فناوری برتر و نوظهور اینترنت اشیا

یکی از مفاهیم نسبتاً جدیدی که این روزها زیاد به گوش می‌رسد، اینترنت اشیا یا اینترنت چیزها است که با نام اختصاری IoT شناخته می‌شود. این مفهوم زمانی گسترش پیدا کرد که ارتباطات بی‌سیم (وایرلس) افزایش یافت و اشیا و اطراف ما را در برگرفت.

اما مفهوم این فناوری نوظهور و کاربردی شاید هنوز برای بسیاری از ما ناشناخته و گنگ باشد. ما در این مطلب سعی داریم تا یک راهنمای کامل در مورد اینترنت اشیا ارائه کنیم و توضیح دهیم که این فناوری جدید چیست، چه کاربردی دارد و چرا وجود آن در زندگی مدرن اهمیت دارد. با ما در شرکت کاوشکام آسیا همراه باشید.

اینترنت اشیا، کاربردها و مزایای آن

اینترنت اشیا (IoT) چیست؟

اینترنت اشیا (Internet of Things یا به اختصار IoT)، سیستمی متشکل از دستگاه‌های محاسباتی مرتبط، اشیا، ماشین‌های مکانیکی و دیجیتال، حیوانات یا انسان‌ها است که هر یک شناسه‌های منحصر به‌ فرد (UID) دارند و می‌توانند داده‌ها را از طریق شبکه، بدون نیاز به تعامل انسان با انسان یا انسان با کامپیوتر انجام دهند.

در واقع، اینترنت اشیا (IoT) یک شبکه‌ی بزرگ جهانی متشکل از اشیای متصل به اینترنت است. منظور از «اشیا» حسگرها، پردازنده‌ها و نرم‌افزارهایی هستند که داده‌های مربوط به نحوه استفاده و محیط اطرافشان را جمع‌آوری می‌کنند و به اشتراک ‌می‌گذارند. یک پلتفرم اینترنت اشیا، داده‌ها را از دستگاه‌های مختلف می‌گیرد و آن‌ها را یکپارچه می‌کند، سپس تجزیه و تحلیل‌های خود را اعمال می‌کند تا ارزشمندترین اطلاعات را با برنامه‌های کاربردی ساخته شده برای رفع نیازهای خاص به اشتراک بگذارد.

امروزه سازمان‌های فعال در حوزه‌های مختلف به طور فزاینده‌ای از اینترنت اشیا استفاده می‌کنند تا کارآمدتر عمل کنند، مشتریان را بهتر درک کنند، خدمات مشتریان را افزایش دهند، تصمیم‌گیری‌های خود را بهبود ببخشند و ارزش خود را افزایش دهند.

اینترنت اشیا در گذر زمان

در جدول زیر تاریخچه اینترنت اشیا را به صورت خلاصه مشاهده می‌کنید:

اینترنت اشیا چگونه کار می کند؟

اکوسیستم اینترنت اشیا متشکل از دستگاه‌های هوشمند مبتنی بر وب است که از سیستم‌های تعبیه‌شده مانند پردازنده‌ها، حسگرها و سخت‌افزارهای ارتباطی استفاده می‌کنند تا داده‌هایی که از محیط خود به دست می‌آورند را جمع‌آوری، ارسال و بر روی آن‌ها عملیات انجام دهند. دستگاه‌های اینترنت اشیا داده‌های حسگری را که جمع‌آوری می‌کنند که با اتصال به اینترنت اشیا یا سایر دستگاه‌ها به دست آورده‌اند و سپس این داده‌ها را برای تجزیه و تحلیل به فضای ابری یا فضای لوکال ارسال می‌کنند.

گاهی نیز این دستگاه‌ها با سایر دستگاه‌های متصل ارتباط برقرار می‌کنند و بر اساس اطلاعات دریافتی از یکدیگر، عمل می‌کنند. دستگاه‌ها معمولاً کار خود را بدون دخالت انسان انجام می‌دهند، اگرچه افراد می‌توانند با دستگاه‌ها تعامل داشته باشند - به عنوان مثال، برای راه‌اندازی، ارائه‌ی دستورالعمل‌ها یا دسترسی به داده‌ها.

اتصال، شبکه و پروتکل‌های ارتباطی مورد استفاده با این دستگاه‌های دارای وب تا حد زیادی به برنامه‌های خاص استفاده شده در اینترنت اشیا بستگی دارد. اینترنت اشیا همچنین می‌تواند از هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (Machhine Learning) برای کمک به آسان‌تر و پویاتر کردن فرآیندهای جمع‌آوری داده‌ها استفاده کند.

نحوه کار اینترنت اشیا چگونه است

چرا اینترنت اشیا مهم است؟

اینترنت اشیا به انسان کمک می‌کند تا هوشمندتر زندگی و کار کند و همچنین کنترل کاملی بر زندگی خود به دست آورد. اینترنت اشیا علاوه بر این که دستگاه‌های خانه را هوشمند می‌کند و به اصطلاح خانه هوشمند را ارائه می‌کند، برای تجارت و کسب‌ و کارها هم ضروری است. IoT به ها کمک می‌کند تا بر نحوه عملکرد سیستم‌هایشان نظارت لحظه‌ای داشته باشند و عملکرد تمامی دستگاه‌ها، از عملکرد ماشین‌ها گرفته تا زنجیره تامین و عملیات لجستیک، را حتی از راه دور بررسی کنند.

اینترنت اشیا شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا فرآیندها را خودکار و هزینه‌های نیروی کار را کاهش دهند. این فناوری برتر و نوظهور با خودکارسازی کارها، ضایعات را کاهش می‌دهد، ارائه خدمات را بهبود می‌بخشد، تولید و تحویل کالا را کم‌هزینه‌تر می‌کند و همچنین شفافیت را در معاملات با مشتری افزایش می‌دهد.

به این ترتیب، اینترنت اشیا یکی از مهم‌ترین فناوری‌های زندگی روزمره‌ انسان امروزی است و از آن‌جایی که ها هر روز نیاز به وجود دستگاه‌های متصل را برای ماندن در عرصه رقابت درک می‌کنند، تکنولوژی IoT نیز به کار خود ادامه می‌دهد و توسعه می‌یابد.

مزایای اینترنت اشیا برای سازمان‌ها و شرکت‌ها چیست؟

اینترنت اشیا چندین مزیت را به سازمان‌ها ارائه می دهد. برخی از مزایا مربوط به صنعت خاصی و برخی دیگر در چندین صنعت قابل اجرا هستند. برخی از مزایای مهم اینترنت اشیا برای کسب‌وکارها عبارتند از:

• نظارت بر فرآیندهای تجاری؛
• بهبود تجربه مشتری (CX)؛
• صرفه‌جویی در زمان و هزینه؛
• افزایش بهره‌وری کارکنان؛
• یکپارچه‌سازی و تطبیق مدل‌های کسب‌وکار؛
• بهبود تصمیم‌گیری‌های تجاری؛
• افزایش درآمد.

اینترنت اشیا شرکت‌ها را تشویق می‌کند تا در روش‌های نگرش‌شان نسبت به بازنگری کنند و این کار به کمک ابزارهایی انجام می‌شود که IoT برای بهبود استراتژی‌های در اختیار شرکت‌ها قرار می‌دهد.

به طور کلی، از اینترنت اشیا در صنایع تولیدی، حمل‌ونقل و سازمان‌های خدماتی بسیار استفاده می‌شود. اما استفاده از این تکنولوژی در صنایع کشاورزی، زیرساخت‌ها و صنایع اتوماسیون خانگی هم افزایش پیدا کرده و موجب شده است تا بسیاری از سازمان‌های فعال در این صنایع به سمت تحول دیجیتال سوق پیدا کنند.

اینترنت اشیا کار کشاورزان را تسهیل می‌کند. حسگرهایی که در اینترنت اشیا برای صنایع کشاورزی استفاده می‌شوند، می‌توانند داده‌های مربوط به بارندگی، رطوبت، دما، خاک و سایر عوامل را جمع‌آوری کنند و به این ترتیب به خودکارسازی تکنیک‌های کشاورزی کمک کنند.

اینترنت اشیا امکان نظارت بر عملیات زیرساخت را هم فراهم می‌کند. برای مثال، حسگرهای اینترنت اشیا برای نظارت بر عملکرد ساخت یا تغییرات در ساختمان‌های سازه‌ای، پل‌ها و سایر زیرساخت‌ها استفاده شوند. استفاده از این تکنولوژی در عملیات زیرساخت مزایایی مانند صرفه‌جویی در زمان و هزینه، بهبود کیفیت زندگی و گردش کار بدون استفاده از کاغذ را به همراه دارد.

استفاده از IoT در مقیاس وسیع‌تر نیز مشاهده می‌شود و از آن برای کنترل هوشمند شهرها بهره برده می‌شود؛ شهرهای هوشمند می‌توانند به شهروندان در کاهش ضایعات و مصرف انرژی کمک کنند.

مزایای اینترنت اشیا برای سازمان ها و شرکت ها

مزایا و معایب استفاده از فناوری اینترنت اشیا

برخی از مزایای اینترنت اشیا شامل موارد زیر است:

• توانایی دسترسی به اطلاعات از هر نقطه از زمین و در هر زمان بر روی هر دستگاه متصل؛
• بهبود ارتباطات بین دستگاه‌های الکترونیکی متصل؛
• انتقال داده‌ها از طریق شبکه‌ متصل و صرفه‌جویی در زمان و هزینه؛
• خودکارسازی وظایف و امور و کمک به بهبود کیفیت خدمات کسب‌وکار و همچنین کاهش نیاز به مداخله انسان.

برخی از معایب اینترنت اشیا شامل موارد زیر است:

• با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل و به اشتراک گذاری اطلاعات بین دستگاه‌ها، احتمال سرقت اطلاعات محرمانه توسط هکرها نیز افزایش می‌یابد.
• در برخی از صنعت‌ها ممکن است شرکت‌ها مجبور شوند به تعداد زیادی - شاید حتی میلیون‌ها - دستگاه اینترنت اشیا مجهز شوند که جمع‌آوری و مدیریت داده‌ها از تمامی این دستگاه‌ها چالش‌برانگیز خواهد بود.
• اگر اشکالی در سیستم وجود داشته باشد، این احتمال وجود دارد که هر دستگاهی که متصل است، خراب شود.
• از آنجایی که هنوز استاندارد بین‌المللی سازگاری برای IoT وجود ندارد، دستگاه‌هایی که سازنده‌های آن‌ها مختلف است، ممکن است در کانکت شدن به هم با مشکل مواجه شوند.

پر بازدیدترین مقالات ما را در این بخش دنبال نمایید
مدیریت ناوگان با بهره گیری از اینترنت اشیاء
سنسورهای IoT پایش شرایط محیطی و اینترنت اشیاء
چگونه فناوری‌ های دیجیتال صنعت سلامت را تغییر می ‌دهد

اینترنت اشیا چه کاربردهایی دارد؟

اینترنت اشیا در دنیای واقعی کاربردهای متعددی دارد، از اینترنت اشیای مصرف کننده و اینترنت اشیای سازمانی گرفته تا اینترنت اشیای تولیدی و صنعتی (IIoT). از این تکنولوژی در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، مخابرات و انرژی استفاده می‌شود. در ادامه به چند کاربرد IoT اشاره می‌کنیم:

• خانه‌های هوشمند مجهز به ترموستات هوشمند، لوازم سرمایشی و گرمایشی هوشمند، سیستم روشنایی و وسایل الکترونیکی هوشمند این امکان را برای افراد فراهم می‌کنند که از راه دور و از طریق رایانه و تلفن‌های هوشمند وسایل خود را کنترل کنند.
• دستگاه‌های پوشیدنی و گجت‌ها که مجهز به حسگرها و نرم‌افزارها هستند داده‌های دریافتی از کاربر را جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل می‌کنند و به این ترتیب زندگی مصرف‌کننده را آسان‌تر و سلامت‌تر می‌کنند. به عنوان مثال، بعضی از گجت‌ها مجهز به سنسور فشار خون هستند و اطلاعات را از بدن کاربر دریافت می‌کنند و از طریق اینترنت اشیا، داده‌های آنالیز شده را به دستگاه‌های متصل ارسال می‌کنند. اینترنت اشیا در مراقبت‌های بهداشتی، مزایای زیادی را ارائه می‌دهد، از جمله امکان نظارت دقیق‌تر بر بیماران با استفاده از تجزیه و تحلیل داده‌های دریافت شده از سنسورها.
• ساختمان‌های هوشمند می‌توانند با استفاده از حسگرهایی که تعداد ساکنان یک اتاق را تشخیص می‌دهند، هزینه‌های انرژی را کاهش دهند. به این ترتیب، دمای ساختمان به طور خودکار تنظیم می‌شود و سیستم تهویه به صورت خودکار با استفاده از سنسورها روشن می‌شود. برای مثال، در صورتی که حسگرها تشخیص دهند تعداد افراد اتاق کنفرانس زیاد است و گرمای بیشتری وجود دارد، با استفاده از اینترنت اشیا گرمای اتاق کنفرانس را کاهش می‌دهند.
• در کشاورزی، سیستم‌های کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا می‌توانند با استفاده از حسگرهای متصل به نظارت بر نور، دما، رطوبت محیط و رطوبت خاک کمک کنند. اینترنت اشیا در خودکارسازی سیستم‌های آبیاری نیز مفید است.
• در یک شهر هوشمند، حسگرهای IoT، مانند چراغ‌های هوشمند خیابان و کنتورهای هوشمند، می‌توانند به کاهش ترافیک، صرفه‌جویی در مصرف انرژی، نظارت و رفع نگرانی‌های محیطی و بهبود بهداشت شهری کمک کنند.

کاربردهای اینترنت اشیا

استانداردهای اینترنت اشیا

چندین استاندارد در حال ظهور برای اینترنت اشیا وجود دارد که از میان آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• IPv6 بر روی شبکه‌های شخصی بی‌سیم کم مصرف (6LoWPAN) یک استاندارد باز است که توسط گروه ویژه مهندسی اینترنت (IETF) در سال 1998 تعریف شده است. استاندارد 6LoWPAN هر دستگاه رادیویی کم مصرفی را قادر می‌سازد تا با اینترنت ارتباط برقرار کند.
• زیگ بی (ZigBee) یک شبکه‌ی بی‌سیم کم مصرف و با نرخ داده کم است که عمدتاً در تنظیمات صنعتی از آن استفاده می‌شود. زیگ‌بی بر اساس استاندارد 802.15.4 موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) است. اتحادیه زیگ‌بی زبانی جهانی برای اینترنت اشیا تعریف کرد و آن را Dotdot نامید. این زبان به اشیای هوشمند امکان می‌دهد به طور ایمن در هر شبکه کار کنند و یکدیگر را بفهمند.
• LiteOS یک سیستم‌عامل شبه یونیکس برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم است. LiteOS از گوشی‌های هوشمند، گجت‌های پوشیدنی، برنامه‌های کاربردی تولید هوشمند، خانه‌های هوشمند و اینترنت وسایل نقلیه (IoV) پشتیبانی می‌کند. LiteOS همچنین به عنوان یک پلتفرم توسعه دستگاه هوشمند عمل می‌کند.
• OneM2M یک لایه سرویس ماشین با ماشین (دستگاه به دستگاه) است که هم در نرم‌افزار و هم سخت‌افزار برای اتصال دستگاه‌ها تعبیه می‌شود. OneM2M به عنوان بدنه‌ استانداردسازی جهانی و برای توسعه استانداردهای قابل استفاده مجدد ایجاد شد تا برنامه‌های اینترنت اشیا بتوانند از طریق ساختارهای مختلف ارتباط برقرار کنند.
• سرویس توزیع داده (DDS) توسط گروه مدیریت اشیا (OMG) توسعه یافته است و یک استاندارد و چارچوب برای اینترنت اشیا به منظور ارتباطات فوری و مقیاس‌پذیر ماشین با ماشین است.
• پروتکل صف‌بندی پیشرفته پیام (AMQP) یک استاندارد منبع‌باز برای پیام‌رسانی غیرهمزمان باسیم است. AMQP پیام‌های رمزگذاری شده و قابل تعامل بین سازمان‌ها و برنامه‌ها را فعال می‌کند. این پروتکل در پیام‌رسانی مدل کلاینت-سرور و در مدیریت دستگاه‌های اینترنت اشیا استفاده می‌شود.
• پروتکل برنامه محدود (CoAP) یک پروتکل طراحی شده توسط کارگروه مهندسی اینترنت (IETF) است. این پروتکل مشخص می‌کند که دستگاه‌های کم‌مصرف و دارای محدودیت محاسباتی چگونه می‌توانند در اینترنت اشیا کار کنند.
• شبکه لورا (LoRaWAN) پروتکلی برای شبکه های WAN است که برای پشتیبانی از شبکه های بزرگ مانند شهرهای هوشمند با میلیون‌ها دستگاه کم مصرف طراحی شده است.

کلام پایانی

با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل، محیط زندگی و کار ما مملو از محصولات هوشمند می‌شود. از خودروهای متصل به اینترنت گرفته تا گجت‌های پوشیدنی همگی در رفاه و آسایش بیشتر انسان نقش دارند. در این مطلب به طور کامل به اینترنت اشیا پرداختیم و با کاربردهای آن آشنا شدیم.

اینترنت اشیا یا IoT به انسان کمک می‌کند تا کار خود را هوشمندتر انجام دهد و کنترل دقیق‌تری بر وسایل و محیط پیرامون خود داشته باشد. انتظار می‌رود که در آینده، تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت افزایش بیشتری داشته باشد. شاید چند سال بعد، حتی صندلی‌ها و نیمکت‌ها هم مجهز به اینترنت شوند تا بتوانند به رفاه و سلامت بیشتر انسان کمک کنند.