3. Internet inteligentnih uređaja
3
– Internet of Things (IoT) – Kevin Ashton, 1999.
– Nova oblast informacionih tehnologija koja se veoma brzo razvija.
– Mreža raznovrsnih fizičkih uređaja, koji u sebi sadrže:
• elektronska kola,
• softver,
• senzore i
• mogućnost povezivanja sa drugim uređajima radi razmene podataka.
– Uređaj može biti bilo koji prirodni ili veštački predmet kojem se možedodeliti IP
adresa i koji može da prenosi podatke preko nekakve mreže.
5. Internet inteligentnih uređaja
5
– Uređaj (stvar) možebiti veš mašina, frižider, automobil sa senzorom pritiska u
gumama, životinja sa ugrađenim biočipom, pa čaki osoba sa monitorom pulsa.
– Uređaji koji su sposobni da se povežu na Internet direktno koristeći standardne
protokole (TCP/IP) ili indirektno kroz nekog posrednika/gejtvej.
– Uređajima se možepristupati i upravljati putem interneta u realnom vremenu.
– M2M komunikacija.
7. Internet inteligentnih uređaja
7
– Sinergija više tehnologija:
• Internet tehnologija i ipv6 protokol,
• Vidovi bežične komunikacije,
• Analitika u realnom vremenu,
• Mašinsko učenje i ugrađeni sistemi.
– Omogućeno projektovanje, proizvodnja, postavljanje i umrežavanje velikog broja
uređaja opremljenih senzorima i aktuatorima.
8. Internet inteligentnih uređaja
8
– IoT se sastoji od objekata koji imaju jedinstven IDENTITET.
– Fokus IoT je na konfiguraciji, upravljaju i umrežavanju objekata preko interneta, a koji
tradicionalno nisu u relaciji sa Internetom.
• Primeri: pumpa za vodu, brojilo električne energije, motor automobila, itd.
– IoT unosi revoluciju u mogućnosti krajnjih objekata koji su povezani u mrežu.
– Procesiranje tih podataka obezbeđuje različite aplikacije potrebne krajnjem korisniku
ili mašini.
10. Internet inteligentnih uređaja
– Struktura interneta inteligentnih uređaja možese radi jednostavnije analize i
projektovanja podeliti na tri sloja:
1. Hardver,
2. Infrastruktura,
3. Aplikacije i servisi.
Osnovni slojevi IoT
10
11. Internet inteligentnih uređaja
11
– Hardver – prvi i najniži sloj; odnosi se na konkretne uređaje.
– Infrastruktura – slojkojiomogućuje povezivanje uređaja na bežičnu ili neku drugačiju
računarsku mrežu; omogućuje prenos podataka i naredbi, međusobno, između uređaja,
kao i sa drugim klasičnim računarskim sistemima. Npr. WiFi, bluetooth, itd.
– Aplikacije i servisi – konkretne primene IoT-a radi poboljšavanja ljudskog života i
delovanja. Npr. praćenje i automatsko korigovanje temperature u pametnoj kući.
13. Pametni uređaji – Komponente
13
– Instrument ili mašina sa svojstvima računara.
– Fizičke komponente:
1. Napajanje – električna mreža, baterije, solarni paneli, itd.
2. Memorija – za čuvanje podataka iz senzora i realizaciju operacija za koje su
uređaji programirani.
3. Procesor.
4. Komunikacioni interfejs – ulazno/izlazni interfejsi za senzore i aktuatore, interfejs
za internet konekciju, interfejs za skladište i memoriju i audio i video interfejs.
14. Pametni uređaji – Vrste
14
– IoT uređaji:
• Senzori za praćenje stanja i obaveštavanje o nastalim promenama u okruženju.
• Aktuatori koji putem upravljačkih akcija izvršavaju fizičke aktivnosti.
• Mikrokontroleri (obično bazirani na mikroprocesorima) sa ugrađenom memorijom,
časovnikom i hardverom za povezivanje na spoljne uređaje, kao što su senzori,
aktuatori i primopredajnici za bežični prenos podataka.
• Mikroračunari („maleni“ računari) koji na jednom čipu imaju mikroprocesor,
memoriju i ulazno-izlazne uređaje.
20. Pametni uređaji – Karakteristike
20
– Dinamička samoadaptivnost.
– Samokonfigurisanje – konfigurišu se uz minimalno učešćekorisnika.
– Interoperabilnost komunikacionih protokola.
– Jedinstveni identitet – jedinstven simbolički ili numerički identifikator, npr. IP adresa ili
URI. Pomoću jedinstvenog identifikatora korisnici pristupaju uređaju preko interneta,
daljinski upravljaju uređajem, konfigurišu i prate u kakvom je statusu.
– Povezanost u mrežu
• međusobno komuniciranje i vidljivost uređajima i aplikacijama.
21. Pametni uređaji – Karakteristike
21
– M2M komunikacija (engl. Machine to Machine) – povezivanje, razmena i analiza
prikupljenih podataka između IoT uređaja bez ljudskog uticaja.
– Koncept M2M – mehanički i električni uređaji su međusobno povezani i kontrolisani na
daljinu korišćenjem jeftinih, skalabilnih i pouzdanih tehnologija.
– Kompleksnost – ne postoji jedinstvena arhitektura za M2M mreže, ni u pogledu
organizacije, ni u pogledu veličine mreža.
23. Pametni uređaji – Karakteristike
23
– Aplikacije:
• pametna merenja,
• daljinsko upravljanje vozilima,
• udaljeno praćenje zdravstvenog stanja pacijenata,
• nadzor na daljinu,
• automatizacija u industriji,
• druge namene.
24. Umrežavanje pametnih uređaja
– Postojeće M2M mreže dele se na:
1. potpune IP i
2. hibridne mreže.
24
Čvor
Čvor
Čvor
Čvor
Čvor
Čvor
Čvor
Čvor
Čvor Čvor
Ruter
Internet
Analitika
Gejtvej
Gejtvej
ALL IP mreža
Skladište podataka
Serveri
RDBMS
Povezivanje pametnih uređaja
Hibridna
mreža
Mobilna
bežičnamreža
Meš
mreža
25. Potpune IP mreže
– Potpune IP mreže se uglavnom zasnivaju na tehnologijama povezivanja:
1. Ethernet i
2. Wi-Fi.
– Problemi:
• Povećani troškovi realizacije,
• Potencijalni nesklad između zahteva različitih aplikacija u pogledu:
– latencije,
– mrežnih karakteristika i
– problemi vezani za bezbednost na internetu. 25
26. Hibridne mreže
26
– U hibridnim mrežama se izvodi integracija čvorova koji međusobno komuniciraju:
• razmenom analognih i digitalnih signala preko ne-IP protokola,
• povezivanjem u meš mrežu ili
• preko gejtveja koji konsoliduje/agregira signale na IP mrežu.
– Gejtvej možedodatno da ima ulogu filtriranja, obrade i memorisanja signala pre
njihovog slanja na mrežu.
27. Hibridne mreže
– MESH mreža je sistem sa više bežičnihWi-
Fi pristupnih tačaka koje su povezane u
čvorište.
– Osnovna funkcija je povećavanje
površine pokrivenosti WiFi signalom.
– Tačke (ili čvorovi) su međusobno
povezani i moraju da ispunjavaju jedan
važan uslov:
• mogućnost održavanja povezivosti i u slučaju
otkazivanja neke od njih.
27
28. Hibridne mreže
28
– Razlozi za korišćenje hibridnih mreža:
• Čvorovi mreže često ne prihvataju standardne mrežne interfejse,
• Osetljivost na napajanje,
• Geografska distribuiranost onemogućava potpuno IP povezivanje,
• Integracija postojećih sistema:
– pasivnih senzora (RFID), niskofrekventnih uređaja, uređaja za jednu upotrebu, itd.
29. Razvoj IoT sistema i platformi
29
– Prilikom razvoja treba razmotriti funkcionalne elemente:
• Uređaji: za prikupljanje podataka i izvršavanje predefinisanih akcija,
• Komunikacione komponente: za povezivanje uređaja u okviru IoT platforme,
• Servisi za nadgledanje, upravljanje, izveštavanje o prikupljenim podacima i
otkrivanje uređaja na mreži.
• Upravljanje funkcionalnostima: konfigurisanje, praćenje performansi platforme i dr.
• Sigurnosna komponenta: autentifikacija, autorizacija, zaštite integriteta i privatnosti
podataka.
• Aplikaciona komponenta: korišćenje i upravljanje funkcionalnostima IoT platforme.
30. Razvoj IoT sistema i platformi
30
– Hardverske komponente:
• senzori (npr. za merenje temperature, vlažnosti vazduha, pritiska),
• aktuatori (npr. za kontrolu osvetljenja, klimatizacije),
• mikroračunari (npr. Raspberry Pi),
• mikrokontroleri (npr. Arduino),
• mrežna infrastruktura (ruteri, svičevi, kablovi i sl.).
31. Reference
31
– Božidar Radenković, Marijana Despotović-Zrakić, Zorica Bogdanović, Dušan Barać,
Aleksandra Labus, Živko Bojović, (2017). Internet inteligentnih uređaja, Fakultet
organizacionih nauka. Univerzitet u Beogradu.
– Miloš Milutinović, (2017). Internet inteligentnih uređaja, Visoka škola akademskih
studija „Dositej“, Beograd.
– Milan Ponjavić, Vladimir Rajović, (2018). Projektovanje IoT sistema, Elektrotehnički
fakultet, Univerzitet u Beogradu.
