Mikä on IoT?

Esineiden internet yksinkertaisesti selitettynä

Esineiden internet eli lyhyesti IoT (engl. Internet of Things) tarkoittaa esineiden liittämistä internetiin. Tästä artikkelista löydät kaiken mitä IoT:sta tarvitsee tietää, yksinkertaisesta määritelmästä sovellutuksiin.

IoT:n määritelmä

Lyhyesti sanottuna IoT on kaikkien esineiden yhdistämistä internetiin. Tästä syystä sitä kutsutaankin esineiden internetiksi. Esineet voivat olla laitteita kuten älykello, auto tai vaikka kahvinkeitin, mutta myös erilaisia antureita, jotka mittaavat esimerkiksi kosteutta tai lämpötilaa.

Internetin välityksellä laitteet voivat jakaa tietoa toisilleen sekä vastaanottaa tietoa. Anturit voivat myös kerätä tietoa fyysisestä ympäristöstä. Tiedon perusteella laitteet voivat toimia itsenäisesti tai osana laajempaa järjestelmää. Eli osa laitteista on kaksisuuntaisia. Ne eivät pelkästään tuota dataa vaan saavat ulkopuolelta dataa, käsittelevät sen ja data ohjaa niiden toimintaa. Esimerkiksi aktiivisuusranneke voi lähettää ilmoituksen käyttäjälle, kun päivän askeltavoite on saavutettu.

Historia

Esineiden yhdistäminen internetiin ei ole aivan tämän päivän keksintö. Aikaisimmat keksinnöt ajoittuvat 1980-luvulle internetin alkuaikoihin, jolloin Carnegie Mellon yliopiston opiskelijat kehittivät Coca Cola -automaatin, joka oli yhdistetty ARPANETiin. Automaatti piti kirjaa varastosaldoista ja juomien lämpötilasta.

Varsinaisena ensimmäisenä IoT-laitteena pidetään kuitenkin John Romkeyn vuonna 1990 kehittämää leivänpaahdinta. Kyseinen paahdin tunnisti siihen asetetun leivän ja aloitti paahtamisen. Paahdin oli yhdistetty suureen kannettavaan tietokoneeseen, jolla ohjattiin paahtimen virransaantia ja nostettiin leipä ylös sen valmistuttua.

Vuonna 1993 Cambridgen yliopistossa kehitettiin kahvikone nimeltään XCoffee. Kahvinkeitin valvoi pannussa olevan kahvin määrää ja otti siitä kolme kertaa minuutissa kuvan. Tämän älykeittimen ansiosta kahvihuoneelle ei ollut tarpeen kävellä toteamaan, että kahvia ei enää ole. Kuvien avulla pystyi kätevästi päättelemään, koska tuoretta kahvia on saatavilla.

Internetin kehittyminen mahdollisti entistä kehittyneemmät sovellutukset. Vuonna 1994 Steve Mann kehitti puettavan kameran, joka oli yksi ensimmäisistä internetiin yhteydessä olevista kameroista.

Internet of Things -termin otti käyttöön Kevin Ashton ensimmäisen kerran vuonna 1999. Vuonna 2000 LG toi markkinoille ensimmäisen älyjääkaapin, vaikkakin niin hintavan, ettei siitä vielä varsinaista myyntimenestystä tullut.

Internetiin kytkettyjen laitteiden määrä kasvoi nopeasti. Vuonna 2008 internetiin oli yhteydessä jo enemmän laitteita kuin ihmisiä. Tätä vuotta pidetäänkin varsinaisena IoT:n syntymävuotena.

Vuotta myöhemmin Google aloitti itseohjautuvien autojen testauksen. Ensimmäisenä kuskittomana autona toimi Toyota Prius. Vuonna 2016 myös useat muut yritykset alkoivat testata itseohjautuvia autoja. Vuonna 2014 Amazon julkaisi puheohjattavan kaiuttimen, Echon, josta tuli myyntimenestys.

Teknologia

Teknisesti IoT-järjestelmä koostuu joko langattomasta tai kiinteästä verkosta ja siihen kytketyistä laitteista.

IoT-laite voi olla lähes mikä tahansa fyysinen laite, sillä jokseenkin kaikki laitteet ovat muunnettavissa IoT-laitteeksi. IoT-laite on laite, joka voidaan yhdistää internetiin datan vastaanottamiseksi tai lähettämiseksi.

IoT-laitteet voivat käyttää myös kuuluvuusalueeltaan kattavampia 3G- ja 4G-verkkoja. 4G-verkossa toimivia IoT-laitteille omistettuja teknologioita ovat NB-IoT ja LTE-M. NB-IoT eli Narrow Band IoT sopii parhaiten paikallaan oleville antureille, joilta vaaditaan pitkää akunkestoa. LTE-M taas sopii paremmin reaaliaikaisille sovelluksille. Nämä teknologiat toimivat myös 5G-verkossa. 3G-, 4G- ja 5G-verkkoja ylläpitävät Suomessa Elisa, Telia ja DNA.

4G:n ja 5G:n lisäksi IoT-laitteet voidaan liittää langattomaan LoRaWAN-verkkoon (Low Range Wide Area Network), joka perustuu LoRa-teknologiaan. Avoimen standardinsa takia LoRa on NB-IoT:ta edullisempi ratkaisu. LoRaWAN soveltuu hyvin myös liikkuvissa kohteissa käytettäväksi, koska yhteys verkkoon säilyy automaattisesti. Suomessa LoRaWAN-verkkoa ylläpitää Digita.

Bisneshyödyt

Monelle yritykselle esineiden internet on keskeinen osa digitalisaatiostrategiaa. IoT avaa uusia mahdollisuuksia kaikilla toimialoilla vähentämällä kustannuksia, lisäämällä tehokkuutta, parantamalla toiminnan turvallisuutta ja luotettavuutta, luomalla uusia tulovirtoja ja parantamalla asiakastyytyväisyyttä.

IoT-laitteiden avulla voidaan kerätä valtavia määriä dataa fyysisestä ympäristöstä. Juuri data onkin se mistä esineiden internetin ydinarvo muodostuu. Dataa voidaan hyödyntää esimerkiksi tekoälyn kehittämisessä tai päätöksenteon tukena.

Data on tekoälyn elinehto. Ilman laadukasta dataa ei synny laadukkaita päätöksiä oli päätöksentekijänä sitten kone tai ihminen. Tekoälyssä on paljon potentiaalia, mutta ilman dataa ei ole tekoälyä. Sama pätee datan hyödyntämisessä päätöksenteossa. Datan laatu takaa oikeat päätökset. Siksi on ensiarvoisen tärkeää huolehtia riittävästä datan määrästä ja sen laadusta.

Älykkäiden laitteiden ja tekoälyn avulla työvaiheita voidaan automatisoida kokonaan tai osittain. IoT-järjestelmä voi esimerkiksi suorittaa valvontaa ja lähettää automaattisesti hälytyksiä tietyissä tilanteissa. Laitteiden tuottama data, etäohjaus sekä töiden automatisointi tuo merkittäviä säästöjä kustannuksissa ja tehostaa toimintaa.

Mielenkiintoisimmat käyttötapaukset

1. Itseohjautuvat ajoneuvot

Yksi mielenkiintoisimmista esineiden internetin käyttötapauksista on ilman muuta itseohjautuva auto. Jotta kuskiton auto voi turvallisesti liikkua yleisillä teillä, tarvitaan suuri määrä erilaisia IoT-laitteita. Muut tiellä liikkujat ja tieolosuhteet havaitaan autoon asennettujen kameroiden, tutkien, antureiden ja mikrofonien avulla. Laitteet keräävät valtavan määrän dataa, jota sitten käytetään auton ohjaamisessa.

Robottiautojen tavoitteena on vähentää liikenneonnettomuuksia sekä tehdä liikkumisesta vaivatonta. Kehitystyötä tosin vielä riittää, ennen kuin kuskiton auto on yleisillä teillä arkipäivää. Tällä hetkellä autovalmistajat pyrkivät saamaan automaation SAE tason 2-4 toimivuuden moitteettomaksi.

2. Älykellot ja muu puettava teknologia

5G:n käyttöönoton myötä puettavien laitteiden määrän odotetaan kasvavan maailmanlaajuisesti yli 1,1 miljardiin vuonna 2022. Suosituimpia ovat erilaiset älykellot ja aktiivisuusrannekkeet, joiden avulla voi mitata esimerkiksi sykettään tai päivän mittaan käveltyjä askelia. Kellosta tiedot siirtyvät bluetooth-yhteydellä älypuhelimeen

Muuta puettavaa teknologiaa ovat mm. VR-lasit eli virtuaalitodellisuuslasit. Enimmäkseen VR-laseja käytetään pelaamisessa, mutta myös simulaatioissa kuten kirurgien koulutuksessa leikkauksien simuloinnissa.

3. Dronet

Dronejen avulla kuvaaminen on saanut uusia ulottuvuuksia. Aiemmin mahdottomat kuvaukset ovat nyt melko helposti ja edullisesti toteutettavissa ilmasta käsin. Vaikuttavien videoiden ja kuvien lisäksi, dronet ovat hyödyksi myös maanviljelijöille esimerkiksi rikkakasvien tai muiden satoa uhkaavien ongelmien havaitsemiseen pelloilla.

Kaupallisen käytön lisäksi droneja on käytetty pelastustehtävissä. Ilmasta käsin kohteesta saadaan nopeasti tilannekuva, mikä parantaa pelastustoimen turvallisuutta ja onnistumismahdollisuuksia. Parhaita kokemuksia on saatu laajojen alueiden kartoittamisessa kuten maastopaloissa tai suurissa rakennuspaloissa.

4. Agritech

Uusi teknologia muuttaa maataloutta vastuullisempaan suuntaan heikentämättä tehokkuutta. Sensoreita ja kameroita hyödyntämällä torjunta-aineiden määrää voidaan vähentää käytön paremmalla kohdentamisella. Samoin kasteluntarve voidaan arvioida tarkemmin, mikä saa aikaan merkittäviä säästöjä vedenkulutuksessa.

Eläintuotannossa teknologia mahdollistaa suurtenkin eläinmäärien vapaamman liikkumisen. Ihmisten suorittamaa valvontaa voidaan täydentää automatisoidulla valvonnalla. Näin saadaan parannettua eläinten hyvinvointia työmäärää kasvattamatta.