اینترنت اشیاء چیست و چه کاربرد هایی دارد؟

شاید این روزها واژه IOT یا اینترنت اشیا زیاد به گوشتان خورده باشد اما معنا و یا کاربرد آن را ندانید. نظریه اینترنت اشیا، برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون بیان شده اما تنها حدود دوسال است که به طور جدی در دنیای IT بر روی این مبحث کار می شود و نکته جالب اینجاست که بدانید در حال حاضر  اکثر کسب و کارها در حال حرکت به سمت استفاده وسیع از این تکنولوژی هستند. برای اینکه اطلاعات بیشتری درمورد IOT بدست بیاورید با ما همراه شوید.

 Internet of Things به اختصار IOT و یا همان اینترنت اشیا چیز جدید و نا آشنایی نیست چون اولین نمونه استفاده از این تکنولوژی؛ تولید و رونمایی از توستر متصل به اینترنت توسط یک کمپانی طی یک کنفرانس در سال ۱۹۸۹ بود.

در کل، مفهوم اینترنت اشیا اتصال دستگاه های مختلف به یکدیگر از طریق اینترنت است که در ادامه ی مقاله به ان میپردازیم.

مفهوم اینترنت اشیاء و اهمیت آن در دنیای امروز

اینترنت اشیاء یا IoT، سیستمی به‌هم‌پیوسته از تجهیزات رایانه‌ای، ماشین‌های مکانیکی و دیجیتال، اشیاء، حیوانات یا افرادی است که با شناسه‌های منحصربه‌فرد (UID) هویت یافته‌اند و از قابلیت انتقال داده‌ها روی یک شبکه بدون نیاز به تعامل انسان-با-انسان یا انسان-با-رایانه برخوردار هستند.

یک شیء در اینترنت اشیاء می‌تواند انسانی باشد که یک دستگاه پایش قلب در بدنش نصب شده است؛ یا دامی با یک ترانسپوندر بیولوژیک، یا خودرویی که با حسگرهای تعبیه‌شده در آن، راننده را از فشار کم لاستیک‌ها آگاه می‌کند یا هر شیء طبیعی یا انسان‌ساخت دیگر که می‌تواند با اختصاص یک آدرس IP داده‌ها را روی یک شبکه انتقال دهد.

امروزه، سازمان‌ها در صنایع و کسب‌وکارهای گوناگون، به‌‌شکلی فزاینده‌ از قابلیت‌های اینترنت اشیاء بهره می‌گیرند تا کارآمدتر و اثربخش‌تر عمل کنند؛ آنها با بهره‌مندی از دستاوردهای اینترنت اشیاء، به درکی بهتر و شایسته‌تر از مشتریان‌شان دست می‌یابند و می‌توانند خدماتی بهینه‌تر به آنها ارائه کنند. اینترنت اشیاء فرایند تصمیم‌سازی و تصمیم‌‌گیری را در سازمان بهبود می‌بخشد و ارزش کسب‌وکار را به‌شکلی چشمگیر افزایش می‌دهد.

تاریخچه‌ اینترنت اشیاء

ریشه عبارت «اینترنت اشیاء»

کِوین اَشتون (Kevin Ashton)، یکی از بنیان‌گذاران مرکز شناسایی خودکار (Auto-ID) در دانشگاه MIT ایالات متحده، نخستین کسی بود که عبارت «اینترنت اشیاء» را در ارائه‌ای برای شرکت پروکتر و گمبل (P&G) -شرکت چندملیتی کالاهای مصرفی واقع در ایالت اوهایو- در سال ۱۹۹۹ به‌کار برد. اشتون، به‌منظور آگاه‌کردن مدیران ارشد P&G از سامانه‌ بازشناسی با امواج رادیویی (RFID)، ارائه‌ی خود را «اینترنت اشیاء» نام نهاد. اشتون می‌خواست روند تازه‌ی فناوری را در آستانه‌ی قرن جدید در پیام خود به‌کار گیرد. این روندِ انقلابی چیزی نبود جز اینترنت. ازسوی دیگر، نیل گِرشِنفِلد، استاد دانشگاه MIT، در همین سال، کتابی با عنوان «وقتی‌ اشیاء شروع به اندیشیدن می‌کنند» منتشر کرد. گرشنفلد هرچند در کتاب خود، عبارت دقیق «اینترنت اشیاء» را به‌کار نبرد؛ تصویری روشن از مسیر آینده‌ی IoT ارائه کرد.

اینترنت اشیاء از هم‌گرایی فناوری‌های بی‌سیم، سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS)، میکروسرویس‌ها و اینترنت تکامل یافته است. این هم‌گرایی به ازمیان‌رفتن شکاف‌ میان فناوری عملیاتی (OT) و فناوری اطلاعات (IT) کمک کرده و امکان تحلیل داده‌های بدون ساختار را که توسط ماشین تولید شده‌اند، برای دستیابی به بینش (Insight)مطلوب جهت بهبود و پیشرفتِ وضع موجود فراهم آورده‌ است.

اشتون نخستین کسی بود که عبارت اینترنت اشیاء را بیان کرد؛ اما ایده‌ی دستگاه‌های متصل از دهه‌ی ۱۹۷۰، تحت عناوین«اینترنتِ جاسازی‌شده» (Embedded Internet) و رایانش فراگیر (Pervasive Computing) مطرح بوده است.

بستر شکل‌گیری اینترنت اشیاء

نخستین شیء یا وسیله‌ی اینترنتی، یک دستگاه نوشابه‌ساز در دانشگاه کارنگی ملون ایالات متحده در اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰ بود. در آن زمان، برنامه‌نویسان با استفاده از وب، می‌توانستند وضعیت دستگاه را از دور بررسی کنند و عملکرد آن را زیر نظر بگیرند.

اینترنت اشیاء یا IoT از ارتباطات ماشین-به-ماشین (M2M)، یعنی ماشین‌هایی که از طریق یک شبکه و بدون تعامل انسانی به یکدیگر متصل هستند، تکامل یافته است. M2M به اتصال یک دستگاه به فضای ابر، مدیریت آن و گردآوری داده اشاره دارد.

اینترنت اشیاء با ارتقای ارتباطاتِ ماشین-به-ماشین به سطحی بالاتر، یک شبکه‌ی حسگر متشکل از میلیاردها دستگاه هوشمند فراهم‌ آورد. این شبکه افراد، سیستم‌ها و برنامه‌های کاربردی را برای جمع‌آوری و اشتراک‌گذاری داده‌ها به هم متصل می‌کند. به بیان دیگر، M2M به‌عنوان بنیان و بستر این فرایند، ارتباطی را فراهم می‌کند که ضامن پیاده‌سازی اینترنت اشیاء است.

اینترنت اشیاء، همچنین گسترش طبیعی اسکادا (سامانه‌ی سرپرستی و گردآوری داده یا SCADA) است؛ اسکادا، دسته‌ای از برنامه‌های کاربردی نرم‌افزاری برای کنترل فرایند است که برای گردآوری داده‌ها در زمان واقعی از مکان‌های راه دور به‌منظور کنترل تجهیزات و شرایط به‌کار می‌رود. سیستم‌های اسکادا شامل قطعات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری هستند. سخت‌افزار، داده‌ها را گردآوری کرده و آن را به رایانه‌ای که نرم‌افزار اسکادا روی آن نصب شده است، منتقل می‌کند. این داده‌ها سپس پردازش شده و در زمان مقتضی ارائه می‌شوند. می‌توان گفت در پی تکامل اسکادا، آخرین نسلِ سیستم‌های اسکادا به‌تدریج به نخستین نسل سیستم‌های IoT تبدیل شده‌اند و بستری برای رشد و توسعه‌ی این سیستم‌ها فراهم کرده‌اند.

با این حال باید گفت، مفهوم اکوسیستم IoT تا اواسط سال ۲۰۱۰، تحقق نیافت. در این سال بود که دولت چین اعلام کرد اینترنت اشیاء را در اولویت استراتژیک برنامه‌ی پنج‌ساله‌ی خود قرار می‌دهد و به مفهوم اکوسیستم اینترنت اشیاء صورت عینی و واقعی می‌بخشد.    

کاربرد اینترنت اشیاء

بدون شک، قدرت اصلی اینترنت اشیا تأثیر بالایی است که در جنبه‌های مختلف زندگی روزمره و رفتار کاربران بالقوه می‌تواند داشته باشد. از دیدگاه یک کاربر، کاربردهای IoT در هر دو زمینه کسب‌وکار و زندگی شخصی قابل مشاهده خواهد بود.

در زمینه کاربردهای روزمره و شخصی، راحتی در سبک زندگی، سلامت ، یادگیری پیشرفته، سرگرمی، کاهش هزینه‌های انرژی تنها برخی از سناریوهای کاربردی ممکن است که پارادایم جدید نقش مهمی در آینده‌ای نزدیک دارد. به‌طور مشابه، از منظر کاربران کسب و کار، تسهیل مواردی نظیر اتوماسیون و تولید صنعتی، تدارکات، مدیریت کسب و کار / فرآیند، کاربردهای پزشکی، حوزه سلامت ، امنیت و حمل و نقل هوشمند مردم و کالاها قابل مشاهده است.

Forrester در گزارشی ، دو فرصت کلیدی در زمینه‌ی اینترنت اشیا (Internet of Things) معرفی نموده است:

محصولات هوشمند: بهره‌برداری شرکت‌ها از ویژگی‌های مدرن IoT و در محصولات هوشمند و ایجاد تجربه‌های جدید برای کاربران

هوشمندی کسب و کار: بهره‌برداری شرکت‌ها از اینترنت اشیا جهت افزایش بهره‌وری اطلاعاتی و عملیاتی

در ادامه چند مورد از کاربردهای‌های اینترنت اشیا در صنایع مختلف ارائه می‌شود.

روشنایی هوشمند:

تصور کنید هنگامی ‌که به خانه بر می‌گردید، روشنایی خانه قبل از ورودتان روشن شود و لامپ‌های کنار تخت به‌طور خودکار شب‌ها کم‌نور شود و صبح‌ها با تنظیم رنگ و روشنایی، شما را بیدار کند. نورپردازی یک فناوری قدرتمند است که می‌تواند زندگی روزمره ما را در بسیاری جهات تقویت و در عین حال در حفظ انرژی خانه، سازمان‌ها و شهرها مؤثر باشد.

خودروهای هوشمند:

خودروهای هوشمند می‌توانند به ایمنی و امنیت سرنشینان کمک کنند. این ماشین‌ها اطلاعات مربوط به شرایط جاده‌ای، ترافیکی و سایر موانع را در اختیار راننده قرار می‌دهند. سنسورهای تعبیه شده در خودروها، به شناسایی محیط اطراف و موقعیت‌یابی کمک می‌کند. اپلیکیشن‌های ارتباطی می‌توانند در صورت سانحه، با مراکز اورژانس طور خودکار تماس بگیرند و همچنین تعمیرات و نگهداری وسایل نقلیه که راهی پیشگیرانه برای تأمین امنیت خودرو است، به خوبی از خرابی‌های ناگهانی و هزینه‌های غیر منتظره جلوگیری کند.

محافظت از محیط زیست:

IoT می‌تواند به‌طور گسترده بر حفظ محیط زیست تأثیرگذار باشد. افزایش بهره‌وری تولید از طریق اینترنت اشیا به کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند و کلان داده‌ها با کمک سیستم‌های نظارتی، اطلاعات ارزشمندی از محیط‌هایی که بر سلامت ما تأثیر گذارند فراهم می‌آورند. IoT روش‌های خلاقانه‌ای برای کنترل جنبه‌های مختلف حفاظت از محیط، تغییرات آب و هوایی و جلوگیری از شکار غیرمجاز و جنگل‌زدایی دارد.

اینترنت اشیا و سلامت:

با ادغام IoT و زندگی ، بهبود قابل توجهی در حوزه سلامت و خدمات بیمارستانی در حال وقوع است. اینترنت اشیا برای بیماران این امکان را فراهم می‌کند تا کنترل وضعیت را در دست بگیرند و پزشکان و کارکنان بیمارستان نیز می‌توانند مراقبت‌های مؤثری را ارائه دهند. پزشکان با جمع آوری داده‌های بیمار در طول اقامت در بیمارستان و یا با استفاده از سیستم‌های Telemedicine، دیدگاه‌های دقیق‌تری نسبت به وضعیت بدن بیمار کسب نموده و طرح‌های مراقبتی ویژه و تخصصی‌تری را برای هر بیمار ارائه دهند .

کلان داده:

اینترنت اشیا مانند اقیانوسی از کلان داده‌ها است که می‌تواند به شهرها برای پیش‌بینی‌های دقیق ، ارائه‌ی خدمات پزشکی به‌موقع، تعمیرات و نگهداری ماشین‌آلات و به کسب و کارها با ایجاد بینش از این داده‌ها کمک کند. با پیشرفت اینترنت اشیا و کاربردهای رو به گسترش آن، حجم داده‌هایی که به وسیله محرک‌ها و سنسورها ایجاد می‌شود افزایش یافته و در این امر فرصت‌های زیادی برای کسب و کارها فراهم خواهد ساخت.

تولید:

کاربرد اینترنت اشیا در تولید منجر به هزینه‌های پایین‌تر تولید و کیفیت بالاتر خواهد شد. دستگاه‌های هوشمند و سنسورها اشتباه نمی‌کنند و با دقت و بهره‌وری بالا کارهای خود را انجام می‌دهند. برای آن دسته از تولیدکنندگان که محصولات پیچیده‌ای مانند اجزای هواپیما تولید می‌کنند، اطمینان از اتصال یکپارچه اجزا بسیار حائز اهمیت است. با استفاده از تکنولوژی‌های ردیابی علاوه بر جلوگیری از هزینه‌های اضافی، به ‌سرعت می‌توان از اشتباهاتی که در حال وقوع است جلوگیری نمود.

کشاورزی:

اپلیکیشن‌های اینترنت اشیا برای پاسخگویی نیازهای بخش کشاورزی به طور روز افزودن در حال پیشرفت است و منجر به فرایندهای کارآمدتر با بازدهی بیشتر می‌شوند. مثلاً جمع‌آوری داده‌ها در مورد شرایط کاشت و خاک باعث مدیریت بهتر منابع از جمله آب و کود مصرفی می‌شود؛ سیگنال‌های جی‌پی‌اس می‌توانند اطلاعات دقیق آب و هوایی را ارائه دهند که می‌تواند مورد تحلیل قرار گیرد و با سیستم‌های آبیاری و نظارتی یکپارچه شود. هواپیماهای بدون سرنشین (درن‌ها) و سنسورها می‌توانند داده‌های زمانی واقعی محصولات کشاورزی، آبیاری و دام را جمع‌آوری نموده و با سیستم‌های دیگر یکپارچه شوند.

اینترنت اشیاء چگونه کار می‌کند؟

اکوسیستم IoT مجموعه‌ای از دستگاه‌های هوشمندِ مبتنی‌بر وب است که با بهره‌گیری از پردازنده‌های جاسازی‌شده، سنسورها و سخت‌افزار ارتباطی، به گردآوری، ارسال و اقدام روی داده‌های دریافت‌شده از محیط‌ می‌پردازد. داده‌های گردآوری‌شده توسط حسگرها از طریق اتصال به یک درگاه IoT یا دستگاه لبه (Edge Device) برای تحلیل به فضای ابری ارسال شده یا اینکه به‌صورت محلی تحلیل می‌شوند. گاهی اوقات، این دستگاه‌ها با سایر دستگاه‌های مرتبط، ارتباط برقرار کرده و برپایه‌ی اطلاعاتی که از یکدیگر می‌گیرند، عمل می‌کنند. این دستگاه‌ها بیشترِ کارها را بدون دخالت انسان انجام می‌دهند. البته افراد می‌توانند با دستگاه‌ها تعامل داشته باشند؛ برای نمونه، می‌توانند آنها را تنظیم کنند؛ به آنها دستورالعمل بدهند یا به داده‌ها دسترسی پیدا کنند.

باید توجه داشت که پروتکل‌های اتصال، شبکه و ارتباطات که با این دستگاه‌های مبتنی‌بر وب به‌کار می‌روند، عمدتاً به اپلیکیشن‌های خاص IoT، بستگی دارند.

اینترنت اشیاء چه مزایایی دارد؟

اینترنت اشیاء مزایای زیادی را برای سازمان‌ها و کسب‌وکارها به‌همراه دارد.به‌کمکِ IoT،سازمان‌ها می‌توانند:

  • بر فرایندهای کلی کسب‌وکار خود نظارت کنند؛
  • تجربه‌ی مشتری را بهبود بخشند؛
  • در وقت و پول صرفه‌جویی کنند؛
  • بهره‌وری کارکنان را افزایش دهند؛
  • مدل‌های کسب‌وکار را ادغام و هماهنگ کنند؛
  • تصمیم‌های کسب‌وکاری بهتری اتخاذ کنند؛ و درنهایت
  • درآمد بیشتری کسب کنند.

اینترنت اشیاء، شرکت‌ها را تشویق می‌کند تا رویکرد‌های خود را نسبت به کسب‌وکار، صنعت و بازارشان بازنگری کنند و با بهره‌مندی از ابزارهایی مؤثر، راهبردهای کسب‌وکارشان را بهبود بخشند.

چشم انداز اینترنت اشیا:

تکامل اینترنت و پهنای باند و پروتکل‌های ارتباطی در پیشرفت IoT بسیار مهم است. هر ساله اینترنت سریع‌تر و ارزان‌تر می‌شود و علاوه بر این، دستگاه‌های دیگری با عملکرد داخلی Wi-Fi ایجاد می‌شوند و پروتکل‌های پیشرفته‌تری مانند NB-IoT برای اینترنت اشیا با سرعت بیشتر و مصرف انرژی پایین‌تری در حال توسعه است. در نتیجه، اشیا با سرعت بیشتر و ارزانتری به اینترنت متصل خواهند شد.

با توجه به (WoT (Web of Things ، جریان داده‌ها از فرد به فرد، از فرد به دستگاه و از دستگاه به دستگاه وجود دارد. ارتباط دستگاه‌ها به‌طور فزاینده‌ای به اتصالات اینترنتی ختم می‌شود. در نهایت، اینترنت اشیا می‌تواند وسیله‌ای برای سود بیشتر، راحتی بیشتر و استفاده بهتر از منابع، حفظ انرژی و محیط زیست در آینده‌ای نه چندان دور باشد.

ندا ساکت یزدی
ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.