Chytrá zařízení až chytré regiony - Terminologie

Následující příspěvek je úvodem do terminologie z oblasti chytrých zařízení, chytrých sestav i chytrých činností. Chytrá zařízení zahrnují často elektroniku a umožňují komunikaci s dalšími objekty. Hranice mezi „chytrým“ a „inteligentním“ není přesně definována, proto právní a technické normy často překládají „smart“ jako „inteligentní“. Inteligentní sestava však vykazuje proti chytré sestavě navíc schopnost učení a samostatného myšlení při řešení situací, kde nestačí návykové chování.

Článek navazuje na předchozí terminologická témata: Karty chytré až biometrické, Internet věcí atp. Text vychází z dokumentů normalizačních komisí ISO/IEC JTC 1 /SC 41, IEC/TC 13, IEC/TC 65, dále z právních dokumentů EU i ČR a z článků české a anglické wikipedie.

Internet věcí (internet of things) je síť fyzických zařízení, např. vozidel, domácích spotřebičů a dalších zařízení, která jsou vybavena elektronikou, softwarem, senzory, pohyblivými částmi a síťovou konektivitou, která umožňuje těmto zařízením se propojit a vyměňovat si data.

 

Při komunikaci komponent chytrých sestav se používají komunikační protokoly (communication protocols), např:

– WiFi ‒ (wireless local area network) založené na normách IEEE 802.11;

– Bluetooth ‒ otevřený standard pro bezdrátovou komunikaci na krátkou vzdálenost;

– LoRa ‒ řešení pro bezdrátový přenos dat, kdy je hlavním cílem co nejnižší spotřeba energie při malých pořizovacích nákladech, stačí malý datový tok;

– Mobilní síť (Cellular network) ‒ lze použít pro přenos hlasu, dat atp.

 

Chytrá zařízení (smart devices) jsou elektronická zařízení, obvykle připojená k dalším zařízením nebo sítím, např, Bluetooth, NFC, WiFi, která mohou pracovat v jistém rozsahu interaktivně a autonomně. Příklady:

– Chytrá bomba (smart bomb) ‒ druh řízené střely shazované z letadel (guided air-dropped missile);

– Chytré hodinky (smartwatch) ‒ systém v podobě náramkových hodinek, jejichž funkcionalita přináší víc než jen informace o čase, např. funkci chytrého telefonu v podobě hodinek, včetně možnosti mobilního volání nebo alespoň upozorňování na příchozí zprávy a hovory;

– Chytrá karta (smart card) ‒ plastová karta, která má informace uloženy v zabudovaném integrovaném obvodu;

– Chytrý náramek (fitness band) ‒ mobilní zařízení, které měří tepovou frekvenci, čas, spánek, spálené kalorie atp.;

– Chytré měřidlo (smart meter) ‒ elektronické zařízení, které zaznamenává údaje o spotřebě elektrické energie, plynu atp. a které je schopno odesílat naměřené hodnoty pravidelně příslušnému dodavateli;

– Chytrý reproduktor (smart speaker) ‒ hlasem ovládané bezdrátové zařízení s funkcí virtuálního asistenta pro domácí automatizovaná zařízení;

– Chytrý spotřebič (smart appliance) ‒ domácí spotřebič, např. chladnička vybavená monitorováním spotřeby energie, je často komponentou chytré domácnosti;

– Chytrá tabule (smartboard) ‒ bílá interaktivní tabule (interactive whiteboard);

– Chytrý telefon (smart phone) ‒ mobilní telefon s operačním systémem a aplikačním rozhraním, které umožňuje instalaci programů;

– Chytrá TV (smart TV) ‒ technologická konvergence počítače, TV přijímače a set-top boxu s integrovaným internetem.

 

Chytré sestavy zahrnují např. senzory, výkonové prvky:

– Chytrý distribuovaný systém (smart distributed system) ‒ určený pro použití v aplikacích průmyslové automatizace. Tyto aplikace mohou zahrnovat koncové spínače, bezdotykové snímače, elektro-pneumatické ventily, relé, spouštěče motorů, panely operátorů, analogové vstupy a výstupy a řídicí jednotky [enWIKI].

– Chytrá domácnost (smart home) ‒ předpokládá sledování a ovládání na dálku, např: osvětlení, elektroinstalaci, termostat, domácí alarm, kamery nebo zámky dveří pomocí chytrého telefonu, tabletu, resp. počítače.

– Chytrý přepravní systém (smart transportation system) ‒ zabezpečuje chytré řešení v rámci přepravních služeb nabízených v daném regionu.

– Chytrá síť (smart grid) ‒ moderní energetická síť vybavená zařízením, které umožňuje obousměrnou digitální komunikaci mezi dodavatelem a spotřebitelem, chytrým měřicím systémem a systémy pro sledování a kontrolu.

– Chytrý měřicí systém (smart metering system) ‒ elektronický systém, který může měřit spotřebu a výrobu energie, poskytnout více informací než klasický měřicí přístroj a může předávat a přijímat údaje ve formátu elektronické komunikace.

– Chytré město (smart city) ‒ městská oblast, kde samospráva (municipality) využívá různé e-senzory v síti internetu věcí pro sběr dat a kde se tato data vyhodnocují pro efektivní správu této oblasti.

– Chytrá silnice (smart highway) ‒ technologie pro zlepšení provozu připojených a autonomních vozidel, pro dopravní světla a osvětlení silnice, pro monitorování hustoty a rychlosti vozidel.

– Chytrá zahrada (smart garden) zahrnuje např:

    – chytré květináče (click and grow),

    – chytré zavlažování (smart watering),

    – chytré sekačky (smart lawnmovers).

Obr. 1  Konference chytrý region, Bratislava 2017 [WikiComm]

Příklady chytrých činností

– Chytré farmaření (clever farming) ‒ inovace a chytrá řešení pro zemědělství vedou k udržitelnému a ekonomicky efektivnímu farmaření [CleverFarm].

– Chytrá správa (smart governance) ‒ zvyšující se angažovanost obyvatel při rozvoji udržitelných měst / regionů zejména díky novým technologiím, které umožní integraci ITC do péče o město, region atp.

– Konference chytrý region ‒ řada akcí, kde byli obyvatelé informováni o SMART trendech ve správě jejich města, okresu atp.

 

Studiem chytrých zařízení se zabývají např.:

– Laboratoř #VodafoneUniLab, VUT Brno, zaměřená na sítě 5G, kde se mimo jiné testují zařízení z oblasti internetu věcí, který se využívá třeba pro chytré domácnosti [LoRa].

– Katedra kybernetiky (Departemet of Cybernetics), FAV ZČU v Plzni, sleduje také internet věcí jako základ chytré domácnosti.

– Centrum RICE, ZČU v Plzni vyvíjí např. chytré zásahové obleky pro hasiče.

Obr. 2  Chytré květináče (Click and grow smart garden) [WikiComm]

Související dokumenty EU

– 2021/C 440/03, Strategie pro udržitelnou a inteligentní mobilitu (Sustainable and Smart Mobility Strategy).

– 2014/724/EU, Šablona pro posouzení dopadů inteligentních sítí a inteligentních měřicích systémů na ochranu údajů (Data protection impact assessment template for smart grid and smart metering systems).

 

Související legislativa v ČR:

– Zákon 99/2019/1997 Sb., o přístupnosti internetových stránek a mobilních aplikací na chytrých telefonech a tabletech.

– Občanský zákoník (§ 504, 89/2012 Sb.) se vztahuje na chytrá zařízení poskytovaná zaměstnavatelem, např. na chytré telefony.

 

Související normalizace:

– Normalizační pracovní skupina IEC/TC 13/WG 15, zajišťuje normy pro chytré funkce a procesy pro měření energie (Smart Metering Functions and Processes), např.:

    – ČSN EN 62056-1-0, Výměna dat pro odečet elektroměru ‒ Soubor DLMS/COSEM ‒ Část 1-0: Standardizační rámec pro inteligentní elektroměry (Electricity metering data exchange ‒ The DLMS/COSEM suite ‒ Part 1-0: Smart metering standardization framework).

– Normalizační pracovní skupina IEC/TC 65/WG 23, zajišťuje normy pro chytrou výrobu z pohledu měření, řízení a automatizace průmyslových procesů (Smart Manufacturing Framework and Concepts for industrial-process measurement, control and automation).

– Normalizační subkomise ISO/IEC JTC 1/SC 41, zajišťuje normalizaci v oblastech internetu věcí a souvisejících technologií (Internet of things and related technologies, IoT), včetně

    – senzorových sítí (sensor networks),

    – nositelných technologií (wearable technologies) a

    – aplikací.

 

Vysvětlivky k souvisejícím zkratkám a termínům

– Click and Grow ‒ Estonská společnost pro chytré zahradničení v krytých prostorách (indoor gardening).

– COSEM (Companion Specification for Energy Metering) Společná specifikace pro měření energie.

– DLMS (Device Language Message Specification) Specifikace jazyka pro zprávy zařízení.

– DLMSLoRa umožňuje přenos na velkou vzdálenost (Long- Range) s nízkou spotřebou (low power consumtion).

– IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) vydává normy řady IEEE 802 pro komunikaci v rámci chytrých sestav.

– Internetová konektivita (internet connectivity) značí schopnost (zařízení) komunikovat (s dalšími zařízeními) přes internet.

– LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ‒ síť vhodná pro propojení senzorů atp. do chytré sestavy.

– M2M (Machine-to-Machine) značí komunikaci mezi „stroji“, bez lidské intervence nebo s omezenou lidskou intervencí.

– SMART Technologies je kanadská společnost, která vyvinula např. známou bílou interaktivní tabuli (SMART board).

 

Literatura:

Chytrá města, https://mmr.cz/cs/microsites/sc/smart-cities

Chytré zásahové obleky, https://plzensky.denik.cz

Smart City Plzeň, https://smartcity.plzen.eu

[LoRa] LoRa-LoRaWAN, https://www.vut.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=209640

[CleverFarm], www.cleverfarm.ag

WikiData, https://wikidata.org/

WikiSlovník, https://cs.wiktionary.org/wiki/

Wikislovn%C3%ADk:Hlavn%C3%AD_strana

[csWiki] csWikipedia:

– Chytré hodinky

– Chytrý televizor

– Chytré město

– Chytrý reproduktor

– Internet věcí

[DPS-AZ]

– Internet věcí, DPS-AZ, č. 4/2018

– Karty chytré až biometrické, DPS-AZ, č .5/2017

[enWiki] enWikipedia:

– SDS Protocol

– Smart grid;

– Smart highway;

– Smart TV

[WikiComm] Wikimedia Commons: (obr. 1 a 2)

– Konferencia Bratislava SMART region (23901937058).jpg, autor: Bratislavská župa

– Click & Grow Smart Garden 27.jpg, autor: Janar Raidla