Systemy Big Data i Internet of Things

Internet of Things (Internet rzeczy, IoT) opisuje koncepcję, której twórcą był Kevin Ashton. Oznacza ona ekosystem, gdzie przedmioty komunikują się  z komputerami przez sensory. Rozwój dostępu do sieci sprawił, że idea ta zyskała uznanie wśród firm i jest wskazywana jako jeden z najważniejszych punktów rozwojowych światowej gospodarki. IoT znalazło wiele zastosowań, poczynając od miniaturowych dodatków do ubrań, przez automatykę budynkową, inteligentne miasta czy gospodarkę wodną.

Mówiąc o zastosowaniu podejścia Internet of things należy podkreślić jego wpływ na marketing. Liczba danych wciąż rośnie, a dzięki ekosystemowi możliwe jest ich wygodne zbieranie, przetwarzanie oraz spersonalizowana komunikacja. Dzięki temu podejściu, można w zwiększyć zaangażowanie klientów oraz zagwarantować im wartość dodaną.

Kolejnym przykładem zastosowania Internet of Things jest wdrożenie rozwiązań klasy PredictiveAsset Management. Są to systemy dzięki którym możliwe jest zbiór i analiza danych opisujących funkcjonowanie maszyn oraz urządzeń. Nie ma znaczenia czy są to funkcjonalności silników samolotów czy turbiny wiatrowej, idea działania jest taka sama. Dane pomiarowe zbierane przez czujniki są wysyłane do systemu centralnego, tam są przechowywane i analizowane. Na ich podstawie opracowywane są modele analityczne, dzięki którym możliwe jest m.in. przewidzenie wystąpień awarii, zbieranie informacji na temat nieprawidłowości działania maszyn lub nieefektywne ich użycie. Dzięki tym danym  możliwe jest opracowanie automatyzacji i budowy inteligentnego systemu. Dzięki temu, Inżynierowie będą mogli natychmiast zareagować w przypadku wystąpienia nieprawidłowości. Dla biznesu oznacza to minimalizację przestojów pracy oraz optymalizację działań zespołów serwisowych. Można zauważyć zalety rozwiązań IoT:

• Redukcja kosztów,
• Zwiększenie produktywności,
• Lepsze wykorzystanie kapitału,
• Poprawa bezpieczeństwa pracowników,
• Lepsze relacje z klientami.

Estymacje McKinsey Global Institute pokazują minimalną wartość rynku IoT na świecie, która w 2025 roku osiągnie 4 bln dolarów, przy założeniu dynamicznego scenariusza kwota ta może wzrosnąć do 11 bln. Szacunki Gartnera zakładają, że w 2020 roku ponad 25 mld urządzeń będzie podłączonych do sieci. Jest to bezpieczniejsza wersja estymacji, inne mówią nawet o kilkuset miliardach w ciągu kolejnej dekady.

Big Data

 Gwałtowny wzrost liczby danych ich zmienność oraz częstotliwość powstawania zostały określone mianem Big Data. Tę nazwę nadaje się także ustrukturyzowanym bądź nie, zbiorom danych, których przetwarzanie za pomocą ogólnie dostępnych rozwiązań informatycznych (np. relacyjnych baz danych) jest niemożliwa. Zwiększenie mocy obliczeniowej i obszarów pamięci jest nieskuteczne. Wynika to z faktu, że te ograniczenia wymagają nowego podejścia do przetwarzania, filtrowania oraz analizy dużych liczb danych.

Analitycy firmy Gartner twierdzą, że Big Data to źródła danych o dużej objętości, zmienności i różnorodności, wymagają one innowacyjnych modeli przetwarzania, dzięki czemu możliwe jest ich zrozumienie i podejmowanie słusznych decyzji.

Big Data nie odnosi się wyłącznie do danych, oznacza również zbiory źródeł i zakłada miary je charakteryzujące, zwane cechami 3V:

• Volume (ilość danych generowanych w procesach),
• Variety (różnorodność typów i struktur danych),
• Velocity (prędkość generowania nowych danch).

Dodatkowo przywoływanymi cechami są veracity, czyli prawdziwość i dopasowania danych, oraz value – wartość generowanych danych w procesach biznesowych, które oznaczane są kolejno jako 4 i 5V.

Kolejnymi charakterystycznymi własnościami Big Data są:

• zmienność populacji,
• przetwarzanie danych w źródła,
• rozproszenie zbiorów danych lub punktów pomiarowych,
• znaczące zmiany charakteru lub postaci informacji otrzymanych w wyniku analizy masowych danych źródłowych.

Obecnie wyzwaniem jest nie tylko przetwarzanie masowych źródeł danych, ale zmiana sposobu ich zbierania, która pozwoli na gromadzenie i integrację wielu ich typów pochodzących z różnych źródeł. Ich łączenie, których celem jest uzyskanie efektu syngerii i utworzenie nowych informacji jest zadaniem, jakie w przyszłości prawdopodobnie zostanie wykonane.

Big Data i Internet of Things

IoT oraz Big Data są istotnymi partnerami, szczególnie w przedsiębiorstwach. Wiele działań Internet of Things jest niekompletnych, jeśli nie jest wspierane przez Big Data. Wszystkie połączone przyrządy oraz algorytmy potrzebują dużej ilości danych. Organizacje używające IoT muszą wiedzieć o związku z Big Data. Ten rodzaj połączenia sprawia, że nowe rozwiązania mogą dostarczyć przydatnych narzędzi lub usług, a także zbierać dane na ten temat. Zebrane informacje muszą być zgromadzone, przetwarzane oraz analizowane, dzięki czemu można zyskać nowe spostrzeżenia, które pozwolą na poprawę funkcjonowania przedsiębiorstwa.

Internet of Things oraz Big Data są strategicznymi partnerami zwłaszcza w przedsiębiorstwie. Wiele operacji Internet of Things jest niekompletne bez wzmianki o Big Data. Wszystkie podłączone urządzenia, czujniki oraz algorytmy wymagają dużej ilości danych.

Wszystkie organizacje używające IoT muszą brać pod uwagę jego symbiotyczny związek z Big Datą. Dzięki takiemu połączeniu nowe wdrożenia mają duży wpływ, mogą dostarczyć użytecznych narzędzi czy usług, a także gromadzić odpowiednie dane. Podobnie jak w przypadku Big Data, gromadzone dane musza być przetwarzane i analizowane, aby pozyskać nowe informacje i spostrzeżenia, które mogą poprawić działalność przedsiębiorstwa.

Zarządzanie i wyodrębnianie wartości z danych Internet of Things jest dużym wyzwaniem, kreującym wizerunek firmy. Organizacje muszą ustanowić odpowiednią platformę do analizy danych Internetu rzeczy. Dodatkowo należy pamiętać nie wszystkie dane są dla nich tak samo ważne.

Symbiotyczne zależności pomiędzy systemem Big data i Internet of Things możemy zaobserwować w różnych dziedzinach przemysłu, rolnictwie czy systemach społecznych.

Przedsiębiorstwa korzystające z Big Data i Internet of Things

UPS

 Jeden z liderów przewoźników na świecie wykorzystuje Big Data, co zapewnia oszczędność pieniędzy, poprawę efektywności oraz zmniejszenie wpływu na środowisko. Firma korzysta z czujników instalowanych na pojazdach dostawczych, dzięki czemu monitorowana jest prędkość, przebieg, liczba przystanków, a nawet sprawność techniczna silnika. Jak podaje UPS, czujniki zbierają ponad 200 danych na temat każdego pojazdu, co skutkuje 80 000 informacji na temat wszystkich pojazdów każdego dnia. Dzięki temu możliwa jest minimalizacja zużycia paliwa bądź emisji szkodliwych substancji.

Big Data jest też wykorzystywana przez UPS w projekcie ORION (On-Road IntegratedOptimization and Navigation). Gromadzenie danych na temat dostaw, efektem jest optymalizacja tras dostarczania oraz podwyższenia wydajności firmy. Przedsiębiorstwo planuje wprowadzić projekt ORION na wszystkich trasach w Ameryce Północnej. Ma się to wydarzyć w 2017 roku.

VirginAtlantic

Firma VirginAtlantic to brytyjskie linie lotnicze, które wykorzystują IoT do połączenia samolotów – Boeing 787 i podłączonych do nich urządzeń ładunkowych. Każdy z nich wyposażony jest w części generujące duże ilości danych. Dyrektor IT – David Bulman, twierdzi że każdy lot może produkować ponad pół terabajta danych. Nie wszystkie ze zbieranych danych są w pełni wykorzystywane,  jednak ich gromadzenie pozwala na przewidywanie i konserwacje samolotów oraz kontrolę zużycia paliwa.

John Deere

Lider w dziedzinie produkcji sprzętu rolniczego stworzył system łączący Big Data z Internet of things, który przy użyciu czujników monitoruje poziom wilgotności, po czym wysyła dane za pośrednictwem połączenia bezprzewodowego. Czujniki środowiskowe pozwalają na pomiar

• temperatury gleby i powietrza,
• wilgotności,
• promieniowania słonecznego,
• opadów.

Gromadzenie tych danych, pomagają rolnikom ustalić moment osiągnięcia optymalnego poziomu nawilżenia przez rośliny. Dzięki temu optymalizowany jest proces nawilżania.

TempuTech

TempuTech  to kolejny przykład firmy mającej wpływ na rolnictwo dzięki zastosowaniu Big Data i Internet of Things. W ofercie posiada systemy monitorujące optymalne przechowywanie ziarna oraz wykrywanie potencjalnego zagrożenia elewatorów zbożowych. Awarie typu połamanie pasów bądź łożyska są kontrolowane, dzięki monitorowaniu wilgoci i temperatury w pojemnikach z ziarnami. W efekcie możliwe jest odpowiednie ustawienie napowietrzenia oraz wentylacji. Gromadzone w systemie dane są przesyłane do innych rolników, którzy są w stanie przewidzieć zmiany wilgotności i temperatury, dzięki informacjom na temat zmian w pogodzie.

Disney World Magic Band

Disney Word Magic wykorzystuje zarówno Big Data jak i Internet of Things. Firma stworzyła Magic Band – opaskę wyposażoną w czujniki, dzięki którym wczasowicze mogą sprawnie poruszać się po całym Disney World. Dzięki nim, możliwe jest zameldowanie w pokojach hotelowych, zakup jedzenia, rezerwacja karnetów oraz korzystanie z atrakcji znajdujących się w parku rozrywki.

Wprowadzenie opasek pozwala firmie na gromadzenie danych na temat przepływu odwiedzających na terenie całego parku. Dzięki temu możliwe jest ugoszczenie większej liczby osób, optymalizacja zarządzania personelem oraz atrakcjami, czy regulacja kolejek w obiektach na terenie parku.

Barcelona, Hiszpania

Barcelona słynie z innowacji technologicznych, każdego roku odbywa się tam Mobile Word Congress. W mieście można znaleźć inteligentne parkometry, które przy użyciu WiFi działają na całym jego terenie. Dzięki temu mieszkańcy mogą uzyskać aktualne informacje na temat wolnych miejsc parkingowych i opłacić je przez telefon.

W Barcelonie można też zobaczyć inteligentne przystanki autobusowe. Informacje na temat czasu odjazdu przedstawiane są na panelach dotykowych. Sieć czujników rozmieszczonych w całym mieście, przedstawia pasażerom informacje na temat temperatury, jakości powietrza, poziomu hałasu oraz ruchu pieszych.

Wszystkie dane, udostępnianie we wcześniej wspomnianych miejscach, pochodzą z systemu Big Data, który gromadzi i analizuje dane z całego miasta. Dzięki temu możliwe jest usprawnienie transportu publicznego, propozycja optymalnych rozwiązań turystycznych, a także wydajny plan wydarzeń kulturowych.

Przemysł 4.0 (Industry 4.0)

Przemysł 4.0. IoT bazuje na Big Data i Internet of Things. Ma on doprowadzić do połączenia maszyn produkcyjnych z siecią  przedsiębiorstwa. Dzięki temu dane zbierane są na bieżąco. W efekcie ma powstać inteligentna fabryka, która pozwoli na produkcję pojedynczych produktów zgodnie z indywidualnymi potrzebami klienta. W tym samym czasie zbierane informacje, pozwalają na przewidywanie i zapobieganie awariom. Skutkiem jest przeciwdziałanie przestojom pracy firmy oraz automatyzacja produkcji i wzrost jej opłacalności.

Lista firm z różnych branż rynku światowego, które korzystają z Big Data i Internet of Things jest bardzo duża. Opisane technologie znalazły zastosowanie w dziedzinach takich jak:

• rolnictwo,
• transport,
• elektronika,
• medycyna,
• logistyka.

Big Data i Internet of Things to dwa niezależne zjawiska. Jednak ich powiązanie pozwala na wiele zmian, które pokazują, jak można zoptymalizować działania na wielu płaszczyznach życia ludzkiego.