Streszczenie
Internet rzeczy (ang. Internet of Things) jest koncepcją umoĪliwiającą nieograni-czoną i nieustającą komunikacjĊ pomiĊdzy jego uczestnikami wraz z pozyskiwaniem nowych, bardzo rozbudowanych zbiorów danych. PodejĞcie to oferuje moĪliwoĞü pod-noszenia standardu Īycia, jednoczeĞnie rodząc zagroĪenie w postaci silnej ingerencji w prywatnoĞü osób uczestniczących w Internecie rzeczy. Celem niniejszej pracy jest zaprezentowanie moĪliwoĞci zarządzania danymi oferowanymi przez Internet rzeczy, opisanych przez pryzmat zagadnieĔ etycznych na przykáadzie sektora energetyki.
Sáowa kluczowe: Internet rzeczy, zarządzanie danymi, etyka, sieci inteligentne, spoáeczeĔstwo informacyjne
1. Wprowadzenie
„MoralnoĞü nie jest sztywnym, ustalonym systemem (…). Stanowi ona niekoĔczące siĊ nigdy
zadanie, coĞ, co jest zawsze obecne, aby kierowaü naszym osądem i inspirowaü nasze uczynki.” Albert Einstein Swarthmore College, Pennsylvania, 06 czerwca 1938
Koncepcja Internetu rzeczy po raz pierwszy zostaáa zaprezentowana 15 lat temu, w oku 1999, w Instytucie Technologii w Massachusetts. Od tamtego czasu zaobserwowaü moĪna wzrastające zainteresowanie tą ideą. Przejawia siĊ ono choüby w fakcie, iĪ czĊĞü potĊg miĊdzynarodowych – USA, Unia Europejska, Japonia, Chiny, czy Korea uznaáy Internet rzeczy za waĪny element ich strategii rozwoju. Przesáanki technologiczne i polityczne zwiastują zatem upowszechnienie siĊ In-ternetu rzeczy w ciągu najbliĪszych lat.
Potencjalny wpáyw, jaki moĪe wywoáaü wdroĪenie jakiejkolwiek nowej technologii powinien byü poddawany wielowymiarowej analizie. Podstawowym kryterium stanowią uwarunkowania techniczne, ograniczane przykáadowo przez istniejące infrastruktury. W Ğlad za mini wymieniü na-leĪy dodatkowo aspekty ekonomiczne i przewidywaną opáacalnoĞü inwestycji w nową technologiĊ oraz uwarunkowania prawne. Coraz czĊĞciej na znaczeniu zyskują ponadto kryteria ekologiczne i idea zrównowaĪonego rozwoju, czyli oddziaáywanie na Ğrodowisko naturalne oraz poszanowanie zasobów z myĞlą o przyszáych pokoleniach.
OdrĊbną grupĊ czynników stanowią kategorie o charakterze bardziej „miĊkkim”: aspekty so-cjologiczne, kulturowe czy psychologiczne. Wyáania siĊ z nich ostatnie kryterium – etyczne. W czasach spoáeczeĔstwa informacyjnego oraz nadmiaru dostĊpnych danych, rozwój nowocze-snych, innowacyjnych technologii staje siĊ niezwykle dynamiczny. Ich oddziaáywanie na ludzkie
Īycie potrafi byü niezwykle potĊĪne, jak staáo siĊ to choüby w przypadku upowszechnienia telefo-nów komórkowych. Z tego powodu wpáyw, jaki nowoczesne technologie mogą wywieraü na spoáeczeĔstwo oraz funkcjonowanie pojedynczych jednostek powinien byü traktowany na równi z aspektami technicznymi czy ekonomicznymi ich wdraĪania.
Celem tego artykuáu jest zaprezentowanie etycznego aspektu upowszechniania Internetu rze-czy. Internet rzeczy stanowi rozwiązanie o charakterze uniwersalnym, moĪliwym do wdroĪenia w wielu róĪnorakich dziedzinach Īycia. Dlatego teĪ, by uniknąü uogólnieĔ, uwarunkowania te zo-staną opisane na przykáadzie sektora energetyki – jednego z najbardziej obiecujących obszarów wykorzystania Internetu rzeczy.
Ukáad pracy zawiera cztery zasadnicze czĊĞci. W pierwszej opisana zostaáa koncepcja Internetu rzeczy wraz z upatrywanymi w niej zaletami oraz wadami. Druga sekcja koncentruje siĊ na przed-stawieniu moĪliwoĞci wdroĪenia Internetu rzeczy w sektorze energetycznym. W trzeciej czĊĞci zaprezentowano aspekty etyczne stosowania Internetu rzeczy w odniesieniu do przetwarzania da-nych z tego sektora. Ostatnia sekcja stanowi podsumowanie rozwaĪaĔ.
2. Koncepcja Internetu rzeczy
Gáównym zaáoĪeniem Internetu rzeczy jest zapewnienie wszechobecnej, permanentnej komu-nikacji pomiĊdzy bytami. PodstawĊ jej realizacji mają stanowiü liczne sensory, umoĪliwiające wymianĊ danych poprzez Internet i protokóá TCP/IP. Najbardziej oczywistym wykorzystaniem tych sensorów stają siĊ wszelkie urządzenia elektryczne oraz systemy informacyjne. Zakres ten naleĪy jednak rozszerzyü. Przyjmuje siĊ bowiem, iĪ sensory/chipy moĪna bĊdzie wykorzystywaü takĪe do wáączenia do sieci ludzi czy zwierząt. Identyfikowalne i autonomiczne byty, posiadające zdolnoĞü do adaptacji oraz konfiguracji, mogą komunikowaü siĊ ze sobą w nieprzerwany sposób. Ten zauto-matyzowany model wymiany danych nadaje nowy, „inteligentny” wymiar partycypującym w nim urządzeniom. Stają siĊ one „Ğwiadome”, potrafią postrzegaü i analizowaü otoczenie oraz organizo-waü siĊ i wspóápracowaü tak, by dostosowaü siĊ do dynamicznie zmieniających siĊ warunków [1, 15582–15584] [11, 1942–1943] [12, 168] [13, 1230–1232] [17,178–179] [2] [3] [16].
Tak zdefiniowana koncepcja Internetu rzeczy wymaga speánienia kilku zaáoĪeĔ. Po pierwsze, kaĪdy byt (uczestnik) musi posiadaü zdolnoĞü do áączenia siĊ z Internetem w celu przesyáania da-nych. MoĪna przyjąü, iĪ liczba dostĊpnych na rynku urządzeĔ wyposaĪonych w moduáy komunikacyjne bĊdzie stale rosnąü. Producenci urządzeĔ prezentują coraz czĊĞciej „inteligentny” sprzĊt AGD czy RTV (pralki, zmywarki, suszarki, lodówki, piekarniki, telewizory, zestawy kina domowego, itp.). JednoczeĞnie, liczba gospodarstw domowych posiadających dostĊp do Internetu roĞnie. Przykáadowo, w Polsce w 2013 roku, odsetek ten wynosiá 71,9%, gdy zaledwie piĊü lat wczeĞniej plasowaá siĊ na poziomie 47,6%[9]. Dane te zostaáy zilustrowane na poniĪszym wykresie (Rysunek numer 1).
Obydwa zjawiska stanowią poĪądane Ğrodowisko rozwoju i upowszechniania Internetu rzeczy, wskazując na rosnącą liczbĊ odbiorców, którzy mogliby w nim partycypowaü.
Rysunek 1. Odsetek gospodarstw posiadających dostĊp do Internetu w latach 2004–2013
ħródáo: opracowanie wáasne na podstawie danych GUS [9].
Kolejne istotne zaáoĪenie polega na tym, iĪ kaĪde urządzenie powinno byü jednoznacznie iden-tyfikowalne. Dla bieĪącego protokoáu TCP/IP koniecznoĞü zaadresowania ogromnej liczby odbiorników stanowiáaby duĪe wyzwanie i pociągaáa za sobą koniecznoĞü dokonania modernizacji w zakresie wsparcia mechanizmu adresowania, lokalizacji, klasyfikacji, mobilnoĞci czy routingu [2, 168–172]. Z tego powodu przyszáoĞci upowszechniania Internetu rzeczy upatruje siĊ w protokole IP wersji szóstej (IPv6). Powszechnie stosowana wersja czwarta (IPv4) posiada pojemnoĞü okoáo 4 mi-liardów, czyli 232, 32-bitowych adresów. Jego nastĊpca – IPv6, którego symboliczne uruchomienie
nastąpiáo 06 czerwca 2012 roku, posiada natomiast 2128 adresów (340 sekstylionów1) zapisywanych
na 128-bitach. Wykorzystanie nowej, szóstej wersji IP zaowocuje uzyskaniem przestrzeni adreso-wej, która zapewni pokrycie dla wszystkich urządzeĔ uczestniczących w Internecie rzeczy. JednoczeĞnie naleĪy mieü na wzglĊdzie fakt, iĪ nie wszystkie technologie (np. X10, EIB2, RFID czy
CAN3) wspóápracują z IPv6 [6, 17–24], [13, 6687–6688]. Wymaga to wprowadzenia do architektury
In-ternetu rzeczy mechanizmów mapowania, które umoĪliwiáyby partycypacjĊ odbiorników bazujących na niekompatybilnych rozwiązaniach poprzez protokóá TCP/IP.
Trzecie zaáoĪenie znajduje swoje podáoĪe w róĪnorodnoĞci urządzeĔ i technologii, które moĪna wdraĪaü do Internetu rzeczy. WĞród najbardziej popularnych wymienia siĊ znaczniki RFID, kody QR, serwomechanizmy, systemy wbudowane, implanty, biochipy, czujniki, urządzenia mobilne oraz inne rozwiązania bezprzewodowe z wbudowanym moduáem do transferu danych przez Internet oraz nadanym adresem IP. Zgodnie z podwalinami Internetu rzeczy, dane powinny byü przesyáane
1 Sekstylion = 1036
2 ang. European Installation Bus 3 ang. Controller Area Network
i wymieniane automatycznie, bez interakcji ze strony czáowieka. Co wiĊcej, pobrane dane powinny zostaü odczytane, przetworzone i zaktualizowane tak, by poprawiaü jakoĞü analiz oraz skracaü czas potrzebny na uzyskanie informacji w porównaniu do tej samej pracy wykonanej przez czáowieka. KoniecznoĞü efektywnej reakcji na zmiany realizowanej w czasie rzeczywistym przez urządzenia partycypujące w Internecie rzeczy moĪe przyczyniaü siĊ do wzrostu iloĞci generowanych danych, a wspomniana powyĪej róĪnorodnoĞü technologii dodatkowo przekáadaü na zapisywanie ich w róĪ-nych formatach. Wszystkie powyĪsze przesáanki stwarzają koniecznoĞü standaryzowania metod transferu danych. NiezaleĪnie od urządzenia (nadawcy), dane powinny byü wysyáane i przetwarzane w analogiczny sposób. W praktyce oznacza to wdroĪenie do Internetu rzeczy mechanizmów mapo-wania pomiĊdzy formatami takimi jak: XML4, JSON5, RDF6, N37, Turtle, N-Triples czy Entity
Notation. PoĪądany format danych powinien definiowaü podstawowe wymagania w zakresie prze-syáu i odczytu danych tak, by transfer stawaá siĊ moĪliwie najmniej obciąĪający dla komunikującego siĊ urządzenia. Przyjmuje siĊ bowiem [16], iĪ wymiana danych moĪe staü siĊ najbardziej energo-cháonnym procesem wykonywanym poprzez urządzenia podáączone do Internetu rzeczy.
Idea niezakáóconej, permanentnej i efektywnej komunikacji pomiĊdzy róĪnorodnymi, licznymi urządzeniami, prowadząca do redukcji zaangaĪowania czáowieka w trakcie caáego procesu zarzą-dzania danymi, mogáaby znaleĨü zastosowanie w wielu wspóáczesnych, „inteligentnych” systemach i w praktycznie kaĪdej dziedzinie Īycia. WĞród gáównych obszarów wykorzystania Internetu rzeczy naleĪy wymieniü: handel, medycynĊ, energetykĊ, logistykĊ, przemysá, transport miejski, systemy wczesnego ostrzegania, czy budynki zero-energetyczne.
W kolejnej sekcji niniejszego artykuáu zostaną opisane moĪliwoĞci wykorzystania Internetu rzeczy na przykáadzie sektora energetyki.
3. Wykorzystanie Internetu rzeczy w energetyce
Wspóáczesna energetyka stoi w obliczu istotnych przemian. Starzejąca siĊ infrastruktura bĊdzie napotykaü coraz powaĪniejsze trudnoĞci w zaspokajaniu rosnącego zapotrzebowania na energiĊ elektryczną. Wzrastający popyt implikuje ponadto koniecznoĞü budowy kolejnych mocy wytwór-czych. JednoczeĞnie aspekty ekologiczne oraz idea zrównowaĪonego rozwoju, gáosząca chĊü poszanowania istniejących zasobów z myĞlą o przyszáych pokoleniach, znajdują odzwierciedlenie w ustawodawstwie krajowym i miĊdzynarodowym. Obowiązujące regulacje unijne zobowiązują kraje czáonkowskie do redukcji emisji dwutlenku wĊgla, poszukiwania alternatyw dla paliw kon-wencjonalnych czy podnoszenia standardów energetycznych budynków. Wszystkie te zmiany kierują sektor energetyki ku tzw. sieciom inteligentnym8, które – dziĊki wykorzystaniu
nowocze-snych technologii – mają zapewniü wzrost efektywnoĞci i wydajnoĞci sieci, poprawĊ stabilnoĞci zasilania i jakoĞci Ğwiadczonych usáug jednoczeĞnie z uwzglĊdnieniem ochrony Ğrodowiska natu-ralnego.
Sieci inteligentne oznaczają przenikanie siĊ róĪnorodnych rozwiązaĔ, wĞród których najwaĪ-niejsze to: odnawialne Ĩródáa energii, pojazdy elektryczne, inteligentne opomiarowanie9, generacja
4 ang. eXtensible Markup Language 5 ang. Javascript Object Notation 6 ang. Resource Description Framework 7 ang. Notation 3
8 ang. smart grids 9 ang. smart metering
rozproszona, budownictwo zero-energetyczne, programy zarządzania stroną popytową10 czy
Ve-hicle-to-Grid11. KaĪde z nich moĪe byü realizowane z wykorzystaniem Internetu rzeczy.
Najogólniej, metody zastosowania Internetu rzeczy dzieli siĊ na dwie grupy: informacja i ana-liza oraz automatyzacja i sterowanie [7]. W aspekcie sieci inteligentnych pierwsza grupa moĪe odnosiü siĊ do zarządzania flotą pojazdów elektrycznych, generacją rozproszoną i elektrowniami korzystającymi z odnawialnych Ĩródeá energii oraz sterowaniem bilansowania popytu i podaĪy. Na-tomiast w zakresie automatyzacji i kontroli Internet rzeczy moĪe zostaü wdroĪony w budownictwie energooszczĊdnym, sterowaniu generacją rozproszoną, inteligentnym opomiarowaniu oraz realiza-cji programów zarządzania stroną popytową.
Odnawialne Ĩródáa energii bardzo czĊsto charakteryzują siĊ niestabilnym trybem pracy, co wy-nika z uwarunkowaĔ atmosferycznych. W trakcie pochmurnego i bezwietrznego dnia podaĪ dostarczana przez elektrownie wiatrowe i ogniwa fotowoltaiczne jest duĪo mniejsza, niĪ w przy-padku sprzyjających warunków pogodowych (dzieĔ sáoneczny i wietrzny). Doáączanie coraz liczniejszych, rozproszonych, maáych elektrowni wykorzystujących odnawialne Ĩródáa energii moĪe doprowadziü do spadku stabilnoĞci pracy systemu elektroenergetycznego. Implikuje to potrzebĊ wdroĪenia nowych metod zarządzania siecią. Komunikacja w czasie rzeczywistym, realizowana przez Internet rzeczy, mogáaby przyczyniü siĊ do poprawy sterowania systemem elektroenergetycz-nym tak, by lepiej równowaĪyü podaĪ i popyt oraz zwiĊkszaü stabilnoĞü sieci. Sensory zainstalowane w rozproszonych mocach wytwórczych wáączaáy i wyáączaáyby je w zaleĪnoĞci od lokalnych warunków pogodowych (o których informacje równieĪ byáyby przesyáane za pomocą In-ternetu rzeczy) i aktualnego popytu na energiĊ.
Pojazdy elektryczne stanowią – jak dotąd – niewielki odsetek caáej floty samochodowej i sytu-acja ta najprawdopodobniej nie ulegnie drastycznym zmianom w ciągu najbliĪszych lat. Niemniej jednak, pojazdy elektryczne oraz związana z nimi funkcjonalnoĞü Vehicle-to-Grid (V2G) stanowi istotny aspekt rozwoju sieci inteligentnych. WdroĪenie Internetu rzeczy w tym obszarze mogáoby dostarczyü kilku problemów. Po pierwsze, pojazdy elektryczne wyposaĪone w czujniki sáuĪyáyby do generowania danych o pokonywanych trasach oraz miejscach wystĊpowania najwiĊkszych sku-pisk w ciągu doby. Dane te mogą zostaü spoĪytkowane do budowy profili zwyczajów kierowców, prezentujących Ğrednią liczbĊ przejeĪdĪanych kilometrów w trakcie doby, najczĊĞciej pokonywane trasy czy miejsca postoju. Pozyskane stąd informacje znalazáyby zastosowanie w planowaniu roz-woju infrastruktury áadowania baterii, jak równieĪ zarządzaniu i sterowaniu przebiegiem kontrolowanego rozáadowywania za pomocą Vehicle-to-Grid.
Budownictwo zero-energetyczne, inteligentne opomiarowanie, programy zarządzania stroną popytową oraz Internet rzeczy znajdują natomiast swój punkt styczny w pojedynczych gospodar-stwach domowych. WyposaĪenie czĊĞci instalacji (takich jak: ogrzewanie, klimatyzacja, wentylacja) oraz urządzeĔ AGD i RTV w czujniki i moĪliwoĞü komunikacji, zaowocowaáoby utwo-rzeniem „inteligentnego domu”. Tym samym, moĪliwe staáoby siĊ zautomatyzowane sterowanie wybranymi odbiornikami w celu redukcji popytu na energiĊ w okresach szczytowego zapotrzebo-wania za pomocą równomiernego rozáoĪenia konsumpcji energii w czasie doby (przesuniĊcie czĊĞci
10 Programy sáuĪące bilansowaniu popytu i podaĪy na energiĊ elektryczną, najczĊĞciej za pomocą bodĨców finansowych 11 Kontrolowane rozáadowywanie baterii zaparkowanego pojazdu podáączonego do sieci elektroenergetycznej
popytu na okresy pozaszczytowe) [5, 308–310]. Co wiĊcej, upatruje siĊ, iĪ wdroĪenie sieci inteligent-nych zaskutkuje przeksztaáceniem siĊ konsumentów w „prosumentów”12, czyli odbiorców
koĔcowych posiadających w swoich gospodarstwach domowych mikro instalacje wykorzystujące odnawialne Ĩródáa energii do produkcji „zielonego, czystego” prądu elektrycznego. Wáączenie tych instalacji do Internetu rzeczy oznaczaáoby przejĞcie od mechanizmów zarządzania strona popytową i redukcji zapotrzebowania do procesu optymalizacji zuĪycia energii elektrycznej w gospodarstwie domowym. Taka sytuacja stanowiáaby bardzo duĪą zmianĊ dla przeciĊtnego odbiorcy. Samodzielne nadzorowanie przebiegu wytwarzania energii, monitorowanie obecnych i prognozowanych cen, ste-rowanie uruchamianiem poszczególnych odbiorników w okresach pozaszczytowych – to wszystko mogáoby zraĪaü do partycypacji w sieci inteligentnej i byü odbierane jako zagroĪenie dla aktualnego poziomu Īycia i dotychczasowych przyzwyczajeĔ dotyczących zuĪywania energii elektrycznej. Co wiĊcej, biorąc pod uwagĊ liczbĊ odbiorników, w jakie jest wyposaĪone przeciĊtne gospodarstwo domowe, oraz fakt, iĪ niektóre dane powinny byü wymieniane kilkanaĞcie lub kilkadziesiąt razy dziennie, liczba przesyáanych komunikatów znacznie przekroczy moĪliwoĞci samodzielnej analizy wykonywanej przez domowników. NaleĪy przy tym pamiĊtaü, iĪ w „inteligentnym domu” transfer danych bĊdzie jeszcze wiĊkszy na skutek wprowadzenia inteligentnego opomiarowania, które bĊ-dzie informowaáo (nawet w czasie rzeczywistym) o zmianie cen energii i bieĪącym poziomie jej zuĪycia. Pojawią siĊ takĪe instalacje wytwórcze, np. maáe turbiny wiatrowe instalowane na dachu, ogniwa fotowoltaiczne czy ogrzewanie korzystające ze spalania biomasy. W efekcie liczba wymie-nianych komunikatów bĊdzie jeszcze wyĪsza. Wprowadzenie Internetu rzeczy, polegające na poáączeniu urządzeĔ wytwórczych, instalacji i odbiorników w domową sieü, doprowadziáoby do uproszczenia procesu zarządzania „inteligentnym domem” oraz minimalizowaáoby konieczne zaan-gaĪowanie ze strony domowników. WyposaĪenie gospodarstwa domowego w informatyczny system zarządzania budynkiem umoĪliwiáoby takĪe lepsze uwzglĊdnienie preferencji odbiorców, którzy mogą kierowaü siĊ bodĨcami cenowymi lub teĪ caákowicie je ignorowaü, stawiając wáasne przyzwyczajenia na pierwszym miejscu. DziĊki temu ewentualne poczucie dyskomfortu wynikają-cego z uczestnictwa w programach zarzadzania strona popytową zostaáoby zminimalizowane.
Podsumowując, do elementów sieci inteligentnych biorących udziaá w Internecie rzeczy moĪna zaliczyü: pojazdy elektryczne, inteligentne opomiarowanie, odnawialne Ĩródáa energii i generacjĊ rozproszoną, odbiorniki oraz instalacje w gospodarstwach domowych. Sfery wykorzystania Inter-netu rzeczy w sektorze energetyki schematycznie zaprezentowano na poniĪszym rysunku (Rysunek numer 2).
Rysunek 2. MoĪliwoĞci zastosowania Internetu rzeczy w sieciach inteligentnych
ħródáo: opracowanie wáasne.
Jak wynika z powyĪszych rozwaĪaĔ, wykorzystanie Internetu rzeczy w sieciach inteligentnych dostarczyáoby nowych, olbrzymich zbiorów danych. DziĊki temu moĪliwe staáoby siĊ wdroĪenie efektywnych mechanizmów zarządzania siecią elektroenergetyczną i poprawy standardu jej pracy, rozpoczynając juĪ od równowaĪenia popytu i podaĪy na poziomie pojedynczego gospodarstwa do-mowego. Z drugiej strony, ogrom gromadzonych danych, zupeánie innych w niĪ w tradycyjnym systemie elektroenergetycznym, budzi wątpliwoĞci natury etycznej, którym zostanie poĞwiĊcona nastĊpna sekcja.
4. Etyka we wdraĪaniu Internetu rzeczy
Pod pojĊciem etyki rozumie siĊ naukĊ humanistyczną i filozoficzną, której celem jest docho-dzenie do Ĩródeá powstawania moralnoĞci czy poszukiwanie przesáanek do tworzenia nakazów moralnych. Innymi sáowy, jest to zbiór zasad i norm postepowania przyjĊtych w danej epoce oraz Ğrodowisku [15], definiujący kategorie takie jak: dobro i záo, lojalnoĞü, sprawiedliwoĞü, prawdo-mównoĞü, szacunek, sumienie czy odpowiedzialnoĞü.
U podstaw etyki w biznesie leĪy przekonanie, iĪ ekonomia powinna sáuĪyü czáowiekowi a nie odwrotnie. Oznacza to, iĪ szeroko rozumiana dziaáalnoĞü gospodarcza winna dąĪyü nie do maksy-malizacji zysku, lecz prowadzenia odpowiedzialnego biznesu. PodkreĞliü przy tym naleĪy, iĪ kodeks
etyczny organizacji powinien obejmowaü zarówno klientów, kooperantów, pracowników czy spo-áeczeĔstwo jako caáoĞü oraz poszanowanie Ğrodowiska naturalnego.
Zmiany, jakie wywoáa wdroĪenie sieci inteligentnych zbudowanych w oparciu o Internet rze-czy, przyczynią siĊ szczególnie do przeobraĪenia siĊ roli peánionej przez odbiorcĊ koĔcowego, czyli klienta. Z biernej, pasywnej jednostki, stanie siĊ on aktywnym, Ğwiadomym swojej konsumpcji, uczestnikiem rynku. JednoczeĞnie przyjmuje siĊ, iĪ etyka moĪe byü jednym z kluczowych czynni-ków hamujących rozwój sieci inteligentnych [4, 429].
WdraĪanie nowych technologii z reguáy oznacza korzyĞci dla jednych i potencjalne straty dla drugich. Usprawnienie funkcjonowania sektora energetyki powinno dobywaü siĊ z myĞlą o popra-wie sytuacji odbiorców, gdyĪ energia to nie tylko towar, lecz takĪe dobro publiczne i czynnik niezwykle silnie oddziaáujący na standard Īycia. W dalszej czĊĞci niniejszej sekcji opisane zostaną te metody wykorzystanie Internetu rzeczy w energetyce, na których wymiar etyczny naleĪy zwróciü szczególną uwagĊ.
Jak przedstawiono w poprzedniej sekcji, jednym z moĪliwych zastosowaĔ nieustającej komu-nikacji pomiĊdzy urządzeniami oferowanej przez Internet rzeczy jest zarządzanie stroną popytową. Redukcja zuĪycia energii elektrycznej w okresach najwiĊkszego zapotrzebowania moĪe silnie od-dziaáywaü na dotychczasowe przyzwyczajenia odbiorców. Klientów moĪna – bardzo ogólnie – podzieliü na dwie kategorie: tych, którzy dąĪą do obniĪania ponoszonych kosztów i tych, którzy wyĪej nad ponoszone nakáady finansowe cenią komfort uĪytkowania danego dobra. Na rysunku numer 3 zaprezentowano typową dla warunków polskich krzywą dobowego zuĪycia energii. Jak widaü, w ciągu dnia wystĊpują dwa szczyty: w godzinach porannych i popoáudniowych. Uwarun-kowane są one gáównie szykowaniem siĊ do pracy rano i powrotem z niej popoáudniu. Istnieje grupa odbiorców, którzy w tych godzinach zuĪywają duĪo energii i bodĨce cenowe nie stanowią dla nich wystarczającej zachĊty do zmiany zachowaĔ. CzĊsto nie są oni Ğwiadomi faktu, iĪ takie zachowanie wymaga dodatkowego dotowania, gdyĪ najwiĊcej energii zuĪywają, gdy jest ona najdroĪsza [4,429– 430]. Wprowadzenie taryf z ceną zmieniającą siĊ wraz z przewidywanym obciąĪeniem sieci, dopro-wadzi do koniecznoĞci ponoszenia przez tĊ grupĊ odbiorców wyraĨnie wyĪszych kosztów za zuĪytą energiĊ. Takie postepowanie mogą oni odebraü jako nieetyczne.
Co wiĊcej, w przypadku grupy odbiorców koĔcowych wraĪliwych na wysokoĞü ponoszonych opáat, zmiennoĞü cen w ciągu doby moĪe wywoáaü skutek w postaci wyraĨnej redukcji zuĪycia, przekáadającej siĊ nawet na obniĪenie standardu Īycia (przebywaniu w niedoĞwietlonych, wycháo-dzonych pomieszczeniach, rezygnacja z pewnych przyzwyczajeĔ takich jak oglądanie telewizji, sáuchanie radia, itp.). Podobny efekt moĪe zostaü wywoáany u odbiorców, którzy nie zrozumieją mechanizmu dziaáania programów zarządzania strona popytową oraz uĪytkowania inteligentnego opomiarowania. Mogą oni zacząü oszczĊdzaü energiĊ „na wszelki wypadek”, gdyĪ nie bĊdą w stanie odczytaü jej bieĪącej czy prognozowanej ceny. Problem ten moĪe dotyczyü miĊdzy innymi osób starszych czy niewyksztaáconych.
WdraĪanie Internetu rzeczy w sieciach inteligentnych pociąga za sobą znaczne wydatki pono-szone przez operatorów systemu. Odbiorcy mogą obawiaü siĊ, iĪ zostaną obarczeni dodatkowymi kosztami, by w zamian otrzymaü usáugi, które nie są im – w ich odczuciu – potrzebne. PostĊpując zgodnie z wymiarem etycznym, nie powinno siĊ oferowaü usáug, których klient dokáadnie nie rozu-mie lub takich, które są nieadekwatne do jego potrzeb. Ponadto oferowane produkty nie powinny byü nadmierne skomplikowane [14]. Jest to istotna kwestia, która powinna byü brana pod uwagĊ w trakcie proponowania odbiorcom nowych usáug.
Rysunek 3. PrzeciĊtna krzywa dobowego zapotrzebowania na energie elektryczną w Polsce
ħródáo: Zasoby portalu Polskich Sieci Elektroenergetycznych Operator S.A., www.pse-opera-tor.pl.
Sytuacja taka, jednoczeĞnie implikuje koniecznoĞü przeprowadzania akcji informacyjnych, ma-jących na celu podnoszenie poziomu wiedzy odbiorców o nowych moĪliwoĞciach oferowanych przez upowszechnienie Internetu rzeczy i sieci inteligentnych.
Przebudowa istniejącego systemu poprzez wzbogacenie go o nowoczesne technologie, moĪe prowadziü do wzrostu cen energii. Kwestia ta moĪe dotknąü tzw. Odbiorców wraĪliwych, czyli go-spodarstwa domowe o niskich dochodach. Usprawnianie wymiany danych pomiĊdzy instalacjami a odbiornikami oraz automatyzacja pracy systemu uzyskiwana poprzez Internet rzeczy, nie powinna przesáaniaü faktu, iĪ energia elektryczna pozostaje dobrem spoáecznym. Tymczasem przewiduje siĊ, iĪ wzrost cen energii przyczyni siĊ do wzrostu ubóstwa energetycznego [8]. Zatem poprawa jakoĞci Ğwiadczonych usáug moĪe przyczyniü siĊ do obniĪenia jakoĞci Īycia w niektórych gospodarstwach domowych.
Ideą Internetu rzeczy jest nieustająca wymiana danych pomiĊdzy jego uczestnikami, co w efek-cie ma umoĪliwiaü zarządzanie zupeánie nowymi, olbrzymimi zasobami danych. W praktyce moĪe to naraĪaü prywatnoĞü klientów. W poprzedniej sekcji opisano, iĪ Internet rzeczy moĪe byü wyko-rzystywany do Ğledzenia tras pokonywanych przez pojazdy elektryczne. Realizacja tej funkcji moĪe ujawniaü informacje o czasie i miejscu pobytu danej osoby, co silnie ingeruje w jej prywatnoĞü. Wprowadzenie Internetu rzeczy do budynków równieĪ moĪe doprowadzaü do ujawniania „wraĪli-wych” informacji takich jak: nieobecnoĞci domowników, posiadane urządzenia, wzorce zachowaĔ. Gdyby dane te dostaáy siĊ w rĊce osób nieuprawnionych, moĪliwe staáyby siĊ wáamanie, kradzieĪ,
manipulacja danymi czy uprzykrzanie Īycia. Z tego powodu kluczowe staje siĊ wyjaĞnianie uĪyt-kownikom potencjalnych zagroĪeĔ, jakie niesie ze sobą partycypacja w Internecie rzeczy, jak równieĪ wprowadzanie skutecznych mechanizmów ochrony danych.
5. Podsumowanie
Cytowany na początku niniejszego opracowania Albert Einstein stwierdziá takĪe: „Staáo siĊ
przeraĨliwie oczywiste, Īe technologie wyprzedziáy juĪ nasze czáowieczeĔstwo”. Prawdą jest, iĪ
wprowadzanie do codziennego Īycia nowoczesnych rozwiązaĔ, wywoáuje ogromny wpáyw na stan-dardy egzystencji. NiemoĪliwe rzeczy stają siĊ powszednie, wzrasta tempo Īycia, komunikacja na duĪe odlegáoĞci odbywa siĊ w czasie rzeczywistym, pojawiają siĊ nowe usáugi i nieznane dotąd potrzeby. We wzrastającym nadmiarze danych, jaki pojawiá siĊ wraz z narodzinami spoáeczeĔstwa informacyjnego, nie naleĪy spuszczaü z oczu aspektu etycznego – „ludzkiego” wymiaru nowych technologii.
Celem niniejszej pracy byáo przedstawienie perspektyw, jakie niesie ze sobą obiecujące rozwią-zanie zwane Internetem rzeczy dla systemu elektroenergetycznego, który stoi w obliczu szeroko zakrojonych zmian. Jak opisano w powyĪszych sekcjach, Internet rzeczy moĪe wspieraü rozwój sektora elektroenergetycznego na wielu páaszczyznach, począwszy od systemów monitorowania, poprzez zarządzanie wymianą danych na kreowaniu spoáeczeĔstwa aktywnych odbiorców energii („prosumentów”) koĔcząc. WdroĪenie tej technologii oznacza jednak powaĪne zmiany w strukturze funkcjonowania samego sektora. Z tego powodu, wprowadzanie Internetu rzeczy powinno byü wspierane przez sieci inteligentne. Poáączenie tych dwóch rozwiązaĔ powinno zaskutkowaü efektem synergii i przynieĞü wymierne korzyĞci w postaci m.in. poprawy bilansowania popytu i podaĪy na energiĊ elektryczną (przy jednoczesnej redukcji tego pierwszego), zwiĊkszenie stabilnoĞci pracy sieci czy poprawĊ jakoĞci Ğwiadczonych usáug. Nie moĪna takĪe pominąü wpáywu, jaki sieci inteli-gentne i Internet rzeczy mogą mieü na konsumentów energii. PrzejĞcie od biernej postawy odbiorcy, do sytuacji, w której Ğwiadomie zarządza siĊ zuĪyciem energii w gospodarstwie domowym (lub nawet siĊ ją w jego ramach wytwarza), stanowi duĪe wyzwanie zarówno dla konsumentów jak i ope-ratorów systemu. Ci pierwsi muszą bowiem wyraziü zainteresowanie i chĊü partycypacji w sieci inteligentnej, a drudzy przygotowaü infrastrukturĊ oraz mechanizmy zarządzania systemem elek-troenergetycznym. Przy wszystkich uwarunkowaniach technicznych, nie naleĪy zapominaü o wymiarze „moralnym” upowszechniania nowych technologii. Sieci inteligentne w poáaczeniu z Internetem rzeczy mogáyby bowiem znacznie wpáywaü na standard i warunki Īycia spoáeczeĔstwa. Z tego powodu w artykule zostaá opisany wymiar etyczny wprowadzania Internetu rzeczy. Aspekt ten moĪe przekáadaü siĊ na spowalnianie tempa wdraĪania nowoczesnych rozwiązaĔ, lecz – mimo to – powinien stanowiü istotny czynnik procesu planowania ich wprowadzenia do codziennego Īy-cia.
Bibliografia
[1] Abu-Elkheir M., Hayajneh M., Abu Ali N.: Data Management for the Internet of Things:
De-sign Primitives and Solution. Sensors (Open Access Journal), MDPI, listopad 2013, s.:15582–
15612.
[2] Alberti A.M, Singh D. Internet of Things: Perspectives, Challenges and Opportunities, Inter-national Workshop on Telecommunications (IWT 2013), maj 2013, [Online]. DostĊpne: www.inatel.br (28.03.2013).
[3] Alghamdi A., Lasebae A., Aiash M. Security Analysis of the Constrained Application Protocol in the Internet of Things, Second International Conference on Future Generation Communica-tion Technologies (FGCT 2013), grudzieĔ 2013, [Online], DostĊpne: www.researchgate.net (28.03.2013).
[4] Billewicz K.: Etyczna strona wdraĪania inteligentnych sieci, Energetyka, Oficyna Wydawni-cza ENERGIA Katowice, maj 2013, s.:429–433
[5] Billewicz K.: SkutecznoĞü DSR – miĊdzy bodĨcem a reakcją, Przegląd Elektrotechniczny, SIGMA-NOT, nr 9a/2012, s.:308–314.
[6] Cheng T.: The Application of Information Fusion Technology in Wireless Sensor Network. International Journal of u- and e- Service and technology, SERSC, vol. 6, Nr 5, 2013, s.:17– 24.
[7] Chui M., LĘffler M., Roberts R., The Internet of Things: Not Just a Concept for Fund-Raising, marzec 2010, [Online]. DostĊpne: http://technode.com (30.03.2013).
[8] Figaszewska I., Ubóstwo energetyczne – co to jest?, Wirtualny Nowy Przemysá, luty 2010, [Online]. DostĊpne: http://www.wnp.pl (20.03.2013).
[9] GUS, [Online]. DostĊpne: http://www.stat.gov.pl/gus (28.03.2013).
[10] Jara A.J. i in.: IPv6 Addressing Proxy: Mapping Native Addressing from Legacy Technologies
and Devices to the Internet of Things (IPv6). Sensors, (Open Access Journal), MDPI, maj 2013,
s.: 6687–6712.
[11] Machado K. i in.: A Routing Protocol Based on Energy and Link Quality for Internet of Things
Applications. Sensors (Open Access Journal), MDPI, luty 2013, s.: 1942–1964.
[12] Matusiak B.: Energy Market as a Virtual Organisation and Communication-Oriented
Smart-grid. Rynek Energii (1)/2012, Kaprint, s. 168–172.
[13] Ning H., Hu S.: Technology classification, industry and education for future Internet of Things. International Journal of Communication Systems, John Wiley & Sons, Ltd. maj 2012, s.: 1230– 1241.
[14] OFGEM, Smart Metering Implementation Programme – Prospectus, [Online]. DostĊpne: https://www.ofgem.gov.uk (31.03.2013).
[15] SJP, [Online]. DostĊpne: http://sjp.pl (28.03.2013).
[16] Su X. i in. Adding semantics to Internet of things. Concurrency and Computation Practice and Experience, styczeĔ 2014. Sieci [Online], dostĊpne: onlinelibrary.wiley.com (30.03.2013). [17] ZieliĔski J.S.: Smart Distribution Grids Importance in Smart Grids Development. Rynek
ETHICS IN DATA MANAGEMENT VIA INTERNET OF THINGS Summary
Internet of Things is a concept that enables permanent, ubiquitous communication between its participants, as well as gathering new, huge amounts of data. This solution offers higher quality of life, simultaneously bringing a threat of massive interference in privacy of subjects taking part in Internet of Things.The aim of this paper is to present possibilities of management of data collected by Internet of Things seen through ethical aspects, basing on energy sector.
Keywords: Internet of things, data management, etics, smart grids, information society
Marta R. JabáoĔska
Katedra Informatyki Ekonomicznej Wydziaá Ekonomiczno-Socjologiczny Uniwersytet àódzki
90-214 àódĨ
ul.Polskiej Organizacji Wojskowej nr 3/5 e-mail: mjablonska@uni.lodz.pl
