اینترنت اشیاء و مزایای استفاده از آن

 

 

مقدمه:

قرن بیست و یکم با افزایش استفاده از اینترنت آغاز شد. در سال 2000، اینترنت 51 درصد انتقال اطلاعات در ارتباطات از راه دور را شامل می‌شد که این رقم در سال 2007 به 97 درصد رسید. اگرچه اساس اینترنت از اتصال رایانه ها در سراسر جهان آغاز می‌ شود و با تسلط بر بخش مخابرات افزایش می‌یابد، اما آینده  اینترنت فراتر از اتصال کامپیوترها و ارتباطات از راه دور است. این قرن قطعا عصر شکوفایی اینترنت اشیا (IOT) خواهد بود.

 احتمالاً تا کنون اصطلاح  "اینترنت اشیا" را شنیده باشید و مطمئناً در ذهن مهندسی شما سوالاتی ایجاد شده است.

سوالاتی مانند:

• اینترنت اشیا (IOT) چیست؟
• چرا اینترنت اشیا ترند شده است؟
• اینترنت اشیا (IOT) چگونه در آینده تأثیر می‌گذارد؟
• کدام سازمان‌ها در حال توسعه فناوری های اینترنت اشیا (IOT) هستند و علائق آنها چیست؟
• مفهوماینترنت اشیا (IOT)برای یک توسعه دهنده چیست؟
• چه سخت افزار، نرم افزار و خدماتی درحوزه اینترنت اشیا (IOT)قرار می‌‌گیرند؟
• چالش های عمده در مسیراینترنت اشیا (IOT)چیست؟

لازم است به این نکته توجه کنید که مفاهیمی مانندIOT ,Cloud Services ،  و Big Data ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند. این مقاله تلاش می کند به برخی از این سوالات پاسخ دهد.

از طریق این مقاله، اینترنت اشیا (IOT) از دیدگاه‌ افراد مختلف مانند کاربران، مشاغل، توسعه‌دهندگان و ارائه‌دهندگان مورد بررسی قرار می گیرد.

به سخت افزارها و نرم افزارهای مرتبط در این حوزه می پردازیم.

 اهمیت و تأثیر اینترنت اشیا (IOT) را با مثال های واقعی نشان می دهیم و چالش های توسعه  اینترنت اشیا (IOT) را بررسی می کنیم. 

 

اینترنت اشیا یا IOT چیست ؟ 

اصطلاح "اینترنت اشیا" توسط سازمان های مختلف به طرق مختلف تعریف شده است. سازمان های زیادی وجود دارند که در تلاش هستند استانداردها و فناوری های IOT را توسعه دهند. اصطلاح اینترنت اشیا (IOT) از دو قسمت اصلی تشکیل شده است:

 اینترنت، که ستون اصلی اتصالات است و Things که به معنی گروهی از اشیا، سنسورها و دستگاه‌ها می‌باشد.

در ادامه چند نمونه از تعاریف رایج اینترنت اشیا را ملاحظه می کنید:

• اینترنت اشیا شبکه‌ای است که در آن همه اشیا فیزیکی مانند ماشین آلات مکانیکی و دیجیتالی، دستگاه‌های محاسباتی یکپارچه، حیوانات یا افراد از طریق دستگاه‌های شبکه یا روترها به اینترنت متصل شده و تبادل داده انجام می دهند. اینترنت اشیا اجازه می‌دهد تا اشیا از راه دور در زیرساخت های شبکه موجود کنترل شوند.
• اینترنت اشیا (IOT) به سیستمی از اشیا متصل بهم و یا حتی متصل به اینترنت گفته می‌شود که قادر به جمع آوری و انتقال داده ها از طریق یک شبکه بی‌سیم بدون دخالت انسان هستند.این بدان معنی است که وسایل عادی روزمره منزل برای انجام کارهای بیشتر با فناوری پیشرفته ادغام می‌شوند. یک "شی ء" می‌تواند یک دستگاه پزشکی، یک صفحه خورشیدی، یک اتومبیل متصل با سنسورهایی که راننده را از تعداد بیشماری از مشکلات احتمالی (سوخت، فشار لاستیک، نگهداری مورد نیاز و ... ) با خبر می کند و یا حسگرهای مختلف باشند، که توانایی جمع آوری و انتقال داده ها از طریق شبکه را دارند.
• اینترنت اشیا امکان کنترل خودکار دستگاه را فراهم می‌کند. در حال حاضر بیش از 9 میلیارد شی ء فیزیکی به اینترنت متصل هستند. در آینده نزدیک انتظار می‌رود این تعداد به رقم بیست بیلیون برسد. در سالهای آینده، فناوری مبتنی بر اینترنت اشیا سطح پیشرفته‌ای از خدمات را ارائه خواهد داد و عملاً شیوه زندگی روزمره افراد را تغییر می‌دهد. پیشرفت در زمینه پزشکی، قدرت، ژن درمانی، کشاورزی، شهرهای هوشمند و خانه‌های هوشمند تنها موارد بسیار کمی است کهIOT در آنها می تازد.

در حال حاضر، برخی دستگاه ها مانند تلویزیون‌های هوشمند، یخچال‌های هوشمند و قفل‌های ورودی هوشمند در مرحله ابتدایی هستند. دیر یا زود، مواردی مانند اتومبیل‌های بدون راننده و دستگاه های دستیار شخصی به عنوان مثال (Google Glass) به یک امر عادی تبدیل می‌شوند.

این دستگاه ها با استفاده از سنسورهایی که داده ها را به رایانه یا نرم افزار منتقل می‌کنند، کار می‌کنند و به آنها امکان انجام کارهای مهم را می‌دهند. به دلیل کاربردی بودن و سطح بالای اتوماسیون، تعداد دستگاه های متصل به اینترنت افزایش یافته است. به طور متوسط در هر ثانیه 127 شی مختلف در حال همگام سازی هستند.

 

مزایای : IOT

اینترنت اشیا یک فناوری بسیار مهم و به سرعت در حال پیشرفت است. اتصال اشیا به یکدیگر مزایای بسیاری دارد.

در اینجا چند مزیت مهم را با هم مرور می‌کنیم:

• داده های بیشتر به معنای تصمیم گیری بهتر است

با اضافه شدن سنسورها، این دستگاه ها قادر به جمع آوری مقدار زیادی داده در مناطق مختلف هستند. به عنوان مثال، علاوه بر عناصر کاربردی که به شما اجازه می‌دهند بفهمید کدام غذاها در یخچال هوشمند شما فاسد شده‌اند، این وسیله خانگی پیشرفته می‌تواند اطلاعات بیشتری در مورد مصرف برق، دما، متوسط زمان باز بودن درب منزل به شما ارائه دهد. جریان بیشتر اطلاعات به این معنی است که شرکت پشت دستگاه می‌تواند روندهای داده ها را تجزیه و تحلیل کند تا ویژگی های دستگاه بهتر شود. بسیاری از شرکتها به قدرت این فناوری پی برده‌اند. در حقیقت، ارزش کل بازار اینترنت اشیا قرار است تا سال 2026 به بیش از 3 تریلیون دلار در سال برسد.

• امکان ردیابی و نظارت بر همه چیز

علاوه بر ردیابی داده ها برای استفاده توسط شرکت ها،  این دستگاه ها می‌توانند از کیفیت فعلی کالاهای موجود در خانه مراقبت کنند که بسیار به نفع کاربر است. دانستن وضعیت اقلام شما به صاحب خانه این امکان را می‌دهد تا بدون نیاز به بررسی مداوم کیفیت، از زمان نیاز به تعویض کالا مطلع شود.

• با اتوماسیون حجم کار را کم کنید

داشتن دستگاهی که بیشتر کار را برای شما انجام می‌دهد به این معنی است که می‌توانید در وقت و هزینه صرفه جویی بیشتری کنید. تصور کنید که یخچال شما هنگام رسیدن به سطح مشخصی از انقضا، یک کارتن شیر جدید تحویل دهد؟ به نظر من که خوب است. این موضوع تلاش انسان را بسیار کاهش می‌دهد. همچنین منجر به ایجاد دستگاههایی می‌شود که نیاز به هیچ دخالت انسانی ندارند و به آنها امکان می‌دهد کاملاً به تنهایی کار کنند.

• با صرفه جویی در هزینه و منابع، کارایی افزایش می‌یابد

اینترنت اشیا علاوه بر صرفه جویی در وقت برای صاحب دستگاه، می‌تواند باعث صرفه جویی در هزینه شود. به عنوان مثال، اگر چراغ ها در لحظه خروج از اتاق به طور خودکار خاموش شوند، می‌توانید در هزینه های برق خود صرفه جویی کنید. همانطور که مشاهده می‌کنید، دستگاه های متصل می‌توانند بسیاری از پیاده سازی های مفید را ارائه دهند. سیستم اینترنت اشیا ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) را پیش میبرد که منجر به افزایش کارایی طولانی مدت برای شرکت و کاربر می‌شود. سرعت رشد ارتباطات ماشین به ماشین زیاد است. قرار است تعداد کل اتصالات از 5 میلیارد در سال 2014 به 27 میلیارد در سال 2024 برسد.

• کیفیت بهتر زندگی

در پایان، تمام مزایا منجر به افزایش کیفیت زندگی می‌شود. اگر دستگاه هایتان چیزهایی را برای شما ردیابی و سفارش هایتان را انجام دهند، سوئیچ های روشنایی را برای شما خاموش کرده و به مدیریت کارهای مهمی که ممکن است وقت نداشته باشید خودتان انجام دهید، بپردازند، مطمئناً این موارد استرس زیادی را از شما دور می کنند.

تردیدی وجود ندارد که مردم با گذشت سال ها بیشتر مشغول کار می‌شوند. با ایجاد تعداد زیادی دستگاه و استفاده از فناوری جدید، پیگیری از همه موارد دشوار است. این بسیار عالی است که بتوانید کارهایی را انجام دهید که از آنها لذت می‌برید و همچنین یک رایانه از کارهای پیش پا افتاده ای که می‌دانید باید انجام شوند، مراقبت می‌کند. بهبود شیوه زندگی، مزایای سلامتی و بهبود سلامتی نیز بخشی از آینده اینترنت اشیا است.

 

دلایل استفاده از IOT :

• نظارت بر محیط زیست یا  Environmental Monitoring

یک مثال ساده می تواند این باشد، شما تاکنون متوجه شده‌اید که وقتی در اینترنت گشت و گذار می‌کنید، ناگهان چیز های جالبی را مشاهده می‌کنید که نزدیک به علایق شما هستند. یا در فیس بوک وقتی پستی را لایک می‌کنید، در قسمت سمت راست صفحه محتوای مشابه برای شما نمایش داده می‌شود. این موارد معمول و ملموس هستند، اما تصور کنید که بتوانیم همه سیستم های محاسباتی را برای بهبود زندگی خود کنترل کنیم.

• مدیریت زیر ساخت یا     Infrastructure Management    

مدیریت زیرساخت برای نظارت و ردیابی مفید است اگر زیرساخت های شهری یا حتی فناوری اطلاعات مشکل یا هرگونه خرابی در قدرت و ... داشته باشد، و در اسرع وقت برای ترمیم آن تست و هشدار داده شود، بسیاری از خطرات رفع می‌شوند.

• برنامه‌های صنعتی

این برنامه ها کیفیت محصول را بررسی می‌کنند تا بتوانند در زمان واقعی بهینه شوند و بازاریابی خوبی داشته باشند، از جمله اینکه چه کسی با چه کالایی بیشترین تقابل را دارد و چگونه این محصول می‌تواند تغییرات جزئی بازاریابی خوبی داشته باشد.

• مدیریت انرژی

مدیریت انرژی با سیستم های متصل به اینترنت و برخی از سنسورها برای کاهش مصرف برق مانند ابر مبتنی بر کنترل از راه دور اجاق گاز، لامپ و غیره طبقه بندی می‌شود.

• اتوماسیون ساختمان و خانه

این بخش مرتبط به هر چیزی در خانه است که امکان نظارت و کنترل از راه دور از جمله شرایط هوا، روشن شدن قفل امنیتی، گرمایش، تهویه، تلویزیون، امنیت است که مصرف کم انرژی را همراه دارد.

 

محدوده IOT چیست؟

 IOT به عنوان چهارمین انقلاب صنعتی شناخته می‌شود. سومین انقلاب صنعتی با فناوری اطلاعات و استفاده از آن برای اتوماسیون تولید صورت گرفت. و اکنون چهارمین انقلاب صنعتی قرار است با فناوری اینترنت و استفاده از آن در روش ها و برنامه های بی‌شماری همراه باشد. زندگی انسان با مفهوم "همه چیز در هر مکان همیشه متصل" بسیار هوشمندانه و آسان خواهد بود. در این انقلاب جدید اعتقاد بر این است که اینترنت اشیا شیوه ارتباط، کار و زندگی مردم را تغییر می‌دهد. با شروع از لوازم خانگی گرفته تا ماشین آلات بزرگ صنعتی، همه چیز هوشمندانه خواهد بود. این نسل بعدی فناوری است. طبق گزارش NASSCOM، تا سال 2020، بازار اینترنت اشیا هند به 15 میلیارد دلار رسیده است. برنامه ها را می توان در بخشهای صنعتی و مصرفی دسته بندی کرد. بخش صنعتی اتوماسیون صنعتی و خرده فروشی را پوشش می‌دهد که منجر به توسعه شهرهای هوشمند می‌شود.

از طرف دیگر، بخش مصرف کننده توسط علاقه شخصی هدایت می‌شود و سبک زندگی هوشمند، خانه، بهداشت و اتوماسیون را پوشش می‌دهد. از لجستیک گرفته تا صنعتIT، اینترنت اشیا نقش مهمی در توسعه این بخش ها دارد. اینترنت اشیا در کاهش هزینه‌های تولید، اداره و فروش کالاها برای بهبود بهره‌وری کارمندان کمک می‌کند. خطرات مختلفی نیز به امنیت مربوط می‌شود زیرا دستگاه‌های دارای اینترنت اشیا داده‌های شخصی شما را ذخیره می‌کنند.خطرات اصلی مرتبط با اینترنت اشیا امنیت و حریم خصوصی شخصی، چالشهای مبتنی بر طراحی، قابلیت همکاری و غیره هستند.

 

مشاغل در اینترنت اشیا :

برخی از جایگاه های شغلی در حوزه اینترنت اشیا عبارتند از:

• تحلیلگران داده یا  Data Analysts

نقش تحلیلگر داده، تجزیه و تحلیل و بررسی داده های به دست آمده از اینترنت اشیا است. سنسورها، دستگاه های پایانی شبکه و غیره، اجزای اصلی برای جمع آوری داده های اینترنت اشیا هستند که تجزیه و تحلیل داده ها بر روی آنها انجام می‌شود.

•  مهندسی برنامه‌های جاسازی شده یا Embedded Programs Engineering   

Embedded Program Engineer  می‌تواند اجزای الکترونیکی دستگاه های اینترنت اشیا از طراحی و ساخت PCB، مهندسی سیستم عامل، مدیریت کامل چرخه عمر محصول تا رابط اینترنت و غیره را برنامه ریزی کند.

•   متخصص امنیت اینترنت اشیا یا IOT Security Specialist

نقش اصلی این متخصص جلوگیری از هک شدن اطلاعات شخصی، سو عملکرد دستگاه ها و ارائه اقدامات امنیتی در حال توسعه و پیاده سازی برای سازمان است.

•   مهندس ابزار دقیق یا Instrumentation Engineer

این مهندس حرفه‌ای باید بتواند حسگرها و محرکها را برای سیستمهای حلقه بسته کنترل کند.

 

نتیجه گیری :

اینترنت اشیا یک راه طولانی در پیش دارد. هنوز پتانسیل استفاده نشده زیادی در این خصوص در اینترنت وجود دارد. برای اینکه این فناوری به پتانسیل واقعی خود برسد، همه دستگاه ها، صرف نظر از شرکت یا برندی که به آن تعلق دارند، باید بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. شرکت ها نیز باید که از اطلاعاتی که در مورد کاربرانشان جمع آوری می‌کنند، اطمینان حاصل کنند و از آن داده ها در بهترین حالت ممکن محافظت کنند. 

امیدواریم این مقاله تا حد امکان شگفتی های اینترنت اشیا را به نمایش گذاشته باشد.