Prodej a implementace IoT řešení má řadu alternativ. Vývojáři a výrobci se rádi chlubí svým zařízením, softwaroví vývojáři vymyslí platformu pro cokoli, poskytovatelé cloudu nabídnou úložiště dat. Operátoři k IoT tarifu přidají dotované tlačítko nebo čidlo teploty. Zdánlivě jednoduchý nákup ovšem není pro každého. Model, vhodný pro jedno tlačítko nebo teploměr, nepomůže uživateli, který stejných nodů požije padesát. Nasazení tisíce stejných tlačítek nebo senzorů se potom podřizuje úplně jiným prioritám.

Capex, Opex ROI a TCO

První pohled je čistě ekonomický. Každý projekt lze posuzovat z hlediska nutných investic a provozních výdajů. Řada projektů umožňuje precizně vyčíslit potřebné investice a provozní náklady. Je-li návratnost investice jistá, rychlá a bezpečná, stojí za zvážení i za cenu toho, že ji bude možná nutné za určitý čas zopakovat.
Modelový a růžovými brýlemi viděný příklad ze světa smart farmingu by mohl vypadat takto: Sledování teploty, vlhkosti vzduchu a půdy na dvaceti lokalitách umožní pěstiteli vhodnými pěstebními zásahy ušetřit čas 150 hodin, chemii za 1000 EUR, 40 hodin nasazení strojů a zvýšit úrodu o 3000 EUR v aktuálních prodejních cenách. Podle regionu a podmínek se suma snížení nákladů a zvýšení prodeje vyšplhá např. na 10000 EUR. Investice 2000 EUR do čidel plus provozní náklady se vrátí během jedné sezóny, takže není nutné řešit životnost a udržitelnost projektu v čase. To platí v ideálním případě a většinou jen v malém.
Například šest tisíc senzorů, rozmístěných po Evropě nutné přináší otázky typu: Jak dlouho bude služba nefunkční, když selžou senzory? Kolik techniků/aut bude potřeba v případě jejich výměny? Jak službu poškodí útok hackerů?

Většina IoT projektů předkládá parametry, výrazně odlišné od růžové farmy:

• Velký počet zařízení
• Různé senzory a aktuátory nebo modulární zařízení
• Rozsáhlé oblasti instalace
• Sběr a analýza velkých dat
• Automatické zpracování dat včetně business inteligence a strojového učení

Do celkových nákladů vstupuje řada věcí, které modelový příklad vůbec nezatěžovaly. S velikostí projektu rostou i předpokládané náklady a rozhodující slovo zde mají zejména náklady na provoz, instalaci a údržbu.

S tím počítá i IoT-as-a-service, jedna z posledních aplikací přídomku as-a-service. Zatímco ještě před rokem se vedly akademické debaty o tom, jak takový model monetizovat, dnes je situace zcela jiná. Dodavatelé segmentových řešení si uvědomují, že pro využití potenciálu jejich technologií je potřeba více než sami chtějí či umí dělat a zároveň nejsou schopni kvalifikovaně obsloužit všechny sektory. Řada velkých firem, včetně jmen jako jsou Bosch, Amazon, Microsoft nebo IBM tak přestává tvrdit, že jejich řešení je vhodné pro všechny IoT aplikace a raději se soustředí na své kompetence, vycházející převážně z IT. Své systémy téměř bez výjimky rozvíjejí jako otevřené.
Podobným vývojem prošla mimo jiné i strategie Českých Radiokomunikací v oblasti IoT, která svůj koncept cloudových služeb výrazně otevřela v letošním roce (viz článek o CRA IoT Summit 2019)

Co zahrnuje IoTAAS?

Stejně jako v armádě jsou na prvním místě pěšáci v poli, tedy senzory, ovladače či nody s různou funkčností. Následuje přenosová infrastruktura v podobě veřejných či privátních sítí, úložiště pro sběr dat, analytické nástroje a aplikace, které s daty nakládají. Celý ekosystém potřebuje také nástroje pro monitoring a management nodů i celé infrastruktury.

Z technického hlediska je mezi každým blokem nějaký technický standard jako jsou LPWAN LoRA a Sigfox, mobilní a pevné sítě LTE, WiFi nebo Ethernet. Pro přenos informací lze využít různé protokoly a jednotlivé datové platformy komunikují přes různá aplikační rozhraní API.

Za technikou i obchodem stojí různí poskytovatelé:

• Výrobce zařízení
• Dodavatel zařízení
• Poskytovatel přenosové služby
• Operátor sítě
• Provozovatel cloudu
• Výrobce a dodavatel back-end sw pro analýzu dat
• Výrobce a dodavatel front-end sw aplikace s uživatelským rozhraním
• Výrobce a dodavatel nástrojů pro správu zařízení a sítě

Úspěšné nasazení IoT projektu je tak závislé na nákupu a koordinaci nejméně šesti dodavatelů, včetně řízení vývoje specifických služeb. Zde je patrné, že nákup takového projektu, jeho spuštění a udržení vyžaduje zkušenosti se systémovou integrací.  Přispění jednotlivých poskytovatelů totiž výrazně ovlivní vlastnosti celého projektu:

• Výrobce zařízení: Technické vlastnosti, včetně modularity, konektivity, rozhraní, ale také implementace protokolů, zajištění bezpečnosti zařízení (viz článek Secure-By-Design) a nástrojů pro dálkový dohled a management. Tyto nástroje je nutné od začátku odlišit od provozních dat a to jak z pohledu infrastruktury, tak ze strany správy sítě.
• Dodavatel zařízení: Využití vlastností zařízení, jeho správná instalace, nastavení a implementace všech nástrojů pro provoz a dálkovou správu dle požadavků projektu.
• Poskytovatel přenosové služby garantuje pouze prostupnost a bezpečnost svých služeb, což je jeho core byznys, takže v projektu hraje spíše minoritní roli.
• Operátor (nebo virtuální operátor) nemusí být vždy totožný s poskytovatelem přenosové služby, může jich využívat i několik. Jeho příspěvkem může být dostupnost zajímavých cenových plánů pro jednotlivé služby v závislosti na objemu dat, ale také specifická nabídka hybridních služeb, jako je tomu v případě Nb-IoT a LTE-M (viz článek Integrace Nb-IoT a LTE M).
• Provozovatelem cloudu může být poskytovatel přenosové služby, nezávislá IT firma nebo poskytovatel IoT platformy, u menších projektů nemusí být cloud vůbec implementován. Od jeho výběru se odvíjí využití komunikačních protokolů, řešení bezpečnosti dat a aplikačních rozhraní pro softwarové nástroje.
• Softwarový back-end své místo v IoTAAS musí obhájit. Velké firmy často uvádějí jako jeho funkci analýzu velkých dat, která zamlžuje jakýkoli účel. V prostředí IoTAAS umožňuje tento softwarový stupeň sledovat data za účelem zlepšení služby, tedy zajišťovat také plnou integritu dat, se kterými následně pracují uživatelé, případně automatizovat analytickou činnost.
  Pokud má IoTAAS provider přístup k datům řady subjektů ve stejném oboru, může jejich analýzou například získávat poznatky, které vedou ke zlepšení výsledné služby pro všechny uživatele v daném sektoru.
• Front-end software zahrnuje všechny aplikace a analytické nástroje, dostupné uživatelům. Zde se opět s výhodou využije to, že interpretace dat v prostředí IoT je víceméně nezávislá na daném oboru, takže dashboardy, grafy nebo statusy lze pouze přizpůsobit konkrétnímu projektu.
• Nástroje pro správu zařízení a sítě umožňují správci IoTAAS aplikací dohledovat celý systém. V řadě případů firmy v sektoru IoT nabízejí propracovanější řešení než klasické SCADA systémy.

Z výčtu je jasné, že pro uživatele je výhodné, pokud se tomuto řetězci vyhne, a svoji službu si objedná u jednoho dodavatele. Kromě jednotlivých kontraktů odpadá i celá problematika vlastnictví zařízení, software, jejich zastarávání a upgrade.

Management sítě podle IoTAAS

Řízení provozu IoT zařízení má řadu specifik mimo jiné i proto, že řada z nich vychází z jednoduchá architektury embedded zařízení. Často jde o bateriemi napájená zařízení.

Zatímco SCADA systém zjednodušeně monitoruje, zda zařízení jde nebo nejde a v případě potřeby nabídne přístup ke konzoli pro ovládání, řízení sítě IoT musí brát ohled na řadu dalších aspektů:

• Řízení přístupu a bezpečnosti vzhledem k ostatním zařízením i nadřazeným aplikacím
• Řízení datového provozu (včetně ekonomických aspektů), tedy způsob, cesta, četnost a objem komunikovaných dat
• Řešení akcí senzor-ovladač, reakce na notifikace atd.
• Dálkové řízení integrace s dalšími systémy pro jednotlivé skupiny nodů
• Monitoring zařízení z hlediska funkce a životnosti
• Management zařízení včetně dálkového upgrade a udržení bezpečnosti během životního cyklu v systému

Specifická zařízení pro IoTAAS

Pro IoTAAS model je typický velký počet zařízení v síti. Integrátoři proto provádějí výběr vhodných systémů pro integraci s řadou požadavků, které na první pohled překračují dosud známé požadavky na IoT zařízení. Společným cílem je zajištění provozu a snížení nákladů na údržbu a provoz.
V první řadě se uplatňují modulární systémy. Jedna platforma hardware a různé přídavné moduly zajišťují flexibilitu senzoriky a ovladačů, přičemž jde pořád o jedno zařízení se stejnými vlastnostmi pro datový i servisní přístup. Do modularity lze zahrnout také požadavek na kombinaci LPWAN a mobilních platforem 3G/4G, WiFi pro dohled a update zařízení.
Integrátoři u zařízení zvažují také další aspekty. U bateriových zařízení se tak výrobce může setkat nejen s požadavkem na životnost baterie v řádu 5 nebo 10 let, ale také s potřebou znát životnost baterie s ohledem na cyklus dálkového managementu a upgrade zařízení.
Samozřejmostí je v těchto případech také požadavek na zajištění odpovídající bezpečnosti v celém životním cyklu zařízení.

Sdílená IoT zařízení

Situace, kdy je vlastníkem senzoru není konkrétní spotřebitel, ale poskytovatel služby přináší další významné výhody. Již dnes je jasné, že v sektorech smart cities, dopravní infrastruktury nebo zemědělství lze na trhu úspěšně provozovat služby, kdy data z jednoho senzoru slouží více účelům, jsou zpracována různými inteligentními algoritmy a poskytují rozdílné výstupy. Příkladem ze současnosti jsou veřejné služby meteorologie, monitoringu prostředí nebo dopravy.
Integrátorovi se v tomto případě vždy vyplatí investovat do modulárních, výkonných a spolehlivých zařízení s delší životností než v případě jednoúčelové senzorové sítě pro jediného zákazníka. Data ze senzorové sítě lze s využitím sektorových znalostí a umělé inteligence dále interpretovat. Díky tomu budou rychle vznikat zcela nové služby, které bude možné nabídnout dalším zákazníkům.

Celkový pohled potvrzuje, že koncept IoT as-a-service dává z hlediska optimalizace nákladů velký smysl a obtížně se hledají argumenty proti němu. Stejně výrazná je i přidaná hodnota v oblasti správy systémů a bezpečnosti, na kterou je vyvíjen silný tlak všemi regulačními orgány i samotnými zákazníky.
Výhodu budou mít firmy s jasným sektorovým zaměřením, například na infrastrukturu smart cities, monitoring prostředí, zemědělství, chovná zařízení nebo utility, které dokážou spojit technologii IoT s know-how daného oboru a na trh přinést jasně definovanou službu, kde technické aspekty budou pro uživatele marginální.
Nejdůležitější je, že z hlediska nákladů na vývoj a zajištění celého životního cyklu projektu dává IoTAAS smysl pro poskytovatele i jejich zákazníky.