در عصر حاضر اینترنت اشیا تقریبا در تمام جنبه‌های زندگی انسان‌ها دیده می‌شود. امروزه این حوزه بسیار محبوب شده و در اکثر صنایع برای سرویس‌دهی بهتر به مشتریانشان از IOT استفاده میکنند. در ادامه این مقاله، اینترنت اشیا را از جنبه‌های مختلف بررسی می‌کنیم.
اینترنت اشیا چیست؟
اینترنت اشیا یا IOT که از عبارت Internet Of Thing گرفته شده به سیستمی اشاره می‌کند که اشیا، انسان، حیوانات و … را به هم متصل می‌کند و از طریق شبکه، داده‌ها را بدون دخالت انسان به هم ارسال میکنند.
تاریخچه اینترنت اشیا
آقای کوین اشتون هم‌بنیانگذار مرکز شناسایی خودکار در MIT، اولین شخصی بود که اصطلاح اینترنت اشیا را در ارائه‌ای در سال 1999 به‌کار برد. پیش از آن پروفسور Neil Gershenfeld در کتاب When Things Start To Think دیدی نسبت به این موضوع داده بود اما به‌طور دقیق از اصطلاح اینترنت اشیا استفاده نکرد. اینترنت اشیا در ادامه وقتی با شبکه، ریزسرویس‌ها، سنسورها و اینترنت ترکیب شدند نمود بیشتری پیدا کردند و کم‌کم در صنایع و زندگی انسان‌ها پدیدار شدند.
تفاوت IOT و IOE
IOE یا Internet Of Everything با IOT مرتبط هست اما تفاوت‌هایی با هم دارند. IoT زیرمجموعه‌ای از IoE است، بنابراین IoE نسبت به IoT گسترده‌تر میباشد. IoE از دو جز تشکیل شده که شامل Internet و Everything است، Everything خود شامل People ،Thing ،Data و Process میباشد اما اینترنت اشیا تمرکزش فقط بر روی ارتباط میان اشیا فیزیکی است.
دو جز مهم اینترنت اشیا، Internet و Things میباشد که منظور از Things همان اشیا فیزیکی است. به‌عنوان مثال آبیاری هوشمند جزو IoT محسوب می‌شود ولی نظارت بر محیط زیست یک IoE است. گاها در راه‌حل‌هایی که برای یک مسئله ارائه می‌شود اینکه راه‌حل ما مبتنی بر IoE است یا IoT ابهام وجود دارد و باید متخصصان این حوزه این موضوع را تشخیص دهند و کار هر کسی نیست.
چرا IOT مهم است؟
در طی چند سال اخیر اینترنت اشیا به یکی از مهم‌ترین تکنولوژی‌ها در قرن بیست و یکم تبدیل شده است. امروزه از وسایل آشپزخانه گرفته تا وسایل حملونقل، همه‌چیز را می‌شود به هم متصل کرد. اشیا فیزیکی از طریق محاسبات کم، Cloud، بیگ دیتابیگ دیتا (big data) یا کلان داده چیست؟ کاربردهای بیگ دیتا
این صفحه فوق العاده به معرفی 0 تا 100 بیگ دیتا (big data) یا همان کلان‌داده پرداخته. بطور خلاصه بیگ دیتا به تحلیل و پردازش حجم زیادی از داده ها می‌پردازد و موبایل می‌توانند داده‌های خود را با کمترین دخالت انسانی با دیگر اشیا به‌اشتراک بگذارند یا جمع‌آوری کنند. در این جهانی که همه‌چیز به هم متصل می‌شود و یک جهان دیجیتالی را می‌سازد می‌تواند همه‌چیز را ضبط و نظارت کرد.
اینترنت اشیا صنعتی چیست؟
اینترنت اشیا صنعتی یا IIOT به استفاده از اینترنت اشیا در صنعت گفته می‌شود. اخیرا صنایع از ارتباط ماشین به ماشین (M2M) برای Automation و کنترل بی‌سیم استفاده میکنند اما ظهور Cloud و تکنولوژی‌هایی مثل یادگیری ماشینیادگیری ماشین چیست و چرا مهم است؟ - Machine learning (ML)
تعریف یادگیری ماشین : ماشین لرنینگ (Machine Learning یا به اختصار ML) باعث می‌شود که خود ماشین‌ها با آنالیز داده ها امکان یادگیری و پیشرفت داشته باشند، این مقاله فوق العاده یادگیری ماشین را بصورت کامل بررسی کرده است باعث ایجاد تحول در صنایع شده است. IIOT را با نام‌های دیگر مثل شهر هوشمند، موج چهارم انقلاب صنعتی یا صنعت 4.0، هم ممکن است بشنوید.
اینترنت اشیا چگونه کار می‌کند؟
اینترنت اشیا شامل دستگاههای هوشمندی است که امکان اتصال به اینترنت را دارند همچنین آنها می‌توانند داده‌های محیط پیرامونشان را ارسال، دریافت و جمع‌آوری کنند. پردازنده‌ها، سنسورها و غیره نمونه‌ای از این دستگاه‌ها هستند. دستگاههای اینترنت اشیا می‌توانند داده‌های خود را که از طریق سنسورها جمع‌آوری میکنند با سایر دستگاه‌ها به‌اشتراک بگذارند. این ردوبدل کردن داده‌ها با حداقل دخالت انسان‌ها انجام می‌شود ولی زمان‌هایی هم پیش می‌آید که نیاز است انسان‌ها با دستگاه‌ها به‌طور مستقیم در ارتباط باشند برای نمونه زمانی که قرار است دستگاه، Setup شود یا برخی دستورات به آنها داده شود.
مسائل امنیت و حریم خصوصی در IOT
اینترنت اشیا باعث شده میلیاردها دستگاه در سطح جهان به اینترنت متصل شوند اما اگر همه جوانب این موضوع به‌درستی بررسی نشود باعث نقض امنیت و حریم خصوصی می‌شود. به‌دلیل حملات گسترده‌ای که صورت می‌گیرد امنیت و حریم خصوصی به‌عنوان یکی از نگرانی‌های اصلی در اینترنت اشیا شناخته شده است. در سال 2016 هکرها توانستند به‌واسطه امنیت ضعیف دستگاههای اینترنت اشیا رخنه کنند و یک حمله فراگیر را انجام دهند که نتیجه آن پایین آمدن چندین وب‌سایت بود. تولیدکنندگان باید حواسشان باشد که دستگاههای اینترنت اشیا را به‌روز نگه دارند تا هکرها نتوانند از آسیب‌پذیری آنها استفاده کنند. افزون بر اینها دستگاه‌ها اغلب اطلاعات شخصی یا حتی حساب‌های شبکه‌های اجتماعی را از کاربرانشان می‌خواهند که برای هکرها این اطلاعات ارزشمند است. حریم خصوصی نگرانی دیگری است که دستگاههای اینترنت اشیا را تحت شعاع قرار داده است. شرکتی که دستگاهی را تولید می‌کند معلوم نیست اطلاعات خصوصی کاربرانش را به دیگران نفروشد!
حوزه های کاربرد اینترنت اشیا
حوزه های کاربرد اینترنت اشیا محدود نیست، در صنایع، پزشکی، حملونقل و … از اینترنت اشیا استفاده میکنند. در ادامه کاربردهای متداول اینترنت اشیا را بررسی می‌کنیم.
کارخانجات
تولیدکنندگان می‌توانند با استفاده از اینترنت اشیا بر روی خط تولید خود، نظارت داشته و از نظر کیفی آن را بررسی کنند یا اگر قطعه‌ای خراب شد آن را سریع اطلاع‌رسانی کنند تا به‌موقع تعمیر شوند و از خطرهای احتمالی جلوگیری شود.
اتومبیل
اینترنت اشیا به صنعت خودروسازی در ساخت خودروهای هوشمند کمک بزرگی کرده است. با استفاده از اینترنت اشیا صاحبان خودرو می‌توانند از خرابی‌ها و مواردی که ماشین را تهدید می‌کند خبردار شوند و از وقوع حوادث جلوگیری کنند.
حمل و نقل
سیستم حملونقل شامل کامیون‌ها، کشتی‌ها، قطارها و … را می‌توان به‌واسطه حسگرهای اینترنت اشیا کنترل کرد، حتی محصولاتی که جابه‌جا میکنند هم می‌توانند مجهز به سنسور شوند! خیلی از محصولات مثل داروها یا مواد غذایی حساس هستند و باید در دمای مطلوبی قرار گیرند. سنسورها می‌توانند در صورت نامطلوب بودن دما هشدار دهند و از ایجاد مخاطره جلوگیری کنند.
پزشکی
یکی از کاربردهای اینترنت اشیا استفاده از سنسورهایی است که می‌توانند علایم حیاتی انسان‌هایی که بیمار هستند را به مرکزی ارسال کنند تا در صورت بحرانی شدن وضعیت بیمار سریعا بتوان اقدامات لازم را انجام داد. از اینترنت اشیا می‌توان برای نظارت بر دارایی‌های بیمارستان‌ها هم استفاده کرد، به عنوان مثال ویلچرها می‌توانند دارای سنسورهایی باشند که بتوان از طریق آنها ویلچرها را ردیابی کرد.
خرده فروشی
اینترنت اشیا به شرکتهای خرده فروش کمک می‌کند تا موجودی انبار، تجربه مشتری و … را مدیریت کنند، به‌عنوان مثال سنسورهای وزن می‌توانند روی قفسه‌ها وصل شوند تا در صورت خالی شدن قفسه به مسئول آن قفسه اطلاع دهند.
ایمنی
ایمنی می‌تواند در مقیاس‌های مختلف صورت گیرد، به عنوان مثال در ایمنی شهر می‌توان منابع خطرناک را به حسگرها مجهز کرد بنابراین در جاهایی که از مواد شیمیایی خطرناک استفاده میکنند می‌توان از اینترنت اشیا استفاده کرد تا از حوادث خطرناک جلوگیری شود.
کشاورزی
اینترنت اشیا در کشاورزی می‌تواند تحولات عظیمی به‌وجود بیاورد. هرچند که هنوز کشاورزی به‌روش سنتی صورت می‌گیرد اما به‌کارگیری اینترنت اشیا در آن می‌تواند هم باعث افزایش کیفیت محصولات و هم کاهش خسارات شود. نمونه‌های استفاده از اینترنت اشیا در کشاورزی:
- پایش آب و هوا
- اتوماسیون گلخانه‌ای
- مدیریت زراعی
- نظارت و مدیریت بر دام‌ها
- پهپادهای کشاورزی
بررسی اینترنت اشیا در جهان
اینترنت اشیا در جهان به‌سرعت در حال رشد است و تا چند سال آینده احتمالا شی غیرهوشمندی نخواهیم داشت. طبق پیش‌بینی‌های Insider Intelligence تا سال 2026 حدود 64 میلیارد دستگاه اینترنت اشیا در جهان ایجاد خواهد شد که این هوشمندی شامل خانه‌های هوشمند، دستگاههای پوشیدنی، شهر هوشمند و Connected Carsها خواهد بود.
استانداردها و فریمورکهای اینترنت اشیا
اینترنت اشیا باعث به‌وجود آمدن استانداردهایی شد که در ادامه مقاله آنها را بررسی می‌کنیم:
- 6LoWPAN: یک استاندارد روی شبکه های بی سیممعرفی شبکه های بی سیم - شبکه های حسگر بی سیم - وایرلس چیست
این صفحه شما را با شبکه های بی سیم و شبکه های حسگر بی سیم آشنا خواهد کرد و به بررسی انواع شبکه های بی سیم نیز می‌پردازد، همچنین توضیح خواهیم داد که وایرلس چیست است که دستگاههای رادیویی کم‌مصرف بتوانند با اینترنت ارتباط برقرار کنند. - ZigBee: یک شبکه داده کم‌مصرف با نرخ داده کم است که در صنعت استفاده می‌شود. ZigBee بر اساس IEEE 802.15.4 است.
- LiteOS: یک سیستم عاملسیستم عامل چیست به زبان ساده، چرا باید از OS استفاده کنیم؟
این مقاله عالی به معرفی سیستم عامل (Operating System|OS) به زبان ساده پرداخته، همچنین بررسی کرده که چرا باید از سیستم عامل استفاده کنیم یونیکسی است که از آن در دستگاههای بی‌سیم استفاده می‌شود. این سیستم‌عامل می‌تواند روی گوشی‌های هوشمند، دستگاههای پوشیدنی و خانه‌های هوشمند نصب شود. - OneM2M: لایه‌ای است که در نرم‌افزارها و سخت‌افزارها تعبیه می‌شود تا دستگاه‌ها بتوانند با هم ارتباط برقرار کنند.
- Data Distribution Service (DDS): یک استاندارد برای ارتباطات Realtime ،Scalable و High Performance است.
- AMQP: یک استاندارد متن بازاوپن سورس یا متن باز چیست؟ اوپن سورس به چه معناست؟اوپن سورس یا متن باز چیست؟ این صفحه عالی به بررسی این موارد و همچنین تاریخچه نرم افزار متن باز و نحوه به کارگیری متن باز در توسعه نرم افزار پرداخته است برای پیام‌رسانی ناهمزمان و رمزنگاری پیام‌ها است.
- CoAP: یک استاندارد است که چگونگی عملکرد دستگاههای کم‌مصرف با محدودیت محاسباتی کم را در اینترنت اشیا مشخص می‌کند.
- LoRaWAN: یک پروتکل است که برای WANs و پشتیبانی از شبکه‌های عظیم مثل شهرهای هوشمند طراحی شده است.
در ادامه برخی فریمورکهای اینترنت اشیا را بررسی می‌کنیم:
- AWS: یک پلتفرم ابری است که این امکان را به دستگاه های هوشمند داده تا بتوانند با ابرهای شرکت آمازون در تعامل باشند.
- Azure IoT Suite: این پلتفرم باعث می‌شود کاربران بتوانند دیتاهایی که از سمت دستگاه های هوشمند ارسال می‌شود را دریافت کنند.
- Calvin: پلتفرمی است که می‌توان با استفاده از آن امکان مدیریت و ساخت برنامه‌هایی را که برای صحبت کردن دستگاههای هوشمند با یکدیگر است را فراهم کرد.
IOT چگونه جهان را تغییر می دهد؟
اینترنت اشیا به‌عنوان یک ظهور استراتژیک در همه صنایع گسترش پیدا کرده و دنیای فیزیکی و دیجیتالی را به هم متصل کرده است. تا چند سال آینده تلفن‌های همراه تنها دستگاههای مورد علاقه ما نخواهند بود که به اینترنت متصل می‌شوند. قطعا با ظهور اینترنت اشیا کیفیت زندگی، خدمات، تغذیه و امنیت خیلی بهتر خواهد شد اما باید به دنبال راه‌حلی برای چالش‌های آن و عوارض جانبی که دارد باشیم.
مزایا و معایب اینترنت اشیا
مزایا و معایب اینترنت اشیا زیاد است اما مهم‌ترین آنها را در ادامه نام بردیم.
مزایا
- دسترسی آسان
- شهرهای هوشمند
- بهره‌وری بیشتر
- ارتباط آسان
- ذخیره پول
معایب
- پیچیدگی
- سازگاری
- حریم خصوصی
- حذف برخی مشاغل
- اعتیاد به تکنولوژی
جمع‌بندی
اینترنت اشیا به‌عنوان یک تکنولوژی نوظهور امروزه ابعاد مختلف زندگی انسان‌ها را تحت شعاع قرار داده است. این تکنولوژی باعث می‌شود چیزها که شامل اشیا، انسان و حیوانات است باهم ارتباط برقرار کنند و صحبت کنند. اینترنت اشیا در کنار مزایای زیادش، مخاطراتی هم ممکن است به‌وجود بیاورد که نباید از آنها چشم‌پوشی کرد و باید یک راه‌حل مناسب برای آنها ارائه داد.
وضعیت اینترنت اشیا در ایران چگونه است؟
در ایران حدود 150 شرکت در حوزه اینترنت اشیا فعالیت میکنند که شامل شرکتهای تولید کننده سختافزار یا سنسورها و سرویسها یا برنامهها میباشد.
برای فعالیت در حوزه اینترنت اشیا باید چه کار کرد؟
برای ورود به این حوزه نیاز است که دانشی نسبت به سختافزار، نرم افزار، شبکهسازی، امنیت و هوش مصنوعی داشته باشید و سپس پس از آن به توسعه دستگاههای هوشمند بپردازید.
وضعیت اشتغال در اینترنت اشیا در ایران چگونه است؟
شاید جایگاههای شغلی اینترنت اشیا خاص باشد اما پروژههای مختلفی مثل تهران هوشمند، حملونقل جادهای هوشمند و … در ایران اجرا شده که نشاندهنده توجه به این حوزه در ایران است، ضمن اینکه مسئولان به این حوزه توجه کرده و مصوبهای برای حمایت از اینترنت اشیا را ایجاد کردهاند.
