Καθώς το «Ίντερνετ των Πραγμάτων» εδραιώνεται, τα καθημερινά αντικείμενα αρχίζουν να επικοινωνούν μεταξύ τους σε απευθείας σύνδεση -μια σύνδεση του ψηφιακού και του φυσικού κόσμου που θα έχει σοβαρές επιπτώσεις για τους δύο.
Ο NEIL GERSHENFELD είναι καθηγητής στο Massachusetts Institute of Technology και διευθύνει το Center for Bits and Atoms του ΜΙΤ.
Ο JP VASSEUR είναι συνεργάτης στην Cisco και επικεφαλής αρχιτέκτονας του Internet of Things στην Cisco Systems.
Από το 1969, όταν το πρώτο bit δεδομένων διαβιβάστηκε μέσω αυτού που θα γινόταν γνωστό ως το Διαδίκτυο, αυτό το παγκόσμιο δίκτυο έχει εξελιχθεί από την σύνδεση υπολογιστών mainframe σε σύνδεση προσωπικών υπολογιστών και τώρα κινητών συσκευών. Μέχρι το 2010, ο αριθμός των υπολογιστών στο Διαδίκτυο είχε ξεπεράσει τον αριθμό των ανθρώπων πάνω στην γη.
Ωστόσο, αυτή η εντυπωσιακή ανάπτυξη πρόκειται να επισκιαστεί καθώς τα πράγματα γύρω μας αρχίζουν να μπαίνουν επίσης σε απευθείας σύνδεση, ως μέρος αυτού που ονομάζεται «Internet των πραγμάτων». Χάρη στην πρόοδο των κυκλωμάτων και του λογισμικού, είναι τώρα δυνατό να κατασκευαστεί ένας web σέρβερ που να στηρίζεται στην άκρη ενός δακτύλου για μόλις 1 δολάριο. Όταν ενσωματωθούν σε αντικείμενα καθημερινής χρήσης, αυτοί οι μικροί υπολογιστές μπορούν να στέλνουν και να λαμβάνουν πληροφορίες μέσω του Διαδικτύου, έτσι ώστε η καφετιέρα μπορεί να ανάψει όταν ένα άτομο σηκωθεί από το κρεβάτι, και να απενεργοποιηθεί όταν το κύπελλο μπει σε ένα πλυντήριο πιάτων, ένα φανάρι μπορεί να επικοινωνήσει με τους δρόμους για να καθοδηγήσει αυτοκίνητα μακριά από την μεγάλη κυκλοφορία, ένα κτίριο μπορεί να λειτουργήσει πιο αποτελεσματικά αν γνωρίζει πού είναι οι άνθρωποι και τι κάνουν, και ακόμη και η υγεία ολόκληρου του πλανήτη μπορεί να παρακολουθείται σε πραγματικό χρόνο με την συλλογή στοιχείων από όλες αυτές τις συσκευές.
Από την παρουσίαση του «έξυπνου ρολογιού», smartwatch, Samsung Galaxy Gear στην έκθεση καταναλωτικών ηλεκτρονικών IFA στο Βερολίνο, τον Σεπτέμβριο του 2013 FABRIZIO BENSCH / COURTESY REUTERS
——————————————————————————
Η σύνδεση του ψηφιακού και του φυσικού κόσμου με αυτούς τους τρόπους θα έχει σημαντικές επιπτώσεις και για τους δύο. Αλλά, αυτό το μέλλον δεν πρόκειται να υλοποιηθεί μέχρις ότου το Ίντερνετ των Πραγμάτων μάθει από την ιστορία του Διαδικτύου. Τα ανοικτά πρότυπα και η αποκεντρωμένη σχεδίαση του Internet κέρδισε τα ανταγωνιστικά ιδιόκτητα συστήματα και τον κεντρικό έλεγχο, προσφέροντας λιγότερα εμπόδια στην καινοτομία και την ανάπτυξη. Αυτή η μάχη επανήλθε με τον πολλαπλασιασμό των αντικρουόμενων απόψεων για το πώς θα πρέπει να επικοινωνούν οι συσκευές. Η πρόκληση είναι κυρίως οργανωτική αντί για τεχνολογική, ένας διαγωνισμός μεταξύ της τεχνολογίας «εντολών και ελέγχου» και των διανεμόμενων λύσεων. Το Ίντερνετ των Πραγμάτων απαιτεί το τελευταίο, και η «ανοικτότητα» τελικά θα θριαμβεύσει.
Η ΔΙΑΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΗ ΖΩΗ
Το Ίντερνετ των Πραγμάτων δεν είναι απλώς επιστημονική φαντασία. Είναι ήδη εδώ. Μερικά από τα πράγματα που είναι σήμερα διασυνδεδεμένα στέλνουν δεδομένα μέσω του δημόσιου Διαδικτύου, και μερικά επικοινωνούν σε ασφαλή ιδιωτικά δίκτυα, αλλά όλα μοιράζονται κοινά πρωτόκολλα που τους επιτρέπουν να αλληλεπιδρούν για να βοηθήσουν στην επίλυση βαθέων προβλημάτων.
Παράδειγμα η ενεργειακή απόδοση. Τα κτίρια αντιπροσωπεύουν τα τρία τέταρτα της συνολικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες, και από αυτήν περίπου το ένα τρίτο σπαταλιέται. Φώτα είναι αναμμένα όταν υπάρχει φυσικός φωτισμός και ο αέρας ψύχεται ακόμη και όταν ο καιρός έξω είναι πιο ευχάριστος ή ένα δωμάτιο είναι άδειο. Μερικές φορές ανεμιστήρες κινούν τον αέρα προς την λάθος κατεύθυνση ή συστήματα θέρμανσης και ψύξης λειτουργούν ταυτόχρονα. Αυτό το τεράστιο ποσό σπατάλης επιμένει, διότι η συμπεριφορά των θερμοστατών και των ηλεκτρικών λαμπτήρων καθορίστηκε όταν κατασκευάστηκαν τα κτίρια. Η καλωδίωση είναι σταθερή και ο έλεγχος είναι απρόσιτος. Μόνο όταν η ίδια η υποδομή γίνει έξυπνη, δικτυωμένη με αισθητήρες και ενεργοποιητές, τότε θα μπορεί η απόδοση ενός κτιρίου να βελτιωθεί στην διάρκεια της ζωής του.
Η υγειονομική περίθαλψη είναι μια άλλη περιοχή με τεράστιες προοπτικές. Η κακή διαχείριση των φαρμάκων, για παράδειγμα, κοστίζει ετησίως δισεκατομμύρια δολάρια στα συστήματα υγειονομικής περίθαλψης. Ράφια και μπουκάλια χαπιών που συνδέονται με το Διαδίκτυο μπορούν να ειδοποιούν έναν ξεχασιάρη ασθενή πότε πρέπει να πάρει ένα χάπι, έναν φαρμακοποιό να φτιάξει ένα ακόμη, και έναν γιατρό όταν παραλείψει μια δόση. Τα δάπεδα μπορούν να καλέσουν για βοήθεια εάν ένας ηλικιωμένος πολίτης πέσει, βοηθώντας τους ηλικιωμένους να ζουν ανεξάρτητα. Φορετοί αισθητήρες θα μπορούσαν να παρακολουθούν την δραστηριότητα του ατόμου καθ’ όλη την ημέρα και να χρησιμεύσουν ως προσωπικοί προπονητές, βελτιώνοντας την υγεία και εξοικονομώντας κόστος.
Τα πάμπολλα φουτουριστικά «έξυπνα σπίτια» δεν έχουν ακόμη δημιουργήσει μεγάλο ενδιαφέρον για κατοίκιση μέσα σε αυτά. Όμως, το Διαδίκτυο των Πραγμάτων επιτυγχάνει στον βαθμό που είναι αόρατο. Ένα ψυγείο θα μπορούσε να επικοινωνήσει με ένα μανάβικο για να ξαναπαραγγείλλει τρόφιμα, με μια ζυγαριά στο μπάνιο για να παρακολουθεί μια δίαιτα, με ένα βοηθητικό πρόγραμμα τροφοδοσίας για να μειώσει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά την διάρκεια της αιχμής της ζήτησης, καθώς και με τον κατασκευαστή του, όταν απαιτείται συντήρηση. Οι διακόπτες και τα φώτα σε ένα σπίτι θα μπορούσαν να προσαρμοστούν στο πώς χρησιμοποιούνται οι χώροι και ανάλογα με την ώρα της ημέρας. Θερμοστάτες με πρόσβαση σε ημερολόγια, κρεβάτια και αυτοκίνητα θα μπορούσαν να σχεδιάσουν την θέρμανση και την ψύξη με βάση την θέση των ενοίκων στο σπίτι. Οι ΔΕΚΟ σήμερα παρέχουν ρεύμα και νερό. Αυτές οι νέες υπηρεσίες θα παρέχουν ασφάλεια, άνεση και ευκολία.
Στις πόλεις, το Ίντερνετ των Πραγμάτων θα συλλέξει μια πληθώρα νέων στοιχείων. Η κατανόηση της ροής των οχημάτων, των αγαθών κοινής ωφέλειας και των ανθρώπων είναι απαραίτητη για την μεγιστοποίηση της παραγωγικότητας του καθενός αλλά παραδοσιακά αυτό έχει μετρηθεί ελάχιστα, αν όχι καθόλου. Αν κάθε λάμπα τού δρόμου, κάθε πυροσβεστικός κρουνός, λεωφορείο και διάβαση πεζών συνδεθούν με το Διαδίκτυο, στην συνέχεια μια πόλη θα μπορούσε να δημιουργήσει απεικονίσεις σε πραγματικό χρόνο για το τι λειτουργεί και τι όχι. Αντί να διατηρεί εσωτερικά τις πληροφορίες αυτές, το δημαρχείο θα μπορούσε να μοιράζεται σύνολα δεδομένων ανοικτού κώδικα με αναπτυξιακούς φορείς, όπως έχουν ήδη κάνει ορισμένες πόλεις.
Ο καιρός, οι γεωργικές εισροές, καθώς και τα επίπεδα ρύπανσης παρουσιάζουν περισσότερες διακυμάνσεις τοπικά από όσο μπορεί να μετρηθεί από σημειακές μετρήσεις και απομακρυσμένη επισκόπηση. Αλλά όταν το κόστος τής σύνδεσης στο Internet πέσει αρκετά, τα φαινόμενα αυτά μπορούν να μετρηθούν με ακρίβεια. Η δικτύωση της φύσης μπορεί να βοηθήσει στην προστασία των έμψυχων καθώς και των άψυχων πόρων: Ένα αναδυόμενο «Internet των ειδών» θα συνδέει ελέφαντες, δελφίνια, ανθρωποειδείς πιθήκους και άλλα ζώα, για τους σκοπούς του εμπλουτισμού, της έρευνας και της διατήρησης.
Η απόλυτη υλοποίηση του Ίντερνετ των Πραγμάτων θα είναι να μεταδίδει πραγματικά πράγματα μέσω του Διαδικτύου. Οι χρήστες μπορούν ήδη να στείλουν περιγραφές των αντικειμένων που μπορούν να κατασκευαστούν με προσωπικά ψηφιακά εργαλεία κατασκευής, όπως οι 3-D εκτυπωτές και μηχανήματα τρισδιάστατης κοπής με λέιζερ. Καθώς τα δεδομένα μετατρέπονται σε πράγματα και τα πράγματα σε δεδομένα, μεγάλες μεταποιητικές αλυσίδες προμηθειών μπορούν να αντικατασταθούν από μια διαδικασία αποστολής δεδομένων μέσω τού Διαδικτύου στις τοπικές εγκαταστάσεις παραγωγής που θα κατασκευάζουν τα αντικείμενα που έχουν ζήτηση, όπου και όταν αυτά ήταν απαραίτητα.
ΠΙΣΩ ΣΤΟ ΜΕΛΛΟΝ
Για να καταλάβουμε πώς λειτουργεί το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, είναι χρήσιμο να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί το ίδιο το Internet, και γιατί. Το πρώτο μυστικό τής επιτυχίας τού Διαδικτύου είναι η αρχιτεκτονική του. Την εποχή που το Διαδίκτυο αναπτυσσόταν, στις δεκαετίες τού 1960 και του 1970, τα τηλέφωνα ήταν συνδεδεμένα ενσύρματα σε έναν κεντρικό πίνακα γραφείου. Αυτό το στήσιμο ήταν ανάλογο με μια πόλη στην οποία κάθε δρόμος περνά μέσα από έναν κύκλο κυκλοφορίας. Το καθιστά εύκολο να παρέχει κατευθύνσεις, αλλά προκαλεί κυκλοφοριακή συμφόρηση στον κεντρικό κόμβο. Για να αποφύγουν τέτοιου είδους προβλήματα, οι προγραμματιστές τού Διαδικτύου δημιούργησαν ένα κατανεμημένο δίκτυο, ανάλογο με το πλέγμα των δρόμων που τα οχήματα διασχίζουν σε μια πραγματική πόλη. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει στα δεδομένα να παρακάμπτουν την κυκλοφοριακή συμφόρηση και στους διαχειριστές να προσθέτουν δυναμικό όπου χρειάζεται.
Η δεύτερη βασική αντίληψη για την ανάπτυξη του Διαδικτύου ήταν η σημασία τού κατακερματισμού των δεδομένων σε επιμέρους κομμάτια που θα μπορούσαν να ανασυντεθούν μετά το ψηφιακό ταξίδι τους. «Η μεταγωγή πακέτων», όπως ονομάζεται η διαδικασία αυτή, είναι σαν ένα σιδηροδρομικό σύστημα στο οποίο κάθε βαγόνι κινείται ανεξάρτητα. Βαγόνια με διαφορετικούς προορισμούς μοιράζονται τις ίδιες διαδρομές, αντί να χρειάζεται να περιμένουν ένα μεγάλο τρένο να περάσει, και όσα πηγαίνουν στο ίδιο μέρος δεν χρειάζεται να κάνουν την ίδια διαδρομή. Εφ’ όσον κάθε βαγόνι έχει μια διεύθυνση και κάθε κόμβος δείχνει το πού οδηγούν οι διαδρομές, τα βαγόνια μπορούν να συνδυαστούν κατά την άφιξη. Με την διαβίβαση δεδομένων με τον τρόπο αυτό, η μεταγωγή πακέτων έχει κάνει το Διαδίκτυο πιο αξιόπιστο, στιβαρό και αποδοτικό.
Ο καθηγητής Φυσικής και διευθυντής του Κέντρου Bits and Atoms στο ΜΙΤ, Neil Gershenfeld, σε συνέδριο για το Ίντερνετ των Πραγμάτων το 2008 στην Καλιφόρνια.
———————————————————————-
Η τρίτη κρίσιμη απόφαση ήταν να καταστεί δυνατό τα δεδομένα να ρέουν σε διαφορετικούς τύπους δικτύων, έτσι ώστε ένα μήνυμα να μπορεί να ταξιδέψει μέσα από τα καλώδια σε ένα κτίριο, σε ένα καλώδιο οπτικών ινών που διατρέχει μια πόλη και στη συνέχεια σε έναν δορυφόρο που το στέλνει σε μια άλλη ήπειρο. Για να επιτραπεί αυτό, οι επιστήμονες πληροφορικής έχουν αναπτύξει το πρωτόκολλο Internet ή IP, το οποίο τυποποίησε τον τρόπο που αντιμετωπίζονται τα πακέτα δεδομένων. Η ισοδύναμη ανάπτυξη σε σιδηροδρόμους ήταν η εισαγωγή ενός τυποποιημένου εύρους τροχιάς, κάτι που επέτρεψε στα τρένα να περνούν τα διεθνή σύνορα. Το πρότυπο IP επιτρέπει σε πολλούς διαφορετικούς τύπους δεδομένων να κινούνται πάνω σε ένα κοινό πρωτόκολλο.
Η τέταρτη μεγάλη επιλογή ήταν οι λειτουργίες τού Διαδικτύου να βρίσκονται στα άκρα τού δικτύου και όχι στους ενδιάμεσους κόμβους, οι οποίοι προορίζονται για την δρομολόγηση της κυκλοφορίας. Γνωστή ως «η αρχή τού end-to-end», η σχεδίαση αυτή επιτρέπει στις νέες εφαρμογές να εφευρεθούν και να προστεθούν χωρίς να απαιτείται αναβάθμιση στο σύνολο του δικτύου. Οι δυνατότητες ενός παραδοσιακού τηλεφώνου ήταν μόνο τόσο προηγμένες όσο ο κεντρικός διακόπτης του γραφείου με το οποίο συνδεόταν, και αυτοί μεταβάλλονταν συχνά. Αλλά η πολυεπίπεδη αρχιτεκτονική τού Διαδικτύου αποφεύγει αυτό το πρόβλημα. Τα ψηφιακά μηνύματα, οι ροές ήχου και βίντεο, το ηλεκτρονικό εμπόριο, οι μηχανές αναζήτησης και τα social media, έχουν όλα αναπτυχθεί πάνω σε ένα σύστημα σχεδιασμένο δεκαετίες νωρίτερα, και οι νέες εφαρμογές μπορούν να δημιουργηθούν από αυτά τα συστατικά.
Αν και μπορεί να φαίνεται λογικό τώρα να χρησιμοποιούμε το Διαδίκτυο για να συνδέσουμε πράγματα αντί να επανεφεύρουμε τον τροχό της δικτύωσης για κάθε βιομηχανία, αυτό δεν ήταν ο κανόνας μέχρι τώρα. Ένας λόγος είναι ότι οι κατασκευαστές ήθελαν να καθιερώσουν τον δικό τους έλεγχο. Το Διαδίκτυο δεν έχει διόδια, αλλά αν ένας πωλητής μπορεί να ελέγξει τα πρότυπα επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται από τις συσκευές σε έναν συγκεκριμένο κλάδο, μπορεί να χρεώνει τις εταιρείες να τα χρησιμοποιούν.
Επιβαρυντική αυτού του προβλήματος ήταν η πεποίθηση ότι οι λύσεις ειδικού σκοπού θα αποδώσουν καλύτερα από όσο το Διαδίκτυο γενικής χρήσης. Στην πραγματικότητα, αυτές οι εναλλακτικές λύσεις ήταν λιγότερο καλά ανεπτυγμένες και στερούνταν οικονομίες κλίμακας και την αξιοπιστία τού Διαδικτύου. Οι σχεδιαστές τους υπερτίμησαν την βέλτιστη λειτουργικότητα σε βάρος της διαλειτουργικότητας. Τα πρότυπα δικτύωσης του Διαδικτύου δεν είναι ιδανικά για οποιονδήποτε συγκεκριμένο σκοπό, αλλά είναι αρκετά καλά για σχεδόν τα πάντα. Όχι μόνο τα ιδιόκτητα δίκτυα συνεπάγονται υψηλό κόστος διατήρησης πολλαπλών, ασύμβατων προτύπων, ήταν επίσης λιγότερο ασφαλή. Δεκαετίες επιθέσεων στο Internet οδήγησαν μια μεγάλη κοινότητα ερευνητών και πωλητών να βελτιώνουν συνεχώς τις άμυνές του, οι οποίες μπορεί τώρα να εφαρμοστούν στην εξασφάλιση των επικοινωνιών μεταξύ των πραγμάτων.
Τέλος, υπήρχε το πρόβλημα του κόστους. Το Διαδίκτυο στηρίχθηκε αρχικά σε μεγάλους υπολογιστές που κόστιζαν εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια και στην συνέχεια σε προσωπικούς υπολογιστές των χιλίων δολαρίων. Τα οικονομικά τού Διαδικτύου ήταν τόσο μακριά από τα οικονομικά των λαμπτήρων και των πόμολων που οι φορείς ανάπτυξης ποτέ δεν πίστευαν ότι θα είναι εμπορικά βιώσιμο να θέσουν τέτοια αντικείμενα σε απευθείας σύνδεση. Η αγορά για 1.000 διακόπτες φωτισμού είναι περιορισμένη. Και έτσι, για πολλές δεκαετίες, τα αντικείμενα παρέμειναν εκτός διαδικτυακής σύνδεσης.
ΜΕΓΑΛΑ ΠΡΑΓΜΑΤΑ ΣΕ ΜΙΚΡΑ ΠΑΚΕΤΑ
Αλλά δεν είναι πλέον τα οικονομικά ή τα τεχνολογικά εμπόδια που στέκονται στον δρόμο του Ίντερνετ των Πραγμάτων. Ο αφανής ήρωας που το έχει κάνει αυτό δυνατό είναι ο μικροελεγκτής (microcontroller), ο οποίος αποτελείται από έναν απλό επεξεργαστή σε «πακέτο» με μια μικρή ποσότητα μνήμης και περιφερειακά τμήματα. Οι μικροελεγκτές έχουν μέγεθος λίγα χιλιοστά, κοστίζουν λίγα σεντς για να κατασκευαστούν και καταναλώνουν milliwatts ηλεκτρικής ενέργειας, έτσι ώστε να μπορούν να λειτουργούν για χρόνια με μια μπαταρία ή ένα μικρό ηλιακό κύτταρο. Σε αντίθεση με έναν προσωπικό υπολογιστή, ο οποίος μπορεί να υπερηφανεύεται πλέον για δισεκατομμύρια bytes μνήμης, ένας μικροεπεξεργαστής μπορεί να περιέχει μόνο χιλιάδες bytes. Αυτό δεν είναι αρκετό για να τρέξει τα προγράμματα της επιφάνειας εργασίας των σημερινών υπολογιστών, αλλά ταιριάζει με τις δυνατότητες των υπολογιστών που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη του Internet.
Γύρω στο 1995, εμείς και οι συνεργάτες μας με έδρα το MIT αρχίσαμε να χρησιμοποιούμε αυτές τις συσκευές για να απλοποιούμε τις συνδέσεις στο Διαδίκτυο. Το σχέδιο αυτό εξελίχθηκε σε μια συνεργασία με μια ομάδα από τους αρχικούς αρχιτέκτονες του Διαδικτύου, ξεκινώντας με τον επιστήμονα υπολογιστών Danny Cohen, ώστε να επεκτείνουμε το Διαδίκτυο στα πράγματα. Καθώς το «Internet2» είχε ήδη χρησιμοποιηθεί ως όρος για να αναφερθεί στο έργο για ένα Internet υψηλότερης ταχύτητας, επιλέξαμε να ονομάσουμε αυτό το πιο αργό και πιο απλό Διαδίκτυο ως «Internet 0».
Ο στόχος τού «Internet 0» ήταν να φέρει το IP και στις μικρότερες συσκευές. Δικτυώνοντας άμεσα μια έξυπνη λάμπα και έναν έξυπνο διακόπτη φωτισμού, μπορούσαμε να επιτρέψουμε σε αυτές τις συσκευές να ενεργοποιούν τον εαυτό τους και να σβήνουν, αντί να χρειάζεται να επικοινωνήσουν με έναν ελεγκτή (controller) συνδεδεμένο με το Internet. Με αυτόν τον τρόπο, νέες εφαρμογές θα μπορούσαν να αναπτυχθούν για να επικοινωνούμε με την λάμπα και τον διακόπτη, και χωρίς να περιορίζονται από τις δυνατότητες ενός ελεγκτή.
Το να δοθεί στα αντικείμενα πρόσβαση στο Internet απλοποιεί δύσκολα προβλήματα. Εξετάστε το Electronic Product Code (τον διάδοχο του γνωστού bar code), το οποίο οι λιανοπωλητές έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούν στις ετικέτες αναγνώρισης με ραδιοσυχνότητες για τα προϊόντα τους. Με μεγάλη προσπάθεια, οι προγραμματιστές τού EPC έχουν προσπαθήσει να απαριθμήσουν όλα τα πιθανά προϊόντα και να τα παρακολουθούν κεντρικά. Αντ’ αυτού, οι πληροφορίες σε αυτές τις ετικέτες θα μπορούσαν να αντικατασταθούν με πακέτα δεδομένων στο Internet, έτσι ώστε τα αντικείμενα να περιέχουν οδηγίες που μεταβάλλονται ανάλογα με το περιβάλλον: στο ταμείο σε ένα κατάστημα, μια ετικέτα σε ένα μπουκάλι φάρμακο θα μπορούσε να επικοινωνεί με μια βάση δεδομένων εμπορευμάτων. Σε ένα νοσοκομείο, θα μπορούσε να συνδεθεί με τα αρχεία τού ασθενούς.
Μαζί με τις απλουστευμένες συνδέσεις με το Διαδίκτυο, το έργο «Διαδίκτυο 0» απλοποίησε επίσης τα δίκτυα που συνδέονται με τα πράγματα. Η αναζήτηση για ολοένα και ταχύτερα δίκτυα έχει οδηγήσει σε πολύ διαφορετικά πρότυπα για κάθε μέσο που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δεδομένων, με το καθένα να απαιτεί τις δικές του ιδιαίτερες προφυλάξεις. Αλλά ο κώδικας Μορς φαίνεται ίδιος είτε μεταδίδεται χρησιμοποιώντας σημαίες είτε φώτα που αναβοσβήνουν, και με τον ίδιο τρόπο, το «Διαδίκτυο 0» πακετάρει δεδομένα κατά τρόπο που να είναι ανεξάρτητος από το μέσο. Όπως το IP, αυτό δεν είναι το βέλτιστο, αλλά ανταλλάσσει την ταχύτητα με το χαμηλό κόστος και την απλότητα. Αυτό είναι λογικό, γιατί η υψηλή ταχύτητα δεν είναι απαραίτητη: Οι λαμπτήρες, στο κάτω-κάτω, δεν παρακολουθούν ταινίες ευρυζωνικά.
Μια άλλη καινοτομία που επιτρέπει στο Internet να φτάσει στα πράγματα είναι η συνεχής μετάβαση από την προηγούμενη έκδοση του IP σε μια νέα. Όταν οι σχεδιαστές τού αρχικού προτύπου, που ονομαζόταν IPv4, ξεκίνησαν το 1981, χρησιμοποίησαν 32 bits (το καθένα είτε μηδέν είτε ένα) για να αποθηκεύσουν κάθε διεύθυνση IP, τα μοναδικά αναγνωριστικά που εκχωρούνται σε κάθε συσκευή που είναι συνδεδεμένη στο Internet – επιτρέποντας να υπάρχουν πάνω από τέσσερα δισεκατομμύρια διευθύνσεις IP συνολικά. Αυτό φάνηκε σαν ένας τεράστιος αριθμός εκείνη την στιγμή, αλλά είναι λιγότερο από μια διεύθυνση ανά άτομο στον πλανήτη. Το IPv4 έχει ξεμείνει από διευθύνσεις, και τώρα αντικαθίσταται από μια νέα έκδοση, το IPv6. Το νέο πρότυπο χρησιμοποιεί διευθύνσεις IP στα 128 bits, δημιουργώντας περισσότερα αναγνωριστικά από όσα αστέρια υπάρχουν στο σύμπαν. Με το IPv6, τα πάντα μπορούν να πάρουν τώρα την δική τους μοναδική διεύθυνση.
Αλλά το IPv6 πρέπει ακόμα να αντιμετωπίσει τις μοναδικές ανάγκες τού Ίντερνετ των πραγμάτων. Μαζί με τους περιορισμούς που αφορούν τη μνήμη, την ταχύτητα και την ισχύ, οι συσκευές μπορούν να εμφανίζονται και να εξαφανίζονται στο δίκτυο κατά διαστήματα, είτε για εξοικονόμηση ενέργειας είτε επειδή είναι σε κίνηση. Και σε αρκετά μεγάλους αριθμούς, ακόμη και απλοί αισθητήρες μπορεί να ξεπεράσουν γρήγορα την υπάρχουσα υποδομή τού δικτύου: Μια πόλη μπορεί να περιέχει εκατομμύρια μετρητές ενέργειας και δισεκατομμύρια ηλεκτρικές πρίζες. Έτσι, σε συνεργασία με τους συναδέλφους μας, αναπτύσσουμε επεκτάσεις των πρωτοκόλλων Internet για να χειριστούμε αυτές τις απαιτήσεις.
ΤΟ ΑΝΑΠΟΦΕΥΚΤΟ INTERNET
Παρά το γεγονός ότι το Διαδίκτυο των Πραγμάτων είναι πλέον τεχνολογικά δυνατό, η υιοθέτησή του περιορίζεται από μια νέα εκδοχή μιας παλιάς σύγκρουσης. Κατά την διάρκεια της δεκαετίας τού 1980, το Διαδίκτυο ανταγωνίστηκε με ένα δίκτυο που ονομάζεται BITNET, ένα κεντρικό σύστημα που συνέδεε υπολογιστές mainframe. Η αγορά ενός mainframe ήταν ακριβή, και έτσι η ανάπτυξη BITNET ήταν περιορισμένη. Η σύνδεση προσωπικών υπολογιστών στο Internet είχε περισσότερο νόημα. Το Internet κέρδισε, και από τις αρχές της δεκαετίας τού 1990, το BITNET είχε περιπέσει σε αχρηστία. Σήμερα, μια παρόμοια μάχη αναδύεται μεταξύ του Ίντερνετ των Πραγμάτων και αυτού που θα μπορούσε να ονομαστεί Bitnet των Πραγμάτων. Η βασική διάκριση είναι το πού εδράζονται οι πληροφορίες: σε μια έξυπνη συσκευή με δική της διεύθυνση IP ή σε μια χαζή συσκευή που συνδέεται σε ένα ιδιόκτητο ελεγκτή με μια σύνδεση στο Internet. Παραδόξως, η τελευταία διάταξη είναι που χαρακτηρίζεται συχνά ως μέρος του Διαδικτύου των Πραγμάτων. Όπως και με το Διαδίκτυο και το BITNET, η διαφορά μεταξύ των δύο μοντέλων είναι μακριά από το να είναι σημασιολογική. Η επέκταση των ΙΡ στα άκρα τού δικτύου επιτρέπει την καινοτομία στα άκρα του. Η έμμεση σύνδεση των συσκευών με το Διαδίκτυο θέτει εμπόδια στην χρήση τους.
Μικροεπεξεργαστής. Φωτογραφία στο Τόκιο το 2003. Issei Kato/REUTERS
———————————————————————————-
Οι ίδιες αντικρουόμενες έννοιες εμφανίζονται κατά την χρήση τού όρου «έξυπνο δίκτυο», ο οποίος αναφέρεται στην δικτύωση όλων όσων παράγουν, ελέγχουν και καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια. Τα έξυπνα δίκτυα υπόσχονται να μειώσουν την ανάγκη για σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με έξυπνο τρόπο διαχείρισης των φορτίων κατά την διάρκεια της περιόδου αιχμής τής ζήτησης, μεταβάλλοντας τις τιμές δυναμικά, παρέχοντας κίνητρα για ενεργειακή απόδοση, και τροφοδοτώντας το δίκτυο με ισχύ από πολλές μικρές ανανεώσιμες πηγές. Στην «όχι και τόσο έξυπνη» χρηστικοκεντρική προσέγγιση, οι λειτουργίες αυτές θα ήταν όλες ελεγχόμενες κεντρικά. Στην ανταγωνιστική, ιντερνετοκεντρική προσέγγιση, δεν θα είναι, και ο διάσπαρτος χαρακτήρα του θα επιτρέψει μια αγορά για τους προγραμματιστές να σχεδιάσουν εφαρμογές εξοικονόμησης ενέργειας.
Η τοποθέτηση του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας σε απευθείας σύνδεση εγείρει προφανείς ανησυχίες ασφάλειας στον κυβερνοχώρο, αλλά ο κεντρικός έλεγχος απλώς θα μεγεθύνει τα προβλήματα αυτά. Η ιστορία τού Διαδικτύου έχει δείξει ότι η ασφάλεια μέσω της αδιαφάνειας δεν λειτουργεί. Τα συστήματα που έχουν κρατήσει την εσωτερική λειτουργία τους μυστική στο όνομα της ασφάλειας, έχουν κατ’ επανάληψη αποδειχθεί πιο ευάλωτα από εκείνα που επέτρεψαν στους εαυτούς τους να εξεταστούν – και να αμφισβητηθούν – από εξωτερικούς παράγοντες. Τα ανοικτά πρωτόκολλα και προγράμματα που χρησιμοποιούνται για την προστασία των επικοινωνιών στο Διαδίκτυο είναι αποτέλεσμα συνεχούς ανάπτυξης και δοκιμών από μια μεγάλη κοινότητα ειδικών.
Ένα άλλο ιστορικό μάθημα είναι ότι οι άνθρωποι, και όχι η τεχνολογία, αποτελούν την πιο κοινή αδυναμία, όταν πρόκειται για την ασφάλεια. Δεν έχει σημασία πόσο ασφαλές είναι ένα σύστημα αν κάποιος που έχει πρόσβαση σε αυτό μπορεί πάντα να είναι διεφθαρμένος, συνειδητά ή όχι. Ο κεντρικός έλεγχος εισάγει ένα σημείο ευπάθειας που δεν υπάρχει σε ένα κατανεμημένο σύστημα.
Η άλλη πλευρά της ασφάλειας είναι η μυστικότητα. Οι υποκλοπές παίρνουν μια εντελώς νέα έννοια όταν πραγματικοί ωτακουστές μπορούν να το κάνουν. Αλλά η ιδιωτικότητα μπορεί να προστατευθεί στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων. Σήμερα, η προστασία της ιδιωτικής ζωής στο υπόλοιπο Internet διασφαλίζεται μέσω της κρυπτογραφίας, και λειτουργεί: οι πρόσφατες κλοπές μαζικών προσωπικών πληροφοριών έχουν συμβεί διότι οι επιχειρήσεις δεν κρυπτογράφησαν τα δεδομένα των πελατών τους, όχι επειδή οι χάκερ έσπασαν κάποια ισχυρή προστασία. Με την επέκταση της κρυπτογραφίας ως το επίπεδο των μεμονωμένων συσκευών, οι ιδιοκτήτες αυτών των συσκευών θα αποκτήσουν ένα νέο είδος ελέγχου επί των προσωπικών τους πληροφοριών. Αντί να διατηρηθεί το απόρρητο ως απόλυτο αγαθό, θα μπορούσε να τιμολογείται με βάση την αξία της κοινής χρήσης. Οι χρήστες θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ένα τείχος προστασίας (firewall) για να κρατήσουν ιδιωτική την κίνηση δεδομένων που προέρχονται από τα πράγματα στα σπίτια τους – ή θα μπορούσαν να μοιραστούν αυτά τα δεδομένα, για παράδειγμα, μια ΔΕΚΟ που έδωσε έκπτωση σε εκείνους που λειτουργούν το πλυντήριο πιάτων τους μόνο κατά τις ώρες εκτός αιχμής ή έναν φορέα παροχής υγειονομικής ασφάλισης που προσφέρει χαμηλότερες τιμές ως ανταμοιβή για έναν πιο υγιεινό τρόπο ζωής.
Το μέγεθος και η ταχύτητα του Διαδικτύου έχουν αυξηθεί κατά εννέα τάξεις μεγέθους από την εποχή που εφευρέθηκε. Η επέκταση αυτή υπερβαίνει κατά πολύ αυτά που περίμεναν οι προγραμματιστές, αλλά το ότι το Διαδίκτυο μπόρεσε να πάει τόσο μακριά είναι μια απόδειξη για την διορατικότητα και το όραμά τους. Οι χρήσεις τού Internet που μπήκαν σε αυτό και οδήγησαν σε αυτήν την ανάπτυξη είναι ακόμη εκπληκτικές. Δεν ήταν μέρος οποιουδήποτε αρχικού σχεδίου. Αλλά είναι το αποτέλεσμα μιας ανοικτής αρχιτεκτονικής που άφησε περιθώρια για το απροσδόκητο. Ομοίως, το σημερινό όραμα για το Ίντερνετ των Πραγμάτων είναι βέβαιο ότι θα επισκιαστεί από το πώς θα χρησιμοποιηθεί στην πραγματικότητα. Αλλά η ιστορία τού Διαδικτύου παρέχει τις αρχές που θα καθοδηγήσουν την εξέλιξη αυτή με τρόπους που να είναι επεκτάσιμο, ισχυρό, ασφαλές, και να ενθαρρύνει την καινοτομία.
Η καθοριστική ιδιότητα του Διαδικτύου είναι η διαλειτουργικότητά του. Οι πληροφορίες μπορούν να διασχίσουν γεωγραφικά και τεχνολογικά όρια. Με το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, μπορεί τώρα να πηδήξει έξω από το desktop και τα κέντρα δεδομένων και να συγχωνευθεί με τον υπόλοιπο κόσμο. Καθώς η τεχνολογία ενσωματώνεται όλο και πιο τέλεια στην καθημερινή ζωή, αυτό θα γίνει, παραδόξως, λιγότερο ορατό. Το μέλλον τού Internet είναι κυριολεκτικά να εξαφανιστεί μέσα στα αντικείμενα.
*Το δοκίμιο αυτό δημοσιεύθηκε στο τεύχος 24 του Foreign Affairs The Hellenic Edition, τον Απρίλιο του 2014.
Copyright © 2018 by the Council on Foreign Relations, Inc.
All rights reserved.
Στα αγγλικά: http://www.foreignaffairs.com/articles/140745/neil-gershenfeld-and-jp-va…
Μπορείτε να ακολουθείτε το «Foreign Affairs, The Hellenic Edition» στο TWITTER στην διεύθυνση www.twitter.com/foreigngr αλλά και στο FACEBOOK, στην διεύθυνση www.facebook.com/ForeignAffairs.gr και στο linkedin στην διεύθυνση https://www.linkedin.com/company/foreign-affairs-the-hellenic-edition
