Formuła „Internet of Things”, w skrócie IoT, może wzbudzać niechęć inżynierów starszego pokolenia, gdyż wyraźnie przedkłada pewną platformę cyfrową, wirtualną, nad „twardą” technikę. „Rzeczy” podporządkowane są rzekomo systemowi oprogramowana, od niego zależne. Jest akurat odwrotnie: Internet jest tylko sposobem organizacji informacji, który nie może istnieć bez technicznej sieci i jej interfejsów.
Ale cóż – rodowód IoT, jego koncepcja nie wyszła ze środowiska technicznego. Twórcą tego pojęcia jest Brytyjczyk Kevin Ashton, menedżer, biznesmen, specjalista od sprzedaży w firmie handlowej, gdzie zastanawiał się nad możliwościami elektronicznego kodu produktu RFID.
Oczywiście mikroczujniki RFID to tylko jedna z bardzo wielu aplikacji IoT. Skala zastosowania rozwiązań IoT jest ogromna: od miniaturowych dodatków do odzieży, przez inteligentne sprzęty domowe, automatykę budynkową i inteligentne miasta, po gospodarkę wodną czy systemy obronne, wreszcie systemy monitoringu i przemysł seryjnej produkcji. IoT jest w pewnym stopniu znakiem marketingowym. Dawniej wystarczała po prostu telematyka i telemetria, ale zostały wyeliminowane, ponieważ brzmią zbyt „technicznie”.
Cztery główne funkcje IoT to zdalny monitoring, kontrola, optymalizacja (np. korekty sterujące działaniem maszyny), autonomia (pojazdy i drony). Według danych Cisco do 2023 r Internet Wszechrzeczy (!) wygeneruje 4,6 bln dol. w sektorze publicznym oraz 14,4 bln w prywatnym. Dzięki rozwojowi mikroelektroniki technologia stała się integralną częścią samych produktów zamieniając je w komputery, a potencjalnym klientem branży stał się każdy, kto dysponuje dostępem do Internetu.
Po stronie techniki jest problem znacznie poważniejszy: mikroczujniki IoT potrzebują zasilania. Produkcja miliardów mikrobaterii, które trzeba wymieniać nie jest dobrym pomysłem. Czy czujnik może pracować wiecznie, a dron wiecznie przekazywać dane, czerpiąc energię z otoczenia? Tu może przyjść z pomocą sieć komórkowa generacji 5G. Naukowcy z Georgia Institute of Technology odkryli innowacyjny sposób wykorzystania nadmiaru przepustowości tej sieci. Opracowali specjalną antenę prostowniczą, która umożliwia zbieranie fal milimetrowych o częstotliwości 28 GHz z wysoką wydajnością ze wszystkich kierunków. Urządzenie oparte zostało na tzw. soczewkach Rotmana. Podczas demonstracji technologia osiągnęła 21-krotny wzrost zebranej mocy w porównaniu z referencyjnym odpowiednikiem, przy zachowaniu identycznego pokrycia kątowego. To otwiera drzwi do nowych pasywnych RFID dalekiego zasięgu, zasilanych falami milimetrowymi. Dostarczanie energii jako usługi, będzie kolejną dużą szansą dla branży telekomunikacyjnej. W podobny sposób jak dane, które już wyprzedziły usługi głosowe jako główne źródło przychodów operatorów telekomunikacyjnych. Jak wiadomo, dotąd istnieją różnego rodzaju bariery upowszechnienia komórek 5G. Możliwość zasilania czujników IoT przez tę sieć to nowy, silny impuls sprzyjający.
Mamy tu do czynienia z procesem strukturalizacji techniki: technologie różnego pochodzenia i przeznaczenia coraz łatwiej wchodzą w związki wzajemnie się zasilające, a więc efekt synergii w technice stale narasta. Niebawem trzeba będzie się pożegnać z tradycyjnym, branżowym podziałem. Jak wtedy kształcić inżynierów? Jaką koncepcję programów uczelni technicznych opracować? Te pytania należą do najważniejszych dla przyszłości.
Zygmunt Jazukiewicz
