Relevante IIoT begreper du bør kjenne til om Smartby

En måte å konkretisere et relativt svevende begrep som smartby, er å forstå de ulike begrepene knyttet til dette feltet. Her gir vi deg en enkel og konkret innføring i de viktigste betegnelsene du møter når det snakkes om smarte byer.

Det kan være greit å gjøre et par avklaringer innledningsvis.

Det ene er at vi ser på disse begrepene i en smartby-kontekst. Det vil si at vi knytter dem opp mot kommunenes anvendelse og behov når de jobber med smartby-utvikling. Flere av begrepene har videre definisjoner enn vi har beskrevet her.

Det andre er at vi vil tydeliggjøre hva vi mener ikke hører til begrepet 'smart' i denne sammenhengen:

• Forbrukerelektronikk med smarte egenskaper
• Sosiale, kulturelle eller økonomiske forhold
• Effektivisering av en avgrenset kommunal funksjon

Oppslagsordene er oppført i alfabetisk rekkefølge, og det er linket mellom dem.

4G

Fjerde generasjon mobilnett med stor båndbredde. Teknologi som baserer seg på mobilbasenettene (LTE) til Telenor, Telia og ICE. Normal overføringshastighet varierer fra 100-220Mbit/s.

Bruksområde:

• Mobilt bredbånd
• MMS
• Video-chat
• Mobil-TV med HDTV-kvalitet
• IP-basert tale (voice)
• Data

5G

Femte generasjon mobilnett er under utbygging og har en betydelig større båndbredde enn tidligere mobilteknologier. 5G vil kunne gi hastigheter opptil ti ganger dagens 4G-nett. Særlig rettet mot IoT, med kapasitet for samtidig tilkobling av milliarder av enheter som sensorer, kameraer, beacons og andre typer inndataenheter, i tillegg til mobiltelefoner.

5G egner seg best der det behov for store datamenger og stor båndbredde, eksempelvis ved overføring av bilde/video. For sensorer som sender mindre datamengder, vil 5G være overdimansjonert og uøkonomisk.

API

Application Programming Interface.
Hjelpeprogram som sørger for at kommunikasjonen mellom to ulike dataprogram(applikasjoner) eller mellom applikasjon og operativsystem fungerer sømløst. I smartby-sammenheng er det avgjørende at dataen fra sensorene sorteres og tilrettelegges i en IOT-hub slik at kommunens etablerte applikasjoner kan benytte dem. Det er APIets oppgave.

Basestasjoner

Enhet i et radiobasert nettverk, som mottar signaler fra alle sensorene tilknyttet nettverket og videresender informasjonen til en sentralenhet.

Big-data

Store mengder ustrukturerte og mangeartede data som genereres raskt og kontinuerlig. Både mengde og kompleksitet gjør at tradisjonelle dataverktøy ikke kan håndterer dem. Derfor er det egne teknologier og analysemetoder som gjør at vi kan tilrettelegge Big Data for nyttige formål.

Bluetooth Low Energy (BLE)

Trådløs, radiobasert nettverksteknologi som sammenkobler enheter i begrenset avstand fra hverandre.

Dataapplikasjoner

Når vi snakker om applikasjoner i denne sammenhengen, betyr det dataprogrammer og-systemer kommunen allerede benytter til å løse ulike oppgaver i forvaltning og tjenesteyting. Det er avgjørende at dataen som samles inn fra IoT-sensorer tilrettelegges slik at de kan fungere i kommunens applikasjoner. Dette gjøres i en IoT-plattform/Hub, som samler inn data fra tusenvis av sensorer, dekrypterer, sorterer og videresender den til ulike applikasjoner via APIer (integrasjoner).

Digitalisering

Å legge til rette for at digital informasjon samles inn, behandles og utnyttes til å effektivisere eksisterende tjenester eller utvikle nye.

Historiske data

Data som allerede er samlet inn og lagret. Kommunale eksempler er eiendomsregister, elevkartotek og fødselsregister. Sees som regel i sammenheng med sanntidsdata, som genereres kontinuerlig via ulike sensorer.

Hybridnett

Nettverk bestående av ulike typer nettverksteknologi. Ved å bruke ulik teknologi i ulike deler av nettverket, utnytter man egenskapene til hver teknologi på best mulig måte.

IoT

Internet of Things (Tingenes Internett). Teknologi som gjør at fysiske objekter kan kommunisere med hverandre og med internett. Når en ting er koblet til nettverket, kan vi samle inn data og fjernstyre den. Alle slags «ting» kan tilkobles, og dette gir uendelige muligheter for effektivisering, overvåkning og ny tjenesteutvikling

IoT-Hub/Tjenesteplattform

En IoT-Hub har som formål å samle inn og kvalitetssikre sensordata. Disse kommer inn via ulike kommunikasjonsbærere (LoRa, NB-IoT, 4G, Wi-Fi, Bluetooth med flere) og sammenstilles slik at de kan behandles av de aktuelle kommunale fagsystemene og presenteres videre via APIer. IoT-Hub’en skal også sikre at dataen er korrekt og at sikkerhet er ivaretatt.

LoRaWAN

Long Range Wide Area Network. Nettverksteknologi som bruker tradisjonell radioteknologi mellom enheter i nettverket. Et nettverk kan bestå av 1000-vis av LoRa-sensorer som kommuniserer med LoRa-basestasjoner. Erfaringer viser at en sensor fint kan sende data til en basestasjon 20 km unna.

På grunn av at en LoRa-sensor ikke er avhengig av å gjøre seg til kjenne i nettverket kontinuerlig, reduseres strømtrekket betydelig. Dermed kan sensoren ha en batterilevetid inntil 10-14 år før den må byttes (avhengig av funksjon og sendeintervall).

LoRaWAN har høy følsomhet (-140 dBm) og er derfor egnet til sensorer som plassers der mobilnettet har dårlig dekning. Typiske områder er nede i kjellere hvor vannmålere ofte er plassert, i parkeringsgarasjer, bak branndører av metall, nede i kummer eller i geografiske områder med dårlig flatedekning.

LoRaWAN egner seg godt til bruk på sensorer som sender små datamengder med jevn frekvens.

En LoRa-sensor er ikke avhengig av et SIM-kort for å kommunisere med basestasjonene.

LTE-M

Long Term Evolution-Machines (LTE-M eller LTE CAT M2). En mindre komplisert versjon av den velkjente 4G-standarden, men som bruker det samme nettet. Sammenlignet med 4G, har LTE-M lavere strømforbruk på batterier og lavere modemkostnader. Teknologien er spesiallaget for enheter som trenger større båndbredde og bedre toveiskommunikasjon enn det NB-IoT kan tilby.

NB-IoT

Narrowband Internet of Things (NB-IoT). Nettverksteknologi som benytter mobilnettet og er optimalisert for IoT. Normal overføringshastighet er opptil 250 kbit/s. Denne teknologien gir tilnærmet samme dekning som LTE-M, men har betydelig lavere båndbredde. NB-IoT fokuserer spesielt på lave kostnader, lang batterilevetid og høy tilkoblingstetthet og benytter SIM-kort, som enten er innebygget (e-SIM), eller settes inn i sensor/modem.

En NB-IoT- sensor alltid er online og sier «her er jeg» og har derfor vesentlig høyere strømforbruk enn LoRa-baserte sensorer.

Sanntidsdata

Data som samles inn og oppdateres kontinuerlig fra sensorer i et IoT-nettverk. Byggestenene i Big Data. Strømforbruk, vannforbruk og trafikkovervåking er typiske eksempler.

Sensor

Instrument som registrerer forhold der den er satt opp og leverer informasjonen videre via et nettverk til en IoT-Hub. Alternative begreper er måler og føler. En sensor registrerer forhold som trykk, temperatur, fuktighet, avstand/nivå, vibrasjon, bevegelse, vekt, fyllingsgrad og mye mer. En sensor kan også være et kamera.

Viktige sensoregenskaper:

• Fysisk utforming innvirker på plassering på/ved/i et objekt
• Robusthet tilpasset miljøet den opererer i
• Antennemuligheter
• Sende-intervall
• Sikkerhet
• Målerverdier (ikke alltid intuitivt)
• Levetid på batteri og om det kan byttes
• Vedlikeholdsbehov (rensing, kalibrering)
• Kommunikasjonsform (LoRa, NB-IOT, Bluetooth, Wi-Fi, kablet) 
• Tre klasser (A,B,C) og to ulike aktiveringsmekanismer (OTAA, ABP)

Sigfox

Radiobasert, trådløs nettverksteknologi med meget lav båndbredde, mye brukt til sensorikk.

Smarte byer (utvidet til «smarte kommuner»)

Regjeringen definerer det slik: «Bruke digital teknologi til å gjøre byene til bedre steder å leve, bo og arbeide i. Smartby-initiativer har som mål å forbedre offentlige tjenester og innbyggernes livskvalitet, utnytte felles ressurser optimalt, øke byenes produktivitet, og å redusere klima- og miljøproblemer i byene.»

Wi-Fi

Trådløst, lokalt nettverk som gir dataenheter tilgang til internett. Rekkevidde fra 10-100 meter. Teknologien bygger på prinsippene for Ethernet, og spesifikasjonen forvaltes av Wi-Fi Alliance.

Åpen data

Tilrettelegging av historiske data og sanntidsdata slik at de er tilgjengelige for alle interessenter i en kommune. Med åpen data kan alle bruke sin kreativitet til å skape nye tjenester, enten som privatpersoner, organisasjoner eller næringsvirksomheter. En forutsetning for å utvikle smarte byer.