint egy gyöngytyúk, és épp ennél az oknál fogva nekünk kell az intelligenciát a rendszerhez adnunk, még úgy is, hogy ezek az eszközök egyenként is hatalmas mennyiségű adatot gyűjtenek be és egyben kapnak is az internetről.
Az adat nem egyenlő az ésszel
Nem árt észben tartani, hogy az adat önmagában még mindig nem rokonértelmű a GAI (General Artificial Intelligence vagy általános mesterséges intelligenciával) bármilyen IoT jellegű termék esetében nagyon fontos figyelembe venni, hogy kik fogják használni és milyen körülmények között, hiszen a beépített szenzorok önmagukban semmivel sem intelligensebbek, mint egy gyöngytyúk.. Ugyan, az az előzetes tudásunk ezekről a szerkezetekről, hogy nagyon okos, számítógépvezérelt eszközök, hiszen nagy mennyiségben gyűjtenek és fogadnak adatokat az interneten keresztül, de mégse felejtsük el, még mindig nem arról van szó, hogy megszületett volna a GAI (General Artificial Intelligence). A legegyszerűbben úgy lehet szemléltetni, hogy mi is az a GAI, ha magunk elé képzeljük bármelyik filmbéli robotot, ami “életre kelt”, mint például a HER vagy a kisfiú robot az A.I. – Mesterséges Intelligenciából, vagy az Ex Machina, de egyébként ilyen WALL-E is Disney PIXAR-éktól.
Ezek mindegyike egy olyan mesterségesen előállított intelligens lényt ábrázol, aki képes a tanult ismeretanyagok, saját és mások tapasztalatai alapján általánosítani és következtetéseket levonni a jövőre nézve. Ha bizonyos területeken ez már el is mondható valódi mesterséges intelligenciákról is, olyan széleskörben alkalmazni a megszerzett tudást, mint az ember, eddig semelyiknek sem sikerült. Nem beszélve a saját motivációkról, a döntéshozatal érzelmi alapjairól vagy az életösztönről, amelyek mind-mind szerepet játszanak abban, hogy a lehető leghatékonyabban oldjuk meg a váratlanabbnál váratlanabb szituációkat, problémás helyzeteket. Saját véleményem , hogyMi úgy látjuk, hogy még rendkívül hosszú az út addig, míg igazán aggódnunk kell a mesterséges intelligencia miatt és akkor sem elsősorban a robotoktól lesz félnivalónk, hanem az emberektől, akik irányítják őket.
Nem beszélve arról, hogy gomba módjára szaporodnak azok az IoT termékek is, amelyeknek nem világos a céljuk. Ilyen például a BinCam, ami képeket készít a kukánk belsejéről és aztán automatikusan feltölti ezeket a Facebookra. Elvileg arra való, hogy a tudatos hulladékkezelésre neveljen, de nem feltétlenül ilyen termékre van szükség a cél elérése érdekében. Ilyen esetekben lehet elgondolkodni azon, hogy egyáltalán van-e szükség IoT eszközre egy adott probléma kezelésére.
Benne rejlő lehetőségek
Mindenesetre ezekkel együtt is megéri foglalkozni az internetre csatlakoztatott eszközökkel, mert az emberiségre és a Földre nézve is nagy reményekkel kecsegtet.
Olyan, egészen meghökkentő területeken is létjogosultsága van a trendnek, mint például az emberekre veszélyes környezetben való munkavégzés. Egy svéd tesztprojekt már tavaly arra kereste a választ, hogy miként lehet bányákban tevékenykedő teherautók távirányítását egészen messziről megoldani. Ezzel nem csak az egészségügyi kockázatok minimalizálhatók, de a munkavégzés jellege is megváltozik: manuális, kétkezi feladatvégrehajtás helyett inkább a technikai jellegű tevékenységek – javítás, karbantartás, szoftverfejlesztés – ellátására szakosodó munkavállalókra lesz szükség.
Mindemellett pedig olyan adatok nagymennyiségű gyűjtésére és elemzésére nyílhat mód az IoT alkalmazásával, amit jelenleg még fel sem tudunk egészen mérni. Ezek az adatok pedig többek között hozzásegíthetnek minket olyan mintázatok és trendek felismeréséhez, amelyek nagyban segíthetik a tudományos világ munkáját, például a globális felmelegedés nem ismert folyamataival, következményeivel kapcsolatban.
Kihívások
Ahhoz, hogy folyamatosan rendelkezésre álljon a dolgok internete által gyűjtött adatmennyiség, állandóan frissülhessen és hozzáférhető is legyen, stabil és olcsó internethozzáférésre volt szükség. Ennek létrejöttéig csak nagyon drágán lett volna megvalósítható az IoT, így a trend csak a mindenki által, olcsón elérhető vezetékes és mobil internet térnyerésével kezdhetett kibontakozni.
A költséghatékonyság nem csak a csatlakozás esetében alapvetően fontos tényező. Egy épület, például egy szerverközpont fontos paramétereit – külső-belső hőmérsékletek, energiabetáplálás szintje, szerverek állapota stb. – rengeteg szenzornak kell figyelnie. Amennyiben ezek pár dollárnál nagyobb összeget tesznek ki, nem lehet őket költséghatékonyan használni, mivel megvásárlásuk és telepítésük elfogadhatatlanul nagy költséget jelentene.
Az infrastruktúra és az alacsony költségek mellett a fogyasztás csökkentését és a miniatürizálás igényének kettősét is figyelembe kellett vennie a mérnököknek. A jellemzően távoli helyszínen lévő építmények – hidak, gátak és így tovább – állapotát figyelő érzékelők esetében például elfogadhatatlan, ha külső energiaforrásra kell támaszkodnia az eszközöknek. Éppen ezért vagy a környezetből veszik a működésükhöz szükséges energiát – például apró napelemek révén – vagy belső, erősen korlátozott méretű és kapacitású akkumulátorral üzemelnek, akár hosszú éveken keresztül.
Ehhez azonban elengedhetetlen a fogyasztás minimalizálása. Nagyon – nem csupán asztali számítógép, de még mobiltelefon szintjén is elképzelhetetlenül – kevés energiát igényelhetnek, ha feladatukat a tőlük elvárt ideig biztosítaniuk kell.
Végül pedig megoldást kellett találni a szűkös IP-címek problémájára is. Az IPv4 szabvány csupán 32 bites címek használatát tette lehetővé, és ezzel csupán nagyjából 4,3 milliárd eszköz (beleértve az összes modemet, hálózati eszközt, számítógépet és így tovább) vált elérhetővé. A dolgok internete azonban önmagában ennél egy nagyságrenddel nagyobb címteret igényel az évtized végéig, amit a 128 bites IPv6 szabvány bevezetése tett lehetővé. Ez elképesztő mennyiséget jelent: minden földi atomra nagyjából 100 darab IP-cím jut az IPv6 standard révén.
Egy másik kiemelten fontos szempont, amit számításba kell venni az, hogy ezek a berendezések és eszközök nincsenek folyamatosan kapcsolatban az internettel, az első nagy hiba, amit a tervezők elkövethetnek. Mindig számolni kell azzal, hogy az internet elmegy, valami hiba lép fel, és az eszközünk egy ideig nem tud kapcsolódni a világhálóhoz, erre is megoldást kell nyújtani. A Nest termosztát például internetkapcsolat nélkül is ellátja a minimális funkcióit, nem kerülünk abba a helyzetbe vele, hogyha elmegy az internetünk, akkor törvényszerűen termosztátunk se lesz. Ezt a lehetőséget minden, IoT-ben gondolkodó gyártónak észben kell tartania.
A fenti, főként infrastrukturális kihívásokon túl, ott van a már említett szoftverfrissítési kihívás is, vagyis, hogyan lehet megoldani, hogy egy egyébként nem 1-2 évre tervezett termék nem okos változata ne veszítse el az okos funkcióit az évek előrehaladtával, illetve, ha már végképp nem tudja tovább támogatni a szoftvert a gyártó, akkor legyen olyan B terv, amivel a termék tulajdonosa még tovább minimális erőfeszítéssel életben tarthatja az okos funkciót.
Emellett a másik legfőbb kihívás az IoT termékekkel kapcsolatban a biztonság kérdése, amiben, mint az ebből a cikkből is kitűnik, hogy gyerekcipőben járunk.
Hogyan lehet ezeket a termékeket megóvni a hackerek támadásaiktól, illetve egyáltalán biztonságossá tenni úgy, hogy ne küldjenek rólunk mindenféle információt az éterbe?
Akárcsak laikus szemmel is nézve, komoly veszélyt jelenthet ránk, ha valaki hozzáfér a házunk okos berendezéseinek adataihoz, vagy még rosszabb esetben a rólunk adatokat gyűjtő eszközeink információihoz. Ennek kiküszöbölésére ki kell dolgozni a biztonsági óvintézkedéseket, és nem utolsó sorban meg kell találni a módját annak, hogy a felhasználókat magukat is ösztönözzük a minél magasabb szintű biztonsági adatok (jelszavak) megadására. Erre szellemes példának az alábbi megoldást hozzuk:

UX kihívások a Dolgok tervezésekor
Minden fentebb említett technikai és biztonsági kihívás mellett még mindig van számos UX kihívás is, melyeket meg kell említenünk.
Ha ezekre a Dolgokra gondolunk, általában van egy valamiféle fizikai eszköz, amihez még legalább egy mobil alkalmazás is tartozik. A fizikai eszköznél általában fontos, hogy vizuálisan is vonzó legyen. Áltatlában ez az eszköz egy nagyon kicsi kijelzővel rendelkezik, így a tervezőknek egy nagyon letisztult és érthető dizájnt kell készíteniük az apró kijelzőre, ahol minden szükséges információt meg kell jeleníteni. A másik, a Dologgal tipikusan együttjáró eszköz egy mobil applikáció, ami gyakorlatilag a távirányító szerepét tölti be. Ezek mellett az esetek többségében az appban találunk majd valamilyen dashboard nézetet, ami összegzi az okos kütyünk által gyűjtött adataink statisztikáját
Tehát itt, ellentétben a web világával, két teljesen különböző platformunk van, melyeket valamilyen módon egy koherens egésszé kell formálnunk.
Végtére is a legtöbb Dolog valamilyen értelemben rutin formáló és éppen ezért meg kell mutatni, hogy mennyire egyszerű használni, máskülönben biztosak lehetünk benne, hogy ember nem lesz a Földön, aki használná az okos Dolgunkat, hiszen az emberek hajlamosak ragaszkodni a már kialakult szokásaikhoz, különösen hogyha nem ismerik fel azonnal az alternatíva egyszerűségét.
Ki profitál belőle?
Mára számos terület húz hasznot a dolgok internetéből. Sok iparági szereplő él az IoT adta lehetőséggel, többek között a precíziós mezőgazdaság, az épületmenedzsment, az egészségügy, az energiaipar és a szállítmányozás. A viselhető elektronika, a (legalább részben) autonóm személyautók, az okos városok és kiskereskedelmi egységek szintén profitálnak a dolgok internete kínálta lehetőségekből, nem beszélve a banki szféráról, melynek tervei között szerepel, hogy az egészségügyi okos karkötőket és okosórákat saját céljaikra használják fel, mint például az életbiztosítás személyreszabása vagy egyéb biztosítások perszonalizált ajánlása életmód alapján. Emellett persze a banki ügyfeleknek is származhat előnye ebből, hiszen azáltal is motiválják az egészségesebb életvitelre, hogy úgy jobb biztosításokat tud kötni.
Minden fejlettsége ellenére azonban még mindig akadnak legyőzendő kihívások. Egyrészt az általuk generált adatmennyiség puszta tárolása is egyre inkább nyomasztó feladatként nehezedik az ezzel foglalkozó vállalatokra. Másrészt pedig ezek feldolgozásának módszerei is folyamatos fejlesztést, optimalizálást igényelnek. A gépi tanulás és a big data eszközeivel ismerhetők fel azok a mintázatok, melyek nem csupán az aktuális helyzet kiértékelését teszik lehetővé, de bizonyos mértékig előre is jelezhetik a várható eseményeket – például szervermeghibásodásokat, hűtési rendszerek várható teljesítményigényét és így tovább.
Végül pedig a biztonsági kihívások okoznak fejtörést az IoT fejlesztőinek és a termékek használóinak. Az érzékelők költségének minimumon tartása jelenleg még nem teszi lehetővé a magas szintű biztonságtudatosság – security szempontokat is figyelembe vevő, képzett fejlesztők alkalmazása, előre történő és követő tesztelés, firmware-ek frissítése és így tovább – alkalmazását. Az a gyártó ugyanis, amelyik erre is fordít erőforrásokat, lemarad a költséghatékonyságra törekvés folyamatos versenyében. Ezen a téren állami szabályozókra van szükség, melynek igényét a legfejlettebb piacok – elsősorban az Egyesült Államok – már felismerték.
A gyenge biztonsági szint egy további hátránnyal is jár. Az eszközök széles körben való elterjedése miatt az IoT-ben jártas hackerek viszonylag egyszerűen, milliószámra ellenőrzésük alá vonhatják őket, a dolgok internetének jelenleg még eléggé sérülékeny biztonsági védőburkát könnyedén átszakítva. Ezzel pedig erős kiberfegyver hozható létre, aminek hálózati túlterhelő erejével jelenleg kevés online szereplő képes megbirkózni.
Épp ezért, a UX szakembereknek óriási felelősségük van abban, hogy a dizájnt úgy alakítsák ezeken az eszközökön, hogy a felhasználók a lehető legbiztonságosabb autentikációs és egyéb biztonsági folyamatokat állítsanak fel.
A cikk megírásában közreműködött: Régeni Anna.