Internet Rzeczy jest najważniejszym elementem tego, co zostało określone przez Światowe Forum Ekonomiczne jako czwarta rewolucja przemysłowa, czyli ekonomiczna, techniczna i kulturowa przemiana, która łączy w sobie świat fizyczny, cyfrowy i biologiczny. Do rozwoju IoT przyczyniają się różne technologie, takie jak powszechny dostęp do sieci, przetwarzanie dużych zbiorów danych (big data), analityka i chmura.

Pojęcie „demokratyzacji branży informatycznej” może brzmieć jak abstrakcja. Jest to jednak prawdziwa rewolucja, której wybuch był tylko kwestią czasu. Demokratyzacja w dziedzinie projektów elektronicznych nabrała w ostatnim czasie tempa dzięki zniesieniu tradycyjnych podziałów na sprzęt i oprogramowanie. Wszystko to za sprawą pojawienia się nowych technologii i powstania społeczności skupionych wokół jednego z najgorętszych trendów technicznych ostatnich lat — Internetu rzeczy (IoT).

Jeśli jednak IoT ma spełnić pokładane w nim oczekiwania i zapewnić większe możliwości technologiczne użytkownikom, to procesy w nim przebiegające powinny zostać uproszczone, a modułowe podzespoły lepiej wykorzystane, aby w praktyce pomagały stawić czoła wyzwaniom technicznym związanym z projektowaniem układów IoT – od projektu oprogramowania po implementację sprzętową. Zestawy rozwojowe, komputery jednopłytkowe (SBC) i platformy do prototypowania, takie jak Raspberry Pi czy Arduino, są częścią nowej generacji niedrogich i prostych w użytkowaniu elementów sprzętowych typu open source. Umożliwiają one tworzenie projektów IoT większej grupie konstruktorów i są podstawą do tworzenia projektów referencyjnych dla innowacyjnych układów IoT.

Równie istotny jest fakt, że społeczności projektantów i hakerów, wychowanych na tych zestawach rozwojowych, komputerach jednopłytkowych i platformach typu open source, na ogół funkcjonują jako sieć specjalistów, którzy służą wszystkim pomocą — od początkujących po projektantów pasjonatów – tak aby z powodzeniem mogli oni tworzyć projekty IoT.

Szanse i wyzwania

W bardzo niedalekiej przyszłości sieci czujników oraz inteligentnych urządzeń IoT połączą praktycznie wszystkie elementy naszego otoczenia: nasze domy, obiekty fizyczne, procesy przemysłowe, systemy transportowe i komunikacyjne, ubrania, a nawet ludzkie ciała, umożliwiając im łączenie się i wymianę danych.

Firma badawcza IDC przewiduje, że do 2020 r. będzie funkcjonować 50 miliardów czujników IoT, a do 2030 r. — ponad 200 miliardów urządzeń połączonych z siecią.¹

IoT ma również potencjał, jeśli chodzi o demokratyzację procesów projektowania sprzętu i oprogramowania, umożliwiając nowej generacji projektantów i innowatorów zaistnienie w branży zaawansowanych technologii. Analitycy firmy badawczej Gartner przewidują, że do końca tego roku 50% rozwiązań IoT powstanie w startupach, działających nie dłużej niż trzy lata. Z analiz firmy Gartner wynika, że to raczej twórcy i młode firmy, a nie duże przedsiębiorstwa zajmujące się produktami konsumenckimi, przyczynią się do upowszechnienia, wykorzystania i rozwoju technologii IoT poprzez tworzenie niszowych aplikacji, które w większym stopniu przyjmą się na rynku.

Niemniej jednak, jeśli sieć IoT ma przyczynić się do demokratyzacji projektowania, tworzenie rozwiązań IoT powinno być znacznie prostsze. Rozwiązania IoT są znane z tego, że są złożone, a ich opracowanie stanowi wyzwanie. Zaprojektowanie kompletnej, kompleksowej platformy IoT wymaga znajomości wielu dziedzin technicznych, w tym umiejętności integracji i obsługi czujników, obsługi zasilania, a także wiedzy o procesorach, łączności bezprzewodowej, bezpieczeństwie, oprogramowaniu wbudowanym, analizie danych i platformach chmurowych. Fachową wiedzą, niezbędną do wprowadzenia tak złożonych produktów na rynek, mogą się poszczycić tylko nieliczni twórcy i niewiele startupów.

Dla większości projektantów opracowujących innowacyjne rozwiązania tworzenie platform IoT od podstaw zwykle nie jest najlepszym rozwiązaniem. Integracja sprzętu, oprogramowania i technologii bezprzewodowej z dostępem do chmury to złożony i często długotrwały proces. Jest on również kosztowny i opóźnia wprowadzenie produktu na rynek. To moment, w którym do gry wkraczają płytki rozwojowe typu open source.

Zadanie dostawcy

Startupy, przedsiębiorcy i twórcy mogą skorzystać z niedrogich platform elektronicznych typu open source i komputerów jednopłytkowych oferowanych przez dostawców takich jak Farnell element14, które zapewniają dostęp do zaawansowanych narzędzi projektowych większej grupie projektantów, co sprawia, że technologie IoT stają się bardziej osiągalne dla szerokiego grona innowatorów.

Te platformy rozwojowe umożliwiają również pokonanie bariery technicznej między inżynierami a programistami.

Inżynierowie zwykle zajmują się opracowywaniem warstwy sprzętowej na potrzeby systemu, pracując w podstawowych środowiskach sprzętowych, w których mają do czynienia co najwyżej z programowaniem w języku C. Z kolei programiści skupiają się niemal wyłącznie na pisaniu kodu dla systemów operacyjnych, a kiedy widzą platformę sprzętową z podłączonym do niej przewodem, wielu z nich martwi się, że spowoduje zwarcie lub uszkodzi płytkę. Platformy takie jak Raspberry Pi czy BeagleBoard zbliżają te dwie grupy. Umożliwiają one inżynierom sprzętowym zapoznanie się z programowaniem wyższego poziomu na platformach ze zintegrowanym systemem operacyjnym, a programistom udostępniają niedrogą możliwość lepszego zrozumienia fizycznych aspektów systemów komputerowych.

Sieci dostawców mają także swoje społeczności udzielające porad i wsparcia technicznego. Można zadać nawet najbardziej banalne pytanie i uczyć się od innych użytkowników i profesjonalistów. Fora społecznościowe oraz różne aktywności, takie jak webinaria czy testy nowych produktów elektronicznych, są dla inżynierów i twórców okazją do nawiązania kontaktów i zdobycia wiedzy na temat wdrażania nowych i tradycyjnych technologii z wykorzystaniem sprzętowych i programowych platform typu open source.

Dostępne są również specjalistyczne zestawy rozwojowe IoT, które zapewniają warstwę sprzętową, oprogramowanie, oprogramowanie sprzętowe i narzędzia integracyjne skracające czas projektowania. Co istotne, takie zestawy IoT często obejmują komponenty do rozmieszczenia czujników i rozwiązania dostępu do chmury, które ułatwiają włączenie tych technologii do projektów funkcjonalnych. Zestawy rozwojowe w szybkim tempie stają się zamiennikiem projektów referencyjnych dla infrastruktury IoT, ponieważ dostawcy zaczynają przechodzić na zestawy gotowe do natychmiastowego użytku, dodając do podstawowej platformy istotne opcje czujników i dostępu do chmury.

Dla projektantów gotowych na uprzemysłowienie swoich projektów i wprowadzenie ich do produkcji, czołowi dostawcy przygotowali ofertę „Od projektu do produkcji” oraz usług produkcyjnych, aby pomóc nawet najmniejszym firmom w przeskoczeniu z poziomu twórcy do producenta.

Małe jest piękne  i szybciej trafia na rynek

Demokratyzacja projektowania rozwiązań IoT szybko staje się rzeczywistością. Zestawy rozwojowe typu open source oraz inne platformy do prototypowania są niezbędne do uproszczenia łańcucha dostaw w branży IoT, przyspieszania innowacji i umożliwienia wszystkim, którzy mają pomysły i ambicje, tworzenia udanych rozwiązań IoT.

Te platformy pozwalają wprowadzić rozwiązania IoT na rynek szybciej niż dotychczas. Stanowią one także siłę zakłócającą dla obecnych potentatów technologicznych z powodu technologii open source i sieci dostawców umożliwiających dostęp do podzespołów, zestawów oraz wsparcia ze strony społeczności internetowych.

Pojawienie się zestawów rozwojowych, udostępnianie wiedzy na zasadach open source, produkcja małoseryjna oraz IoT są częściami jednej całości, umożliwiając szybkie projektowanie i tworzenie prototypów dla dużego, dynamicznego i prężnie rozwijającego się rynku.

Więcej informacji można znaleźć na pl.farnell.com.

¹IDC FutureScape: Worldwide Internet of Things 2015 Predictions