Tingenes internett nærmer seg

Tingenes internett eller The Internet of Things. Vi har hørt om det lenge, men de færreste av oss forholder oss til det i hverdagen. Likevel vet vi at det kommer. Om bare få år skal vi gå rundt i huset og snakke høyt til hvitevarene våre.

Vi har hørt om smarte kjøleskap som helt av seg selv skal bestille mer melk når det begynner å bli tomt. Men det er vel ikke kjøleskapet som sier fra når det er tomt for melk, som vil revolusjonere hverdagen vår?

Tingenes internett vil bestå av bittesmå datamaskiner som er bygget inn i hverdagslig elektronikk – og koblet til internett. Illfoto: Colourbox VIS MER

– Mye av det vi gjetter på at kommer til å endre hverdagen vår i framtida, er sannsynligvis feil. Når vi om ti år ser tilbake på hvordan vi tippet at verden ville se ut, vil det sikkert virke naivt, sier Frank Alexander Kraemer. Han er førsteamanuensis ved Institutt for informasjonssikkerhet og kommunikasjonsteknologi ved NTNU.

Når ikke en gang han som jobber med dette hver dag vil spekulere, er det ikke lett å se for seg hvordan hverdagen vår blir når tingenes internett blir like vanlig som smarttelefoner.

Likevel, forskere arbeider med temaet. La oss se på det. 

Små energieffektive datamaskiner overalt

Tingenes internett vil bestå av bittesmå datamaskiner som er så billige å produsere og effektive i drift at de kan bygges inn i alle mulige hverdagslige ting. Når disse små datamaskinene kobles til internett, kan vi kommunisere med tingene våre, og de kommuniserer med hverandre.

Frank Alexander Kraemer, NTNU VIS MER

Bare på NTNU er det mer enn 100 personer som jobber med tingenes internett innen ulike fagfelt, ifølge Kraemer. År for år har forskningen sakte men sikkert dyttet teknologien nærmere hjemmet vårt, arbeidsplassene våre og byene våre.

Men i år skjer det noe som kan sette fart på det hele.

Mobilselskapene Telenor og Telia lanserer en ny type mobilnett som vil gjøre det både enklere og billigere å koble ting til internett. Teknologien kommer i to versjoner, LTE-M, og det som kalles Narrowband Internet of Things, forkortet NB-IoT (se faktaboks).

Det har lenge vært mulig å koble kjøleskap, boligalarmer og andre ting til internett. Men fram til nå har de vært knyttet til det vanlige mobilnettet for tale og bredbånd. De nye teknologiene bruker mye mindre energi.

– Sensorene vi bygger inn i tingene våre trenger bare å overføre litt informasjon. Når de må bruke samme teknologi som mobiltelefoner som skal overføre tale, data og video, går det med mye mer energi enn nødvendig, sier Frank Kraemer.

I framtida kan du bare si ut i lufta i stua at du synes det er kaldt, så skrur varmen seg opp.

Når sensorene etter hvert bruker mindre energi, vil også batteriene vare lenger. Ti til femten år er estimatet.

Med denne nye teknologien blir det billig og enkelt å koble ting til internett. Mobilselskapene spår at det er i 2018 det skal ta av. Frank Alexander Kraemer er ikke helt sikker.

– Tingenes internett har ikke ennå hatt sitt iPhone-øyeblikk, sier han.

For det var da smarttelefonen kom, at mobilteknologien tok helt av. Foreløpig er det ingen som vet hvilken oppfinnelse som vil åpne dørene i de tusen hjem for ting koblet til internett.

Smarte hjem

Mange av oss har allerede forsiktig begynt å ta i bruk tingenes internett.

Kanskje har du en innbruddsalarm og kodelås på ytterdøra di som du kan åpne ved hjelp av mobiltelefonen. Kanskje har du en smartklokke som kommuniserer med mobilen din.

Smartklokker er gammeldags utgave av tingenes internett. I dag snakker den med mobilen din. I framtida, kanskje med vekta di. Illfoto: Colourbox VIS MER

– Smartklokker som Fitbit er gammeldags IoT (forkortelse for Internet of things), sier David Palma, postdoktor ved Institutt for informasjonssikkerhet og kommunikasjonsteknologi ved NTNU.

– I dag kan den kun snakke med telefonen din. I framtida vil den snakke med andre ting også. For eksempel vekta di.

– Ideen bak IoT er å koble ting sammen slik at de blir mer nyttige og lettere å bruke, forteller Kraemer.

Men det vi ser i dag er bare begynnelsen.

– I framtida vil du ha sensorer i hjemmet ditt som kan kjenne hvor varmt det er i hver krok og kontrollere temperaturen mye mer nøyaktig enn dagens enkle temperaturmålere, forteller Stefan Werner, professor ved Institutt for elektroniske systemer, NTNU.

I dag kan du stille inn termostaten på en gitt temperatur på ulike tider av døgnet. I framtida kan du bare si ut i lufta i stua at du synes det er kaldt, så skrur varmen seg opp.

– I dag kan du stille inn termostaten på en gitt temperatur på ulike tider av døgnet. I framtida kan du bare si ut i lufta i stua at du synes det er kaldt, så skrur varmen seg opp, sier professor Werner. VIS MER

Etter hvert lærer huset seg hvor varmt vi vil ha det til ulike tider og i ulike situasjoner.

– Når vi selv skal stille inn slike systemer idag, er vi ivrige i begynnelsen, men etter hvert gidder vi ikke. Vi lar kanskje innstillingene stå selv om de burde endres. Når alt dette blir automatisert vil det fungere bedre, mener Stefan Werner.

Får beskjed om ledig plass

I desember 2017 testet Telenor i samarbeid med Q-free, smart parkering på pendlerparkeringsplassen på Ranheim utenfor Trondheim. Massevis av små sensorer er gravd ned i bakken, trygt beskyttet for snø og is, brøytebiler og piggdekk. Sensorene registrerer om parkeringsplassen er ledig eller ikke, og bilistene som er på vei inn får beskjed om hvor de kan parkere.

Telenor skriver på sine nettsider at leting etter parkeringsplass utgjør 35 prosent av bilkjøringen i de store byene, ifølge Q-free, og at denne teknologien dermed kan gi betydelig miljøgevinst.

Ved NTNU ser de også på prosjekter knyttet til trafikk og IoT.

Her bør det strøs

– Vi jobber med å få til et bedre datagrunnlag for å kartlegge kjøreforholdene på veiene. Sensorer kan i framtida si fra om hvor vi bør strø, og hvor det trengs salting. Så kan man lage nøyaktige kart over hvor det er glatt, forklarer Kraemer.

I Norge finnes det ca. 300 værstasjoner langs veiene i dag. De er veldig nøyaktige og veldig dyre, og de måler været på akkurat det punktet de står. I områdene mellom værstasjonene må vi gjette oss til hvordan forholdene er.

Saken fortsetter under bildet.

Tingenes internett vil kunne hjelpe oss med føreforholdene. Sensorer langs veien vil si fra om det bør strøs og hvor deg bør saltes. Illfoto: Colopurbox VIS MER

– Det går an å sette opp sensorer på hver stolpe langs veien. Når de oppdager at det er noe interessant å si om forholdene, sier de ifra. Vi får da et mye mer nøyaktig bilde, sier Kraemer.

Hva teknologien kan hjelpe oss med i framtida, er vanskelig å vite. Hvis noen hadde fortalt oss for 15 år siden at vi skulle overføre store pengebeløp via mobiltelefonen, og at det ikke ville virke rart, ville du ikke trodd på det! VIS MER

NTNU-forskerne ønsker å gjøre sensorene smartere og mer autonome. I dag sender kanskje en sensor informasjon fra seg én gang i timen fordi en utvikler har tenkt at det er en passende frekvens.

– Vi vil ha det slik at sensoren selv finner ut når den skal sende fra seg informasjon basert på hva vi ønsker å vite. Om vi skal salte veien, eller hvordan kjøreforholdene er, så sender sensoren ut informasjon så ofte den mener det er nødvendig, sier Kraemer.

Søppel tømmes når det trengs

Når sensorene blir så smarte, er det mye forskjellig de kan tenke på slik at vi slipper. Ta for eksempel søppelbøttene utenfor huset ditt. I dag tømmes de etter en fast oppsatt plan. Men det er ikke alltid søppelbøtta er full når renovasjonsselskapet kommer. Og noen ganger skulle du ønske de hadde kommet før.

Med smarte sensorer i søppelbøttene, kan de selv si ifra til renovasjonsselskapet når de trenger å tømmes. Potensielt masse penger spart.

I dag tømmes søppelkonteinere etter en fast plan. Noen ganger er den halvfull, andre ganger skulle den vært tømt tidligere. Med smarte sensorer installert i søppeldunkene kan de selv si fra når de bør tømmes. Illfoto: Colourbox VIS MER

I dag bruker vi mye energi på å varme opp store kontorbygg med mange etasjer. Når disse blir smarte kontorbygg, vil den dynamiske og fleksible framtidsarbeidstakeren gå inn i heisen med et åpent sinn og automatisk bli fraktet til etasjen hvor det er ledige kontorplasser. På den måten kan man fylle opp en og en etasje og spare oppvarmingsutgifter der det ikke sitter folk.

Hvor engstelige skal vi være?

Tenker du som meg, blir du litt matt og ganske engstelig av alt dette. Mange advarer mot hvor sårbart samfunnet vårt blir når alt kan måles og lagres.

For det er nesten ikke grenser for hvor galt det kan gå.

– Det er enkelt og praktisk å ha ting knytta til internett, fordi du da kan kontrollere dem fra datamaskinen dn. Slike systemer har blitt tatt i bruk blant annet i kjernekraftverk, og de har blitt hacket. Det er utrolig risikabelt. Kjernekraftverket kan i verste fall bli sprengt i lufta og føre til skader over store deler av verden. Det er veldig farlig, sier David Palma.

Ikke sikkert det er forlokkende, men i framtida kan det hende vi ber heisen anbefale etasje for arbeidspult, så ikke lokaler er glissent befolket og det brukes unødvendig mye strøm. Illfoto: Colourbox VIS MER

Man kan også se for seg at kriminelle hacker seg inn og tar over styringa av biler, pacemakere, webkameraer og smarte strømmålere, for å nevne noe. Potensialet for å gjøre skade er enormt. Derfor har politikere en stor og viktig jobb med å vedta nye lover og regler, og forskere må bruke like mye tid på å finne gode sikkerhetsløsninger som på de teknologiske nyvinningene.

Ved NTNU henger forskningen på IoT tett sammen med forskningen på sikkerhet. Blant annet leder Stefan Werner et nystartet fireårig prosjekt.

Sikkerhet er svært viktig

– Det er en del utfordringer når sensorene blir billigere og settes ut over større områder. Det er ikke nok kraft i sensorene til at vi kan bruke de klassiske sikkerhetsalgoritmene. Da må vi finne nye metoder, og det forsker vi på, sier Werner.

Frank Alexander Kraemer sier det også er viktig at både utviklere og brukere får opplæring i hvordan de bruker teknologien på riktig måte.

– Det blir ikke skummelt, men sånn som du vil.

– Mange av feilene og risikofaktorene med IoT hadde ikke med teknologien i seg selv å gjøre, men hvordan den ble brukt. Det er viktig at alle er bevisst på farene, sier han.

– Når en dings blir knyttet opp mot internett, åpnes en helt annen verden, og de som er gode til å lage elektronikk, vet kanskje ikke hva det vil si å være sikker i et nettverk og omvendt. Det er mange som må lære seg nye ting.

Men til tross for alle farene, er NTNU-forskerne opptatt av å få fram alle fordelene tingenes internett vil føre med seg når gode sikkerhetssystemer er på plass.

Forsiktig, men ikke paranoid

David Palma, NTNU VIS MER

– Du bør være forsiktig, men ikke paranoid, sier David Palma.

Kraemer understreker at vi i dag gjør ting med den største selvfølgelighet som vi ville vært livredde for for bare få år siden.

– Hvis noen hadde fortalt deg i 2001 at du om 15 år skulle overføre store pengebeløp via mobiltelefonen, og at det ikke ville virke rart, ville du ikke trodd på det. Jeg tror at hvis vi er heldige og jobber i riktig retning, så kan IoT føles også veldig menneskelig.

Han tror folk er redde fordi de ikke vet hva som skjer, og de tror de mister kontroll.

Og kanskje gjør man det, men man ser ikke hvor fint det også kan bli, hvor behagelig det kan være at teknologien forstår deg.

Evolusjon, ikke revolusjon

– Du vil ikke trenge å skru på en eneste lysbryter selv, sier David Palma.

– Du vil helt sikkert kunne snakke med de fleste elektriske ting. Du sier hva du vil ha, og du vil se at ting blir mye lettere tilrettelagt for deg. Det blir ikke skummelt, men sånn som du vil, sier Kraemer.

– Jeg tror det vil bli slik at du kan styre ting nesten bare ved å tenke det. Tingene vil kanskje registrere hvor du retter blikket, for eksempel. Handlinger vil ikke trenge å være så fysiske som de er i dag. Det vil være mer intuitivt, systemet rundt deg vil vite hva du vil, sier Palma.

En ny tidsalder med tingenes internett, der lover, regler og gode sikkerhetssystemer er på plass, ligger an til å kunne bli fantastisk. Og når NB-IoT-nettet er på plass til høsten, da starter vel revolusjonen?

– Jeg er lei av ordet revolusjon, sier Kraemer.

Teknologien som for oss vanlige dødelige virker revolusjonerende, har forskerne ventet på i årevis.

– Det er vel heller en evolusjon, sier Stefan Werner fra stolen ved siden av.