16 October 2019

News Flash

वस्तुजालाचा ‘सक्रिय’ संवाद!

‘इंटरनेट ऑफ थिंग्ज’ म्हणजे नेमके काय, याचे स्पष्टीकरण आज.. मग त्याच्या करामती पुढे पाहूच!

|| हृषिकेश दत्ताराम शेर्लेकर

‘इंटरनेट ऑफ थिंग्ज’ म्हणजे नेमके काय, याचे स्पष्टीकरण आज.. मग त्याच्या करामती पुढे पाहूच!

चौथी औद्योगिक क्रांती किंवा ‘इंडस्ट्री ४.०’मधील डिजिटल युगात एक आघाडीचे तंत्रज्ञान म्हणून ज्याची गणना होते, त्या ‘इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (आय.ओ.टी.)’बद्दल ‘नवप्रज्ञेचे तंत्रायन’ लेखमालेत आजपासून माहिती करून घेऊ. सर्वप्रथम आयओटी म्हणजे नक्की काय, ते तुमच्या जीवनशैलीचा अविभाज्य भाग कसे झाले आहे, याची निवडक उदाहरणे. पुढल्या काळात काय काय शक्य होईल आणि अर्थातच नवीन पिढीसाठी रोजगार/ व्यवसायाच्या संधी, शिक्षण/ ज्ञानाचे पर्याय.. अशा विषयांचीही चर्चा करू.

माहितीची देवाणघेवाण हल्लीच्या डिजिटल विश्वात तीन प्रकारे होते :

(१) मनुष्य ते मनुष्य (संवाद, हातवारे, लेखन)

(२) मनुष्य ते मशीन किंवा मशीन ते मनुष्य (आपण मोबाइल, संगणक व गाडी वापरणे किंवा त्याउलट मोबाइलद्वारा आपल्याला संदेश, सूचना, अलर्ट मिळणे)

वरील दोन्ही प्रकारच्या माहिती-देवाणघेवाण किंवा निर्मितीत मनुष्य एक अविभाज्य घटक असतो. इंटरनेटच्या उदयापासून माहितीचे महाजाल सर्वसामान्यांसाठी खुले झाले; म्हणजे- ‘घरबसल्या माहिती मिळवा, निर्माण करा आणि शेअर करा’! समाजमाध्यमांनी तर मनुष्य ते मनुष्य संवाद एका वेगळ्याच पातळीला नेऊन ठेवला. हे सर्व घडत असताना आपल्या नकळत एक नवीन प्रकारचा संवाद सुरू झालाय; जिथे मनुष्यच नाही, आहेत फक्त मशीन्स!

(३) मशीन ते मशीन संवाद (मशीनला आयओटी संकल्पनेत ‘थिंग्ज’ (वस्तू) म्हणतात आणि थिंग्ज म्हणजे आपल्या आसपास सर्रास आढळणारे असंख्य डिव्हाइस सेन्सर्स- उपकरणांतील संवेदक!)

‘आयओटी तंत्रज्ञान’ म्हणजे काय?

व्याख्या : एकमेकांशी नेटवर्कद्वारा (इंटरनेट वा इतर) जोडलेले इलेक्ट्रॉनिक डिव्हायसेस, इलेक्ट्रो-मेकॅनिकल मशीन्स, सेन्सर्स, ऑब्जेक्ट्स म्हणजे ‘थिंग्ज’  आणि त्यांच्यातील कुठल्याही मानवी क्रियेशिवाय परस्पर माहितीची देवाणघेवाण. सोप्या शब्दांत, आयओटी म्हणजे डेटा देवाणघेवाण करणाऱ्या असंख्य कनेक्टेड डिव्हायसेसचे जाळे.

संकल्पना : आयओटी तंत्रज्ञान हे पुढील प्रमुख पायऱ्यांवर आधारित असते : (१) डिव्हायसेस >> (२) डेटा >> (३) नेटवर्क >> (४) डेटा अ‍ॅनालिटिक्स (विश्लेषण) >> (५) अ‍ॅक्शनेबल इनसाइट्स (सल्ले) >> (६) अ‍ॅक्शन (क्रिया)

डिव्हायसेस : ‘आयओटी डिव्हाइस’ची उदाहरणे म्हणजे आपल्या स्मार्टफोनमधील अनेक सेन्सर्स, जसे- लोकेशन जीपीएस, वेग, दिशा, तापमान, आद्र्रता, मायक्रोफोन, बॅरोमीटर (दबाव), इ. तसेच गाडीतील वेग, इंजिन तापमान, इंधनपातळी अशी असंख्य उपकरणे. पूर्वीही असले सेन्सर्स होतेच म्हणा; पण ते एकमेकांशी जोडलेले नसल्यामुळे त्यांच्यात माहितीची देवाणघेवाण शक्य नव्हती. ती शक्य व्हावी म्हणून आयओटी उपकरणांत डेटा ट्रान्स्फरसाठी इलेक्ट्रॉनिक सर्किट लावलेले असते. उदा. पंखा हे विजेवर चालणारे इलेक्ट्रो-मेकॅनिकल उपकरण, पण त्याच पंख्यात डेटा ट्रान्स्फरसाठी इलेक्ट्रॉनिक सर्किट लावल्यास त्या पंख्यावर आपण कुठूनही नियंत्रण करू शकू. अशा पंख्याला मग स्मार्ट-फॅन, कनेक्टेड-फॅन संबोधले जाते. तुम्ही विविध भारतीय कंपन्यांच्या स्मार्ट-फॅन, स्मार्ट-लाइट्सच्या जाहिराती पाहिल्या असतीलच; नसेल तर यूटय़ूबवरून माहिती मिळवा.

डेटा : हल्ली ‘डेटा इज द न्यू ऑइल’ म्हणतात. महसुलाचे सर्वात महत्त्वाचे साधन म्हणून पूर्वीच्या खनिज तेलाची जागा २१ व्या शतकात ‘डेटा’ने घेतली आहे. जगातील ८० टक्के डेटा हा फक्त गेल्या दोन वर्षांत निर्माण झाला आहे असे म्हणतात. त्याला अब्जावधी आयओटी डिव्हायसेसदेखील नक्कीच कारणीभूत आहेत. आपण मनुष्य बहुधा ‘अन-स्ट्रक्चर्ड डेटा’ निर्माण करतो; जसे- नैसर्गिक भाषेतील मजकूर, लेख, गद्य व चित्र, फोटो, व्हिडीओ, इत्यादी. पण आयओटी सेन्सर्स ‘स्ट्रक्चर्ड डेटा’ निर्माण करतात; जसे- तापमान (एकक- सेल्सियस), गाडीचा वेग (एकक- कि.मी./तास). अर्थातच, कनेक्टेड सिक्युरिटी-कॅमेरा मात्र व्हिडीओ स्वरूपातील डेटा निर्माण करतो.

दुसरा मुद्दा, आयओटी सेन्सर्सनी किती वेळाने डेटा मिळवून पुढे पाठवायचा? दर सेकंदाला, काही मिनिटांनी, तासाला की दिवसातून, महिन्यातून एकदा.. हे ठरते त्या त्या आयओटी उपयोजनावर. उदा. ‘हार्टबीट मॉनिटर’ प्रत्येक सेकंदाचा डेटा मिळवतील; परंतु फळबागेतील झाडांच्या मुळाशेजारील जमिनीचे तापमान आणि आद्र्रता मोजणारे सेन्सर दिवसातून दोन-चारदाच वापरले तरी चालू शकेल.

तिसरा मुद्दा, सेन्सरद्वारे डेटा तर मिळविला; आता तो पुढे किती, केव्हा व किती प्रमाणात पाठवायचा? कारण दर सेकंदाला प्रचंड प्रमाणात निर्माण होणारा डेटा गुणिले असंख्य सेन्सर्स म्हणजे नेटवर्क ‘ओव्हरलोड’ व्हायचे! या प्रश्नावर उपाय म्हणजे ‘एड्ज’ डिव्हायसेस. यांत डेटा-विश्लेषणाची थोडीफार क्षमता त्या त्या डिव्हाइसमध्येच असते आणि फक्त विशिष्ट परिस्थितीत डेटा पुढे पाठविला जातो. उदा. पेशंटच्या हाताला बांधलेले हार्टबीट मॉनिटर प्रत्येक सेकंदाचा डेटा मिळवतील; परंतु पल्स रेट ठरावीक पातळीपेक्षा जास्त/ कमी असला, तरच तो डेटा नेटवर्कद्वारा पुढे पाठवतील.

नेटवर्क : फक्त इंटरनेटच नव्हे तर सॅटलाइट, जीएसएम, वायफाय, ब्ल्यूटूथ आणि आयओटीसाठी निर्माण झालेल्या विशिष्ट नेटवर्क प्रणाली (झिग-बी, आरएफआयडी, इ.) यांत तीन प्रमुख प्रकार आहेत :

(१) हाय पॉवर – हाय रेंज – हाय बँडविड्थ : जीएसएम मोबाइल नेटवर्क, सॅटेलाइट ज्याद्वारे प्रचंड लांब पल्ल्यावर आपण डेटा ट्रान्स्फर करू शकतो. हे सर्वोत्तम, पण विजेची गरजही तितकीच जास्त. उदा. आपला मोबाइल फोन.

(२) लो पॉवर – लो रेंज – हाय बँडविड्थ : वायफाय, ब्ल्यूटूथ, इथरनेट लॅन ही सगळी कमी पल्ल्याची, मोठय़ा प्रमाणात डेटा ट्रान्स्फर करू शकणारी आणि विजेची गरज अत्यंत वाजवी. उदा. घर-ऑफिसमधील आयओटी उपकरणे.

(३) लो पॉवर – हाय रेंज – लो बँडविड्थ : एलपी-वॅन नेटवर्क दूरस्थ स्थळी वापरली जातात, जिथे वीजपुरवठा नसतो आणि बॅटरीवर सेन्सर्स चालतात. तसेच पल्ला फार लांब, पण डेटा ट्रान्स्फर अत्यंत कमी प्रमाणात असते. उदा. शेतजमिनीतील आद्र्रता सेन्सर.

डेटा अ‍ॅनालिटिक्स (विश्लेषण) : एकदा का वरील डेटा गरजेप्रमाणे विविध नेटवर्कद्वारा क्लाऊड-बेस्ड आयओटी प्लॅटफॉर्मवर पोहोचला, की त्याचे विश्लेषण सुरू होते. लेखमालेत आधी पाहिल्याप्रमाणे मशीन लर्निग वापरून इथेही फोरकास्ट (अंदाज), अ‍ॅनोमली (विसंगती), क्लस्टर (समूह-कल), क्लासिफिकेशन (वर्गीकरण) अशा विविध प्रकारचे विश्लेषण होते व त्याचे पुढे डेटा व्हिज्युअलायझेशन (आलेख, तक्ते) केले जाते. उदा. फळबागेतील एक हजार झाडांच्या मुळाशेजारील जमिनीचे तापमान व आद्र्रतेचे मोबाइल स्क्रीनवर ‘हीट-मॅप’द्वारा सादरीकरण.

अ‍ॅक्शनेबल इनसाइट्स (सल्ले) : पुढील पायरी म्हणजे वरील आलेख, तक्ते वापरून काही तरी ठोस क्रिया, सूचना ठरवणे. इथे परत दोन प्रकार असू शकतात. एक- मनुष्यबळ वापरून क्रिया ठरविणे किंवा दोन- आयओटी सॉफ्टवेअर प्लॅटफॉर्मनेच सूचनावलीद्वारा स्वयंचलित पद्धतीने क्रिया ठरविणे. उदा. वरील फळबागेतील हीट-मॅप बघून शेतकऱ्याने स्वत:च कधी, किती, केव्हा व कुठे कुठे (झाडागणिक) पाणी देण्याचे ठरविणे किंवा हे सारे आज्ञावलीद्वारे यंत्रानेच ठरविणे.

अ‍ॅक्शन (क्रिया) : शेवटची पायरी अर्थातच प्रत्यक्ष क्रिया करण्याची. नाही तर फक्त विश्लेषण, सादरीकरण आणि सल्ले तर आहेत. परंतु क्रिया शून्य म्हणजे सगळे मुसळ केरात! इथेच जास्तीत जास्त आयओटी (वा इतर तंत्रज्ञान प्रकल्प) फसतात. इथेही दोन प्रकारे क्रिया होऊ  शकते; एक- मनुष्यबळ वापरून किंवा दोन- आयओटी सॉफ्टवेअर प्लॅटफॉर्मद्वारेच स्वयंचलित पद्धतीने विशिष्ट हार्डवेअर कार्यान्वित करून. उदा. वरील फळबागेतील हीट-मॅप बघून शेतकऱ्याने स्वत:च पाण्याचे स्विच चालू/ बंद करणे किंवा हेच काम स्वयंचलित पद्धतीने चालू/बंद होणे. दुसऱ्या प्रकारात खर्च जास्त, पण परिणाम अचूक.

पुढील लेखांत बघू आयओटीची काही निवडक उदाहरणे : वैद्यकीय, स्मार्ट-होम, स्मार्ट-सिटी, परिवहन व मोटर वाहन क्षेत्रांमधली!

hrishikesh.sherlekar@gmail.com

(लेखक टाटा कन्सल्टन्सी सव्‍‌र्हिसेसमध्ये साहाय्यक उपाध्यक्ष आणि सध्या अ‍ॅनालिटिक्स आणि इनसाइट्सच्या यूएसए सेंटरचे प्रमुख म्हणून कार्यरत आहेत.)

First Published on June 24, 2019 12:03 am

Web Title: internet of things 2