Sulautettuja järjestelmiä on kaikkialla, mikroaaltouunissa, pesukoneessa ja kaukosäätimessä. Yleensä kyseessä on jokin laite, jota ohjaa mikrokontrolleri tai prosessori. Näiden järjestelmien koko ja hinta vaihtelee muutaman sentin hintaisesta mikro-ohjaimesta tuhansien eurojen laitteisiin, joiden laskentateho on PC-tietokoneen tasolla. Koti- ja toimistotietokoneet eivät kuitenkaan ole sulautettuja järjestelmiä, vaan sellaisella on aina oma spesifinen tehtävä. Sulautetut ovat useimmiten yksinkertaisia ja vähävirtaisia laitteita ja ne sisältävät erikoisia sovelluskohtaisia IO-liitäntöjä.
Tyypillinen kuluttajille valmistettu laite, joka sisältää sulautetun järjestelmän, ei useinkaan ole yhteydessä internetiin. Sitä ei myöskään useimmiten pysty ohjaamaan älypuhelimella bluetoothin kautta, eikä siitä ei saa mitään dataa ulos. Aika tylsää ja arkista hommaa siis.
Internet of things
IoT, Internet of Things eli esineiden internet, on puolestaan huomattavasti uudempi termi. Jokainen IoT-esine tai laite on käytännössä myös sulautettu järjestelmä. IoT on siis sulautettu järjestelmä, joka on yhteydessä internetiin, mikä antaa näille laitteille ja esineille uskomattomia uusia mahdollisuuksia. Se voi lähettää dataa internet-palveluun ja järjestelmää voi ohjata tuon palvelun kautta. Teollisuudessa ja kiinteistöautomaatiossa on runsaasti sovelluksia, jotka toimivat samalla tavalla. Mielestäni esineiden internet tarkoittaa ensisijaisesti halpoja kuluttajalaitteita, jotka keräävät dataa tai niiden kanssa voi olla vuorovaikutuksessa internetin välityksellä. Puhutaan jopa ”älypölystä”, jolla tarkoitetaan pienen pieniä tietokoneita, jotka mahdollisesti alkavat korvata esim. lämpömittareita ja ”tyhmiä” sensoreita.
Esineiden internetin ympärillä käy kova kuhina, mutta kaupallisia käytännön sovellutuksia on olemassa niukasti, ja vielä vähemmän niitä on tarjolla kuluttajille.
Internetin Tee-se-itse -esineet
Arduino mikro-ohjain alusta ja Raspberry Pi ovat saavuttaneet suuren suosion lyhyessä ajassa. Arduinon myyntiluvuista ei ole selkeää kuvaa, koska valmistajia ja myyjiä on paljon. Raspberry Pi -”yhden piirilevyn tietokoneita” on myyty jo yli viisi miljoonaa kappaletta. Elektroniikkaharrastajat ovat rakennelleet esineiden internetiä jo pitkään, kaikki omanlaisillaan ratkaisuilla. Tärkein lähde IoT-rakenteluun ovat eBay ja DealExtreme, josta on saatavilla lukematon määrä antureita ja moduleita. Varsinaisia IoT-pilvipalveluita ei juurikaan ole, vaan sellaisina on käytetty joko sovellus alustoja tai omaa palvelinta ja tietokantaa.
Sulautettujen asioiden internetin läpimurto
Tähän saakka esineiden internetin laitteen toteutus on ollut suhteellisen kallista ja kömpelöä. Suosittu alusta on ollut Arduino ja siihen liitetty WiFi shield.
Kiinalainen Espressif on tuonut markkinoille ESP8266 SoC (system on chip) – toteutuksen, jossa on integroituna WiFi-piiri kaikilla WiFi-ominaisuuksilla. Tätä piiriä saa jo usealla eri piirilevyversiolla, joissa on integroituna ohjain, antenni ja EEPROM muisti. Piiri kykenee toimimaan sekä WiFi asemana että WiFi asiakkaana. Piiri voi siis toimia asemana, johon voi yhdistää kännykällä, lukea tietoa ja muuttaa asetuksia. Se voi myös toimia IoT-älyanturina, keräten mittausdataa ja välittää ne eteenpäin internet-palveluun. Piirissä on edistyneet virransäästötoiminnot, ja se voi toimia pitkiä aikoja akulla, vaipuen välillä virransäästötilaan ja katkaisemalla WiFi-yhteyden.
ESP-07 -moduli sekä NodeMCU-kortti
Oma IoT-laite
Oskar ilmankostutin, Hacked
Esineiden internetin esine tarvitsee akun tai virtalähteen, joten helpoin toteutustapa on lisätä internet yhteys johonkin olemassa olevaan laitteeseen. Eräs hyvä laite tähän on kaikista marketeista saatava Oskar ilmankostutin. Sen kotelon sisäpuolella on riittävästi tyhjää tilaa oman IoT-piirilevyn sijoittamiselle, ja laitteen virtalähteestä saa käyttöjännitteen. Laite on hyvän näköinen sisustuselementti, samalla kun se ylläpitää ilmankosteutta. Kun ESP piiriin yhdistää DHT11 kosteus- ja lämpötilaanturin, saadaan esineiden internetin laite kodin huonelämpötilan ja ilmankosteuden tarkkailuun. Datan tallentamiseen voi käyttää kaupallisia palveluita, kuten IBM Bluemix tai Firebase. Koska data on yksinkertaista eikä vie paljoa tilaa, voi sen tallentaa myös omaan kotisivutilaan.
Oskar-ilmankostutin IoT-Kojepaneelissa
