اینترنت اشیا یا به اصطلاح IoT به زبان ساده به معنی اتصال دستگاه‌های فیزیکی از طریق سیم یا بدون استفاده از بیسیم به یک شبکه است. به صورت تخصصی‌تر، به مجموعه‌ای از دستگاه‌های متصل به شبکه که از طریق آن به صورت خودکار با یکدیگر تعامل، تبادل اطلاعات انجام می‌شود را اینترنت اشیا IoT می‌گویند.
احتمالا از خود می‌پرسید که این مفهوم چگونه با اینترنتی که همگی به آن آشنایی داریم تقاوت دارد؟ در جواب باید بگوییم که این دو مفهوم آن قدرهم با هم متفاوت نیستند. این تعریف بیشتر بر روی اشیا تمرکز دارد تا روی افراد، به همین دلیل به آن اینترنت اشیا می‌گوییم.
بخوانید: اینترنت اشیا و کاربردهای آن
در این مقاله می‌خواهیم به اساسی‌ترین و جزیی‌ترین نکات درباره اینترنت اشیا بپردازیم، اینکه چرا آنقدر در کسبوکار و صنعت اهمیت و کاربرد دارد.
اینترنت اشیا به چه معنی است و چرا به این نام گذاشته شده است
سنسورها و عملگرهای (actuators) استفاده شده در دستگاه‌های IoT از طریق سیم یا بدون سیم، معمولا با استفاده از یک نوع IP که به اینترنت متصل می‌شوند.
خالق نام اینترنت اشیا Kevin Ashton، عبارت “اینترنت برای اشیا” را بیشتر ترجیح می‌داد اما این عبارت مورد استفاده و استقبال عموم قرار نگرفت. به گفته خودش اینترنت برای اشیا عبارتی است که مفهوم اینترنت اشیا را به افراد نا آشنا با آن می‌رساند.
اینترنت اشیا همگانی شده است؛ در انواع صنایع از آن استفاده می‌شود، شرکت‌ها و مشتریان برای راحتی کار خود از امکانات آن بهره‌مند می‌شوند. برای مثال در ماشین‌های امروزی اغلب از سنسورهای زیادی برای جمع آوری و انتقال داده جهت برقراری امنیت، نگهداری، سرگرمی و سایر کار‌ها استفاده می‌شود. این ماشین‌های متصل به اینترنت بخشی از اینترنت اشیا را در بر می‌گیرند زیرا با سایر دستگاه‌ها از طریق شبکه بر اساس اطلاعات ورودی که ازمحیط اطراف جمع آوری شده است ارتباط برقرار می‌کنند.
تاریخچه اینترنت اشیا IoT
تاریخچه عبارت اینترنت اشیا به سال 1999 برمی‌گردد زمانی که توسط خالق آن Kevin Ashton معرفی شد. کسی که آن زمان در حال کار بر روی بهینه سازی زنجیره تامین در صنایع مختلف بود، برای اولین بار در یک ارائه مربوط به معرفی RFID از این مفهوم استفاده کرد.
بخوانید: رابطه، شباهت و تفاوت‌های نترنت اشیا و RFID
اگرچه شناخت آن توسط عام تا سال 2010 طول کشید، اما علتی که به محبوبیت و شناخت آن کمک کرد، شکوفایی گوگل استریت ویو Google’s Street View بود، که به کاربران عکس‌هایی سراسرنما با دید پانارومیک 360 درجه‌ای ازخیابان‌های سراسر جهان می‌داد و میزان داده زیادی بر شبکه‌های بیسیم ذخیره کرد.
بررسی گذشته اینترنت اشیا
مفهوم اینترنت اشیا IoT از دهه‌های گذشته، قبل از نامگذاری رسمی آن، در اواخر دهه 90 وجود داشته. قبلا در صنعت از این مفهوم به عنوان “شبکه نهفته” یا “رایانش فراگیر” استفاده می‌کردند.
قبل از اینکه لقب اینترنت اشیا برای چنین مفهومی معرفی شود، مثال‌هایی از دستگاه‌هایIoT (دستگاه‌های مبتنی بر اینترنت اشیا) وجود داشت. یک مثال آن ماشین خودکار کوکاکولا بود که در دهه 90 میلادی در یک دانشگاه نصب شده بود. این ماشین قادر بود که موجودی مخزن و دمای اجزای داخلش را گزارش دهد.
حتی در سال 1994 مجله‌های مختلفی درباره مفهوم انتقال داده‌ها به صورت دسته‌‌های کوچک به نودها و دستگاه‌های مختلف بحث کرده بودند و درباره اتوماسیون سازی و استفاده بسیاری از دستگاه‌ها تصویر‌سازی می‌کردند. از وسایل خانه تا تجهیزات کارخانه، این مفهوم زمینه ساز چیزی شد که الان به عنوان اینترنت اشیا آن‌را می‌شناسیم.
روش کار اینترنت اشیا IoT
اینترنت اشیا با استفاده از تمامی عناصری مانند شبکه بیسیم، دستگاه‌های مختلف، آنالیز داده پیشرفته و محاسبه ابری (Cloud Computing) کار می‌کند. در اینجا می‌خواهیم نحوه کار اینترنت اشیا را برای شما به زبان ساده توضیح دهیم و شفاف کنیم:
- دستگاه‌ها به صورت بیسیم یا از طریق سیم به شبکه یا یک هاب مرکزی متصل می‌شوند.
- دستگاه‌های IoT داده را از اطرافشان با استفاده از سنسورهای مختلف جمع‌آوری می‌کنند.
- داده جمع آوری شده در یک مکان مشخص شده مانند ابر، روترها، سویچ‌ها یا به صورت مستقیم بر روی خود دستگاه ذخیره می‌شود.
- یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، داده را برای استخراج اطلاعات ارزشمند و تصمیم گیری بررسی و آنالیز می‌کنند.
- بر اساس داده آنالیز شده، دستگاه‌ها کار‌های مشخصی را انجام می‌دهند یا پاسخ‌هایی را تولید می‌کنند.
برای مثال یک ترموستات یا دما سنج هوشمند را در نظر بگیرید.
- دما سنج دمای اتاق را با استفاده از سنسورهای درون آن دریافت می‌کند.
- اطلاعات بدست آمده را جهت نیاز به اعمال تغییرات برسی و آنالیز می‌کند..
- اگر دما از حد تایین شده بالاتر یا پایین‌تر رود، ترموستات به طور خودکار تغییراتی انجام می‌دهد تا دمای مورد نظر را ثابت نگه دارد.
- در بازه‌های زمانی مختلف، ترموستات داده‌های دمایی را به یک دیتابیس مرکزی از طریق ارتباط بیسیم منتقل می‌کند.
- ابزارات و برنامه‌های آنالیزی به مرور زمان اطلاعات به دست آمده از داده‌های دریافتی را بررسی می‌کنند تا مصرف انرژی را بهینه کنند و در نهایت شرایط ترموستات را طی زمان بهتر کنند.
اجزا و ارکان اصلی اینترنت اشیا
4 رکن اینترنت اشیا و مفاهیم اصلی آن:
داده: روش‌های مختلفی برای جمع‌آوری داده اشیا از محیط اطراف با اینترنت وجود دارد. داده مانند بنزین اینترنت اشیا است، برای همین وجود آن اهمیت زیادی دارد.
دستگاه: قطعه و اجزای فیزیکی یا اشیا در اینترنت اشیا که این داده را جمع آوری می‌کنند.
آنالیز: پروسه کاربردی سازی داده‌های جمع‌آوری شده با تبدیل داده‌های خام به اطلاعات قابل اجرا.
اتصال: ممکن سازی اشتراک‌گذاری داده و اطلاعات دریافتی.
فناوری‌های مرتبط با اینترنت اشیا IoT
مفاهیم و تکنولوژی‌های زیادی در ارتباط با اینترنت اشیا وجود دارد که بهتر است با آن‌ها نیز آشنا شوید.
- رایانش لبه ای
- تحلیل داده کلان
- هوش مصنوعی
- یادگیری ماشین
- مدیریت زنجیره تامین
- دوقلوی دیجیتال
- مخابرات ماشین به ماشین
- Operational technology فناوری عملیاتی
- Ambient intelligence هوش محدوده‌ای
- Radio frequency identification
- سامانهٔ بازشناسی با امواج رادیویی
انواع اینترنت اشیا و کاربرد آن‌ها
اینترنت اشیا صنعتی IIOT: مربوط به استفاده اینترنت اشیا در محیط‌های صنعتی
اینترنت اشیای پزشکیIoMT: استفاده از اینترنت اشیا در تجهیزات و لوزام پزشکی.
ارتباطات (ارتباط خودرو با همه چیز )V2X: قابلیت یک ماشین برای شناسایی اطراف و ارتباط با آن.
IoBT Internet of battlefield things: وقتی اینترنت اشیا در محیط‌های نظامی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مزایای اینترنت اشیا
اصلی ترین مزیت اینترنت اشیا IoT برای یک کسب و کار کمک به آن جهت بهبود عملیات درون سازمانی است که در نهایت به تولید محصولات و ارائه سرویس بهتر به مشتریان کمک می‌کند. اینترنت اشیا با افزایش تعداد و انواع جاهایی که یک کسبوکار می‌تواند به طور اتوماتیک داده را از آن جمع آوری کند، می‌تواند اطلاعات مفیدتر و بیشتری برای تحلیل به دست بیا‌ورد. اینترنت اشیا باعث می‌شود تا کسب‌و‌کارها بینش عمیقتری نسبت به کارهایشان داشته باشند.
اینترنت اشیا برای مشتریان مزایای زیادی دارد. رضایت و راحتی در استفاده از دستگاه‌هایIoT بخصوص در دستگاه‌های سلامتی بسیار واضح است . همانطور که همه‌گیری اینترنت اشیا روز به روز در حال افزایش است، مزیت‌های بیشتری در حال ظهور است. این مزیت‌ها شامل:
- انتخاب هوشمند‌انه‌تر در جهت محیط اطراف و درک بهتر آن که نتیجه اطلاعات و بینش دقیق‌تر ما درتاثیر بر طبیعت، مدیریت منابع و آلودگی و…
- بوجود آمدن شهرهای هوشمند، بهبود و تغییر نحوه زندگی شهری از طریق زیرساخت‌ها و سرویس‌های پیشرفته.
چالش‌ها و معایب اینترنت اشیا
با وجود مزیت‌های زیادی که از اینترنت اشیا وجود دارد، موانع و چالش‌های زیادی هنگام استفاده از چنین تکنولوژی وجود دارد. در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:
امنیت اینترنت اشیا: دستگاه‌های IoT اکثرا برای عملیات خودکارسازی طراحی شده‌اند که نشان دهنده تعامل کمتر انسان‌ها با چنین دستگاه‌هایی در مقایسه با دستگاه‌های مصرفی مانند تلفن‌های هوشمند است. این موضوع منجر به این شود که مدیران تغییر رمز عبور پیش فرض را نادیده بگیرند و دستگاه‌های IoT را در معرض حملات سایبری و دزدی اطلاعات قرار دهند.
حریم خصوصی اطلاعاتی: با افزایش پذیرش اینترنت اشیا، نگرانی‌های فزاینده‌ای در مورد حریم خصوصی و حقوق مرتبط با داده‌های مصرف کننده وجود دارد. با استفاده از دستگاه‌های متعدد مبتنی بر اینترنت اشیا که داده‌ها را به طور خودکار به اشتراک می‌گذارند، اطمینان دادن و مسئولیت پذیری در برابر این مقدار داده بسیار چالش برانگیز می‌شود. برای مثال، بیلبورد‌هایی که مجهز به دوربین‌های مخفی هستند و اطلاعات تصویری از گذرندگان بی خبر جمع آوری می‌کنند، و همچنین اطلاعات جمع آوری شده از بیماران توسط دستگاه‌های پزشکی هوشمند در داخل و خارج از مراکز مراقبت‌های بهداشتی نمونه‌هایی از آن هستند.
ایمنی: دستگاه‌هایIoT ، به ویژه آن‌هایی که در بخش‌های صنعتی، پزشکی، حمل و نقل و زیرساخت‌ها کار می‌کنند ، اغلب وظایفی دارند که اگر نادرست انجام دهند، جان افراد را به خطر می‌اندازند. به عنوان مثال ، اگر سیستم هشدار یک خودرو هوشمند به درستی کار نکند، ممکن است موجب چشمپوشی راننده از موانع یا عابران پیاده شود.
سازگاری و همکاری: برخی دستگاه‌های IoT از پروتکل‌های منحصر به فرد یا خدمات اختصاصی استفاده می‌کنند که مانع برقراری ارتباط با سایر دستگاه‌ها یا خدمات می‌شود. برای ایجاد اتصال بین آن‌ها باید سفارشی سازی و تغییراتی بر روی آن‌ها انجام گیرد. علاوه بر این، عدم وجود استانداردها و مقررات جهانی، استفاده عموم از اینترنت اشیا را مخصوصا که با گسترش بیشتر دستگاه دشوار می‌کند.
اثرات زیست محیطی: تولید، دفع و بازیافت دستگاه‌های IoT به دلیل فلزات سنگین مورد استفاده در تولید آن‌ها، چالش‌های قابل توجهی در زمینه زیست محیطی و سلامت انسان ایجاد می‌کند.
کاربردهای اینترنت اشیا در کسب و کار و صنعت
بهداشت: فناوری اینترنت اشیا انقلابی را در جمع آوری، نظارت و تجزیه و تحلیل داده‌های پزشکی انقلابی ایجاد کرده که بعضی اوقات به آن مفهوم “مراقبت بهداشتی هوشمند” را نسبت می‌دهند. هدف اینترنت اشیای پزشکی IoMT دیجیتالی کردن سیستم‌های مراقبت بهداشتی که باعث افزایش اتصال بین منابع و خدمات پزشکی می‌شود.
نمونه هایی از کاربردهای اینترنت اشیا در زمینه مراقبت‌های بهداشتی عبارتند از:
- مانیتورهای ضربان قلب و ضربان سازها قادر به نظارت بر عملکردهای حیاتی بیمار و صدور هشدار از طریق سیستم‌های اطلاع رسانی اضطراری هستند.
- سمعک‌های پیشرفته که سطح حساسیت را به صورت خودکار تنظیم می‌کنند تا با میزان شنوایی بیمار مطابقت داشته باشند.
- دستگاه‌هایی مانند Fitbits یا ساعت‌های هوشمند که داده‌های بیومتریک را برای نظارت بر سلامت و تناسب اندام ردیابی می‌کنند.
- تخت‌های هوشمند مجهز به سنسور که توانایی تشخیص حرکات بی‌مورد بیمارن را در بیمارستان دارد. با این تخت هنگامی که بیمار در حال تکان خوردن است هشداری را به متخصصان و پزشکان ارسال می‌کند یا شرایط را برای ایجاد راحتی بیمار تنظیم می‌کند.
- برنامه‌ها و سیستم‌های جامع نظارت بر سلامت به بررسی همه‌جانبه اطلاعات بیمار می‌پردازند. این سیستم برای بیماران ، به ویژه افراد با بیماری مزمن بسیار مفید است. این سیستم به نظارت ضربان قلب، فشار خون و میزان اکسیژن بیمار و نیازهای دارویی کمک می‌کند.
نظامی: ارتش، از تکنولوژی هوشمند و اینترنت اشیا جهت آمادگی برای جنگ، نظارت و شناسایی استفاده می‌کند. برای مثال هواپیماهای بدون سرنشین پیشرفته که مجموعه‌ای از که سنسوها را در دریا برای نظارت بر فعالیت کشتی‌ها مستقر می‌کند .
تولید: اینترنت اشیا فرآیندهای مختلف را در محیط‌های صنعتی بهبود می‌بخشد و به محاسبه، شناسایی، پردازش و ارتباطات کمک می‌کند. سیستم‌های کنترل دیجیتال این فرایندها را خودکار می‌کنند و ایمنی و کارایی را افزایش می‌دهند.
خرده فروشی: خرده فروشان از بسته بندی هوشمند با کدهای QR یا برچسب‌های NFC استفاده می‌کنند که شامل یک شناسه منحصر به فرد با اطلاعات دیجیتالی درباره یک محصول هستند. این فناوری باعث ایجاد ارتباطات دیجالی شده و در طول همه گیری کووید-19 استفاده شد تا با وسایل و دستگاه‌های عمومی مانند منو‌های رستوران تعاملات بیسیم داشته باشد.
زیرساخت: دستگاه‌های IoT نقش مهمی در بهبود زیرساخت‌های عمومی (راه‌ها، جاده‌ها، سیستم رفت و آمد و…) در حوزه‌های مختلف دارند. نمونه‌های قابل توجه عبارتند از:
- حمل و نقل: سیستم کنترل ترافیک هوشمند، جمع آوری عوارض جاده‌ای و دستیار مسیر برای خودرو‌ها، سیستم حمل‌و‌نقل را بهبود می‌بخشد.
- اتوماسیون خانه و ساختمان: سیستم‌های مدیریت هوشمند انرژی، میزان استفاده از منابع را بهینه می‌کنند و اجزای مختلف زیرساخت را کنترل می‌کنند.
- نظارت بر زیرساخت‌ها: دستگاه‌های IoT زیرساخت‌های حیاتی مانند پل‌ها و خطوط راه آهن را برای شناسایی رخ دادن هر نوع تغییر در شکل و اسکلت آن‌ها نظارت می‌کنند تا باعث بهبود مدیریت در مواقع حیاتی و اضطراری شود.
- توسعه شهری: شهرهای هوشمند مجهز به سنسورهای اینترنت اشیا، خدمات شهروندی مانند نظارت بر محیط زیست و برنامه‌های کمک به پارک ماشین را برای گوشی همراه ارائه می‌دهند.
- کشاورزی: اینترنت اشیا با نظارت بر عواملی مانند بارندگی، دما و میزان باروری خاک به کشاورزان کمک می‌کند تا کیفیت محصول را بهبود بخشند و زباله تولیدی را به حداقل برساند.
کاربردهای احتمالی اینترنت اشیا برای مصرف کنندگان
خانه‌های هوشمند و دستگاه‌های قابل حمل تنها بخش کوچکی از کاربردهای IoT را در بازار را شامل می‌شوند.
در خانه‌های هوشمند، دستگاه‌ها و تجهیزات مبتنی بر اشیا خانه مانند ترموستات، دوربین‌ها، مسواک‌ها و سیستم‌های امنیتی توسط شبکه موجود در خانه به هم متصل هستند و یا می‌توانند به شبکه‌های بیرونی متصل شوند. به عنوان مثال، یک مسواک الکترونیکی می‌تواند داده مربوط به عادت‌های فرد در رابطه با شستن دندان‌هایش را دندانپزشکان منتقل کند.
کاربران اغلب این دستگاه‌ها و سیستم‌ها را از طریق اسپیکرهای هوشمند مانند آمازون الکسا و گوگل هوم یا یک برنامه در تلفن هوشمند خود کنترل می‌کنند. به عنوان مثال، یک کاربر ممکن است از گوشی هوشمند خود برای تغییر رنگ یک لامپ هوشمند استفاده کند. دستگاه‌هایIoT در خانه‌های هوشمند همچنین می توانند از طریق دستیاران صوتی به کسانی که دچار محدودیت تحرک و بینایی هستند کمک کنند.
در همین حال ، دستگاه‌های قابل حمل IoT مانند Fitbit یا Apple watches از سنسورها برای جمع آوری داده‌های بیومتریک در مورد کاربر برای دریافت اطلاعات در مورد سلامت جسمی افراد استفاده می‌کنند.
نتیجه‌گیری
فناوری اینترنت اشیا انقلابی در نحوه تعامل ما با جهان ایجاد کرده است و امکانات بی پایانی برای اتصال و اتوماسیون ارائه می دهد. ما در سپهر انفورماتیک درخشان، مفتخریم که در این نوآوری پیش قدم هستیم و با ارائه دستگاه‌های IoT طراحی شده با بهترین کیفیت برای افزایش عملکرد و بهره‌وری شرکت یا خانه شما تجربه‌ای تکرار نشدی را برای شما رقم می‌زنیم.محصولات ما برای پاسخگویی به نیازهای متنوع مشتریان طراحی شده‌اند. محصولات ما را مشاهده کنید و نسبت به نیاز خود خرید کنید.
