Paljon on menty eteenpäin siitä, kun verkkoon liitettyjä laitteita havainnollistettiin jääkaapilla, joka osaa kertoa, milloin maito on loppunut. Näkökulma on laajentunut staattisista laitteista nykyaikaisiin dynaamisiin laitteisiin, jotka esimerkiksi valvovat sykettä, havaitsevat myrkyllisiä kaasuja, mittaavat matkaa tai kulutettuja kaloreita. Esimerkkejä on loputtomasti.
| Artikkelin on kirjoittanut Cliff Ortmeyer, Global Head of Solutions Development, Premier Farnell |
IoT:stä eli esineiden internetistä on tullut keskeinen käsite, erityisesti älykodista puhuttaessa. Amazonin Alexa, Philipsin Hue ja British Gas -energiayhtiön Hive and Nest ovat tulleet markkinoille muutaman viime vuoden aikana, monen muun verkkoon liitetyn laitejärjestelmän ohella. Tutkimusten ennusteiden mukaan maailmassa voisi olla 50 miljardia verkkoon liitettyä laitetta vuoteen 2020 mennessä, joten meidän on löydettävä tehokas tapa käyttää niitä.
IoT ja pilvipalvelu – täydelliset kumppanit
Samalla kun käsitys esineiden internetistä on muuttunut, myös pilvitekniikka on mullistunut. Alunperin sitä pidettiin suurten yritysten laskentatehon tehostajana, mutta sen käyttö on levinnyt yrityksiltä kuluttajille, joille voidaan nyt tarjota jatkuvaa palvelua.
IoT-laitteiden hyödyntämisessä pilvestä saadaan erityisen paljon tehoja irti, jopa niin, että tapa, jolla verkkoon ollaan yhteydessä, voi muuttua.
Yhdessä pilvitekniikan ja esineiden internetin kanssa muutokseen on vaikuttanut kolmaskin tekijä: matkapuhelinten lisääntynyt käyttö. iPhonen markkinoille tulosta on 10 vuotta. Se oli ensimmäinen laite, joka toi tietokoneen laskentatehot käyttäjien taskuun. Mahdollisuus käyttää palveluita aina tarvittaessa ja liikkeellä oltaessa on vaikuttanut sulautetun tietotekniikan näkymiin.
Suuret pilvipalveluja tarjoavat yritykset ovat huomanneet, että pilveen liitettäville IoT-laitteille on kysyntää, ja ne ovat julkaisseet ohjelmistoja, joiden avulla käyttäjät voivat liittää sulautettuja laitteita verkkoon entistä helpommin. Suuret yritykset, kuten Amazon, Microsoft ja Google, auttavat käyttäjiä hyödyntämään monenlaisiin laitteisiin sisältyviä pilvipalveluohjelmistoja.
Google on julkaissut Google Cloud IoT Coren, joka mahdollistaa IoT-laitteiden keskitetyn hallinnan ja integroi ne yhdeksi järjestelmäksi. Microsoft on tehostanut nykyistä pilvijärjestelmäänsä Azurea. Se on julkaissut oman versionsa laitteiden liittämistä varten Azure IoT -ohjelmistopaketissa. Sen avulla tekniikka saadaan tuotantoteollisuuden käyttöön niin, että teolliset laitteet voidaan yhdistää pilveen. Samalla sitä voidaan käyttää monenlaisten etälaitteiden ja -anturien hallintaan ja analysointiin. Amazon on ehkä pisimmälle tällä tiellä edennyt yritys. Sen AWS IoT -tarjoomassa on ohjelmistokehitystyökalusarja (SDK), jonka avulla käyttäjät voivat muodostaa yhteyden AWS IoT -järjestelmään, käyttää todennusta ja lähettää ja vastaanottaa viestejä järjestelmään erilaisilla protokollilla.
Kaikissa tapauksissa pilvipalvelun käyttäminen on keskeistä IoT-laitteiden käsittelyssä. Erittäin kestävä ja hajautettu verkko on äärimmäisen tärkeä liitettävyyden kannalta. Pilvipalvelussa on kolme etua: rajoittamaton laskentateho, joustavuus etälaitteiden liittämisessä ja standardoitu menetelmä työkuormien käsittelyyn.
Harrastelijan maailma
Tämä on hyvä uutinen suurille IoT-laitteita käyttäville yrityksille. Sen ansiosta niillä on käytössään suurien pilvipalveluiden käsittelyteho, mikä helpottaa liitettyjen laitteiden hallintaa. Mitä on tapahtunut maker-kulttuurin leviämisen myötä? Mitä on tarjolla näille harrastelijoille ja värkkääjille, jotka työstävät pientä projektiaan, johon tarvitaan verkkoyhteys mutta jossa budjetti ei ole suurten yritysten luokkaa?
Osa pilvipalveluiden tarjoajista on alkanut huomioida tämän markkinan tarpeita. Helpottaakseen värkkääjien elämää Amazon julkaisi Amazon Dash -painikkeeseen pohjautuvan AWS IoT -painikkeen, joka on AWS-pilven tehoja hyödyntävä ohjelmoitava laite harrastelijoiden käyttöön.
Kuva 1. AWS IoT -painike.
Muitakin lähestymistapoja on. Pilvipalveluihin voi päästä osalliseksi ilman laajamittaisia järjestelyjä. Esimerkki Particle on IoT -ympäristö, johon laitteiden liittäminen on yksinkertaista. Yritykset käyttävät sitä IoT-tuotteiden liittämiseen, mutta se soveltuu myös Raspberry Pi- ja Arduino-laitteille. Toisin sanoen sitä voi käyttää juuri sellaisiin tarkoituksiin, mitä ajattelemme harrastelijoiden tarvitsevan. He ovat tyypillisesti ihmisiä, jotka eivät halua sekaantua AWS:n ja Googlen tapaisiin pilvipalveluihin.
IFTTT
IFTTT (if this, then that; jos tämä, sitten tuo) on erinomainen esimerkki muutoksesta. Se on työtä yksinkertaistava ohjelmointikieli, jonka avulla värkkääjät ja harrastelijat voivat räätälöidä omat sovelluksensa ja verkkopalvelunsa. IFTTT:n nimi tulee yksinkertaisesta ehtolauseesta, jossa jokin tapahtuma laukaisee toisen. Tämä on myös sen toimintaperiaate. Sovellusesimerkkinä mainittakoon hälytysjärjestelmä, joka havaitsee murron ja lähettää IFTTT-palvelun avulla hälytyksen puhelimeen.
IFTTT-järjestelmä käyttää sovelmia – pienoissovelluksia, jotka laukaisevat tiettyjä vasteita. Sovelmat perustuvat kahteen elementtiin: laukaisimiin (”jos tämä”) ja toimintoihin (”sitten tuo”).
Kuva 2. Sovelmien kokoaminen.
IFTTT toimii monenlaisissa ohjelmistoissa, niin YouTuben ja eBayn kaltaisissa verkkosivustoissa kuin erilaisissa laitteissakin, esimerkiksi valvontakameran kuvan lähettämisessä verkkosivustolle. IFTTT on osoittautunut erityisen hyödylliseksi Raspberry Pi -järjestelmien liittämisessä pilveen. Se on erittäin tehokas väline uusien sovellusten lisäämisessä. Ottamalla IFTTT:n käyttöön käyttäjä voi hyödyntää pilvipalvelun kaltaisia palveluita tarvitsematta muodostaa yhteyttä koko pilvipalveluesiintymään, mikä tekee laitteiden liittämisestä kotona tai pienessä toimistossa paljon yksinkertaisempaa.
Jotta IFTTT-palvelun toiminnasta pääsee jyvälle, on ensin ymmärrettävä, mitä tarkoitetaan palveluilla (joita aiemmin kutsuttiin kanaviksi). Ne ovat kaikkien IFTTT-sovellusten rakennuspalikoita.
Erilaisia IoT-laitteita tukevia palveluita on valtavasti – on terveyslaitteita tukevia kanavia ja kodin automaatiota tukevia palveluja. Jotkin tukevat Arduinon kaltaisia järjestelmiä ja jotkin liiketoimintajärjestelmiä (esimerkiksi Office 365 -ohjelmistolla on oma palvelunsa). Näihin palveluihin kirjautuminen on selvästi samanlaista kuin pilvipalvelun käyttäminen yrityspalveluihin: siinä käytetään toisilla palvelimilla olevia ohjelmistoja.
Esimerkiksi IFTTT Maker Service -palvelu vetoaa harrastelijoihin, jotka puuhailevat pienelektroniikan parissa. Maker Service -palvelussa käyttäjä voi kehittää sovelmia omiin projekteihinsa ja tallentaa ne jaettavaksi muille käyttäjille. Palveluehtojen puitteissa jokaisella käyttäjällä voi olla oma käyttäjätunnus omien projektien luontia varten – useimmat harrastelijat käyttävät tähän Raspberry Pi- tai Arduino-ympäristöjä.
Yksittäiset henkilöt voivat hankkia oman käyttäjätunnuksen ja käyttää sitä palveluiden luomiseen. Sitten käyttäjät voivat liittää omia laitteitaan tai ohjelmiaan webhook-toiminnolla muihin verkossa oleviin laitteisiin tai palveluihin.
Vaihtoehtoja on monia, kun yhdistetään pilvipalvelun teho ja IFTTT-palvelun monipuolisuus. Yritykset ovat käyttäneet pilvipalveluiden tehoa ja joustavuutta hyödykseen jo useita vuosia. Nyt myös omia elektroniikkaprojektejaan värkkäävät harrastelijat voivat ammentaa tästä runsaudensarvesta – ja sitä ei voi jättää huomiotta.
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
