SMART IKT FÖR ATT BO OCH ARBETA I
2(11) The following people have contributed to the report: Örjan Mattsson, Acreo (författare) Per Andersson, Handelshögskolan (författare till appendix A) Jan Markendahl, KTH (författare till appendix A) Bruce Horwitz. Telia Sonera Patrik Forsström, SABO Christer Lindqvist, Acreo
3(11) 1 Inledning IKT- teknikens utveckling har gjort det möjligt att utveckla en rad olika nya tjänster. Exempel på detta är det Smarta Hemmet där man genom en mängd sensorer och aktuatorer som utför olika mätningar och styrningar kan skapa nya tjänster kopplade till hemmet. Exempel är omsorgs- och vårdtjänster, energitjänster, styrning av vitvaror, passagesystem etc. Dessa tjänster karakteriseras av stor kom- plexitet vad gäller affärsmodeller, främst beroende på den stora mängden aktörer och roller och att betalmodellerna ofta är oklara. Därför finns idag en mängd olika helt vertikala lösningar både vad gäller affärsmodeller och den tekniska infrastrukturen. Man skapar egna kommunikationslösningar, har separata tjänstegateway, egna sensorer och aktuatorer samt en egen plattform i molnet. Resul- tatet blir dyra lösningar eftersom ingen teknisk utrustning delas, mer utrustning i hemmet som gör det både svåröverskådligt och besvärligt att underhålla, samt mycket liten flexibilitet för framtida förändringar och innovationer. Sammantaget innebär detta att man inte i någon större skala har kommit igång med bredbandstjänster av typen samhällstjänster och fastighetstjänster, dvs tjänster kopplade till bland annat vård, omsorg, trygghet, komfort och energi. I en tidigare etapp av Affärsmodeller för Smart IKT föreslogs skapande av en ny roll, tjänsteoperatör, som verkar inom en bransch, exempelvis omsorg. Tjänsteoperatören kan ses som en mäklare som har ett antal leverantörer av i detta fall omsorgstjänster i sin portfölj. Därigenom skulle dessa leve- rantörer kunna dela aktuella sensorer och aktuatorer, ha en gemensam tjänstegateway och även lägga nödvändiga lokala funktioner i en standardiserad hemmagateway gemensam för alla hemmets olika bredbandstjänster. En möjlig realisering av den lokala programvaran kunde vara i form av en OSGI baserad tjänst för att uppnå hårdvaruportabilitet. Det smarta hemmets realisering kunde då se ut på nedanstående sätt: Nattvideo Vård Automation Media Larm Omsorg Internet WAN Gateway Komm. Mgmt Omsorg Larm Media Autom. IP- Alarm,Sensorer - Telefoni TV Tjänsteoperatörer Omsorgsoperatör Larmoperatör Home Automation operatör Låsoperatör Smart El operatör Vårdoperatör Etc IPv6 nät Internet Fastighet Fig 1. Målbild Smarta hemmet
4(11) 2 Det Öppna Hemmanätet I denna etapp av Affärsmodeller för Smart IKT tar vi ytterligare ett steg genom att utreda den gene- rella problemställningen hur man kan nå olika enheter som sensorer, aktuatorer, mätare etc i hem- met och hur man kan hantera rättigheten att få läsa av en sensor eller givare respektive styra en bry- tare. Problemställningen att nå olika enheter i hemmet liknar mycket frågeställningen för tio år sedan gällande Öppna Nät. I nät med vertikala operatörer är hushållen låsta till de tjänster som deras valda operatör erbjuder. I det Öppna Nätet skapades en affärsmodell där tjänsteleverantörerna kunde nå de olika hushållen oberoende av vald operatör, och därigenom ge hushållen flera leverantörer att välja på för exempelvis internetaccess, IP- telefoni och IP- TV. Det Öppna Nätet realiserades genom att man skapade aktören Kommunikationsoperatör (KO). Dess roll var både att drifta accessnätet och tillhandahålla kundens accessutrustning dvs. gateway samt att agera tjänstemäklare. KO:n hade en portfölj av olika tjänsteleverantörer som slutkunden kunde välja mellan. I det Smarta Hemmet vill vi nu gå ett steg längre. Det är inte bara hushållet och bostaden som de olika tjänsteleverantörerna för smarta hem- tjänster vill nå, utan även de olika enheter som finns i bostaden som sensorer, aktuatorer, larmgivare eller kameror, och som man behöver utnyttja för att kunna erbjuda olika samhälls-, trygghets-, komfort- och fastighetstjänster. För att knyta an till fråge- ställningen kring Öppna Nät kallar vi detta scenario för det Öppna Hemmanätet. Den mäklarfunktion som i det Öppna Nätet finns hos Kommunikationsoperatören motsvaras i det Öppna Hemmanätet av den tidigare definierade rollen Tjänsteoperatör. Den rollen och den rollbe- skrivningen behöver göras mer komplett. Den behöver bland annat kompletteras med funktionen att ge behörighet till att exempelvis läsa av en viss sensor. Därför benämner vi i fortsättningen den rollen med det internationellt ofta använda namnet Trusted Services Provider, TSP. Ibland hör man även benämningarna Trusted Services Operator, TSO och Trusted Services Manager, TSM. (Det sistnämnda ofta i samband med mobila betalningar.) Komforttjänster Fastighetstjänster Försäkrings tjänster Omsorgs tjänster TSP GW Det smarta öppna hemmet nätet Omsorg Privat Fastighet Fig 2. Det Öppna Hemmanätet
5(11) En intressant iakttagelse som ytterligare bekräftar behovet av en samordnande mäklarroll är som framgår av figuren att vissa enheter är av intresse för exempelvis omvård, andra för privata komfort- tjänster och ytterligare andra för fastighetstjänster. Flera kan dessutom vara av gemensamt intresse. I rollen som TSP/TSO/TSP, som i sig kan vara uppdelad på flera aktörer, ingår därför funktioner som: Installera, managera och drifta enheter i hemmet, typ sensorer och aktuatorer Ha adresslistor till enheterna och skapa åtkomst Sammanlänka enheterna med aktuella tjänsteleverantörer Ge behörighet via - förfarande för tjänsteleverantör att läsa av eller styra enhet 3 TSP- rollen i det Smarta Hemmet baserat på studier av mobila betaltjänster Centre for Information and Communication Research vid Handelshögskolan har tillsammans med Wireless@KTH vid Kungliga Tekniska Högskolan skrivit en rapport över TSP- rollen i ekosystemet för det Smarta hemmet. Rapporten bygger dels på forskning inom klassisk distributionsteori och av mel- lanhändernas utveckling och förändring och dels på de detaljerade studier man gjort inom området mobila NFC- tjänster och tillhörande TSM- roll. Hela rapporten finns som appendix A till denna rapport och ett sammandrag av innehållet redovisas i detta kapitel. 3.1 Allmänt om mellanhänder Den tidigare klara uppdelningen i distributionskanaler för fysiska varor och produkter, såsom tillver- kare, grossister och detaljister håller på att luckras upp. Nya aktörer, mellanhänder och roller till- kommer. Samma sak gäller i hög grad för de IKT- baserade system som är i fokus här. Tekniska föränd- ringar har alltid haft stor betydelse för rollfördelningen i distributionssystemet. Mellanhänder upp- kommer och skaffar en position på marknaden därför att de bidragit till en effektivisering i distribut- ionens funktioner, ofta genom en specialisering hos de involverade aktörerna. En grundläggande idé har varit att genom specialisering så kan mellanhanden utföra vissa aktiviteter effektivare än andra. Specialiserade aktiviteter behöver samtidigt samordnas för att skapa en för kunden fungerande hel- het. Med en ökad specialisering ställs därför större krav på samordning och koordinering mellan de alltmer specialiserade aktörerna. En annan trend är att mellanhanden övertar aktiviteter från producent eller konsument och därmed får en värdeskapande roll. Det kan vara fråga om kundanpassad vidareförädling av olika slag eller en resurskombinering som följd av enskilda företags fokusering på sina specifika resurser. Mellanhanden blir en problemlösare och får ett totalåtagande vad gäller användarens distributionsbehov. Denna roll kan i sin tur leda till differentiering för att möta olika användares behov. 3.2 Mobila NFC- tjänster, TS- rollen Aktörerna i fallet med mobila NFC- tjänster är dels olika tjänsteleverantörer som använder NFC- teknik för att erbjuda en tjänst till sina kunder och dels en SE- utfärdare (secure element issuer). Det kan vara en mobiloperatör (MNO) om SIM- kortet används eller ett kontokortsföretag om man använder SD- kort i telefonen för att säkerställa säkra transaktioner. Bilden nedan visar det franska Cityzi ini- tiativet som ett exempel på ett sådant ekosystem. I detta initiativ kan användarna via sina NFC-
6(11) mobiltelefoner ta ut pengar från sina bankkonton, betala för kommunala transporter, handla i vissa affärer osv. Fig 3 Exempel på ekosystem för mobila NFC- tjänster. Behovet av en mellanhand, här kallad TSM, Trusted Services Manager, beror på den stora mängden logiska anslutningar i ekosystemet. Bara för mobila betalningar måste alla ingående banker kunna ansluta till alla aktuella mobiloperatörer och tar man in alla andra tjänsteleverantörer vid sidan av bankerna blir situationen ännu mer komplex. TSM- aktören sitter mellan tjänsteleverantörer och SE- utfärdare och förenklar systemet genom att reducera antalet anslutningar. I praktiken är det detta som krävs för att tjänsteleverantörer och SE- utfärdare på ett säkert sätt ska kunna ansluta till varandra. Det finns två grundläggande modeller för att organisera TSM- rollen för mobila NFC- tjänster. Den centraliserade modellen med en TSM- aktör, exempelvis en TSM per land. Alternativt kan det finnas flera aktörer, men de har inte kontakt med varandra och delar inte tjänsteleverantörer. + I teorin kan det ge ökad skalbarhet och en säkrare hantering - För mycket makt till en aktör, hämmar innovation, kan förhindra/försena nya applikationsområden Den decentraliserade modellen med en öppen och konkurrensutsatt marknad för TSM- aktörer + Tjänsteleverantörer kan välja TSM- aktör eller själva ta rollen, främjar innovation, sänker priser - Kräver standarder för TSM- anslutningar för att systemet ska fungera smidigt Det tidigare nämnda franska Cityzi- initiativet, som introducerats i större skala bland annat i Nice, är baserat på en decentraliserad modell. En organisation som utgörs av de franska operatörerna har lett
7(11) standardiseringsarbetet för att möjliggöra kommersialisering av ett brett utbud av tjänster som kan använda samma plattform. 3.3 Lärdomar från NFC- fallet Logiken bakom behovet av en TSP- roll för det Smarta Hemmet liknar behovet av TSM- rollen: det är för att underlätta för tjänsteleverantörer och för brukare. Istället för att starta med att förhandla fram individuella avtal mellan alla aktörer som man behöver ansluta kan en ny aktör ansluta till en redan existerande infrastruktur. Värdet av en TSP- roll är att kunna omfatta ett stort antal aktörer. Detta kräver en förståelse för be- hoven hos olika tjänsteleverantörer och brukare. Vertikal integration har varit en diskussionpunkt i NFC- fallet. En tjänsteleverantör kan samtidigt ta rollen som TSP, och flera tjänsteleverantörer i samma bransch gå samman om en TSP. En leverantör av låssystem skulle kunna skapa en TSP- plattform för att tillhandahålla passagesystemtjänster till olika användare. Många vill dock se TSP- rollen som en ren teknikleverantör. Några TSM- aktörer har föreslagit att de ska ha hand om relationen till slutanvändaren. Ett motiv är att vid problem med en mobil betalning vet inte användaren om det beror på mobilen, SE- certifikatet eller på själva tjänsten. Tjänsteleverantörerna anser dock oftast att de ska äga kundrelationen och att TSP endast ska hantera tekniken. (Jämför med liknande problematik i frågan om Öppna Nät). 4 Vertikala eller branschspecifika TSP- aktörer I inledningskapitlet beskrevs rollen tjänsteoperatör. Det är i grunden en mäklarfunktion där tjänste- operatören har ett antal tjänsteleverantörer i sin portfölj. Genom denna konsolidering skulle man kunna undvika dubblering av sensorer, aktuatorer och gateway. TSP är en utvidgning av den rollen. I denna lägger vi även att säkerställa drift, åtkomst och managering av de enheter i hemmet vars funktioner är en del av tjänsteutbudet. I TSP- rollen ingår även att säkerställa att rätt organisation får rättighet att vid valda tidpunkter läsa av sensorer och initiera funktion hos aktuator enligt någon form av förfarande (authentification, authorization, accounting). Hur detta går till tekniskt detta beror på aktuella enheter, deras intelligens, kommunikationsgränssnitt och kommunikationsproto- koll. Viss funktionalitet kan finnas dels hos aktuell hemmagateway och dels hos TSP- aktörens Portal eller Service Enablement Platform. Där kan även finnas en viss tjänstefunktionalitet beroende på rollfördelning mellan TSP- aktören och anslutna tjänsteleverantörer.
8(11) SP11 SP12 SP21 SP22 SP 3 Portaler/ Service enablement TSP 1 TSP 2 Komfort Tjänsteleverantörer Tele- Operatör Välfärd Omsorgs Operatör TSP 3 Larmbolag Hemmagateway GW GW Det smarta hemmet Sensorer / Aktuatorer Fig 4 Exempel på branschspecifika TSP aktörer Ovanstående figur visar exempel på olika TSP- aktörer. En säljer komforttjänster till innehavaren av bostaden och i figuren exemplifieras det av innehavarens teleoperatör som erbjuder detta som en mervärdestjänst. Aktuella sensorer, aktuatorer, kameror mm kan installeras av operatören eller så skaffar innehavaren dem själv ur ett godkänt sortiment. TSP- aktören garanterar att ingen obehörig kan komma åt enheterna i hemmet utan medgivande av bostadsinnehavaren. Denna kan, som ex- empel, under sin semester ge rättigheten till en anhörig. Nästa exempel gäller omsorgstjänster som kommunen erbjuder till en biståndsmottagare. Det kan vara trygghetslarm, nattvideo, fallarm, spisvakt mm. Tjänsterna erbjuds via olika tjänsteleverantörer, i figuren markerade SP21 och SP22, men kommunen eller en kontrakterad tredje part sköter rollen som Omsorgsoperatör. I den rollen ingår ansvaret för att sätta ut och drifta aktuell utrustning, att ge behörighet på ett säkert sätt till omsorgspersonal och att vid larm eller när något onormalt händer vidta specificerade åtgärder. Sista exemplet i figuren avser tjänsten inbrottslarm. Där finns EU- normer vad gäller utrustningskrav, varför i praktiken ingen utrustning kan delas med annan aktör. Lösningen är egen gateway med eget SIM- kort adresserat till egen portal. Därifrån skickas eventuella larm till en larmcentral för utryckning av väktare. Möjligtvis kan man tänka sig att informationen från rörelsedetektorn i hemmet skulle kunna abonneras av omsorgsoperatören när bostadsinnehaveran, dvs. i detta fall biståndsmotta- garen, är hemma i lägenheten. Då skulle rörelsedetektorn nämligen kunna fungera som en passivitet- svarnare till omsorgen. 5 Förslag på en öppen, horisontell modell Naturligen kommer utvecklingen att först gå i den riktning som beskrevs i föregående kapitel med branschvisa vertikala lösningar med olika TSP- aktörer. Varken den tekniska mognaden, standardise- ringen eller affärsmodellerna finns på plats för att kunna etablera en öppen horisontell modell idag.
9(11) Men stora vinster för användarna och tjänsteleverantörerna skulle kunna uppnås med en öppen mo- dell, både ur konkurrenssynpunkt och möjligheter till innovationer. Det uppfyller målet om det Öppna Hemmanätet där tjänsteleverantörerna på ett enkelt, standardiserat men säkert sätt kan nå hemmets olika enheter och därmed skapa nya innovativa tjänster för det Smarta Hemmet inom alla områden. Det kan vara välfärdstjänster, fastighetstjänster, privata tjänster, smart el- tjänster mm. SP1 SP2 SP3 SP4 Portal/ Service Enablement TSP TSP Tjänsteleverantörer/ operatörer Kommunikationslagret, XMPP servrar Hemmagateway XMPP XMPP XMPP GW Leverantörer av sensorer/aktuatorer Operatörer Det smarta hemmet Sensorer / Aktuatorer Fig 5 Exempel på en öppen, horisontell TSP- modell över alla branscher I figuren ovan ges exempel på en realisering av en öppen horisontell modell som kommit fram bland annat i diskussioner med projektpartnern KTC. Den bygger på användande av chattprotokollet XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol) för kommunikation med enheterna. Inom ramen för IEEE pågår nu framtagande av en extension till XMPP med avsikten att göra språket mer effektivt och lämpat för IoT tillämpningar. Varje sensor/aktuator är tänkt att anslutas till sin hemma XMPP- server som är federerad med alla andra XMPP- servrar. Med hjälp av XMP- protokollet och federerade XMPP- servrar har man skapat ett kommunikationslager där kommunikation till alla underliggande enheter är möjlig och det är enkelt att lägga till en ny enhet. Man har skapat ett decentraliserat sy- stem på samma sätt som epost. XMPP servern kan antingen ägas av den aktör som installerade en- heten i hemmet eller en fristående aktör, exempelvis en operatör. Hela detta förfarande av storskalig kommunikation till enheterna i hemmen bygger på att använda IPv6. Detta för att slippa för IPv4 nödvändiga port- och adressöversättningar. TSP- aktörerna kan nu abonnera på och föra lista över de enheter de vill kunna ansluta sig till bero- ende på den profil de har på sitt erbjudande till tjänsteleverantörerna. Rättigheterna vad gäller åt- komst till enheterna hålls av TSP- aktörerna som fått dessa beroende på typ av enhet från bostadsin- nehavaren, fastighetsägaren, kommunens omsorgsenhet, el- leverantören etc.
10(11) Tjänsteleverantörerna köper av TSP rätten att få läsa av en viss sensor eller styra en viss aktuator vid bestämd tidpunkt. Ett förslag är att göra detta via friendly request dvs skapa en form av Facebook for Things för att kunna återanvända redan etablerade tekniker. 6 WorkShop Vid en workshop den 28 maj 2013, under ledning av Jan Marklund KTH och Per Andersson Handels- högskolan, och med deltagande av projektpartners och representanter från Swedish ICT diskuterades vad som fungerar bra, dåligt eller inte alls relaterat till tjänster för det Smarta Hemmet. Dessutom vad som krävs för att få saker att hända. Kortfattat kan resultaten från workshopen beskrivas på föl- jande sätt: Fungerar bra: Förutsättningar som fungerande bredband och kraftfulla gateway till rimliga priser finns Finns vertikala lösningar som fungerar på ett bra sätt Det börjar komma fram kommunala digitala omsorgstjänster, exempelvis digitalt trygghets- larm Fungerar dåligt: Standardisering, interoperabilitet och driftansvar För mycket produktfokus hos beställaren istället för tjänstefokus Otrygghet vad gäller dataintegritetsfrågor Fungerar inte alls: Upphandlingar, beroende på brist på kompetens och LoU, lagen om offentlig upphandling Horisontella affärer beroende på brist på trust och inlåsningseffekter Enkelhet att installera och konfigurera enheter för hemmet, brist på standarder Förslag på åtgärder för att få saker att hända: Utbilda kravställare, utnyttja innovationsupphandling Lyft fram faktorer som ekonomi, miljöskäl, kvalitet, framtidssäkerhet, trygghet för brukare Skapa öppna standarder Slutdiskussionen i workshopen kom att handla om vilka aktörer som skulle kunna driva på när det gäller att få igång marknaden för Smarta hemmet. Alternativen var privata tjänster typ komforttjäns- ter, fastighetsbolagen med sina fastighetstjänster eller kommunerna med sina omsorgs- och vård- tjänster. Alla dessa tre alternativ fick röster. 7 Slutsatser Vi måste ha respekt för det faktum att det är en stor uppgift att få igång marknaden för det Smarta hemmet, både vad gäller teknik och affärsmodeller. Det kommer därför att ta tid.
11(11) Antagandet att det finns mer än 50 miljarder uppkopplade enheter 2020 är inget problem vad gäller bandbredd. Problemet är hur alla dessa enheter på ett enkelt sätt ska kunna nås, hanteras och inte- greras i olika system som erbjuder smarta tjänster till användarna. Dessutom ska det ske på ett sä- kert och kontrollerat sätt både vad gäller innehåll och kommunikation. Att använda mekanismer och öppna standarder från Internet och olika standardiseringsorgan är en självklarhet, övergång till all IP och tankesätt som Facebook for Things ger förutsättningar för förenklad hantering och därmed skalbarhet. Införande av IPv6 för att förenkla kommunikationen är definitivt ett måste. Att vertikala lösningar går i bräschen är naturligt både av tekniska och affärsmässiga skäl. Ur tekniskt perspektiv vill man ha en kontrollerad hanterbar homogen miljö så länge branschen är omogen. Vad gäller affärsdelen är det både en fråga om trust och att mjölka kon. Men för att verkligen utnyttja potentialen vad gäller Smarta hemmet och få skalbarhet och stimulera innovationer krävs en över- gång till en mer öppen modell med vedertagna och etablerade TSP- roller. De idéer och tankar om öppna horisontella lösningar som framförs i denna rapport utvecklas och verifieras lämpligen i större skala i framtida projekt.