IoT a AI. Czym się różnią i jakie mają zastosowanie?

Jesteśmy świadkami kolejnej rewolucji przemysłowej, tym razem 5.0 choć część z nas jest przekonana, że nadal mamy rewolucję przemysłową 4.0. Świat się zmienia na naszych oczach!

Pojęcia takie jak IoT (Internet Rzeczy) oraz AI (sztuczna inteligencja) stały się kluczowymi elementami cyfrowej transformacji (Digital Transformation). Choć oba te obszary technologiczne często współpracują i się uzupełniają, są to odrębne koncepcje o unikalnych cechach i zastosowaniach. W tym artykule wyjaśnimy, czym różni się IoT od AI, oraz przybliżymy przykłady ich zastosowań w przemyśle, usługach, a także w miastach i gminach w ramach rozwiązań Smart City.

Rozdzielenie tych pojęć jest o tyle ważne, że chociażby … w Europie rozwiązania AI podlegają regulacji prawnej. Są to między innymi:

• akt w sprawie Sztucznej Inteligencji (AI Act),
• dyrektywa dotycząca odpowiedzialności za sztuczną inteligencję,
• przepisy dotyczącej prywatności (np. RODO),
• przepisy dotyczące własności intelektualnej,
• przepisy dotyczące odpowiedzialności,
• przepisy dotyczące dyskryminacji,
• przepisy dotyczące ochrony konsumentów*.

Warto również wspomnieć o bardzo wysokich karach za naruszenie AI Act:

• stosowanie zakazanych praktyk to kara do 35 000 000 EUR lub 7% całkowitego rocznego światowego obrotu,
• naruszenie kluczowych zasad np. wymogów dla systemów wysokiego ryzyka to kara do 15 000 000 EUR lub do 3% całkowitego rocznego światowego obrotu,
• niewłaściwa współpraca z organem to kara do 7 500 000 EUR lub 1% całkowitego rocznego obrotu*

Sztuczną inteligencję (ang. Artificial Intelligence – AI) próbuje się definiować jako dziedzinę wiedzy obejmującą m.in. sieci neuronowe, robotykę i tworzenie modeli zachowań inteligentnych oraz programów komputerowych symulujących te zachowania, włączając w to również uczenie maszynowe (ang. machine learning), głębokie uczenie (ang. deep learning) oraz uczenie wzmocnione (ang. reinforcement learning). Przeczytaj więcej >>

Czym w takim razie jest Internet Rzeczy czyli IoT? Cytując Wikipedię „IoT to koncepcja, wedle której jednoznacznie identyfikowalne przedmioty mogą pośrednio albo bezpośrednio gromadzić, przetwarzać lub wymieniać dane za pośrednictwem instalacji elektrycznej inteligentnej KNX lub sieci komputerowej”. Oczywiście technologie komunikacyjne również podlegają rozwojowi np. LoRaWan. Urządzenia te mogą być wyposażone w sensory, kamery, procesory czy inne komponenty automatyki, dzięki którym są w stanie monitorować środowisko oraz wykonywać określone zadania w sposób automatyczny.

W przypadku rozwiązań NetQM for IoT są to czujniki zamontowane np. w bojach pomiarowych (przeczytaj case study >>), przydomowych szambach (przeczytaj więcej >>), systemie monitorowania i sterowania siecią kanalizacji ciśnieniowej w gminie (przeczytaj case study >>).

IoT i AI – różnice i współpraca

Kluczowa różnica między IoT a AI polega na tym, że IoT skupia się na połączonych urządzeniach/czujnikach (sondy) i zasilania danymi systemu centralnego instalowanego w Datacenter klienta lub z wersji chmurowej. System centralny odpowiada za zbieranie, przetwarzanie i analizę tych danych. Tworzy raporty i w przypadku pojawienia się problemu – alarmy. W wersji bardziej zaawansowanej może również wysyłać odpowiednie instrukcje do końcówek z automatyką bądź wykonywać klasyczny Predictive Maintanance. AI natomiast koncentruje się na zaawansowanej analizie na bazie olbrzymich zbiorów danych, przetwarzaniu tych danych w celu podejmowania inteligentnych „samodzielnych” decyzji. Oczywiście możliwe jest również szkolenie modelu na własnych prywatnych zbiorach danych (czasami taki wymóg podyktowany jest względami bezpieczeństwa).

Przykład współpracy IoT i AI:

• w przemyśle czujniki IoT zbierają dane o pracy maszyn, finalnie wykonując raporty i predykcje. Sam system IoT nie wnioskuje i nie podejmuje decyzji. Daje danie do wnioskowania ale wnioski i decyzje podejmuje człowiek. Gdyby do systemu IoT „podłączyć” AI to może on samodzielnie wykonać analizy i podjąć działania. Bez udziału człowieka.
• IoT może dostarczać informacje z inteligentnych liczników energii, informacje o stanie sieci przesyłowej, jej awarii lub informować o anomaliach zachowania poszczególnych jej elementów. AI analizuje je, może w szybki i przejrzysty sposób dostarczyć odpowiednich instrukcji, procedur i rozwiązań naprawy awarii dla zespołu służb energetycznych.

Zastosowanie IoT i AI w przemyśle

• IoT: monitorowanie środowiska produkcyjnego w postaci: temperatury, wilgotności, występowania drgań itp.
• AI: systemy przewidujące nadchodzące zmiany pogodowe i podpowiadające dobór parametrów produkcyjnych i zastosowanie odpowiedniej technologii (np. dobór cementu i schnięcie betonu) czy zarządzać łańcuchem dostaw.

Zastosowanie IoT i AI w usługach

• IoT: rozwiązania liczące i śledzące ruch osób w czasie rzeczywistym w obiektach publicznych, handlowych. Określanie tzw. „gorących miejsc”.
• AI: personalizowane rekomendacje produktów w sklepach internetowych.

Zastosowanie IoT i AI w miastach i gminach (Smart City)

• IoT: inteligentne systemy zarządzania ruchem ulicznym, które monitorują korki i optymalizują sygnalizację świetlną, systemy monitorujące kanalizację burzową, systemy monitorujące i zarządzające parkingami, monitorowanie stanu dróg (dziury i uszkodzenia nawierzchni).
• AI: systemy prognozujące, wnioskujące i dające rekomendacje związane z poziomem zanieczyszczenia powietrza na podstawie danych z sensorów IoT i danych meteorologicznych.

Wnioski

IoT i AI to dwie odrębne, ale komplementarne technologie, które odgrywają kluczową rolę w cyfrowej transformacji przemysłu, usług oraz miast. IoT dostarcza dane, a AI je przy odpowiednio dużej ilości danych analizuje, umożliwiając dalszą automatyzację procesów i podejmowanie lepszych decyzji. Innowacyjność, jaką oferują te technologie, staje się nieodłącznym elementem przemysłu 4.0 oraz koncepcji Smart City. Warto jednak pamiętać, że wdrażając rozwiązania z obszaru AI musimy oprócz specjalistów informatyków, analityków danych, techników itd. zaprosić do zespołu prawników znających i specjalizujących się w regulacjach związane z AI Act. W przypadku rozwiązań IoT takiej potrzeby oczywiście nie ma.

*za „AI Act. AI w politykach i regulacjach”, SGGW, Wojciech Piszewski, Paweł Tobiczyk.