اینترنت اشیا یا IOT (مخفف: The Internet of Things) یک شبکه‌ی به هم پیوسته از اشیای فیزیکی، تراشه‌های سخت‌افزاری در بدن حیوانات، دستگاه‌ها و ابزارهای هوشمند است. این اشیا دارای شناسه‌های یکتا و منحصربه‌فرد (uids) هستند و بدون تعامل انسان و با استفاده از حسگرها و نرم افزارها با یکدیگر ارتباط دارند. در واقع این دستگاه‌ها از طریق اتصال به اینترنت می‌توانند برای انتقال داده‌ها، تجزیه و تحلیل اطلاعات و کنترل یکدیگر از راه دور استفاده شوند. لذا اینترنت اشیا در دنیا اهمیت زیادی دارد و از آن برای کاربردهای مختلفی بهره‌برداری می‌شود. به عنوان مثال می‌توانیم به صنایع تولیدی، تجاری، پزشکی، کشاورزی و حتی خرده‌فروشی اشاره کنیم. همچنین باید بدانید که iot با فعال کردن چندین دستگاه از طریق تلفن هوشمند یا از طریق دستورات گفتاری، سهولت استفاده را نیز افزایش می‌دهد. برای دریافت اطلاعات بیشتر با بیت اند همراه شوید.
IOT اصطلاحی فراگیر برای تعداد فزاینده‌ای از وسایل الکترونیکی است که برای ارسال اطلاعات، دریافت دستورالعمل یا هر دو به اینترنت متصل هستند. خوب است بدانید که این سیستم می‌تواند کارایی مشابه با اینترنت برای فرآیندهای تولید و سیستم‌های توزیع به ارمغان بیاورد. میلیاردها حسگر مبتنی بر اینترنت در سراسر جهان تعبیه شده‌اند که مجموعه‌ی فوق‌العاده غنی از داده‌ها را ارائه می دهند. بنابراین شرکت‌ها می‌توانند از آن‌ها برای بهبود ایمنی عملیات خود، پیگیری دارایی‌ها و کاهش فرآیندهای دستی استفاده کنند. به عنوان مثال داده‌های ماشین‌ها را می‌توان برای پیش‌بینی خرابی تجهیزات مورد استفاده قرار داد و هشدارهایی برای جلوگیری از توقف طولانی‌مدت به سازندگان ارائه داد. همچنین صاحبان کسب و کار می‌توانند از دستگاه‌های IoT برای جمع‌آوری داده‌ها در مورد نیازها و رفتارهای مشتری استفاده کنند. (البته به شرطی که این موارد قوانین حفظ حریم خصوصی و امنیت کاربران را نقض نکند.)
مثال اینترنت اشیا
دستگاه‌های مبتنی بر iot طیف فوق‌العاده گسترده‌ای از اشیا را در برمی‌گیرند که می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- نسخه‌های هوشمند لوازم خانگی مانند: یخچال و لامپ
- گجت‌هایی که فقط می‌توانند در دنیای اینترنت فعال باشند؛ مانند: دستیارهای دیجیتالی به سبک الکسا
- حسگرها و سنسورهای مجهز به اینترنت که در صنایع گوناگونی از جمله کارخانه‌ها، مراقبت‌های بهداشتی، حمل و نقل، مراکز توزیع و مزارع استفاده می‌شوند.
برای درک نحوه عملکرد این کار، یک خانه هوشمند را تصور کنید که دارای برنامه‌های دستیار صوتی تعاملی مانند Alexa آمازون، Google Home، ترموستات هوشمند، لامپ هوشمند و یک سیستم آبپاش با فناوری پیشرفته باشد. حال با کمک Iot می‌توانید این دستگاه‌ها را با استفاده از دستورات صوتی کنترل کنید. خوب است بدانید که بسیاری از این دستگاه‌ها قابلیت انتقال داده‌ها را از طریق اپلیکیشن به گوشی شما دارند. این داده‌ها می‌توانند تصویر واضح‌تری از چیزهایی که در خانه استفاده می‌شوند ارائه دهند. (مانند مصرف آب از سیستم آبپاش، نیاز الکتریکی به روشنایی داخلی، مدت زمان مصرف واحد گرمایش یا تهویه مطبوع) بنابراین داده‌های به‌دست‌آمده از این دستگاه‌ها، تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد نحوه و زمان استفاده از آن‌ها را برای افراد آسان‌تر می‌کند.
تاریخچه اینترنت اشیا
پس از آشنایی با اینترنت اشیا قصد داریم نگاهی به تاریخچه‌ی آن بیندازیم و نحوه‌ی گسترش و توسعه‌ی آن را شرح دهیم. در حقیقت اولین اقدامات برای راه‌اندازی این سیستم در سال 1982 توسط دانشجویان دانشگاه کارنگی ملون انجام شد. آن‌ها دستگاه فروش خودکار بخش را از طریق شبکه‌ی محلی به رایانه اصلی متصل کردند تا بتوانند نوشیدنی‌های موجود را بررسی کنند. سپس در سال 1989 شبکه‌ی جهانی وب توسط تیم برنرز لی، دانشمند بریتانیایی، اختراع شد.
سال‌های 1990 تا 1999 نیز اولین دستگاه‌های این فناوری در دنیا به وجود آمدند. به عنوان مثال جان رامکی اولین دستگاه IOT را ایجاد کرد؛ توستری که می‌توانست از طریق اینترنت روشن و خاموش شود. سپس در سال 1993، اولین نمونه‌ی اولیه وب‌کم جهان به نام Trojan Room Coffee Pot در دانشگاه کمبریج نصب شد تا بر میزان قهوه باقی مانده در دستگاه نظارت کند. در نهایت iot در 1999 توسط کوین اشتون ابداع شد. بدین ترتیب این فناوری گسترش یافت تا زمانی که در سال 2005 اولین خانه‌ی هوشمند ساخته شد و در سال 2019، یک حیوان برای مدتی محدود با مغز جدید Raspberry Pi به زندگی بازگشت.
با این حال، طبق گزارش‌ها، اینترنت اشیا بین سال‌های 2008 تا 2009، زمانی که تعداد ماشین‌های متصل از تعداد انسان‌های روی کره زمین پیشی گرفت، شکل گرفت. در حال حاضر، حدود 21.5 میلیارد دستگاه متصل در جهان وجود دارد که تقریبا سه برابر تعداد افراد روی کره زمین است.
اجزای اصلی اینترنت اشیا
اجزای اساسی سیستم iot شامل 4 مورد می‌شوند که در این بخش به معرفی آن‌ها می‌پردازیم.
حسگرها و دستگاه‌ها
حسگرها یا دستگاه‌ها به جمع‌آوری داده‌های بسیار دقیق از محیط اطراف کمک می‌کنند. این داده‌های جمع‌آوری‌شده می‌توانند درجات مختلفی از پیچیدگی را داشته باشند. به عنوان مثال می‌توانیم به یک سنسور ساده نظارت بر دما یا یک فید ویدیوی کامل پیچیده اشاره کنیم. همچنین باید بدانید که یک دستگاه می‌تواند چندین سنسور داشته باشد و برای انجام کارهایی بیشتری با هم ترکیب شوند. مثلا دستگاه تلفن همراه دارای چندین حسگر مانند GPS، شتاب سنج و دوربین است. با این حال توجه داشته باشید که در مرحله‌ی اول، هدف فقط جمع‌آوری داده‌ها از محیط اطراف است. (خواه یک حسگر مستقل باشد یا ترکیبی از چندین دستگاه)
لایه‌ی شبکه یا اتصال
در این مرحله از آشنایی با اینترنت اشیا باید بدانید که داده‌های جمع آوری شده به یک زیرساخت ابری فرستاده می‌شوند. حال از آنجایی که برای این انتقال به یک وسیله نیاز است؛ سنسورها را می‌توان از طریق رسانه‌های مختلف ارتباط و حمل و نقل مانند شبکه‌های سلولی، ماهواره‌ای، وای‌فای، بلوتوث، شبکه‌های WAN و غیره به ابر متصل کرد. در این میان هر گزینه‌ای که انتخاب شود دارای برخی مشخصات و معاوضه بین مصرف برق، محدوده و پهنای باند است. بنابراین انتخاب بهترین گزینه اتصال در سیستم IOT امر مهمی شناخته می‌شود.
پردازش داده‌ها
هنگامی که داده‌ها جمع‌آوری می‌شوند و از طریق لایه‌ی شبکه به ابر می‌رسند، نوبت به پردازش داده‌های به دست آمده توسط نرم افزار می‌رسد. این کار می‌تواند از یک چیز بسیار ساده تا پیچیده متغیر باشد. به عنوان مثال بررسی اینکه دما در دستگاه‌هایی مانند AC یا بخاری در محدوده قابل قبولی است یا خیر. گاهی اوقات نیز می‌تواند در جهت مسائل امنیتی مانند شناسایی سارقان در خانه‌ی شما با استفاده از وب‌کم کامپیوتر در ویدیو بسیار پیچیده باشد.
با این حال، ممکن است شرایطی به وجود بیاید که به تعامل کاربر نیاز باشد. به عنوان مثال اگر دما خیلی بالا باشد یا اگر یک مزاحم در خانه‌ی شما وجود داشته باشد چه باید کرد؟ در اینجا است که نوبت به مرحله‌ی بعدی یعنی لایه‌ی کاربرد می‌رسد.
لایه‌ی کاربرد
در این مرحله اطلاعاتی باید در اختیار کاربر نهایی قرار گیرد. این کار را می‌توان با فعال کردن هشدار در تلفن‌های همراه یا اطلاع‌رسانی از طریق پیامک یا ایمیل انجام داد. همچنین می‌توان قوانینی را از قبل تعریف کرد تا به صورت خودکار انجام شوند. در این زمان iot می‌تواند تنظیمات را به طور خودکار اجرا کند تا نیازی به حضور فیزیکی انسان نباشد.
حوزه های اینترنت اشیا
اینترنت اشیا در حوزه‌های مختلفی به کار می‌رود که در این بخش با مهم‌ترین آن‌ها آشنا می‌شوید. این موارد شامل انواع صنایع تولیدی، خرده‌فروشی، حمل و نقل، خدمات بهداشتی و عمومی هستند.
صنایع تولیدی
شرکت‌ها با استفاده از IOT می‌توانند هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهند و مدیریت موثری بر عملکرد دارایی‌های خود داشته باشند. به عنوان مثال از سنسورهایی که خرابی قریب‌الوقوع تجهیزات را تشخیص می‌دهند استفاده کنند یا به سرعت از زمانی که بازده تولید کاهش می‌یابد باخبر شوند. از مهم‌ترین صنایع تولیدی در این زمینه نیز می‌توانیم به خودروسازی اشاره کنیم که از طریق برنامه‌های iot، اطلاعات را جمع‌آوری می‌کنند و آن‌ها را در اختیار تولیدکنندگان و تامین‌کنندگان می‌گذارند. همچنین می‌توانند عملکرد خطوط تولید و زنجیره‌ی تامین خود را بهینه کنند.
خرده‌فروشی
برنامه‌های کاربردی IOT به خرده‌فروشان امکان مدیریت موجودی، بهینه‌سازی مدیریت زنجیره‌ی تامین، بهبود تجربه مشتری و کاهش هزینه‌های عملیاتی را می‌دهد.
صنایع حمل و نقل
داده‌های حسگر اینترنت اشیا می‌تواند به ناوگان کامیون‌ها، قطارها یا کشتی‌های حامل بار اجازه دهد تا بر اساس تغییرات آب‌وهوا یا در دسترس بودن راننده، مسیریابی را تغییر دهند.
بخش عمومی و بهداشتی
شرکت‌های خدماتی دولتی می‌توانند از برنامه‌های iot برای اطلاع‌رسانی به کاربران در مورد قطعی برق یا وقفه در خدمات آب استفاده کنند. همچنین این سیستم می‌تواند برای کارکنان مراقبت‌های بهداشتی بسیار مفید باشد. به عنوان مثال می‌توانیم به تولید تجهیزات پزشکی، نظارت مستمر بر بیمار از طریق ابزارهای مختلف و مراقبت در خانه اشاره کنیم.
انواع اینترنت اشیا
فناوری IOT به طور کلی شامل 4 نوع می‌شود که در زیر به معرفی این موارد می‌پردازیم:
- اینترنت اشیا صنعتی یا IIoT (Industrial ): زیرمجموعه‌ای از IOT است که از سنسورهای متصل و ابزارهای دقیق برای ماشین‌آلات در بخش‌های حمل و نقل و صنعتی تشکیل شده است. (IIoT را می‌توان به عنوان قدیمی‌ترین و شناخته‌شده‌ترین نوع از این فناوری دانست.)
- اینترنت اشیا تجاری یا CIoT (Commercial): از این نوع بیشتر در صنایع کشاورزی، بهداشتی و نفت و گاز استفاده می‌شود.
- اینترنت اشیا مصرف کننده (Consumer): به عنوان مثال می‌توانیم به دستگاه‌های متصل به وسایل تناسب اندام اشاره کنیم که حرکات ما را ردیابی می‌کنند و داده‌ها را از طریق اینترنت به اپلیکیشن هوشمند می‌فرستند.
- اینترنت اشیا نظامی (Military): از این نوع می‌توان در راستای مسائل امنیتی مانند ساخت ربات‌های نظامی استفاده کرد.
کاربرد اینترنت اشیا
اینترنت اشیا در دنیا کاربردهای بسیار متنوعی دارد و در هر حوزه‌ای می‌تواند امکانات مختلفی را ارائه دهد. در لیست زیر رایج‌ترین کاربردهای این سیستم را مشاهده می‌کنید:
- تشخیص به موقع در هنگام بروز مشکلات در تجهیزات
- ایجاد ایمنی بیشتر در سازمان‌ها با اندازه‌گیری داده‌ها و نظارت بر تجهیزات
- شبکه‌های برق هوشمند
- راه‌اندازی یک شبکه کامپیوتری
- کنترل هوشمند مکان‌های حفاری ایزوله در صنایع نفت و گاز با سنسورهای iot
- تهویه مطبوع با سیستم‌های کنترل آب و هوا در سراسر کشور
- اندازه‌گیری دمای بدن افراد از طریق دوربین‌های حرارتی با استفاده از فناوری مادون قرمز در صنایع پزشکی، نظامی و آتش‌نشانی
- دسترسی آسان و سریع متخصصان مراقبت‌های بهداشتی به اطلاعات بیماران؛ مانند: نظارت بر قند خون، فشار خون و ضربان قلب
جمع‌بندی
در این مطلب از بیت اند به معرفی صفر تا صد اینترنت اشیا پرداختیم. این سیستم شامل تمامی دستگاه‌ها و اشیای فیزیکی می‌شود که بدون دخالت انسان و فقط از طریق اتصال به اینترنت ارتباط دارند. لذا استفاده‌های زیادی از این دستگاه‌ها می‌شود که می‌توانیم به کاربردهای تجاری، خانگی، صنعتی، پزشکی، عمومی و کشاورزی اشاره کنیم.
