Flera nyare digitala och smarta tillverkningsteknologier och designinnovationer förutom internetuppkopplingen har skapat Internet of Things (IOT) för att bli en revolutionerande teknik för att förändra många områden av det moderna livet.
IOT har utvecklats till ett brett utbud av applikationer som transport, allmännyttiga tjänster, industriell automation, hälsovård, byggnads- och hemautomation, etc. Den smarta anslutningen till befintliga nätverk men IOT resulterar i allestädes närvarande, datasinneinformation utan hjälp av mänsklig inblandning.
Vad är Internet of Things (IOT)?
Internet of Things är ett framväxande paradigm av internetanslutna saker som gör att de fysiska objekten eller sakerna kan ansluta, interagera och kommunicera med varandra på samma sätt som människor pratar genom webben i dagens miljö. Den kopplar system, sensorer och ställdoninstrument till det bredare internet.
Tillämpningarna av IOT är inte begränsade till vissa områden, utan spänner över ett brett spektrum av applikationer som energisystem, hem, industrier, städer, logistik, hälsa, jordbruk och så vidare.
Målet med IOT är inte bara att koppla ihop saker som maskiner, enheter och apparater, utan låter också sakerna kommunicera, utbyta kontrolldata och annan nödvändig information samtidigt som applikationer körs mot maskinmål.
Den består av IOT-enheter som har unika identiteter och som kan utföra fjärravkänning, övervakning och aktiveringsuppgifter. Dessa enheter som kan interagera med varandra direkt eller indirekt och även datainsamling utförs lokalt eller på distans via centraliserade servar eller molnbaserade applikationer. Dessa anordningar kan vara datainsamlingsanordningar till vilka olika sensorer är anslutna såsom temperatur, fuktighet, ljus etc. eller så kan de vara dataaktiverande anordningar till vilka ställdon är anslutna såsom reläer.
Det är ett globalt nätverk där datorer, sensorer och ställdon är sammankopplade via internetprotokoll. Tänk till exempel på en dator som kommunicerar med en enhet som består av sensor, över internet. TCP/IP-protokollet används som internetprotokoll i sådana fall.
Internet of Things (IOT) påverkas också industrisektorn, särskilt för industriella automationssystem där internetinfrastruktur ger omfattande tillgång till sensorer, kontroller och ställdon, med målet att öka effektiviteten.
Industriell Internet of Things (IIOT) samlar in data från anslutna enheter (d.v.s. smarta uppkopplade enheter och maskiner) på fältet eller anläggningen och bearbetar sedan dessa data med hjälp av sofistikerad programvara och nätverksverktyg. Hela IIOT kräver en samling hårdvara, mjukvara, kommunikation och nätverksteknik.
Internet of things har revolutionerat sättet som vi lever våra liv på en mängd olika sätt och området. Det kan till exempel varaen personlig assistent som Alexa som du kan ge kommandon till med endast din röst. Det kan vara saker som att be Alexa beställa hem mjölk eller det kan vara att fråga den om råd om hur man riggar en hängmatteställning. Det kan också inkludera saker som ditt kylskåp som är byggd med en skärm som visar vädret och den ideala temperaturen inuti ditt kylskåp.
Tillämpningar av Internet of Things
Det fanns omkring 26 miljarder enheter anslutna till internet of things internet år 2020 enligt Gartner Inc. Tillämpningarna av IOT är inte begränsade till någon grupp av områden, utan kan appliceras på en mängd olika domäner oavsett om de är individuella, industrier eller infrastrukturer. IOT-produkter klassificeras baserat på typen av applikation. Dessa kan vara smarta bärbara, smart stad, smarta hem, smart företag eller smart miljö. Några av tillämpningsområdena för IOT diskuteras nedan.
Hem- och byggnadsautomation
IOT-enheter används för att övervaka och kontrollera elektroniska, elektriska och mekaniska system i hem och byggnader för att förbättra bekvämligheten och säkerheten. Uppgifterna för IOT på denna domän inkluderar:
- Smart belysning genom att anpassa omgivningsförhållanden baserad omkoppling
- Webbapplikationer och mobilappar aktiverade trådlösa och internetanslutna lampor
- Smart apparathantering och kontroll
- Intrångsdetekteringssystem, larmsystem och övervakningssystem
- Säkerhetssystem som rök- och gasdetektering
- Hantering av hemunderhållning som video, ljud och projektorer
Industrier
IOT handlar om realtidsoptimering av produktions- och försörjningskedjans nätverk i en tillverkningsindustri genom att koppla ihop sensorer, ställdon, styrsystem och maskiner. När det gäller processindustrier automatiserar den processkontroller, serviceinformationssystem och operatörsverktyg med hjälp av digitala styrenheter för att uppnå ökad produktivitet och ett säkert distributionssystem.
Uppgifterna för Industrial Internet of Things (IIOT) är:
- Realtidsövervakning och kontroll av processer
- Implementera smarta maskiner, smarta sensorer och smarta kontroller med egen kommunikations- och internetteknik
- Maximera säkerhet, säkerhet och tillförlitlighet genom högprecisionsautomation och kontroll
- Energi
Det huvudsakliga området där IOT handlar om energiledningssystem är det smarta nätet. IOT utökar fördelarna med smarta nät utöver automatisering, distribution och övervakning som görs av verktygen. IOT:s uppgift inom området elektrisk energi inkluderar:
- Advanced Metering Infrastructure (AMI)
- SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)
- Smarta växelriktare
- Fjärrstyrd drift av energiförbrukande enheter
- Medicinska och hälsovårdssystem
Internet of Things-tekniken har orsakat en viss utveckling inom mobila digitala medicinska system. Detta gjorde det möjligt att erhålla människokroppens flera fysiologiska parametrar till medicinsk servicecenter genom mänskligt bärbart sensornätverk med flera parametrar. IOT:s uppgifter inom detta område inkluderar:
- Hälsoövervakning på distans
- System för nödmeddelanden
- Bärbara IOT-enheter
- Medicinrester
- Spädbarnsövervakning i realtid
Transport
IOT kan integrera kontroll, informationsbehandling och kommunikation över olika transportsystem genom att upprätta en sammankoppling mellan förare eller användare och fordon. IOT:s uppgifter inom transport inkluderar:
- Smart trafikstyrning
- Obemannad autonom navigering
- Inter och intra fordonskommunikation
- Automatväxellåda för nödräddning
- Elektroniskt vägtullssystem
- Säkerhet och vägassistans
- Smart parkering
Miljö
IOT inom området miljöövervakning består av olika miljöparametersensorer såsom luft, vatten, jord etc. med molnbaserade applikationer så att väderövervakning, föroreningskontroll och tidig varningssystem (såsom brand, jordbävning och tsunami) kan uppnås effektivt. IOT-uppgifter inom detta område inkluderar:
- Molnbaserad väderövervakning
- Övervakning av buller och luftföroreningar
- Branddetekteringssystem
- System för tidig varning för jordbävningar och tsunami
- Övervakning av markens tillstånd
Exempel på IOT-användning inom elkraftsindustrin
Utvärderingen av IOT inom elkraftindustrin förändrade hur saker och ting fungerade på vanligt sätt. IOT ökade användningen av trådlös teknik för att ansluta kraftindustrins tillgångar och infrastruktur för att sänka energiförbrukningen och kostnaderna. Några av exemplen på IOT-användning inkluderar SCADA, smart mätning, byggnadsautomation, smart nät och uppkopplad offentlig belysning.
Smart mätning
Smart mätning är ett viktigt inslag i implementeringar av smarta nät eftersom de använder Internet of Things-tekniker för att transformera traditionell energiinfrastruktur. Smart mätning genom IOT hjälper till att minska driftskostnaderna genom att hantera mätning på distans. Det förbättrar också prognoserna och minskar energistöld och förlust. Dessa mätare fångar helt enkelt data och skickar tillbaka den till elbolagen via en mycket pålitlig kommunikationsinfrastruktur.
Byggnadsautomation
IOT-baserade lösningar möjliggör ett effektivt sätt att övervaka och styra byggnader till fastighetsägare när de kopplar ihop belysningssystem, hissar, miljösystem och andra elektriska apparater med internet och kommunikationsteknik. Det sparar strömförbrukningen genom att automatiskt släcka belysningen när rummen inte är upptagna och även genom att se till att inte dra för mycket ström av apparater. IOT-baserade apparater tillhandahåller fjärrövervakning och kontroll via mobil- och webbapplikationer till slutanvändare eller ägare.
Ansluten offentlig belysning
Detta är en del av ett projekt under smarta städer där trådlösa IOT-lösningar används för att ansluta IP-baserade lampor. Denna smarta offentliga belysning använder intelligent anslutna utomhus LED-armaturer som styrs centralt från kontrollstationen. Denna typ av infrastruktur underlättar också dynamisk justering av belysning baserat på omgivningens förändrade förhållanden. Detta skulle dramatiskt leda till lägre driftskostnader och strömförbrukning.
Smarta elnät
Som diskuterats ovan är den smarta mätaren en viktig del av det smarta nätet och det finns miljontals smarta mätare som redan är anslutna till nätet. Smart grid utnyttjar tillgänglig energiförsörjning bättre genom att optimera elproduktion och eldistribution beroende på belastningsbehovet.
Detta inkluderar Ethernet-baserade kommunikationsanslutna transformatorstationer med intelligenta utrustningsenheter vid varje transformatorstation. Detta möjliggör automatisering av transformatorstationer som kan koordineras effektivt för en bättre kraftfördelning speciellt under rusningstid.
IOT i smarta nät bestämmer delar där den bristande kraften och den överdrivna kraften äger rum vid en given tidpunkt och hjälper följaktligen genereringsstationerna att komma online för att fylla upp luckan.
Med användning av internetanslutna smarta mätare hos enskilda kunder samlar smart grid in aktuell belastningsdata istället för historisk data och styr sedan lokal energiproduktion och belastning. Detta kan också implementera ett effektivt sätt att energiåtgärder och fakturera konsumenterna.
Den smarta mätarens data kan också användas för att förbättra realtidsidentifieringen av nätfelslokalisering och återställning. En annan fördel med IOT-baserade smarta nät är att det kan schemalägga konsumenterna att driva sina höga wattbelastningar när efterfrågan på nätet är låg.
