جالب است بدانید امروزه برای تعامل و ارتباط بین دستگاهها و سیستمها از واژه IOT یا اینترنت اشیا بسیار استفاده میکنند. شاید با این واژه آشنا باشید (Internet Of Things) به اختصار IOT است و نظریه اینترنت اشیاء برای اولین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون ارائه شد. هم اکنون در این عرصه اکثر کسب و کارها به سمت استفاده گسترده از این تکنولوژی هستند. و فرصتهایی ایجاد میکنند برای ادغام مستقیم دنیای فیزیکی و سیستمهای مبتنی بر کامپیوتر، جالب تر این است که سیستمهایی مانند:خودروهای هوشمند، خانههای هوشمند و لوازم خانگی هوشمند که این روزها در مباحث و مجالس مختلفی به آنها اشاره میشود، همه این دستگاهها در زیر مجموعه Internet Of Things قرار میگیرند. IOT شما را قادر میسازد تا اشیا مورد استفاده خود را از راه دور و به کمک زیرساختهای اینترنتی مدیریت و کنترل کنید.
برای آشنایی بیشتر با این فناوری جذاب شما را به خواندن مطلب زیل دعوت می کنیم.
اینترنت اشیا چیست؟
اینترنت اشیا یک مفهوم جدیدی برای انتقال اطلاعات، نظارت و کنترل از راه دور برای اشیا، موجودات و تجهیزات است. به زبان ساده یعنی ارتباط دستگاهها و حسگرها با شبکه اینترنت، چیزی فراتر از گوشیهای هوشمند و لپ تاپها که از طریق دسترسی به اینترنت امکان کنترل کردن و حتی دیدن دستگاهها و لوازمی که به شبکه متصل هستند را برای استفاده کنندگان فراهم میکند و با آن میتوان به راحتی از طریق گوشی هوشمند به وسایلی مثل تلویزیون، لباسشویی، یخچال و پوشاک و غیره متصل شد. اینترنت اشیا که به آن اینترنت چیزها نیز میگویند و در سرتاسر دنیا، تعداد خیلی زیادی دستگاه، تقریبا میلیاردها دستگاه وجود دارد که به اینترنت وصل شدهاند و اطلاعات و دادهها را جمع و گردآوری کرده و به اشتراک میگذارند.
سامانه اینترنت اشیا
اینترنت اشیا به سامانه های مانیتورینگ و کنترل از راه دور سنسورهای متصل اطلاق می شود. این دستگاهها و حسگرها، دادههای محیط را گردآوری کرده و به پلتفرم نرم افزاری مرکزی ارسال و یا از آن فرمان می گیرند. یکی دیگر از نیازهای سامانه های اینترنت اشیا، شبکه مخابراتی آن است که اطلاعات سخت افزار را به پلتفرم مرکزی انتقال داده و بستر مخابراتی دو طرفه را ایجاد می کند. اینترنت اشیا به رابط کاربری نیز نیاز دارد تا مواردی که ذکر کردیم را به کاربر نمایش داده و امکان گزارش گیری و تصمیم گیری را فراهم سازد.
سیستم عامل اینترنت اشیا
سیستم عامل، هسته مرکزی برای برنامههای اینترنت اشیا است که دستگاههایی که IOT دارند را کنترل میکند. در ادامه نام چند مورد از سیستمهای عامل برای اینترنت چیزها را ذکر مینماییم.
سیسستم عامل Contiki که طراحی آن برای راه انداری میکروکنترلر کم مصرف است.
سیستم عامل Android Thingsبرای شرکت گوگل میباشد و از بلوتوث و WiFi پشتیبانی میکند.
سیستم عامل Amazone FreeRTOSکه شرکت آمازون آن را برای توسعه راهکارها و اتصال به دستگاههای کوچک طراحی کرده است.
سیستمهای عامل دیگری مثل: Huawei LightOS, Zephyr, Mbed OS, TizenRT, Embedded Linux, , RioT, Apache Mynewt, Raspbian, Windows IoT, Snappy, TinyOS, Fuchsia نیز وجود دارند که هرکدام ویژگیها و قابلیتهای متفاوتی دارند.
کاربرد اینترنت اشیا
اینترنت اشیا کاربردهای متفاوتی در صنایع و حوزههای مختلف و تمام زمینههای زندگی دارد. کاربردهایی در زمینه: کشاورزی، پزشکی، کنترل ترافیک، محل کار، شرکتها، حمل و نقل و غیره حتی در دنیای امروزه افراد زیادی برای نظارت بر کارهای روزمره مثل ورزش، خواب و … استفاده میکند. در ادامه به کاربردهای بیشتر میپردازیم.
اینترنت اشیا در پزشکی، بیمارستان و سلامت
کاربرد آن در پزشکی و بیمارستان شامل: کاهش هزینههای درمان، افزایش کیفیت خدمات، مراقبت از راه دور است. همچنین در تشخیص، بهبود و درمان بیماران کمک مینماید. مدیریت بیماریهای درازمدت را آسان و بهتر میکند.
اینترنت اشیا در سازمان
سازمان به نوآوری نیاز دارد و اینترنت اشیا در خدمات سازمان و فرآیند نوآوری سازمان تاثیر زیادی دارد و باعث بروز جهت گیری شرکت یا نوآوری در کاربرد فناوریهای جدید سازمان میشود.
اینترنت اشیا در امنیت
اینترنت چیزها در بخش نظامی، کاربرد بسیار قوی دارد. میتوان از آن برای کنترل کشتیها، هواپیماها، هواپیماهای بدون سرنشین، تانکها استفاده نمود.
اینترنت اشیا در انبارداری
سیستمهای موجود در بخش انبارداری، فرآیندهایی را از جمله: انبار کردن، موجودی، بسته بندی و غیره را آسان میکند. باعث کاهش خطای انسانی و آسیب شده و افزایش سرعت و دقت، تجزیه و تحلیل میشود.
اینترنت اشیا در صنعت
اینترنت چیزها در صنعت باعث میشود کیفیت کارایی بهبود یافته، انرژی را بهتر کنترل و مدیریت کرد و همچنین باعث کاهش هزینهها و در نتیجه صرفه جویی در هزینهها شد.
اینترنت اشیا در کشاورزی
اینترنت چیزها در کشاورزی استفادههای زیادی دارد. از جمله کاربرد آن میتوان به وضعیت محیطی و بررسی آن پیش بینی شرایط آب و هوایی، میزان رطوبت، میزان دما و موارد دیگر اشاره کرد.
اینترنت اشیا در بانکداری
اینترنت چیزها در بانکداری روی فرآیندهایی مثل: وام، مدیریت وثیقه، پرداخت مدیریت مالی، شناختن هویت مشتری، کنترل امنیت شعبه و امنیت آن و غیره تاثیر زیادی دارد.
اینترنت اشیا در آموزش
اینترنت چیزها برای مدارس و آموزش یک موهبت بوده و باعث پیشرفت زیادی در فرآیند آموزش میشود. این تکنولوژی باعث بهبود نظام آموزش عالی شده و حتی امکان برگزاری کلاسها به صورت آنلاین را فراهم میکند.
اینترنت اشیا در برق
باعث کاهش و صرفه جویی در هزینه تولید برق میشود. همچنین در کاهش هزینههای نگهداری و بهره برداری آن تا حد زیادی کمک میکند. در بخش صنایع در اوج مصرف برق قطعی به همراه ندارد.
اینترنت اشیا در بازاریابی
بازاریابی هوشمند امکان تعامل بیشتر با مشتری را فراهم میکند. رقابت را تقویت کرده و رویکردهای بازاریابی را بهتر میکند. این تکنولوژی باعث بهینه سازی مدیریت، رویکرد آگاهانه، سادهتر شدن کارکرد و نوآوری در عملیات تجاری میشود.
اینترنت اشیا در معماری
این تکنولوژی در معماری باعث کاهش خطاهای هزینهبر، کاهش آسیبها و صدمات در محل کار، افزایش بهرهوری ساختمان و غیره میشود و سرمایهگذاری برای این تکنولوژی برای تاثیر بیشتر پیشنهاد میشود.
اینترنت اشیا در گرافیک
اینترنت چیزها در گرافیک در شخصی سازی مواردی مانند: طرحها، رنگها و مواردی که کاربران علاقه زیادی به آن دارند، کمک بسیاری میکند.
اینترنت اشیا در گردشگری
این تکنولوژی باعث متحول شدن صنعت گردشگری، بالا بردن ارزش افزوده تجارب گردشگران و بدین ترتیب باعث بهبود بهرهوری و حمایت از فرآیندهای خودکار در سازمان میشود، قابلیت دسترسی آسان، آگاهی از خدمات فرعی، فعالیتهای موجود در مقاصد را نیز به دنبال دارد.
اینترنت اشیا در حوزه انرژی
اینترنت چیزها میتواند شرایطی را برای خانههای کوچک فراهم کند تا انرژی اضافی که از منابع مثل: نیروگاههای بادی و خورشیدی، تولید میشود به شبکه بفروشند. با این روش میتوان صرفه جویی زیادی در مصرف انرژی داشت.
اینترنت اشیا پارکینگهای هوشمند
در پارکینگهای هوشمند، سخت افزار یا سنسورهایی مغناطیسی تعبیه شده تا افراد بتوانند مشکلات پارکینگ را برطرف کنند. با این روش مشکل رانندگان از مواردی مثل: پیدا کردن جای پارک، ازدحام ترافیک در فضای پارکینگ، کمبود فضای پارک و موارد دیگر حل کنند.
اینترنت اشیا آبیاری هوشمند
استفاده از سیستم هوشمند برای آبیاری از روشهای مهم برای این بخش است. استفاده بهینه از آب، مدیریت آبیاری، اطلاع دقیق از رطوبت خاک و وضعیت آب و هوا از مواردی است که با این تکنولوژی میتوان بدست آورد.
اینترنت اشیا در کنترل آلودگی
برای کنترل آلودگی هوا با استفاده از این تکنولوژی باید سیستم ترافیک شهری و خودروها را تجهیز کرد تا در مسیریابی بهتر راهها و کنترل ترافیک، کاهش مصرف سوخت و در نتیجه هوای پاک نزدیک شد.
اینترنت اشیا در حمل و نقل هوشمند
به دلیل افزایش جمعیت و در نتیجه افزایش حمل و نقل استفاده از اینترنت چیزها برای افزایش نظم، امنیت و ایمنی تاثیر زیادی دارد. از این طریق میتوان از وضعیت کالای حمل شده در جادهها و بزرگراهها، مبدا و مقصدشان نیز مطلع شد.
اینترنت اشیا در کنترل ترافیک
در کشورهای توسعه یافته و پر جمعیت یکی از روشهای کنترل ترافیک استفاده از سیستمهای هوشمند است که مشکلات ترافیکی را برطرف کرده و حمل و نقل شهری را کنترل میکندکه در نتیجه باعث کاهش آلودگی صوتی، کاهش زمان سفر، کاهش تصادفات و کاهش ضایعات سوختی میشود.
اینترنت اشیا در شهر هوشمند
در شهرهای هوشمند برای رفاه از فناوریهای پیشرفته استفاده میشود. در این شهرها برای جمع آوری دادهها از روشهای فعالسازی صوتی، فعالسازی حسگرها استفاده میشود. از این فناوریها میتوان برای کیفیت هوا، مدیریت پسماندها، مدیریت ترافیک و زیرساخت هوشمند بهرهمند شد.
اینترنت اشیا و دامداری هوشمند
از کاربردهای اینترنت چیزها در زمینه دامداری و دامپروری عبارتند از: اطلاع از زمان زایمان دامها، اطلاع از خارج شدن احشام از گله، اطلاع از سلامت دام، افزایش طول عمر، کاهش هزینهها، پیدا کردن محل مناسب برای اقامت و استراحت دام و غیره
اینترنت اشیا و هوانوردی
در حوزهی هوانوردی، از اینترنت اشیا دستاوردهای زیادی بوده است. از جمله آنها میتوان مواردی مثل: بهینه سازی در روند شناسایی، بهینه سازی فرآیند مختلف حمل و نقل هوایی، افزایش نظارت بهداشتی روی مسافران، کنترل پرواز، بهبود عملکرد کارکنان و ارتقا امنیت فرودگاه را نام برد.
اینترنت اشیا و صنایع غذایی
از کاربردهای سیستم جدید که کمک بسیاری به این صنعت کرده است به مواردی از قبیل: بهبود کارایی تولید مواد غذایی، افزایش دقت در تولید مواد غذایی و کاهش هزینهها و مواردی از این قبیل اشاره کرد.
اینترنت اشیا و زنجیره تامین
با سیستمهای جدید و تکنولوژیهای پیشرفته در صنعت زنجیره تامین تغییر و تحول زیادی رخ داده است. این صنعت با فناوریهای جدید با جمعآوری دادهها و تحلیل آنها شکل تازهای گرفته است و به این نتیجه برسد که الگوی فکری مشتریان چگونه است و خریدها برچه اساس انجام میشود.
اینترنت اشیا و صنعت نفت
کاربرد اینترنت چیزها در صنعت نفت برای کاهش هزینه برای تولید نفت خام، کنترل دقیق برای رعایت اصول استاندارد زیست محیطی در استخراج نفت، بهینه سازی فعالیتهای پمپاژ، نظارت بر تجهیزات و خطاهای آن و غیره است.
اینترنت اشیا و لجستیک
اینترنت اشیا تاثیر زیادی در مسیر پیشرفت در بخش لجستیک داشته است. میزان بهرهوری را افزایش داده، باعث ایمن سازی حمل و نقل شده، موجودی را بررسی و مدیریت میکند، کارهای دیگری که میتوان از طریق این تکنلوژی در این بخش انجام داد، بررسی زنجیره تامین، خودکارسازی فرآیندها و ردیابی وسیله نقلیه است و باعث بهینه سازی منابع و غیره میشود.
رمز ارزهای حوزه اینترنت اشیا
از ارزهای دیجیتال که برای ایمن سازی تراکنشها در شبکه اینترنت اشیا استفاده میشود، میتوان ارز دیجیتال IOT را نام برد. این ارز دیجیتال هر تراکنشی که در بلاک چین انجام میشود ثبت میشود. این سیستم هوشمند، سیستمی است که از دستگاههای مکانیکی، محاسباتی، ماشینهای دیجیتالی، حیوانات، انسانها، اشیا و غیره که هر کدام منحصرا شناسایی شده و دادهها را انتقال میدهند، تشکیل شده است. مثلا همین ردیاب خوروها که از مسیریاب و حسگر مسیریاب استفاده میکنند، یک بخش کوچکی از اینترنت چیزها است.
بلاکچین در اینترنت اشیا
فناوری بلاکچین شامل دو فناوری دادهای و شبکهای است. استفاده از بلاکچین در ذخیره کردن دادههای اینترنت اشیا لایهای امنیتی ایجاد کرده و کامل پشتیبانی میکند تا هکرها برای دسترسی به شبکه و اطلاعات از آن عبور کنند. این فناوری از سطح رمزگذاری بالایی برخوردار است و سیستم رمزگذاری بسیار قدرتمندی دارد و عملا این موضوع را غیر ممکن میسازد زیرا مدل رمزگذاری آن متفاوت است به طوری که هر تغییری که در هر بلوک آن وارد شود در اطلاعات کل زنجیره, اختلال ایجاد میشود. فناوری بلاکچین، فقط زمانی به درستی عمل میکند که همهی اطلاعات آن با یکدیگر منطبق باشند یعنی هیچ کدام از اطلاعات آن متفاوت نباشد که در صورت تغییر این بلوک کل زنجیرهی بزرگ بلوک به اینکه فعالیت به درستی صورت میپذیرد یا نه مشکوک میشود و در نتیجه اختلال پیش میآید. استفاده از بلاکچین مزیتهای زیادی از جمله کاهش هزینهها و افزایش سرعت معاملات دارد.
معماری لایهای اینترنت اشیا
معماری اینترنت از چهار لایه اصلی و دو لایه پشتیبان تشکیل شده است. لایه اصلی اول لایه دستگاه است که در پایینترین سطح قرار دارد و مدیریت عمومی را به عهده دارد. حسگرها و مصرفکننده دیتا یا همان محرکها در این لایه قرار میگیرند. لایه دوم، لایه شبکه است که قابلیتهای شبکه و انتقال را برعهده دارد. این لایه دادهها را جمعآوری کرده و پردازش را ممکن میسازد. لایه سوم، لایه مدیریت خدمات است که وظیفه آن پشتیبانی عمومی و اختصاصی از اپلیکیشنها و بعضی حوزهها میباشد. این لایه به جزئیات فناوریهای مختلف توجه نموده و در ساده سازی توسعه خدمات نقش مهمی دارد. لایه سوم در ارتباط برقرار کردن ساختارها، ارتباط برقرار کردن بین ساختارهای دیتا و قابل فهم کردن ساختار دیتا و معنای آن نیز نقش مهمی ایفا میکند. لایه آخر یعنی چهارمین لایه، برنامههای کاربردی را دارد. برنامههای کاربردی از قبیل حوزه درمان، حوزه اجتماعی، حوزه لجستیک و غیره
پردازش ابری اینترنت اشیا
اینترنت اشیا در نگهداری و تعمیرات دستگاهها بسیار کارآمد است، البته از طریق دادهها و پردازش آن. تجهیزات هوشمند به سرورهای زیادی برای پردازش اطلاعات نیاز دارند که البته هزینه تهیه آن بسیار بالا است. در اینترنت چیزها نیز دادههایی تولید میشوند که به پردازش نیاز دارند. فرآیند ذخیره سازی و پردازش بسیار پیچیده، پرهزینه و زمانبر است. اطلاعات در سیستم هوشمند به فضای ابری ارسال شده و پردازش میشود و اطلاعات جدید دریافت میکند. فضای ابری در این سیستم همه فرآیند مربوطه را انجام میدهد و وظیفه دریافت و ارسال اطلاعات به عهدهی دستگاههای هوشمند است.
اینترنت اشیا پوشیدنی
تکنولوژیها و ابزارهای پوشیدنی مثل عینکهای مجازی، باند تناسب اندام که وظیفه آن کنترل کالری و ضربان قلب است و ساعتهای هوشمند و غیره وجود دارند. افراد از این تکنولوژی در فعالیتهای ساده خود استفاده میکنند. اما این دستگاههای پوشیدنی در حوزهی سلامت، قابلیتهای بالایی دارند. مثلا به طور پیوسته، علایم حیاتی را کنترل میکند، در واقع سلامتی را تحت نظر میگیرند. از این فرآیند در زمینه سلامت میتوان به موارد دیگر از جمله: فراهم کردن امکان آزمایش دقیق، امکان پرستاری و درمان شخصی هر بیمار، نظارت بر تخت کودکان و مراقبتهای اورژانسی از سالمندان.
پروتکلهای ارتباطی اینترنت اشیا
پروتکلهای ارتباطی اینترنت اشیا از بخشهای مهم این تکنولوژی است. این پروتکل زبانی برای برقراری ارتباط استفاده میشود. این بخش که بسیار مهم است، اجزای مختلف برای ارتباط با یکدیگر را توانمند میسازد و دادهها را دریافت کرده و به سرور مرکزی میبرد. اینترنت اشیا چند پروتکل دارد که هر کدام قابلیتها و ویژگیهای دارد و ارتباط بین دو دستگاه با یکدیگر یا دستگاه و فضای ابری را فعال میکند. برای مشخص شدن بهینه بودن پروتکلها باید به موقعیت جغرافیایی، نیاز مصرف انرژی و هزینه ها توجه نمود.
سخن پایانی
در این مقاله سعی کردیم درباره اینترنت چیزها که کنترل از راه دور معنای سادهای از آن است و با پیشرفت تکنولوژی در اکثر کشورها از این سیستم استفاده میکنند، کاربردهای آن در حوزههای مختلف، بلاکچین و معماری و هرآنچه که به آن مربوط است را برای شما بطور خلاصه بیان کنیم. امیدواریم که این مقاله به شناخت این موضوع کمک کرده باشد.
تولید محتوا و منبع: معاونت بازاریابی و فروش مگفا
تایتل: ارتباطات و امور بین الملل