Εσωτερικό Πρωτάθλημα Ρομποτικής Υδρόγειος

Ένα ταξίδι στα S.T.E.A.M. - Δεύτερος σταθμός Technology: Internet of Things (Διαδίκτυο των Πραγμάτων). 

Τα τελευταία χρόνια, εκτός από τους υπολογιστές, τα κινητά και τα tablet, ολοένα και περισσότερες συσκευές (πράγματα) συνδέονται στο Διαδίκτυο και μπορούν να συγκεντρώνουν και να ανταλλάζουν δεδομένα.

Τι είναι το Internet of Things;

Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (Internet of Things – IoT) αναφέρεται στα δισεκατομμύρια των συσκευών σε όλο τον κόσμο που είναι συνδεδεμένα αυτή τη στιγμή στο διαδίκτυο. Περιλαμβάνει συσκευές της καθημερινότητας που δεν θα περιμέναμε να έχουν σύνδεση στο διαδίκτυο όπως πλυντήρια, ρολόγια, ποδήλατα, θερμοστάτες , κτλ αλλά και βιομηχανικές συσκευές ή αισθητήρες. 

Ο όρος Internet of Things αναφέρθηκε πρώτη φορά το 1999 από τον Kevin Ashton ωστόσο δεν υπήρξε άμεση πρόοδος γιατί η τεχνολογία δεν ήταν έτοιμη.

Όταν κάτι συνδέεται στο διαδίκτυο, τότε μπορεί να στείλει και να λάβει δεδομένα (πληροφορίες).Αυτή η ικανότητα είναι που κάνει τα αντικείμενα «έξυπνα» και ενώνει τον ψηφιακό με τον πραγματικό κόσμο. Έτσι, τα αντικείμενα μπορούν να επικοινωνήσουν με τεράστιες βάσεις δεδομένων και να στέλνουν δεδομένα τα οποία μετά από ανάλυση και σε συνδυασμό με δεδομένα που στέλνουν άλλες συσκευές να βελτιώνουν την εμπειρία των χρηστών για συσκευές που χρησιμοποιούνται καθημερινά. 

Τα αντικείμενα στο IoT χωρίζονται σε 3 κατηγορίες:

1. Αντικείμενα που συλλέγουν πληροφορίες και τις στέλνουν
2. Αντικείμενα που λαμβάνουν πληροφορίες και κάνουν τις κατάλληλες ενέργειες.
3. Αντικείμενα που και συλλέγουν πληροφορίες και εκτελούν ενέργειες

Για παράδειγμα σε ένα όχημα μπορεί να υπάρχει ένας αισθητήρας που μετράει την πίεση των ελαστικών και που συνδέεται στο διαδίκτυο (αυτό το αντικείμενο απλά συλλέγει πληροφορίες).  Αντίστοιχα μπορεί να υπάρχει και μία οθόνη στο όχημα στην οποία εμφανίζονται πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του οχήματος η οποία επίσης συνδέεται στο διαδίκτυο(απλά λαμβάνει πληροφορίες). Σε ένα ολοκληρωμένο σύστημα, σε περίπτωση που ο αισθητήρας αντιληφθεί ότι έχει μειωθεί η πίεση των ελαστικών, θα εμφανίσει ένα αντίστοιχο μήνυμα στην οθόνη του οχήματος. Από τη στιγμή που συνδέεται στο διαδίκτυο θα μπορούσε επίσης να εμφανίζει στην οθόνη ένα μήνυμα με το πιο κοντινό συνεργείο ή βενζινάδικο στο οποίο θα μπορούσε ο οδηγός να πάει για να φουσκώσει τα ελαστικά. Τα δεδομένα όμως που συλλέγει ο αισθητήρας αυτού του αυτοκινήτου στέλνονται για ανάλυση στη βάση δεδομένων της εταιρείας όπου συγκεντρώνονται και δεδομένα από χιλιάδες άλλα αντίστοιχα οχήματα. Η ανάλυση αυτών των δεδομένων μπορεί να προβλέψει αν η μείωση της πίεσης οφείλεται σε φυσιολογικές συνθήκες (οπότε λύνεται απλά με συμπλήρωση του αέρα) ή αν υπάρχει κάποιο σοβαρότερο πρόβλημα (άρα θα πρέπει να αλλαχτούν τα ελαστικά προτού συμβεί κάποια μεγαλύτερη καταστροφή στο όχημα).  Σε κάθε περίπτωση ο οδηγός θα ενημερωθεί άμεσα για τις κατάλληλες κινήσεις που θα πρέπει να κάνει προκειμένου να λύσει αυτό το πρόβλημα.

Το IoT υπόσχεται να κάνει το περιβάλλον – τα σπίτια, τα γραφεία, τα οχήματα, την πόλη πιο έξυπνα μεταμορφώνοντας την καθημερινότητα μας. 

Στα σπίτια θα έχουμε άμεσα πληροφορίες για την κατάσταση και την ασφάλεια του σπιτιού. Οι έξυπνες οικιακές συσκευές θα οδηγούν σε μείωση του κόστους θέρμανσης και λειτουργίας και θα οργανώνουν τις ανάγκες μας.

Επίσης θα βελτιώσει τις συνθήκες διαβίωσης των ηλικιωμένων, βοηθώντας τους στην καθημερινότητα αλλά και στέλνοντας πληροφορίες σε φροντιστές σχετικά με την κατάστασή τους.

Στη γεωργία η συλλογή δεδομένων θα οδηγήσει στη  παρακολούθηση στοιχείων σχετικά με το έδαφος, την ποιότητα του αέρα αλλά και άλλων πληροφοριών, στην απομακρυσμένη διαχείριση θερμοκηπίων, στην πρόβλεψη ακραίως συνθηκών και συνολικά στη βελτιστοποίηση διαδικασίας παραγωγής και συλλογής.

Στις πόλεις η χρήση αισθητήρων  θα βοηθήσουν να κατανοήσουμε και να ελέγξουμε το περιβάλλον. Έτσι θα έχουμε καλύτερο έλεγχο της κυκλοφορίας, αποδοτική διαχείριση των χώρων στάθμευσης,  αποδοτικότερα μέσα μεταφοράς, μείωση κατανάλωσης ενέργειας, καλύτερη διαχείριση του δημόσιου χώρου, προσβασιμότητα σε άτομα με δυσκολίες κίνησης, διαχείριση των απορριμμάτων και πρόβλεψη πυρκαγιών και σεισμών.

Τέλος οι επιχειρήσεις μπορούν να βελτιώσουν τον τρόπο παραγωγής και μεταφοράς εμπορευμάτων, να αυξήσουν την ασφάλεια στα εργοστάσια, να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας και πολλά άλλα.

Παρουσίαση αποστολής

Η προστασία των δασών είναι υπόθεση όλων μας. Ωστόσο η έκταση των δασών είναι πολύ μεγάλη και είναι δύσκολος ο έλεγχός και η προστασία τους. Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων όμως θα μπορούσε να δώσει λύση σε κάποια από αυτά τα προβλήματα.

Η αποτελεσματικότητα και η άμεση επέμβαση σε διάφορα σενάρια που μπορούν να συμβούν σε μία δασική περιοχή, έχουν άμεση επίδραση στον περιορισμό των καταστροφών και την ασφάλεια των ανθρώπων. Η ανάλυση των περιβαλλοντικών συνθηκών σε πραγματικό χρόνο (όπως καιρικά φαινόμενα και ή αλλαγές στην ατμόσφαιρα) μπορούν να δώσουν σχετικά δεδομένα τα οποία θα μπορούσαν να προβλέψουν ή να ανιχνεύσουν μία έκτακτη κατάσταση όπως πυρκαγιά ή πλημμύρα. Οι συσκευές και οι αισθητήρες που συνδέονται στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) επιτρέπουν την παρακολούθηση διαφόρων περιβαλλοντικών παραγόντων όπως η υγρασία, η θερμοκρασία, η πίεση, το διοξείδιο του άνθρακα. Σημαντικές αλλαγές σε έναν από αυτούς τους παράγοντες υποδεικνύουν ότι μπορεί να συμβεί κάποιο έκτακτο γεγονός στο οποίο θα πρέπει να ανταποκριθούμε άμεσα.  Επιπλέον άλλες συσκευές παρακολούθησης όπως κάμερες και αισθητήρες κίνησης σε περιοχές υψηλού κινδύνου μπορούν να προστατέψουν μία δασική περιοχή από λαθροϋλοτόμους, λαθροθήρες και εμπρηστές.

Σε αυτή την αποστολή το ρομπότ συνδέεται στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων και πρέπει οι ομάδες να το προγραμματίσουν ώστε να ανταποκρίνεται σε διάφορα σενάρια που μπορεί να προκύψουν σε μία δασική περιοχή.

Η τοποθέτηση διαφόρων αισθητήρων στο δάσος και η ύπαρξη ενός ρομπότ περιπολίας που συνδέονται στο διαδίκτυο, θα μπορούσε να αντιμετωπίσει με επιτυχία διάφορα πιθανά σενάρια χωρίς την παρέμβαση του ανθρώπου.

Στη συνέχεια αναφέρονται τα 4 πιθανά σενάρια στα οποία το ρομπότ θα πρέπει να ανταποκριθεί:

1.    Πυρκαγιά –  Οι αισθητήρες πυρκαγιάς και διοξειδίου του άνθρακα μπορούν άμεσα να εντοπίσουν μία εστία φωτιάς

2.    Υπερχείλιση ποταμού – Ο αισθητήρας υγρασίας αντιλαμβάνεται ότι το ποτάμι έχει φουσκώσει και ο δρόμος έχει πλημμυρίσει με αποτέλεσμα η διέλευση των αυτοκινήτων να είναι επικίνδυνη από εκείνο το σημείο.

3.    Καιρικές συνθήκες υψηλής επικινδυνότητας – Ο αισθητήρας θερμοκρασίας παρατηρεί αύξηση της θερμοκρασίας και παράλληλη πτώση της υγρασίας. Την ίδια στιγμή η ένταση του ανέμου αυξάνεται. Σε αυτή την περίπτωση ο κίνδυνος πυρκαγιάς και γρήγορης επέκτασης είναι αυξημένος.

4.    Έλεγχος σε περιοχές μεγάλης επικινδυνότητας για παράνομη βόσκηση, λαθροθηρία, λαθροϋλοτομία και εμπρησμό – Οι αισθητήρες κίνησης και τα φώτα που ενεργοποιούνται εντοπίζουν την ύπαρξη ύποπτης δραστηριότητα σε κάποια περιοχή