of 41/41
Internet inteligentnih uređaja Predavanje 14

Internet inteligentnih uređaja...Aleksandra Labus, Živko Bojović, (2017). Internet inteligentnih uređaja, Fakultet organizacionih nauka. Univerzitet u Beogradu. – Doc. dr Miloš

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Internet inteligentnih uređaja...Aleksandra Labus, Živko Bojović, (2017). Internet inteligentnih...

  • Internet inteligentnih uređaja

    Predavanje 14

  • Pametna okruženja – deo 2

    2

  • Pametni gradovi

    3

  • Pametni gradovi

    – Definicije:

    • Grad koji povezuje fizičku, IT i poslovnu infrastrukturu u cilju korišćenja kolektivne

    inteligencije grada.

    • Grad koji ulaže u ljudski i društveni kapital i tradicionalnu i modernu

    komunikacionu infrastrukturu u cilju uticaja na ekonomski rast i kvalitet života, s

    pametnim upravljanjem prirodnim resursima.

    • Grad čija je zajednica spremna da uči, da se prilagođava i uvodi inovacije.

    – Primena širokog spektra IoT aplikacija treba da obezbedi pametnu infrastrukturu u

    oblastima kao što su:

    • saobraćaj, električna energija, snabdevanje vodom, stambena izgradnja i javni servisi.

    4

  • Pametni gradovi

    – Elementi pametnog grada:

    1. Pametna ekonomija,

    2. Pametno stanovništvo,

    3. Pametna uprava,

    4. Pametan saobraćaj,

    5. Pametna okolina i

    6. Pametan život.

    5

  • Pametni gradovi – domeni primene

    – Administracija – transparentan, efikasan i racionalan rad svih službi.

    • Povezivanje putem informacionih tehnologija, objavljivanje informacija na

    internetu, vođenje javne evidencije molbi građana, itd.

    – Pametne zgrade – automatizacija sistema unutar jedne zgrade u jedinstvenu celinu.

    • Međusobna komunikacija delova zgrade i jedne zgrade sa susednim.

    – Javna bezbednost – kamere za nadgledanje objekata

    – Programi participacije – IoT rešenja podstiču deljenje ideja i informacija i učešće

    građana u donošenju odluka.

    6

  • Pametni gradovi – domeni primene

    – Zdravstvo – integracija servisa pametnog zdravstva sa ostalim delovima ekosistema

    radi uvećanja efikasnosti, kvaliteta usluga i načina lečenja.

    – Obrazovanje – gradovi pružaju obrazovne servise i motivišu građane da se uključe u

    obrazovni proces.

    – Saobraćaj – regulacija saobraćaja od strateške važnosti. Interaktivno upravljanje iz

    centralnog sistema za nadzor i regulaciju; analiza i unapređenje saobraćajnih tokova.

    – Energetika – povezivanje različitih energetskih sistema u jedinstvenu mrežu,

    jednostavan pristup sistemu za distribuciju energije.

    – Životna sredina – upravljanje energijom i otpadom i smanjenje emisije štetnih gasova.7

  • Pametni gradovi – višeslojna arhitektura

    1. Sloj za merenje i očitavanje (sensing):

    • Uređaji koji prikupljaju i obrađuju podatke iz okruženja

    2. Mrežni sloj za pristup iot infrastrukturi (network-centric iot):

    • Komunikacioni kanal od senzora do interneta. Ključni izazovi interoperabilnost i koegzistencija.

    3. Cloud orijentisana komponenta iot infrastrukture (cloud-centric iot):

    • Obrada i distribucija podataka; stavlja podatke i servise na raspolaganje korisnicima.

    4. Aplikativni sloj iot infrastrukture (data-centric iot):

    • Aplikacije koje koriste podatke prikupljene na senzorskom sloju, na osnovu kojih upravljaju

    različitim uređajima i objektima u pametnom gradu.

    8

  • 9

  • Pametni gradovi – servisi

    – Pristup podacima o kvalitetu vazduha, rezultatima građevinske inspekcije i sl.

    – Parking aplikacije koje vozačima pokazuju gde je najbliže slobodno mesto, čime se

    štedi vreme, gorivo, novac, smanjuje emisija štetnih gasova i gužve.

    – Aplikacije pomoću kojih korisnici sami mogu da upravljaju gradskom imovinom, kao

    što su kante za smeće, telefonske govornice i sl.

    10

  • Pametni gradovi – servisi

    – Sistemi za odbacivanje tehnološkog otpada, kao što je Pay-As-You-Throw, koji

    podstiče građane da ga u većoj meri šalju na reciklažu, da koriste tehnologije kao što

    je RFID da bi poboljšali razvrstavanje i sl.

    – Aplikacije koje policiji omogućuju prikupljanje podataka u realnom vremenu u cilju

    povećanja bezbednosti.

    – Primena aplikacija za usmeravanje saobraćaja koje proračunavaju najbolju rutu s

    ciljem da se ubrza saobraćaj i smanji emisija štetnih gasova.

    11

  • Pametni gradovi – servisi

    12Strawberry Tree Sistemi za merenje buke i zagađenja

  • Pametni gradovi – servisi

    13

    „Crack“ senzoriUltrazvučni senzori nivoa

    otpada u kantama

  • Pametni gradovi – servisi

    – Aplikacije s digitalnim mapama i informacijama za građane i turiste o spomenicima,

    muzejima, restoranima, gužvama u saobraćaju i drugim.

    – Infokiosci sa informacijama za turiste i za pružanje usluga, npr. za:

    • kupovinu karata za gradski prevoz.

    – Bežični pristup internetu u gradskom prevozu i podzemnoj železnici.

    14

  • Pametni gradovi – servisi

    – Aplikacije na društvenim mrežama za efikasno i pravovremeno dostavljanje

    informacija o hitnim i kriznim situacijama.

    – Efikasan sistem osvetljenja u gradovima.

    – Stanice za punjenje mobilnih uređaja korišćenjem solarne energije.

    – Samouslužno iznajmljivanje bicikala u gradu.

    – Internet pristup za sve građane kako bi se podstakao ekonomski razvoj.

    15

  • Pametan saobraćaj

    16

  • Problemi sa saobraćajnom infrastrukturom

    – Saobraćajna zagušenja su u porastu širom sveta kao rezultat povećane motorizacije,

    urbanizacije, rasta populacije i promene u gustini naseljenosti.

    – Zagušenja smanjuju efikasnost saobraćajne infrastrukture i povećavaju vreme

    putovanja, zagađenje, potrošnju goriva, zastoje i broj saobraćajnih nezgoda.

    – Eksploatacijom putne infrastrukture povećava se potreba za njenom rekonstrukcijom i

    redovnim održavanjem.

    – Veliki troškovi izgradnje novih i održavanje, popravke i obnove postojećih puteva.

    17

  • Pametan saobraćaj – rešenje

    – Rešenje su projekti zasnovani na upotrebi računarskih sistema i simulacije različitih

    saobraćajnih slučajeva:

    • odnosno objedinjavanje informatičkih i saobraćajnih infrastruktura.

    – Novu infrastrukturu čine mreže:

    • puteva, pruga, aerodroma, stanica i luka povezanih sistemima zasnovanim na

    internetu.

    – Inteligentni sistemi obezbeđuju:

    • proaktivno održavanje i bržu i kvalitetniju dijagnostiku;

    • poboljšavaju mobilnost i bezbednost učesnika u saobraćaju, skraćuju vreme

    putovanja i smanjuju zagađenje životne sredine.

    18

  • Inteligentni transportni sistemi (ITS)

    – Automatizovani sistem za obaveštavanje i upravljanje saobraćajem, sastavljen od

    namenskog hardvera i softvera.

    – Identifikuju trenutno stanje u saobraćaju prikupljanjem podataka od značaja za

    saobraćaj, u realnom vremenu.

    – Omogućuju:

    • automatsko upravljanje saobraćajem,

    • informisanje učesnika o stanju na putevima,

    • podršku u rešavanju hitnih slučajeva,

    • elektronsku naplatu putarine.

    19

  • Inteligentni transportni sistemi (ITS)

    – Čine ih:

    1. inteligentna infrastruktura i

    2. inteligentna vozila.

    – U infrastrukturu spadaju:

    a) centralni server (ili severi) sa specijalizovanim softverom;

    b) senzori povezani s centralnim serverom;

    c) saobraćajni znaci promenljivog sadržaja (daljinski kontrolisane semafor table);

    d) video kamere povezane s centralnim serverom putem bežičnog ili žičanog

    prenosa;

    e) žičani i bežični prenos podataka.

    20

  • Inteligentni transportni sistemi (ITS)

    – Čine ih:

    1. inteligentna infrastruktura i

    2. inteligentna vozila.

    – Sastavni deo su i:

    a) saobraćajni sistemi (raskrsnice, ulice, koridori, zone i autoputevi);

    b) primene IoT (detekcija incidenata, dinamičko rutiranje saobraćaja, automatska);

    c) optimizacioni modeli i upravljački algoritmi;

    d) sistemi vrednovanja koji uključuju različite modele i procedure vrednovanja.

    21

  • Inteligentni transportni sistemi (ITS)

    – Podatke prikupljaju senzori koji:

    • Snimaju tok saobraćaja,

    • beleže prekoračenje brzine,

    • Registruju promene magnetnog polja,

    • Mere težinu i međusobno rastojanje vozila, itd.

    – Informacije se od senzora do centralnog servera najčešće prenose bežično:

    • rezervisani opsezi radio-frekvencija na kojima je zabranjeno emitovanje drugih sadržaja.

    – Prikupljeni podaci se dinamički obrađuju na serverima da bi se moglo predvideti

    kakvo je stanje u saobraćaju.

    – Informacije se prosleđuju vozačima i osoblju u operativnim centrima.22

  • Inteligentni transportni sistemi (ITS)

    – Arhitektura ITS-ova:

    • Tehnički aspekti;

    • Pravna pitanja i

    • Poslovna pitanja.

    – Arhitektura može biti na:

    • Nacionalnom,

    • Regionalnom,

    • Gradskom ili drugom nivou.

    – Za puno iskorišćenje potrebni:

    • Koordinacija i

    • Usaglašavanje s međunarodnom transportnom mrežom. 23

  • Inteligentni transportni sistemi (ITS)

    – Primene:

    • Automatsko praćenje saobraćaja:

    – Vremenske prilike;

    – Stanje na kolovozima;

    – Obaveštavanje vozača kroz:

    » Uređaje u vozilu ili

    » Znakove iznad puta.

    – Kompatibilnost i interoperabilnost sa informacionim sistemima drugih zemalja radi:

    • Realizacije međunarodnih putovanja:

    – Putarina,

    – Interni propisi i sl.24

  • Inteligentni transportni sistemi (ITS)

    – Primene:

    1. Automatska rampa koja reguliše prilaz autoputevima.

    2. Kontrola brzine na autoputevima da bi se uravnotežio protok vozila.

    3. Sistemi za otkrivanje nesreća koji automatski šalju poruke:

    • centrima za kontrolu saobraćaja i

    • neposredno upozoravaju vozača.

    25

  • Inteligentni transportni sistemi (ITS)

    – Primene:

    1. Sistemi za inteligentno prilagođavanje brzine kojima se ograničenja menjaju zavisno

    od stanja na putu ili vremenskih prilika.

    2. Automatska naplata putarine bez zadržavanja na naplatnim rampama.

    3. Automatsko pozivanje pomoći u slučaju nesreće, instalirano u vozilu.

    26

  • ITS primena

    – Upravljanje drumskim prevozom u izuzetnim uslovima (prolazak kamiona sa

    opasnom robom, nadziranje na mostovima i u tunelima, itd.).

    – Automatsko otkrivanje saobraćajnih prekršaja:

    • Prebrza vožnja,

    • Nepoštovanje signalizacije.

    27

    – Dinamičko informisanje putnika u vezi s

    javnim prevozom:

    • Vreme polaska ili dolaska u neku stanicu,

    • Kašnjenje, alternativna rešenja u slučaju kvara,

    • Obaveštenja za invalide, cene i načini naplate i dr.

  • Pametan parking

    – Cilj da se prevaziđu:

    • Dugo traženje slobodnog mesta,

    • Stvaranje gužve u saobraćaju,

    • Parkiranje na nedozvoljenim mestima i slično.

    – Smanjuje mogućnost kršenja saobraćajnih propisa i stvaranja gužve u saobraćaju.

    28

  • Pametan parking

    – Mogućnosti:

    • Strateška kontrola puta:

    – Praćenje i kontrola zagušenja puteva,

    – Sprečavanje nelegalnog parkiranja i dr.

    • Upravljanje slobodnim prostorom u određenoj zoni:

    – Prognoza slobodnih parking mesta,

    – Rezervacija parking mesta,

    – Praćenje podataka:

    » O objektu,

    » O pristiglim vozilima,

    » O vozilima koja su napustila objekat.29

  • Pametan parking

    – Mogućnosti:

    • Smernice za parkiranje:

    – Broj i lokacija objekata za parking,

    – Dostupnost parkinga,

    – Korišćenje panela za prikazivanje različitih poruka i dr.

    • Operativna kontrola objekata:

    – Kontrola uplata automatski izdatih karata,

    – Identifikacija vozila i korisnika.

    30

  • Pametna vozila

    31

  • Pametna vozila

    – Usavršavanjem elektronskih delova i njihovom integracijom u jedinstveni pametni

    računarski sistem omogućuje se:

    • udobno,

    • efikasno i

    • bezbedno upravljanje vozilom.

    – Prvi koraci u razvoju:

    • elektronsko ubrizgavanje goriva,

    • kontrola raspodele snage za svaki točak,

    • računarska dijagnostika,

    • napredni air-bag sistemi,

    • satelitska navigacija.

    32

  • Pametna vozila

    – Aktuelni trendovi:

    • Komandni računar sa touchscreen interfejsom,

    • Hibridni (potpuno kontrolisan motor) gde računar:

    – Nadgleda,

    – Određuje i

    – Prilagođava snagu motora.

    • Sistemi za asistenciju pri vožnji:

    – Pomoć pri parkiranju,

    – Promena brzine.33

  • Pametna vozila

    – Rešenja zasnovana na govornim tehnologijama – Automatic Speech Recognition,

    Text to speech:

    • koja omogućuju upravljanje funkcionalnostima vozila, vršenje poziva, slanje

    poruka glasom.

    – Pametna vozila opremljena su velikim brojem senzora koji:

    • preko naprednih informacionih tehnologija (LTE, GPS) su povezani sa

    aplikacionim serverima na cloud-u,

    • nude putnicima bezbednu i udobnu vožnju i zabavu.

    – Mreža senzora sastavljena je od velikog broja inteligentnih uređaja sposobnih da

    detektuju, obrade i prenesu računarskom sistemu veliki broj različitih informacija.

    34

  • Pametna vozila

    – Informacije koje se prenose računarskom sistemu mogu biti:

    • lokalnog karaktera – rad pojedinih delova mašine;

    • eksternog karaktera – stanje kolovoza, klimatske prilike, odstojanje od susednog

    vozila, detekcija saobraćajnih znaka i promena brzine itd.

    – Vrste senzora u vozilima:

    • biosenzori, hemijski,

    • akustički, optički senzori,

    • neuronski,

    • radari,

    • magnetski senzori,

    • infracrveni,

    • akcelerometri. 35

  • Pametna vozila

    – Vozilo može samostalno da komunicira:

    • sa drugim vozilima

    (V2V, vehicle-to-vehicle), ili

    • sa infrastrukturom

    (I2V i V2I, infrastructure-to-vehicle u

    oba smera).

    – Na ovaj način vozilo može da uspostavi

    hitne pozive u određenoj situaciji,

    sakupljajući što je moguće više

    podataka iz okolnih mreža.

    – V2R i R2V (vehicle-to-road i obrnuto)36

  • Pametna vozila – napredni servisi

    – Upravljanje vozilom pomoću ekrana, touchpada ili glasovnim naredbama; primeri:

    • Audi MMI touch

    • BMW iDrive

    • Mercedes COMAND

    37

  • Pametna vozila – napredni servisi

    – Head-Up displej na vetrobranskom staklu omogućuje:

    • bezbedniju vožnju:

    – vozač ne “skida” pogled sa puta (ne gleda u centralni ekran ili mobilni aparat).

    • reprodukciju slike sa računara ili mobilnog aparata sa informacijama o:

    – brzini, klimi, radu motora

    – dolaznom pozivu, mejlu, SMS-u

    – navigacionim detaljima i dr.

    – Mogu se nabaviti samostalni „hud“ uređaji koji imaju:

    • sopstveni ekran ili

    • projektuju sliku na staklo.

    38

  • Pametna vozila – napredni servisi

    – Message centar – vozaču i putnicima prosleđuje informacije vezane za brojne

    sadržaje na odredištu:

    • lokacije restorana,

    • položaj tržnih centara,

    • slobodna parking mesta u zatvorenim i otvorenim parking prostorima u gradu

    • navigaciju do objekata od interesa za vozača i putnike.

    • opterećenje na saobraćajnicama,

    • stanje na raskrsnicama,

    • incidente na putevima,

    • vremenske prilike duž puta (temperatura, brzina vetra i dr.),

    • stanje kolovoza (vlažnost, oštećenost i dr).

    39

  • Pametna vozila – napredni servisi

    – Računar povezan sa motorom i internetom:

    • Kontinualno prati i izveštava o stanju goriva

    • Poseduje informacije i prati udaljenost od okolnih stanica za punjenje gorivom

    sugeriše odluke vozaču.

    – Parking assistant pruža pomoć pri parkiranju:

    • U vidu informacija o zagušenjima na putevima,

    • Incidentima u saobraćaju i

    • Lokacijama dostupnim za parking.

    – Inteligentni sonar:

    • Panoramski pogled na ekranu multimedijalnog sistema omogućava da se vozilo

    posmatra iz ptičje perspektive i da se „vidi kroz predmete“. 40

  • Literatura

    – Cirani, S., Ferrari, G., Picone, M., & Veltri, L. (2018). Internet of Things: Architectures,

    Protocols and Standards. John Wiley & Sons.

    – Božidar Radenković, Marijana Despotović-Zrakić, Zorica Bogdanović, Dušan Barać,

    Aleksandra Labus, Živko Bojović, (2017). Internet inteligentnih uređaja, Fakultet

    organizacionih nauka. Univerzitet u Beogradu.

    – Doc. dr Miloš Milutinović, (2017). Internet inteligentnih uređaja, Visoka škola

    akademskih studija „Dositej“, Beograd.

    41