Pametna omrežja informacijske družbe

Četrta industrijska revolucija: razlika med klasično in pametno tovarno četrte generacije je prav v izrazu »pametno«.

Objavljeno
12. maj 2016 13.30
dr. Tomi Mlinar
dr. Tomi Mlinar

Pametna omrežja so tesno povezana s četrto industrijsko revolucijo, ki jo nekateri opisujejo kot zlivanje informacijsko-komunikacijskih tehnologij, različnih omrežij, stvari in ljudi. Pri vsem tem igra najpomembnejšo vlogo sektor informacijsko-komunikacijskih tehnologij (IKT), ki postaja osrednji člen tako gospodarskih panog kot javnih služb.

Četrta industrijska revolucija se je že začela in tudi v Sloveniji moramo kaj hitro skočiti na ta vlak, če želimo biti v toku s časom. Če nam je mar razvoj države in blaginja ljudi, moramo sektorju IKT dati veljavo, ki jo je nekoč že imel (do leta 2005 smo imeli ministrstvo za informacijsko družbo), zdaj pa je pri nas zelo zapostavljen.

Industrijske revolucije

Prva industrijska revolucija se je začela z mehanizacijo na več področjih takoj po iznajdbi parnega stroja (po letu 1780). Drugo industrijsko revolucijo sta sprožila množična elektrifikacija in motor z notranjim izgorevanjem (po letu 1913), ki sta omogočila serijsko proizvodnjo izdelkov, večjo mobilnost in precej bolj udobno življenje.

Tretja industrijska revolucija se je začela sredi prejšnjega stoletja (po letu 1950), prelom pa je pomenila avtomatizacija proizvodnje zaradi razvoja elektronike in računalništva – zaradi digitalizacije so procesi postali hitrejši in zmogljivejši. Pomembnejše spremembe so se začele z razvojem mobilne telefonije in razmahom interneta. Oboje skupaj pa je v obliki različnih socialnih omrežij povsem spremenilo družbene standarde in odnose med ljudmi.

Četrta industrijska revolucija naj bi bila prvič omenjena že pred nekaj leti, formalno pa smo v njej od leta 2015. V njej vidijo Nemci prihodnost razvoja sodobne družbe.

Vir: Vitel

Razlika med klasičnim pojmovanjem tovarne in pametno tovarno četrte generacije je v besedi pametno. Ta izraz vsebuje naslednje lastnosti: interoperabilnost (medsebojno povezovanje in komuniciranje med ljudmi in stvarmi), virtualizacijo (modeli vnaprejšnjih simulacij), delovanje v realnem času (zbiranje podatkov in izjemno hitre analize podatkov od množice senzorjev) ter prilagodljivost (modularna zgradba procesov, ki omogoča hitre spremembe postavitev, razširitev ali zamenjav). Klasične proizvodnje na zalogo ali proizvodnje množice enakih izdelkov ne bo več, tako rekoč vse bo narejeno po meri uporabnika. Hitreje in ceneje.


Pametna omrežja naprav imajo gotovo veliko prednosti pred večkrat intuitivnimi odločitvami ljudi, saj jim vsesplošna povezanost v eno omrežje daje neslutene zmožnosti učenja, pomnjenja, hitrih reakcij in odločitev.

Gradniki pametnih omrežij so oblačna infrastruktura, omrežje kot programje, velepodatki (Big Data), internet stvari (IoT), analitika in podobno. V omrežja se danes prepletajo tako ljudje kot stvari, prepletajo pa se tudi procesi, ki niso omejeni le na posamezne sektorje, ampak se povezujejo tudi medsektorsko. Geografskih ovir ni več.

Pametna omrežja naj bi svojo pot začela v prometu (avtonomna vozila) in logistiki, industrijski avtomatizaciji, upravljanju na daljavo in v storitvah obogatene resničnosti. Pri njihovi izvedbi naj bi uporabljali tehnološke dosežke, kakršni so 3D-tiskanje, umetna inteligenca, novi materiali, napredna robotika, biotehnologija in podobno.

Evropske smernice in razmere doma

Evropska komisija je aprila letos začela uresničevati strategijo digitalizacije evropskega gospodarstva, ki naj bi povezala nacionalne in regijske strategije. Gre za prvi del paketa za enotni evropski digitalni trg, poudarja pa se pet tehnoloških področij:

• omrežje nove generacije 5G,

• računalništvo v oblaku,

• internetne stvari,

• podatkovne tehnologije in

• kibernetska varnost.

V Sloveniji je Industrija 4.0 vključena v strategijo pametne specializacije, ki vključuje tovarne prihodnosti, zdravje in mobilnost. Ker je bilo področje informacijsko-komunikacijskih tehnologij (IKT) s področja Industrija 4.0 izločeno in umeščeno na področje Pametna mesta in skupnosti, se je izgubil pomen, kakršnega imajo iniciative v drugih državah.


Evropska komisija je pred kratkim uvedla poseben indeks, ki meri razvitost digitalnega gospodarstva in družbe, DESI – Digital Economy and Society Index. Za leto 2016 si je Slovenija prislužila oceno 0,49 (0 – najslabše, 1 – najboljše), kar jo uvršča na 18. mesto med članicami Evropske unije. Nad povprečjem EU smo v skupini indikatorjev človeškega kapitala in integracije digitalnih tehnologij, pod povprečjem pa pri povezljivosti, uporabi interneta in pri digitalnih javnih storitvah.

Kljub slabemu trenutnemu stanju v sektorju IKT v državi se je v zadnjih mesecih nekaj le premaknilo. Februarja in marca je vlada sprejela tri strateške dokumente: Digitalna Slovenija 2020, Načrt razvoja omrežij naslednje generacije do leta 2020 in Strategija kibernetske varnosti. Z izpolnjevanjem zapisanega v teh dokumentih naj bi se Slovenija po indeksu DESI do leta 2020 uvrstila na 12. mesto. Pomembni strateški cilji, od katerih bo imel koristi prav vsak prebivalec te države, so tile:

• do leta 2020 čim več gospodinjstvom (96 odstotkom) zagotoviti širokopasovni dostop do interneta hitrosti vsaj 100 Mb/s, preostalim pa vsaj 30 Mb/s,

• za 98 odstotkov gospodinjstev zagotoviti pokritje z mobilnimi komunikacijskimi omrežji v vlogi komplementarnega dopolnila fiksnemu širokopasovnemu dostopu do interneta,

• vsem javnim vzgojno-izobraževalnim in raziskovalnim zavodom zagotoviti dostop do interneta hitrosti najmanj 1 Gb/s,

• spodbuditi razvoj televizijske prizemne digitalne radiodifuzije (DVB-T2),

• uvesti napredne storitve s povezovanjem zmogljivosti digitalne radiodifuzije, IP TV in interneta,

• spodbuditi uvajanje radijske prizemne digitalne radiodifuzije (DAB+),

• spodbuditi uporabo tehnologije LTE v frekvenčnem pasu 700 MHz tudi za potrebe javne varnosti, služb za zaščito in reševanje ter drugih profesionalnih uporabnikov iz javnega in zasebnega sektorja.

Kaj pričakujemo od pametnih omrežij

Pomemben predstavnik pametnih omrežij je 5G, ki je mnogo več kot le naslednja generacija mobilnega omrežja. Evropa si prizadeva, da bi vsaj razvoj arhitekture omrežja 5G ostal na stari celini, če so ga že izgubili na področju mobilnih terminalov. Tu vodijo Apple, Samsung in Huawei.

Vir: Vitel

Pomemben igralec na trgu je javno-zasebno partnerstvo za peto generacijo 5G PPP, ki je v svojih dokumentih zapisalo ambiciozno vizijo omrežja 5G do leta 2020:


• tisočkratno povečanje količine mobilno prenesenih podatkov na geografskem območju (cilj za množične dogodke je 0,75 Tb/s),

• tisočkratno povečanje števila povezanih naprav (gostota > 1 milijona priključkov na kvadratni kilometer),

• stokratno povečanje prenosa uporabnikovih podatkov z doseženo najvišjo hitrostjo podatkov terminala večjo od 1 Gb/s za aplikacije iz oblaka v pisarnah,

• desetina porabe energije v primerjavi z letom 2010,

• petina današnjih operativnih stroškov upravljanja omrežja,

• zagotovljena hitrost prenosa podatkov na uporabnikovi strani ≥ 50 Mb/s,

• sposobnost številčne podpore IoT-terminalov ≥ 1 trilijon,

• omogočena komunikacija tudi pri hitrostih ≥ 500 km/h (velja za kopno),

• točnost ugotavljanja lokacije terminala na prostem ≤ 1 m.

V panogah, kjer je komunikacija kritičen dejavnik pametnega omrežja, zlasti v prometu in medicini, sta pomembna dva dodatna dejavnika: zakasnitve in zanesljivost. Od omrežij 5G se pričakuje, da bodo zakasnitve okrog 1 ms (drugače < 5 ms), omrežja pa bodo 99,999-odstotno zanesljiva.

Vloga ljudi v novi dobi

Z novo industrijsko revolucijo in razvojem družbe se nedvomno spreminjajo tudi veščine, ki naj bi jih imeli zaposleni. Ker bo samega fizičnega dela (vsaj v proizvodnji) vedno manj, saj je avtomatizacija vseprisotna že zdaj, pametna povezljivost pa je pomembna prednost Industrije 4.0, bodo prišla do izraza: sposobnost reševanja zapletenejših izzivov, kritično razmišljanje in kreativnost. Klasična izobrazba ima drugačen pomen, čemur se bo moral prilagoditi tudi šolski sistem.

Pri vsem tem razmišljanju o pametnih omrežjih se moramo vprašati, kam gre človeštvo. Že Charlie Chaplin je v znamenitem filmu Veliki diktator (1940) med drugim dejal: »Razvili smo hitrost, a smo se zaprli vase. Stroji, ki ponujajo izobilje, so nas pustili v pomanjkanju. Naše znanje nas dela cinične, naša bistrost pa neusmiljene in krute. Preveč mislimo in premalo čutimo. Bolj kakor stroje potrebujemo humanost, bolj kakor bistrost potrebujemo ljubeznivost in prijaznost. Brez teh vrednot bo življenje nasilno in vse bo izginilo.«

In te misli, zapisane ob povsem drugi priložnosti pred mnogo desetletji, veljajo še danes.

dr. Tomi Mlinar in mag. Ana Robnik,
Slovensko društvo za elektronske komunikacije