„CHYTRÉ“SENZORY MĚŘENÍ KVALITY OVZDUŠÍ ZAPOJENÉ V SÍTI INTERNETU VĚCÍ

Internet věcí, to je pojem, který se dnes skloňuje ve všech pádech. Jeho potenciál pro využití v různých oblastech ekonomiky je totiž obrovský. Některé jsou zatím tak trochu z oblasti sci-fi, ale jiné už začínají fungovat v praxi. Třeba chytré systémy na zabezpečení budov a majetku, chytrá parkoviště či chytré lampy. „Chytré“proto, že díky jejich připojení do internetu věcí přispívají ke snižování provozních nákladů, zvyšování efektivity, spolehlivosti nebo bezpečí. Například stávající města tak postupně mění na prostor, v němž se v budoucnosti bude lidem lépe žít a pracovat.

Internetové síti, ve které si různé stroje, objekty či přístroje vyměňují data a informace, se říká internet věcí. Zařízení zapojená do této speciální sítě komunikují díky zabudované datové SIM kartě s okolím a umožňují své vzdálené ovládání, kontrolu či sledování. Nejčastěji jde o různé senzory, detektory, čidla nebo vysílače, které lze umístit, kamkoli je třeba. Příkladem takových zařízení mohou být měřáky pro vzdálený odečet plynu, elektřiny, vody, on-line měření stavu kvality ovzduší, parkovací senzory, kouřová a záplavová čidla nebo detektory pohybu. Tato zařízení bývají často na místech, která nejsou pokryta běžným signálem ani v dosahu elektrické sítě. Právě pro tyto účely budují společnosti po celém světě speciální typy sítí, které jsou určeny výhradně pro přenos malých objemů dat a které dokážou rádiovým signálem pokrýt i místa hluboko uvnitř budov, pod zemí nebo pod vodou. Vodafone již takovou sítí, jenž dokáže propojit věci, pokrývá celou Českou republiku.

jak síť nB-Iot funguje

Speciální síť NB-IoT (Narrow Band IoT), česky úzkopásmový internet věcí, dokončil Vodafone jako první operátor v České republice a jako jeden z prvních na světě vloni na podzim a ještě téhož roku v prosinci zahájil komerční provoz sítě. Mezi největší výhody NB-IoT patří právě celorepublikové pokrytí včetně silného pokrytí signálem uvnitř budov, v podzemí i pod vodou. I skutečnost, že síť je provozována v licencovaném radiovém pásmu a z pohledu bezpečnosti patří mezi ty nejlépe zabezpečené. Mezi další výhody patří také nízká cena koncových zařízení a jejich nízká energetická náročnost, díky níž dosahuje životnost napájecí baterie až 10 let. Technologie dále umožňuje nejen jednosměrný sběr dat z koncových zařízení, ale také jejich vzdálené řízení a ovládání. Při aktuálním nastavení je NB-IoT síť jen v Česku schopna připojit až dvě miliardy zařízení. Součástí NB-IoT sítě je také jednoduchý webový portál, který informuje zákazníka o využívaných službách a poskytuje mu technická data ke spravovaným SIM kartám zabudovaným do chytrých přístrojů a zařízení. Správa SIM karet je možná i přímo přes aplikační rozhraní firemního systému a do budoucna přibude také přehledný internetový portál, přes který bude možné všechny senzory, čidla, měřiče, které má zákazník zapojeny do sítě, sledovat a řídit.

technologie pro chytrá města

Množství obyvatel žijících ve městech a metropolích se neustále zvyšuje. Podle údajů OSN budou ve městě žít do roku 2030 dvě třetiny lidstva. O tom, jak vyřešit například problémy s narůstající dopravou a se zhoršováním kvality ovzduší, je potřeba přemýšlet již nyní. Ke zlepšení kvality žití ve městech se proto připravují různé koncepty tzv. chytrých měst, které využívají pokročilých digitálních a komunikačních technologií včetně internetu věcí. Jedním z nápadů, které by měly napomoci při řešení problémů s dopravou ve městech a zároveň omezit ekologickou zátěž, jsou tzv. „chytrá parkoviště“. Ve městě dnes není ničím výjimečným, když řidič hledá volné parkovací místo několik minut. Chytrá parkoviště mohou tuto situaci výrazně zlepšit.

Chytré parkování odlehčí městům

Základem technického řešení je senzor zabudovaný přímo na konkrétním parkovacím místě, platforma pro sběr dat o obsazenosti daných míst a aplikace pro Android či iOS (případně webový portál). Díky tomu si řidič prostřednictvím aplikace v mobilu (příp. v navigaci) ještě před příjezdem může rezervovat konkrétní místo ve vybraném parkovišti nebo parkovacím domě. Pomocí aplikace je možné za parkování také zaplatit přesně podle délky parkování. Takový koncept chytrého parkoviště navrhla, otestovala a s úspěchem předvedla odborné veřejnosti na konferenci IDC IoT Fórum 2017 společnost Vodafone. V současné době pak Vodafone ČR buduje další pilotní projekty chytrých parkovišť. Chytré parkoviště v každém okamžiku přesně ví, kolik parkovacích míst je obsazeno a kolik je volných. Senzory připojené k NB-IoT síti odesílají informace o obsazenosti míst, které řidiči vidí v mobilní aplikaci nebo přímo v navigaci. Řidiči rychleji najdou parkovací místo, doprava ve městě bude plynulejší a lepší a zamezí tak zbytečným uhlíkovým emisím. Majitelé a provozovatelé parkovišť a parkovacích domů zase získají přehled o volné kapacitě a vytížení parkovacích míst v různých časových obdobích.

Chytré měření kvality ovzduší

Dalším prvkem, na který se koncept chytrých měst zaměřuje, je eliminace zátěží životního prostředí. Právě znečištěné ovzduší, smog a prach jsou totiž dalšími prvky, které život ve městech nepříjemné ovlivňují. Mj. třeba tím, že obyvatelům měst způsobují různé zdravotní obtíže. Radnice proto hledají způsoby, jak znečištění regulovat, a zároveň způsob, jak kvalitu ovzduší monitorovat a informovat obyvatele o aktuální situaci. Možné řešení těchto problémů pomocí technologie úzkopásmového internetu věcí NB-IoT nastínili mladí hackeři ze spolku Labka, z. s., z Ostravy, kteří v lednu získali grant Nadace Vodafone právě na vytvoření otevřené městské senzorické sítě. Obyvatelé Ostravy, jednoho z měst s nejvíce znečištěným ovzduším v České republice, si totiž takovou chytrou síť více než zaslouží. Vše funguje poměrně jednoduše. Senzory v podobě malých krabiček umístěné na vybraná místa ve městě pravidelně snímají údaje o teplotě, vlhkosti, radioaktivitě, obsahu kyslíku, oxidu uhličitého či polétavého prachu. Naměřené hodnoty zasílají pomocí datové SIM karty do neutrální sítě, která funguje na bázi umělé inteligence a umožňuje zpracování a analýzu dat v reálném čase. Tato inteligentní senzorická síť se neustále učí, stejně jako se malé děti učí mluvit nebo chodit, a postupem času bude schopna vyhodnocovat data s čím dál větší přesností a vytvářet stále přesnější předpovědi. Radnice tak bude moci varovat před blížící se nepříznivou situací ovzduší i například pomocí SMS. Do otevřené sítě bude možné připojit i vzduchotechniku jednotlivých budov, např. škol, mateřských školek, sportovních hal, úřadů a podobně. Data přicházející ze senzorů pak upozorní řídící jednotku nebo správce o nepříznivých rozptylových podmínkách a umožní tak včasnou optimalizaci a řízení větrání a vzduchotechniky v objektu. Výsledkem bude zlepšení kvality vzduchu ve vnitřních prostorech, ale také snížení nákladů na energie.

www.vodafone.cz