Protokół MQTT: jak połączyć kropki przy użyciu IoT by miasta i budynki były jeszcze inteligentniejsze

Kiedy protokół MQTT (Message Queue Telemetry Transport) został wynaleziony ponad 20 lat temu twórcy zapewne nie zdawali sobie sprawy z szerokiego zastosowania, do którego zostanie on wykorzystany we wszystkich możliwych branżach.

Protokół MQTT stał się standardem do przesyłania wiadomości między urządzeniami podłączonymi do Internetu Rzeczy (IoT). Umożliwia on komunikację między sensorami IoT
(w tym kamerami) w różnych branżach, takich jak: handel detaliczny, opieka zdrowotna
i produkcja, a także między inteligentnymi miastami i budynkami.

Dlaczego MQTT?

Protokół MQTT jest niezwykle niezawodnym i lekkim protokołem transportu wiadomości, który wymaga minimalnej przepustowości sieci i ma niewielki ślad kodu. Dzięki tzw. podejściu „publish-subscribe” umożliwia kolejkowanie, udostępnianie i przesyłanie wiadomości w sposób wysoce wydajny, co czyni go idealnym rozwiązaniem do połączeń między urządzeniami znajdującymi się daleko od siebie. Także tych, które mają ograniczenia zasobów lub przepustowości sieciowej. Opiera się na otwartych standardach, dzięki czemu jest elastyczny i może działać z wieloma urządzeniami w nieskończonych zastosowaniach, w tym w oświetleniu ulicznym, monitorowaniu ruchu drogowego, zarządzaniu parkingiem i jakością środowiska czy kontroli dostępu,.

Dzięki protokołowi MQTT wiele kamer sieciowych Hanwha Vision działa spójnie z innymi czujnikami zainstalowanymi w systemie. Oznacza to, że monitoring wizyjny może teraz wpłynąć na znacznie więcej aspektów funkcjonowania biznesów i miast niż tylko na bezpieczeństwo. MQTT w połączeniu z monitoringiem wizyjnym to urzeczywistnienie marzeń o inteligentnych miastach, budynkach i niemal autonomicznym handlu detalicznym.

Zwiększająca się liczba urządzeń IoT generuje ogromną ilość danych. To  jednocześnie daje możliwość wykorzystania ich do zwiększenia inteligencji, efektywności i personalizacji organizacji. Przykładowo, jeśli ktoś wejdzie do pustego budynku, protokół MQTT może wykorzystać informację z urządzeń w nim zainstalowanych, aby uruchomić automatycznie oświetlenie, system klimatyzacji lub ogrzewania. Jednym zdaniem, może zapewnić odpowiednie warunki dla osoby, która właśnie weszła do biura czy mieszkania. Dzięki otwartości protokołu MQTT można połączyć go z innymi urządzeniami IoT, w tym np. z inteligentnym ekspresem do kawy. W ten sposób osoba przechodząca przez inteligentny budynek do kuchni może znaleźć tam świeżą kawę, czekającą właśnie na nią.

W przypadku bardziej zatłoczonych obszarów analiza wizyjna mogłaby monitorować  poziom zapełnienia powierzchni.  Alarm mgłby się pojawiać w momencie, gdy na danej przestrzeni zjawi się więcej osób niż jest to dopuszczone. Osoby te mogłyby być automatycznie kierowane z przeludnionego obszaru do innego, spokojniejszego. Protokół MQTT może też działać w odrowtną stronę, automatycznie zwiększyć liczbę pracowników w zatłoczonych miejscach. Powiadomienia wysyłane byłyby na smartfony lub tablety pracowników, aby poprosić ich o przejście do obszaru, gdzie w danej chwili jest więcej klientów wymagających obsługi. Takie rozwiązanie może okazać się szczególnie przydatne w centrach handlowych czy na dworcach autobusowych lub kolejowych. W takich lokalicjach doświadczenia odwiedzających są kluczowe dla budowania satysfakcji klientów.

Przenosimy „smart” do „smart city”

W skali miasta można użyć większej liczby czujników do monitorowania jakości powietrza wzdłuż ulic. Dzięki protokołowi MQTT te dane mogą być połączone z aktualnymi danymi dotyczącymi ruchu drogowego z kamer i czujników drogowych. W ten sposób dostarczają informacji czy to korki uliczne przyczyniają się do pogorszenia jakości powietrza. Ruch może wtedy być przekierowany na mniej zatłoczone drogi, aby stężenie zanieczyszczeń spadło do akceptowalnego poziomu.

Pogorszenie jakości powietrza może nie być spowodowane przez uliczny korek, ale przez nagłą sytuację awaryjną. W takim przypadku szybka odpowiedź (za pomocą urządzeń komunikujące się ze sobą) może nawet uratować życie. Nagły spadek jakości powietrza w danym miejscu może wywołać na ekranie operatora monitoringu informację z kamer termowizyjnych o pożarze lub/i wytwarzaniu się toksycznego dymu. Odpowiednie oznakowanie i system nagłaśniający mogą następnie skierować ludzi z dala od tego obszaru. Taki przebieg wydarzeń nie tylko zapobiega pogorszeniu się sytuacji, ale również daje czas i przestrzeń na reakcję odpowiednich służb.

Długoterminowe korzyści

Komunikacja urządzeń za pośrednictwem protokołu MQTT może mieć wpływ ma długoterminowe, strategiczne decyzje. Liderzy biznesu coraz częściej zdają sobie sprawę z wartości danych, dzięki którym łatwiej spojrzeć w przyszłość. Urządzenia wideo i IoT są bogatymi źródłami danych wizualnych, środowiskowych, dźwiękowych, temperatury i wielu innych. Połączenie danych ze wszystkich źródeł w spójny, łatwy do zrozumienia interfejs pozwala liderom na pełną analizę dostępnych informacji.

W handlu będzie to prawdopodobnie próba jeszcze większego zrozumienia ruchu w sklepach z informacji dotyczących natężenia ruchu klientów w określonych obszarach, optymalnych poziomów zatrudnienia i zużycia energii. Mając dane o napływie klientów w czasie, można zoptymalizować pracę personelu. Układ sklepu może zostać zmieniony tak, by w miejscach większego natężenia ruchu umieścić odpowiednie dla sieci handlowej produkty. 

Nawet ogrzewanie i wentylacja mogą być programowane na podstawie liczby odwiedzających sklep. To jednocześnie poprawia efektywność energetyczną, ponieważ wentylacja czy klimatyzacja działa tylko wtedy i tylko w miejscu, gdzie jest to potrzebne.

W smart city zrozumienie przepływu pojazdów i ludzi w całej przestrzeni pomoże planistom miejskim stworzyć drogi, chodniki i przestrzenie publiczne, które będą odpowiadać większości mieszkańcom, niezależnie od używanego przez nich środka transportu. Bardziej zatłoczone obszary mogą wymagać częstszych napraw dróg, podczas gdy spokojniejsze miejsca mogą korzystać z dodatkowych patroli ulicznych. Włodarze inteligentnych miast chcą, aby ich mieszkańcy czuli się zadowoleni i bezpieczni, a wykorzystanie IoT wraz z danymi wizyjnymi pozwala zobaczyć w czasie rzeczywistym, co może poprawić czas reakcji służb i dostosować miasto do potrzeb mieszkańców. 

MQTT + sztuczna inteligencja = idealne połączenie!

Obecnie nie sposób pominąć roli sztucznej inteligencji w rozwoju miast czy organizacji. Dzisiejsze kamery wizyjne wykorzystują deep learning w połączeniu z bardziej powszechnym uczeniem maszynowym i podstawowymi funkcjami analitycznymi. Więcej analiz może być teraz wykonywanych w samym urządzeniu. Dzięki temu posiadanie dodatkowych danych pochodzących z IoT za pośrednictwem komunikacji MQTT jest nieocenione. Może to generować alerty, wywoływać działania i dostarczać wniosków na przyszłość.

W wielu przypadkach MQTT jest kluczowe dla dalszego postępu sztucznej inteligencji
w systemach telewizji dozorowej, ponieważ pozwala kamerom komunikować się z innymi urządzeniami. W przeciwnym razie dane zebrane przez pojedyńcze urządzenie są izolowane i trudne do wykorzystania.

Protokół MQTT został wprowadzony do pełnej gamy kamer AI Hanwha Vision wraz z wszystkimi korzyściami i możliwościami oferowanymi przez protokół komunikacyjny.