Zostań w domu, zamów taniej!
Nie wychodź z domu i zamów online swoje ulubione pisma 20% taniej. Skorzystaj z kodu rabatowego: czytajwdomu

Inteligentne wszystko

Inteligentne wszystko
Inteligentne parasole sygnalizują nadchodzący deszcz. Inteligentne pojazdy przejmują kontrolę nad uciążliwą jazdą w godzinach szczytu. Inteligentni wirtualni asystenci wykonują w lot każde twoje polecenie, znając na wylot twoje preferencje i automatycznie dostosowując się do nich. Czy to grzebień, czy całe miasto, "inteligencję" ma, lub może mieć, dzisiaj wszystko.

Co to właściwie znaczy, owa inteligencja? Etykietka ta jest teraz stosowana przypadkowo, więc definicje nie zawsze są jasne i spójne. Ale dobrą, prostą definicją, która dobrze sprawdza się, gdy chcemy rzecz wyjaśnić, jest kwalifikowanie czegoś jako inteligentnego lub "smart", gdy jest to osadzone w technologii cyfrowej opierającej się na gromadzeniu danych, łączności sieciowej i umożliwia lepsze sterowanie.

Weźmy na przykład inteligentną szczoteczkę do zębów (1), która wykorzystuje czujniki do rejestrowania, kiedy, jak długo i jak dokładnie szczotkowane są zęby. Ponieważ jest ona wyposażona w łączność Bluetooth i wbudowane oprogramowanie, inteligentna szczoteczka do zębów wysyła te dane do serwerów w chmurze, których właścicielem jest producent lub strona trzecia. Może mieć do niej dostęp także dentysta, za pomocą aplikacji, która zapewnia "wskazówki dotyczące szczotkowania zębów w czasie rzeczywistym i monitorowanie wydajności". W zależności od planu wykupionych usług stomatologicznych, dane przesyłane przez szczoteczkę mogą mieć również bezpośredni wpływ na koszty pakietów ubezpieczeniowych. Że nie chcemy takiej inwigilacji przez szczoteczkę? A co, jeśli dostaniemy zniżkę u dentysty za używanie takiej właśnie?

1. Inteligentna szczoteczka do zębów

Smart był kiedyś opcją premium, teraz staje się standardem, ponieważ przedmioty codziennego użytku są już masowo zintegrowane z czujnikami, komputerami i połączeniami Wi-Fi.

Dokleić chip do czego się da

Sieć rzeczy tworzy "inteligentny kontekst". We wrześniu 2015 firma konsultingowa McKinsey & Co. szacowała, że do 2025 r. przychody z internetu rzeczy wyniosą 6,2 bln USD (10× roczne PKB Polski). Sprzedawca technologii Cisco projektuje, że rynek sprzedawców tego typu rozwiązań wart będzie 14,4 bln USD. To pokazuje skalę transformacji technologicznej, jaka obecnie ma miejsce.

Pogrążymy się zatem w owym cyfrowym "kontekście", środowisku urządzeń zsynchronizowanych, sprzętu AGD i technologii noszonych na ciele. Zastosowania w inteligentnych domach, urządzeniach związanych ze zdrowiem i pojazdach połączonych z siecią będą wykazywać wyższy średni przychód na użytkownika niż zastosowania przemysłowe i korporacyjne oraz w infrastrukturze publicznej. Urbanizacja, globalna łączność i konwergencja cyfrowa rozwiązań informatycznych nowej generacji już stworzyły możliwości rozwoju dla internetu rzeczy i rozwiązań opartych na chmurze w inteligentnych budynkach. Nawiasem mówiąc, wycena inteligentnego budynku będzie opierać się na czymś innym niż tradycyjne szacowanie wartości nieruchomości, ponieważ do jego fizycznych cech doliczyć trzeba będzie cyfrowe atrybuty budynku i okolicy.

Dzięki kolejnym wynalazkom jawi się na horyzoncie perspektywa nadawania owej cyfrowej inteligencji dosłownie wszystkiemu, nawet produktom żywnościowym. Wystarczy poręczny i niedrogi chip, który łatwo przymocować lub przykleić.

W celu zwalczania fałszerstw w łańcuchu dostaw, które mogą kosztować firmy miliardy dolarów rocznie, badacze MIT opracowali kryptograficzny identyfikator, który jest wystarczająco mały, aby zmieścić się na praktycznie każdym produkcie i zweryfikować jego autentyczność (2). Popularne identyfikatory radiowe (RFID) są zbyt duże, aby zmieściły się na małych obiektach, takich jak elementy medyczne i przemysłowe, części samochodowe lub silikonowe chipy. Etykiety RFID nie zawierają również żadnych rygorystycznych środków bezpieczeństwa. Niektóre tagi są zbudowane w oparciu na schematach szyfrowania, aby chronić przed klonowaniem i odstraszać hakerów, ale są duże i potrzebują mocy.

2. Kryptograficzne chipy z MIT

W artykule zaprezentowanym na IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) naukowcy opisują chip ID, który przezwycięża te trudności. Ma milimetrowy rozmiar i pracuje na stosunkowo niskim poziomie mocy dostarczanej przez diody fotowoltaiczne. Transmituje on również dane w dużych zakresach, wykorzystując technikę "backscatter", która działa z częstotliwością setki razy wyższą niż RFID. Techniki optymalizacji algorytmów pozwalają również na uruchomienie popularnego schematu kryptografii, który gwarantuje bezpieczną komunikację przy użyciu wyjątkowo małej energii.

"Nazywamy to tagiem wszystkiego. I wszystko powinno znaczyć wszystko", mówi w komunikacie medialnym współautor Ruonan Han, profesor nadzwyczajny w Katedrze Elektrotechniki i Informatyki oraz szef Terahertz Integrated Electronics Group w Microsystems Technology Laboratories (MTL). "Jeśli chcę śledzić trasę np. pojedynczej śruby, implantu zębowego lub chipu silikonowego, obecne etykiety RFID tego nie umożliwiają. Zbudowaliśmy tani, malutki chip bez opakowania, baterii lub innych zewnętrznych elementów, który przechowuje i przekazuje wrażliwe dane".

Obecnie zasięg sygnału wynosi około 5 centymetrów, co jest uznawane za zasięg dalekosiężny - i pozwala na wygodne korzystanie z przenośnego skanera tagów. Badacze mają nadzieję na "przesunięcie granic zasięgu" jeszcze dalej. Badacze mają również nadzieję na pełne zasilanie układu przez same sygnały terahercowe, eliminujące tym samym potrzebę stosowania fotodiod.

Więcej inteligencji - tańsze ubezpieczenie

Kontekst ów będzie nie tylko bardziej cyfrowy, ale bardziej w swojej inteligencji samodzielny, czyli tak naprawdę bardziej inteligentny. AI i edge computing pozwalają już teraz pojedynczym czujnikom na samodzielne podejmowanie decyzji w oparciu na zmiennych dynamicznych, takie jak klimat, zajętość, oświetlenie i aktywność. Decyzje podejmowane przez te kontekstowo świadome urządzenia mogą skutkować bezpośrednim działaniem, np. włączeniem światła z czujnika światła dziennego, lub mogą być przekazywane w formie komunikatu do innego urządzenia. Przykładem może być termostat, który zmienia temperaturę, ponieważ czujnik światła zobaczył zmierzch, lub system zraszaczy, który aktywuje się, ponieważ dzień był suchy i słoneczny.

Urządzenia, które są wystarczająco inteligentne, aby działać niezależnie na obrzeżach inteligentnego środowiska, są jeszcze na wczesnym etapie rozwoju. Ponieważ jednak, według wielu ocen, zbliżają się do krytycznej masy rynkowej, oczekuje się, że będą miały radykalny wpływ na wiele różnych branż.

Kluczowe przykłady to między innymi branża ubezpieczeń. Najważniejsza w branży ubezpieczeniowej jest ocena ryzyka i oszacowanie wartości w przypadku wystąpienia szkody. Do tej pory branża ta pracowała na modelu reaktywnym, czyli w przypadku wystąpienia straty lub wypadku wystawiane było roszczenie. Dzięki zastosowaniu czujników wbudowanych w domy i mienie, ubezpieczenia ewoluują w kierunku modelu prewencyjnego. Przykładowo, szkody spowodowane przez wodę są powszechnie zgłaszane jako główna przyczyna roszczeń ubezpieczeniowych w domach. Inteligentna hydraulika może alarmować przed wystąpieniem zdarzenia, a w przypadku pęknięcia rury, gdy nikogo nie ma w domu, inteligentny zawór może zamknąć wodę, aby zminimalizować szkody. W podobny sposób czujniki wbudowane w ściany lub pokrycie dachowe będą proaktywnie informować o integralności konstrukcji i ryzyku, a tym samym wpływać na koszty polisy. Inaczej mówiąc, sieć tych inteligentnych czujników będzie wymagana przez ubezpieczycieli i będzie miało to wpływ na ceny polis.

Nowa generacja inteligentnych urządzeń będzie monitorować również zużycie energii w całym domu, aby zoptymalizować wydajność, zminimalizować koszty i współdziałać z aplikacjami inteligentnych sieci energetycznych (smart gridów).

Inteligentne systemy zasilania i klimatyzacji nauczą się wzorców wykorzystania urządzeń w całym domu, wyłączą zasilanie nieużywanych urządzeń, ostrzegą o nadmiernym zużyciu i ograniczą marnotrawstwo energii. Domy i przedsiębiorstwa będą nadzorowane przez inteligentne systemy "reakcji na zapotrzebowanie", wywoływane przez sam dom, a nie przez ręczny nadzór lub przez dostawcę energii.

Połączone technologie domowe, takie jak termostaty i systemy zabezpieczeń, mogą jednak wprowadzać nowe zagrożenia, których właściciele domów, a nawet producenci, nie brali pod uwagę. Jedną z możliwości jest to, że technologia ta mogłaby być wykorzystana przez rządy do kontrolowania obywateli. Dane uzyskane z inteligentnych systemów grzewczych w wynajmowanych mieszkaniach mogą być pobierane przez właścicieli kontrolujących najemców. Do grona chętnych do kontroli dołączyć mogą też pracodawcy sprawdzający sposoby korzystania z pomieszczeń biurowych.

Bardziej niż nudne ubezpieczenia fascynują nas inne aspekty nowego świata, który chcemy zbudować, np. smart cities. Frost i Sullivan, firma zajmująca się badaniem rynku, przewiduje, że do 2025 r. na całym świecie będzie co najmniej 26 pełnoprawnych, dużych, inteligentnych miast. Choć niektórzy mają przed oczami wizje miast rodem z obrazów science fiction, zdaniem ekspertów podstawowa zmiana polegać ma na dużej poprawie jakości życia, a ważnym elementem tej poprawy będzie nowy transport i komunikacja (3).

3. Sieci połączonych aut

Perspektywy wprowadzenia całkowitej autonomii i zamiany samochodów na pody pasażerskie, w których ludzie robiliby nieomal wszystko, tylko nie prowadzili wozu, są niejasne. Nie widać stuprocentowej wiary, że coś takiego szybko się pojawi na drogach. Niemniej producenci pokazują ciekawe koncepcje, takie jak Volvo 360c (4), który, w zależności od potrzeb, ma być mobilnym koniem roboczym, ruchomym biurem, miejscem na imprezy lub kapsułą sypialną.

4. Volvo 360c

Poruszając się elektrycznymi, autonomicznymi środkami komunikacji z naszego inteligentnego domu przez inteligentne miasto, dojedziemy do naszej, a jakże, inteligentnej pracy, w której czekają automatyzacja i roboty. Pod warunkiem że jeszcze możemy czy też musimy pracować, ale to inny temat.

Samo poruszanie się w smart city również może generować przychody. Chris Ballinger, były inwestor finansowy, który pracował wcześniej w centrum innowacji Toyoty, uruchomił organizację non profit, której celem jest przekształcenie samochodów w mobilne portfele zdolne do samodzielnego dokonywania i przyjmowania płatności w wirtualnej walucie. Kierowcy zarabialiby niewielkie sumy za udostępnianie danych o wszystkim, od zatorów komunikacyjnych po pogodę, i byliby obciążani za korzystanie z infrastruktury i przyczynianie się do zanieczyszczenia środowiska.

Stworzył konsorcjum o nazwie MOBI (5) z takimi firmami jak BMW AG i Ford, Honda i IBM, łącznie ok. 90 firm. Wspólnie pracują nad zastosowaniem techniki łańcuchów blokowych, blockchainem i stworzeniem godnej zaufania cyfrowej tożsamości dla pojazdów. Aby wizja mogła się urzeczywistnić, infrastruktura miejska będzie musiała być wyposażona w urządzenia do komunikacji z pojazdami. Inteligentne miasta, miejskie metropolie pulsujące czujnikami i zasilane sztuczną inteligencją jeszcze nie do końca spełniają wymogi tego ambitnego projektu. MOBI może opracować własną kryptowalutę lub wykorzystać istniejące do dokonywania i odbierania mikropłatności w sieci typu blockchain. Takie rozważania snuje w mediach Ballinger.

5. Prezentacja systemu MOBI

"Agenci" wewnętrzni i zewnętrzni

Prawdziwą infrastrukturą świata, który dziś budujemy, będą nie drogi i linie energetyczne, ale bezprzewodowa sieć 5G, a potem zapewne 6G. Ma to być cyfrowa tkanina łącząca wszystkie elementy współczesnego i jeszcze bardziej współczesnego świata. Piąta generacja sama w sobie jest czynnikiem budowy świata na nowo, we wszystkich aspektach. Może fundamentalnie zmienić sposób, w jaki działają nasze sektory produkcji, motoryzacji i opieki zdrowotnej. Podobnie jak kiedyś elektryfikacja, 5G przekształci państwa, gałęzie przemysłu i życie społeczeństw na całym świecie.

Banalna z pozoru konsekwencja wprowadzenia 5G, która polega na eliminacji wszelkiego rodzaju przewodów, połączeń, stałych łączy, wszystkich tych elementów, które łączyły urządzenia, może mieć ogromne konsekwencje dla topografii rzeczywistości, w jakiej porusza się, żyje i pracuje nowoczesny człowiek. Nie wszystkie dalej idącej skutki przebudowy z tego wynikającej potrafimy sobie w tym momencie wyobrazić.

Sieć piątej generacji, wszechobecne czujniki internetu rzeczy i coraz doskonalsze systemy transportowe - wszystko to brzmi jak wejście ludzkości na ścieżkę jeszcze szybszego rozwoju. A ten rozwój prowadzi w konsekwencji, w bardzo już futurystycznych rozważaniach, do kontekstu tak inteligentnego, że być może już nieodróżnialnego od intelektu człowieka i będącego jego przedłużeniem.

Pionier sztucznej inteligencji Marvin Minsky uważał, że decyzje przypisywane mózgowi i określane jako myśl są w rzeczywistości agregacją danych z "wsadów" pochodzących z wielu różnych wyspecjalizowanych podsystemów w całym organizmie. Minsky nazwał te podsystemy "agentami". A co, gdyby rozumienie owego systemu "wsadów" rozszerzyć o elementy zewnętrzne, poza organizmem, czyli IoT, środowisko i inteligentny kontekst technologiczny. Inteligentne termostaty, zamki, sterowanie oświetleniem i czujniki ruchu działają zatem jako "agenci" ludzkiego mózgu.

Oczywiście wprowadzanie informacji pochodzących od "agentów" zewnętrznych jest obecnie znacznie bardziej złożone niż sygnały od części ciała, ale to przecież jedynie kwestia postępu w rozwoju interfejsu człowiek-maszyna, który obecnie wydaje się nam kwestią raczej techniczną niż "metafizyczną" (6).

6. Mózg połączony

Mirosław Usidus