در این مقاله به تاریخچه اینترنت اشیا و تعریف اینکه اینترنت اشیا چیست؟ خواهیم پرداخت و در ادامه به کاربردها و اهمیت آن در زندگی امروز اشاره می کنیم.

اینترنت اشیا چیست؟ انواع و کاربردهای آن در زندگی ما

اینترنت اشیا چیست ؟ (تعریف اینترنت اشیا)

اینترنت اشیا (Internet of Things) که به اختصار به آن IoT نیز گفته می‌شود، مبحثی پیرامون گسترش قدرت اینترنت به مواردی فراتر از کامپیوترها و گوشی‌های هوشمند و در واقع، به طیف وسیعی از چیزها (اشیا)، فرایندها و محیط است. در ادامه، توضیحات دقیق‌تری در این رابطه ارائه شده است. امروزه اغلب انسان‌ها می‌دانند که اینترنت اشیا در حال تغییر دادن صنایع از کشاورزی و بهداشت و درمان گرفته تا تولید و هر صنعت دیگری است.

اما اینترنت اشیا یا اینترنت چیزها حقیقتا چیست؟ هنگامی که افراد برای یافتن پاسخ پرسش «اینترنت اشیا چیست ؟» (?What is IoT) در گوگل جستجو می‌کنند، معمولا پاسخ‌های به شدت فنی و پیچیده‌ای در نتایج جستجو ارائه می‌شوند. برای مثال، توضیح زیر از IoT یک تعریف تخصصی و فنی از اینترنت اشیا است.

اینترنت اشیا (IoT) سیستمی از دستگاه‌های محاسباتی، ماشین‌های مکانیکی و دیجیتال، اشیا، حیوانات یا افراد است که با شناساگرهای یکتایی مشخص شده‌اند و توانایی انتقال داده در شبکه را بدون نیاز به تعاملات انسان با انسان یا انسان با کامپیوتر دارند.

افرادی که پس از مطالعه تعریف بالا سردرگم شدند، باید بدانند که نه تنها جای نگرانی نیست، بلکه بسیاری از دیگر مطالعه‌کنندگان این تعریف نیز همین احساس را داشته و دارند. اغلب افراد تمایلی ندارند که در ابتدای کار و برای دریافت پاسخ پرسش «اینترنت اشیا چیست ؟» در جزئیات تخصصی و فنی اینترنت اشیا شیرجه بزنند. بنابراین، در ادامه توصیفی ساده از مفهوم اینترنت اشیا ارائه شده است.

افرادی که این در حال مطالعه این مطلب هستند، چگونه این کار یعنی مطالعه این صفحه وب را انجام می‌دهند؟ آن‌ها با استفاده از کامپیوتر شخصی، لپ‌تاپ، موبایل و یا تبلت این کار را انجام می‌دهند. صرف‌نظر از اینکه فرد از چه دستگاهی استفاده می‌کند، می‌توان قاطعانه گفت که آن دستگاه به اینترنت متصل است. اتصال به اینترنت با وجود آنکه امروزه به مسئله تقریبا عادی مبدل شده، اما حقیقتا چیز شگفت‌انگیزی است و برای افراد مزایای گوناگونی را فراهم می‌کند که پیش از این امکان آن‌ها وجود نداشته است.

برای درک بهتر اهمیت اتصال به اینترنت و به عنوان مثالی در این راستا، می‌توان گوشی‌های تلفن همراه را در دورانی متصور شد که گوشی‌های هوشمند هنوز وجود نداشتند. فرد می‌توانست تماس تلفنی بگیرد و پیامک (SMS) ارسال کند؛ اما نمی‌توانست کتاب بخواند، فیلم ببیند و یا به موسیقی گوش فرا دهند. این‌ها تنها چند مورد از کارهای فوق‌العاده‌ای هستند که گوشی‌های هوشمند کنونی با استفاده از اتصال به اینترنت می‌توانند انجام دهند.

متصل کردن چیزها به اینترنت مزایای بسیار زیادی دارد. امروزه دیگر تقریبا همه انسان‌ها این مزایا را در گوشی‌های هوشمند، لپ‌تاپ ها و تبلت‌ها دیده‌اند و از آن‌ها بهره‌مند شده‌اند. در واقع، می‌توان به جرات گفت امروزه دیگر گوشی، لپ‌تاپ، تبلت و اغلب گجت‌های دیگر، اگر امکان اتصال به اینترنت را نداشته باشند، به نوعی عبث و بی‌کاربرد به نظر می‌رسند.

مسئله اتصال به اینترنت نه تنها برای دستگاه‌های مذکور بسیار حائز اهمیت است، بلکه این موضوع برای همه «چیزهای» دیگر هم صادق است. اینترنت اشیا، در واقع مفهوم بسیار ساده‌ای است و معنای آن این است که «همه چیز در جهان به اینترنت متصل شود». سردرگمی پیرامون مفهوم اینترنت اشیا از آن جهت که این مفهوم بسیار محکم تعریف شده و کوتاه است نشات نمی‌گیرد، بلکه به آن دلیل است که بسیار ضعیف تعریف شده و مفهوم آن گسترده است. درک مفهوم اینترنت اشیا وقتی مثال‌ها و احتمالات زیادی وجود دارد، کار دشواری است.

تاریخچه اینترنت اشیا

کِوین اَشتون (Kevin Ashton)، یکی از بنیان گذاران مرکز شناسایی خودکار (Auto-ID) در دانشگاه MIT ایالات متحده، نخستین کسی بود که عبارت " اینترنت اشیاء " را در جلسه ای در شرکت پروکتر و گمبل (P&G) در سال 1999 بکار برد(ایده آن، ایجاد پیوند میان فناوری RFID و موضوع بسیار داغ " اینترنت " در زنجیره تامین شرکت پروکتر و گمبل بود). اشتون، به منظور آگاه کردن مدیران ارشد P&G از سامانه بازشناسی با امواج رادیویی (RFID)، ارائه خود را " اینترنت اشیاء " نام نهاد. بعد از آن، مرکز MIT Auto-ID چشم انداز اینترنت اشیاء خود را در سال 2001 ارائه کرد و سپس اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU) در طی یک گزارش، این فناوری را در سال 2005 به صورت رسمی معرفی نمود (سندیکا و اتحادیه شرکت های اینترنت اشیاء در ایران). اشتون نخستین کسی بود که عبارت اینترنت اشیاء را بیان کرد؛ اما ایده دستگاه های متصل از دهه 1970، تحت عناوین" اینترنت جاسازی شده " و یا همان Embedded Internet و رایانش فراگیر (Pervasive Computing) مطرح بوده است.

از سوی دیگر، نیل گِرشِنفِلد، استاد دانشگاه MIT، در همین سال، کتابی با عنوان «وقتی اشیاء شروع به اندیشیدن می کنند» منتشر کرد. گرشنفلد هر چند در کتاب خود، عبارت دقیق "اینترنت اشیاء" را بکار نبرد؛ اما تصویری روشن از مسیر آینده IoT ارائه کرد.

نخستین شئ یا وسیله اینترنتی، یک دستگاه نوشابه ساز در دانشگاه کارنگی ملون ایالات متحده در اوایل دهه 1980 بود. در آن زمان، برنامه نویسان با استفاده از وب، می توانستند وضعیت دستگاه را از دور بررسی کنند و عملکرد آن را زیر نظر بگیرند. با این حال باید گفت، مفهوم " اکوسیستم IoT " تا اواسط سال 2010، تحقق نیافت. در این سال بود که دولت چین اعلام کرد اینترنت اشیاء را در اولویت استراتژیک برنامه پنج ساله خود قرار می دهد و به مفهوم اکوسیستم اینترنت اشیاء صورت عینی و واقعی می بخشد.

مثال‌هایی از اینترنت اشیا IOT

باید گفت که تقریبا هر شی فیزیکی، در صورتی که امکان اتصال آن به اینترنت وجود داشته باشد تا بتواند بدون نیاز به دخالت انسان به تبادل اطلاعات در شبکه بپردازد و یا بتوان آن را از طریق اینترنت کنترل کرد، قابلیت مبدل شدن به یک دستگاه اینترنت اشیا را دارد. یک لامپ رشته‌ای که به وسیله یک گوشی هوشمند قابل روشن و خاموش شدن باشد، یک دستگاه اینترنت اشیا است.

به عنوان مثالی دیگر از دستگاه اینترنت اشیا، می‌توان به وجود یک «حسگر حرکتی» (Motion Sensor) یا «ترموستات هوشمند» (Smart Thermostat) متصل به اینترنت در یک دفتر کار (دفتر کار هوشمند | Smart Office) یا «چراغ‌های روشنایی معابر متصل» (Connected Street Lights) اشاره کرد.

یک دستگاه اینترنت اشیا می‌تواند به بامزه‌گی عروسک کودکان و یا به جدیت و پیچیدگی یک کامیون بدون راننده باشد. برخی از دستگاه‌های بزرگ ممکن است شامل تعداد زیادی مولفه کوچک‌تر از اینترنت اشیا باشند. از جمله این موارد می‌توان به «موتور جت» اشاره کرد که در حال حاضر شامل هزاران حسگر است که داده‌ها را گردآوری و برای پردازش‌های بی‌درنگ ارسال می‌کنند.

این کارها با هدف حصول اطمینان از کارایی عملکرد موتور جت انجام می‌شود. در مقیاس بزرگ‌تر، می‌توان به پروژه‌های شهر هوشمند اشاره کرد که در آن مناطق مختلف سرشار از حسگرهای گوناگونی هستند که به انسان‌ها برای درک و کنترل محیط کمک می‌کنند.

عبارت اینترنت اشیا IoT اساسا برای دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که اولا، به طور معمول و در حالت عادی، امکان اتصال آن‌ها به اینترنت وجود نداشته باشد (مثلا یخچال که در حالت عادی معمولا به اینترنت متصل نیست) و دوما، بتوانند با شبکه‌ای از دیگر اشیای متصل به اینترنت، مستقل از اقدامات انسانی، تعامل کنند. بر این اساس، یک «رایانه شخصی» (Personal Computer) و یا «گوشی هوشمند» (Smart Phone) عموما با وجود اتصال به اینترنت، به عنوان یک دستگاه اینترنت اشیا در نظر گرفته نمی‌شوند، زیرا در حالت عادی امکان اتصال آن‌ها به اینترنت وجود دارد.

البته، به این نکته نیز باید توجه داشت که یک گوشی هوشمند از تعداد زیادی حسگر ساخته شده که مجموعه آن‌ها یک گوشی هوشمند را تشکیل می‌دهد. این در حالی است که «ساعت هوشمند» (Smart Watch)، «مچ‌بند هوشمند» (Smart Band) و دیگر «دستگاه‌های پوشیدنی» (Wearable Devices) معمولا به عنوان دستگاه هوشمند محسوب می‌شوند.

اینترنت اشیا چیست؟

دستگاه‌ها، کامپیوترها و ماشین‌ها در همان زمانی که کوین اشتون به عبارت اینترنت اشیا IoT اشاره کرد نیز به یکدیگر متصل بودند. این مفهوم، به دلیل توانایی که در متصل کردن دستگاه‌های غیر متصلی داشت که پیش از این قادر به تولید، انتقال و دریافت داده‌ها نبودند، مورد توجه قرار گرفت و جایگاه کنونی خود را کسب کرد. جایگذاری حسگرها، سیستم‌های کنترلی و پرازنده‌ها در این اشیا، ارتباطات افقی را در یک «شبکه چند گره‌ای» (Multi Node) از اشیای فیزیکی امکان‌پذیر می‌سازد.

دلایل اهمیت اینترنت اشیا

هنگامی که چیزها (اشیا) به اینترنت متصل می شوند، می‌توانند اطلاعات را ارسال یا دریافت کنند و یا به طور هم‌زمان هر دو کار را انجام دهند. توانایی ارسال و یا دریافت اطلاعات، موجب می‌شود تا چیزها (اشیا | Things) هوشمند شوند و هوشمندی همان ویژگی خوبی است که بشر در حال حاضر در صدد آن است.

مجددا از گوشی‌های هوشمند به عنوان مثال استفاده می‌شود. در حال حاضر، انسان‌ها می‌توانند به لطف گوشی‌های هوشمند، به هر آهنگی که دوست دارند گوش بسپارند؛ دلیل این امر هم آن نیست که همه آهنگ‌های دنیا در همه گوشی‌ها ذخیره شده است.

بلکه بدین خاطر است که گوشی هوشمند می‌تواند درخواست کاربر (برای دریافت یک موسیقی خاص) را از طریق اینترنت ارسال (جستجوی) و اطلاعات یافته شده (نتایج جستجو) را دریافت کند (آن آهنگ را روی گوشی فرد استریم کند). برای هوشمند بودن، یک دستگاه نیاز به داشتن حجم زیاد حافظه یا یک ابررایانه در درون خودش ندارد.

تنها کاری که باید انجام دهد این است که به یک اَبَرحافظه یا یک اَبَررایانه متصل شود. «متصل» بودن حقیقتا قابلیت خارق‌العاده‌ای است. در اینترنت اشیا، همه چیزهایی که به اینترنت متصل می‌شوند را می‌توان در سه دسته کلی قرار داد:

• چیزهایی که اطلاعات را گردآوری و ارسال می‌کنند.
• چیزهایی که اطلاعات را دریافت و سپس بر اساس آن عمل می‌کنند.
• چیزهایی که هر دو کار را انجام می‌دهند.
• هر یک از موارد بالا، دارای مزایای متعدد و مخصوص به خود است.
• مولفه‌های اینترنت اشیا (اجزا، معماری اینترنت اشیا) چه هستند؟

معماری اینترنت اشیا دارای شش مولفه حسگرها، اتصالات، ابر، تحلیل داده، رابط کاربری و محرک‌ها (عملگرها) است. سیستم‌ها روز به روز هوشمندتر می‌شوند و ادعا می‌شود که در گذر زمان، بشر قادر خواهد بود تا انواع گوناگونی از فناوری‌ها و به طور خاص، «اینترنت اشیا» (Internet of Things | IoT) را مشاهده کند. اینترنت اشیا شبکه‌ای از دستگاه‌های هوشمند، حسگرها و محرک‌هایی (عملگرهایی) است که می‌توانند به یکدیگر متصل شوند.

اکوسیستم اینترنت اشیا مانند اجتماعی شامل داده‌ها و جریان‌های پولی است که به اتصال کسب و کارها و مشتریان به یکدیگر کمک می‌کنند. این زنجیره جدید، بهترین راهکار برای متصل کردن شرکت‌ها به یکدیگر است. حتی در آینده، کسب و کارها، اکوسیستم اینترنت اشیا را به مثابه «مدیریت ریسک» (Risk Management) و «امنیت سایبری» (Cyber Security) به مشتریان خود توصیه می‌کنند.

اما پرسشی که در این وهله پیش می‌آیند آن است که مولفه‌های کلیدی IoT یا در واقع اجزای اینترنت اشیا چه مواردی هستند. «اینترنت اشیا» (Internet of Things) تنها اتصالات میان دستگاه‌ها و اشیا را دگرگون نکرده است؛ بلکه به افراد امکان دسترسی از راه دور را به سادگی می‌دهد. با توجه به مزایای متعددی که اینترنت اشیا دارد، باید دید که مولفه‌های اصلی اکوسیستم اینترنت اشیا چگونه کار می‌کنند. در اینجا، مولفه‌های اساسی که اینترنت اشیا بر اساس کاری که آن‌ها می‌کنند معرفی شده‌اند.

اما پیش از معرفی تک تک موارد، یک کلیت از ساز و کار سیستم اینترنت اشیا ارائه می‌شود. سیستم معماری اینترنت اشیا متشکل از مولفه‌های زیر است:

• حسگرها
• اتصالات
• ابر
• تحلیل داده
• رابط کاربری
• محرک‌ها (عملگرها)

به طور کلی، داده‌ها توسط حسگرها گردآوری، به وسیله دوازه‌ها و اتصالات به ابر یا پایگاه داده منتقل و در آنجا پردازش می‌شوند. این داده‌ها تحلیل و سپس، اطلاعات و دانش کسب شده توسط آن‌ها با استفاده از رابط کاربری در اختیار کاربر قرار می‌گیرد. کاربر بر این اساس اقدامات لازم را با استفاده از همان رابطه کاربری انجام می‌دهد و یک جریان انتقال اطلاعات معکوس از کاربر به سمت دستگاه اینترنت اشیا اتفاق می‌افتد.

از مطلب گوشی گلکسی زد فلیپ هم دیدن کنید.

پلتفرم اینترنت اشیا چیست؟

«پلتفرم اینترنت اشیا» (IoT Platform)، با فراهم کردن ابزارها و قابلیت‌های توکار و تسهیل و ارزان‌تر کردن اینترنت اشیا برای کسب و کارها، توسعه‌دهندگان و کاربران، نقطه شروعی برای ساخت «سیستم‌های اینترنت اشیا» (IoT Systems) فراهم می‌کند. پلتفرم اینترنت اشیا، یک مولفه حیاتی برای اکوسیستم و بازار دارای رشد سریع IoT محسوب می‌شود.

پلتفرم‌های اینترنت اشیا، ارزش زیادی را برای کسب و کارها فراهم می‌کنند و به آن‌ها امکان کمینه کردن هزینه‌ها، شتاب‌دهی راه‌اندازی و ساده‌سازی فرایندها را می‌دهند. اگرچه، برای بسیاری از فعالان این حوزه، هنوز هم مفهوم پلتفرم IoT شفاف نیست. در ادامه، تعریفی ساده شده و غیر فنی از پلتفرم اینترنت اشیا ارائه می‌شود.

برای درک آنکه پلتفرم اینترنت اشیا چیست، فرد باید درک صحیحی از آنچه در یک سیستم اینترنت اشیا به وقوع می‌پیوندد داشته باشد. در بخش پیشین آنچه در یک سیستم اینترنت اشیا به وقوع می‌پیوندد، تشریح شد. در این بخش به صورت خلاصه این موضوع و ارتباط آن با پلتفرم اینترنت اشیا نیز مورد بررسی قرار می‌گرد.

یک سیستم کامل اینترنت اشیا، به سخت‌افزار نیاز دارد. از جمله این سخت‌افزارها می‌توان به حسگرها یا دستگاه‌ها اشاره کرد. این حسگرها و دستگاه‌ها داده‌ها را از محیط گردآوری می‌کنند (برای مثال، حسگر رطوبت) و یا اقداماتی را در محیط انجام می‌دهند (برای مثال، آبیاری زمین‌های زراعی). یک راهکار کامل اینترنت اشیا، نیاز به متصل بودن دارد. سخت‌افزار نیاز به راهی برای انتقال همه داده‌ها به ابر (مانند ارسال داده‌های رطوبت) و یا نیاز به راهکاری برای دریافت دستورات از ابر دارد (مانند، آب دادن مزرعه در لحظه). این کار با استفاده از اشکال بلوغ یافته اتصالات مانند سلولی، ماهواره یا وای‌فای و یا روش‌های اتصالات نوین‌تر و با تمرکز بیشتر روی اینترنت اشیا، مانند «رنج گسترده» (Long Range) باشد.

یک سیستم کامل اینترنت اشیا، نیازمند نرم‌افزار است. این نرم‌افزارها در ابر میزبانی می‌شوند و مسئول تحلیل داده‌هایی است که از حسگرها گردآوری شده و بر اساس آن‌ها تصمیم‌گیری می‌کند (برای مثال، از داده‌های رطوبتی متوجه می‌شود که باران باریده و بر این اساس، به سیستم آبیاری می‌گوید که امروز روشن نشود).

در نهایت، یک سیستم اینترنت اشیای کامل، نیازمند یک رابط کاربری است. برای آنکه همه این موارد مفید واقع شوند، نیاز به راهکاری برای کاربران به منظور تعامل با سیستم اینترنت اشیا است (برای مثال، یک برنامه کاربردی مبتنی بر وب با داشبوردی که روندهای رطوبت را نشان و به کاربر این امکان را می‌دهد که به صورت دستی سیستم آبیاری مزرعه را خاموش یا روشن کند).

علاوه بر آنچه گفته شد، ارزش واقعی یک سیستم اینترنت اشیا زمانی است که این سیستم با سیستم‌های کنونی کسب و کار و جریان‌های داده آن یکپارچه شود. در سطح بالا، پلتفرم‌های اینترنت اشیا یک نقطه شروع برای ساخت سیستم‌های اینترنت اشیا، با فراهم کردن ابزارها و قابلیت‌هایی برای تسهیل و ارزان‌تر کردن اینترنت اشیا برای کسب و کارها، توسعه‌دهندگان و کاربران هستند. یک پلتفرم IoT ، ارتباطات، جریان داده، مدیریت دستگاه‌ها و عملکرد برنامه‌ها را تسهیل می‌کند.

پلتفرم‌های اینترنت اشیا در بخش سه و معمولا بخش نرم‌افزار و رابط کاربری وجود دارند. با انواع سخت‌افزارها و گزینه‌های مختلف اتصالات، نیاز به راهی برای آن است که همه چیز با یکدیگر کار کنند. پلتفرم اینترنت اشیا، به حل این مشکل کمک می‌کنند. به طور کلی، پلتفرم‌های اینترنت اشیا، به موارد زیر کمک می‌کنند:

• اتصال سخت‌افزار، مانند دستگاه‌ها و تجهیزات
• مدیریت پروتکل‌های مختلف سخت‌افزاری و نرم‌افزاری
• فراهم کردن امنیت و احراز هویت برای دستگاه‌ها و کاربران
• گردآوری، بصری‌سازی و تحلیل داده‌هایی که حسگرها و دستگاه‌ها گردآوری می‌کنند
• یکپارچه‌سازی همه موارد بالا با سیستم‌های کنونی کسب و کار و دیگر خدمات وب

مزایای اینترنت اشیا

در ادامه، مزایای اینترنت اشیا هم برای کسب و کارها و هم برای مصرف‌کنندگان (کاربران) به طور کلی مورد بررسی قرار می‌گیرد.

مزایای اینترنت اشیا برای کسب و کارها چیست؟

مزایای اینترنت اشیا برای کسب و کارها بستگی به پیاده‌سازی خاص آن در یک کسب و کار مشخص دارد. چابکی و کارایی معمولا دو مورد از اصلی‌ترین مزایای اینترنت اشیا برای کس و کارها هستند. ایده آن است که کسب و کارها باید به داده‌های بیشتری پیرامون محصولات و سیستم‌های داخلی خودشان دسترسی و توانایی بیشتری برای ایجاد تغییرات به عنوان نتیجه داشته باشند.

کارخانجات حسگرهایی را به مولفه‌های محصولات خود اضافه می‌کنند، بنابراین می‌توانند داده‌ها را پیرامون چگونگی عملکرد آن‌ها گردآوری کنند. این کار می‌تواند به صنایع کمک کند تا تشخیص دهند که دستگاه‌های مورد استفاده آن‌ها چه زمانی از کار افتاده می‌شود تا آن را پیش از دچار نقص شدن و ایجاد مشکل، با دستگاه مناسب دیگری جایگزین کنند. همچنین، شرکت‌ها می‌توانند از داده‌های تولید شده توسط این حسگرها برای ایجاد سیستم‌های خودشان (سیستم‌های پیش‌بین نگهداری از تجهیزات، زنجیره تامین و دیگر موارد) استفاده کنند؛ زیرا اینترنت اشیا به صنایعا کمک می‌کند تا داده‌های صحیح‌تری را پیرامون اینکه چه اتفاقی در حال وقوع است به دست بیاورند.

مشاور اینترنت اشیا «مکینزی» (McKinsey) درباره مزایای اینترنت اشیا برای کسب و کارها چنین می‌گوید: «با استفاده از گردآوری و تحلیل داده‌ها به صورت جامع و بی‌درنگ، سیستم‌های تولید می‌توانند به طور چشم‌گیری واکنش‌گرا شوند». استفاده کسب و کارها از IOT به دو دسته قابل تقسیم است: پیشنهادات ویژه کسب و کار مانند حسگرها در تولید نباتات یا دستگاه‌های بی‌درنگ موقعیت‌یاب برای حوزه سلامت؛ و دستگاه‌های اینترنت اشیا که در همه صنایع قابل استفاده هستند، مانند «تهویه هوای هوشمند» (Smart Air Conditioning) یا «سیستم‌های امنیتی» (Security Systems).

در حالیکه محصولات ویژه کسب و کارها در گام‌های اولیه خود قرار دارند، گارتنر پیش‌بینی کرده است که تا پایان سال ۲۰۲۰، تعداد دستگاه‌های مبتنی بر اینترنت اشیا به ۴٫۴ میلیارد واحد برسد. در حالی که دستگاه‌هایی که ویژ کسب و کار خاصی هستند، به ۳٫۲ میلیون واحد می‌رسند. مصرف‌کنندگان (کاربران)، دستگاه‌های بیشتری را خریداری می‌کنند و شرکت‌ها، هزینه‌های بیشتری را در حوزه اینترت اشیا صرف می‌کنند. گروه تحلیلگران گارتنر می‌گویند در حالی که پرداختی مشتریان برای دستگاه‌های اینترنت اشیا در سال گذشته چیزی در حدود ۷۲۵ میلیارد دلار بوده است، پرداختی کسب و کارها برای اینترنت اشیا به ۹۶۴ میلیارد دلار می‌رسد و البته، پرداختی کسب و کارها و مصرف‌کنندگان روی سخت‌افزارهای اینترنت اشیا به نزدیک به ۳ تریلیون دلار می‌رسد.

مزایای IoT برای مصرف‌کنندگان چیست؟

IoT نوید آن را می‌دهد که محیط زندگی انسان‌ها، شامل خانه‌ها، دفاتر کاری و وسایل نقلیه را هوشمندتر، قابل سنجش‌تر و تعاملی‌تر کند. اسپیکرهای هوشمند مانند «آمازون اکو» و «گوگل هوم» (Google Home) پخش موسیقی، تنظیم زمان‌بندها یا دریافت اطلاعات را آسان‌تر می‌کنند.

سیستم‌های امنیتی خانه‌ها، نظارت بر اینکه چه چیزی درون و بیرون یک خانه به وقوع می‌پیوند را هم از جهت امنیتی و هم برای دیدن و گفتگو با ملاقات‌کنندگان آسان‌تر می‌کنند. در عین حال، ترموستات‌های هوشمند می‌توانند به انسان‌ها کمک کنند تا خانه‌های خود را پیش از رسیدن به خانه گرم کنند و چراغ‌های هوشمند می‌توانند در هنگام بیرون بودن فرد از خانه نیز جوری برخورد کنند که گویی فرد در خانه است.

فراتر از خانه‌های هوشمند، حسگرهایی وجود دارند که می‌توانند به افراد کمک کنند تا بدانند هوا چقدر دارای آلاینده‌ها یا آلودگی صوتی است. خودروهای خودران و شهرهای هوشمند می‌توانند چگونگی ساخت و مدیریت فضاهای عمومی را دستخوش تغییر کنند. هر چند این نوآوری‌ها ممکن است حریم خصوص انسان‌ها را زیر سئوال ببرد.

برای مصرف‌کنندگان، خانه هوشمند جایی است که با اشیای متصل به اینترنت تعامل برقرار خواهند کرد و این حوزه، یکی از زمینه‌هایی است که غول‌های فناوری مانند آمازون، گوگل و اپل در آن رقابت شدیدی دارند. به عنوان یکی از شناخته شده‌ترین مصادیق این مورد می‌توان به اسپیکرهای هوشمند «آمازون اکو» (Amazon’s Echo) اشاره کرد. هرچند، چراغ‌های هوشمند، دوربین‌ها، ترموستات‌ها و فریزرهای هوشمند نیز وجود دارند. تا هنگامی که بشر هیجان بیشتری از خود برای گجت‌های درخشان جدید بروز دهد، جنبه‌های جدی‌تر و نویی از کاربردهای اینترنت اشیا به ویژه در خانه‌های هوشمند ظهور خواهد کرد.

خانه‌های هوشمند می‌توانند به این موضوع کمک کنند که افراد مسن به طور مستقل و به تنهایی در خانه‌های خودشان زندگی کنند و در عین حال، برای خانواده و دیگر نهادها نیز تعامل با آن‌ها و نظارت بر وضعیت آن‌ها آسان‌تر باشد. در عین حال، توانایی تغییر تنظیمات لوازم خانگی مبتنی بر اینترنت اشیا، می‌تواند به حفظ انرژی و کاهش هزینه‌های مربوط به آن (برای مثال کاهش هزینه‌های وسایل گرمایشی و سرمایشی) کمک کند.

امنیت اینترنت اشیا

«امنیت» (Security) یکی از مهم‌ترین چالش‌های اینترنت اشیا است. حسگرها در بسیاری موارد داده‌های بسیار حساسی مانند اینکه کاربر در خانه خودش چه اقدامی انجام می‌دهد را گردآوری می‌کنند. امن نگه داشتن این اطلاعات برای کسب و حفظ اعتماد مصرف‌کنندگان مسئله بسیار حیاتی است. اما تاکنون امنیت اطلاعات ثبت شده توسط دستگاه‌های IoT در اغلب موارد بسیار ضعیف بوده است. بسیاری از دستگاه‌های IoT توجه کمی به مبانی امنیت مانند «رمزنگاری» (Encryption) داده‌ها در انتقال دارند.

نقص‌های موجود در نرم‌افزارها – حتی در کدهای قدیمی و به خوبی استفاده شده – معمولا کشف می‌شوند، اما بسیاری از دستگاه‌های اینترنت اشیا قابلیت وصله زدن (Patch) ندارند و این یعنی همواره در معرض خطر هستند. هکرها در حال حاضر به طور فعالانه‌ای دستگاه‌های IoT مانند «مسیریاب‌ها» (Routers) و وب‌کم‌ها را هدف قرار می‌دهند؛ زیرا فقدان امنیت موروثی آن‌ها، قابلیت در خطر افتادن ارثی آن‌ها و به دام بات‌نت‌های عظیم افتادن را آسان ساخته است.

نقص‌ها، دستگاه‌های هوشمندی مانند یخچال‌ها، گازها و ماشین‌های ظرفشویی را برای هکرها دسترسی‌پذیر کرده است. پژوهشگران یک صد هزار وب‌کمی که به راحتی قابل هک بودند را کشف کردند. در عین حالت، کشف شده است که برخی از ساعت‌های هوشمند ویژه کودکان، حاوی نوعی آسیب‌پذیری امنیتی هستند که به هکرها اجازه می‌دهند موقعیت دستگاه را ردیابی، مکالمات را شنود و یا حتی با کاربر گفتگو کنند.

در این وهله است که نگرانی دولت‌ها پیرامون خطرات افزایش پیدا می‌کند. دولت انگلستان راهنماهای خودش را برای امنیت مصرف‌کنندگان دستگاه‌های اینترنت اشیا منتشر کرده است. بر اساس این راهنما، دستگاه‌ها باید رمز عبور یکتا داشته باشند، در عین حال شرکت‌ها باید باید یک نقطه عمومی تماس فراهم کنند تا هر کس بتواند هر گونه آسیب‌پذیری ممکن را گزارش دهند (و روی رفع آن کار کنند)، و کارخانجات باید صراحتا اعلام کنند که هر دستگاهی تا چه زمانی به روز رسانی‌های امنیتی دریافت می‌کند. این مختصرترین فهرست ممکن محسوب می‌شود که البته برای شروع ارائه شده است.

هنگامی که هزینه ساخت اشیای هوشمند کوچک ناچیز باشد، این مشکلات فقط توزیع بیشتری پیدا می‌کنند و رفع کردن آن‌ها سخت‌تر می‌شوند. همه این موارد در کسب و کار نیز اعمال می‌شوند اما سطوح آن‌ها بالاتر است. متصل کردن ماشین‌های صنعتی به شبکه اینترنت اشیا می‌تواند ریسک احتمالی آنکه هکرها این دستگاه‌ها را کشف کنند و مورد حمله قرار دهند افزایش می‌دهد.

جاسوسی صنعتی یا حملات مخرب در زیرساخت‌های حیاتی، هر دو خطرات بالقوه‌ای هستند که اینترنت اشیا در صنعت را تهدید می‌کنند. این یعنی کسب و کارها نیاز به حصول اطمینان از این موضوع دارند که این شبکه‌ها ایزوله و محافظت شده هستند، داده‌های حسگرها به منظور حفظ امنیت آن‌ها و دروازه‌ها، رمزنگاری شده هستند.

وضعیت فعلی فناوری اینترنت اشیا از جهت امنیت، اعتماد کردن به آن را سخت‌تر می‌کند. کمبود امنیت IOT به مانند فقدان یک برنامه‌ریزی امنیتی IoT مداوم در سازمان‌ها است. فکر کردن به سیستم‌های صنعتی که به اینترنت متصل هستند و بدون محافظت رها شده‌اند، نگران کننده است. اینترنت اشیا (IoT) مانند پلی بین دنیای دیجیتال و فیزیکی است و این یعنی هک شدن این دستگاه‌ها می‌تواند عواقب وحشتناکی را در دنیای واقعی داشته باشد. در این میان، در دست گرفتن اختیار یک خودرو بدون راننده، می‌تواند پایانی برای یک فاجعه باشد.

کاربرد اینترنت اشیا چیست؟

محدودیتی برای کاربردهای اینترنت اشیا وجود ندارد و از این مبحث در صنعت (حمل و نقل)، کشاورزی (گلخانه هوشمند)، پزشکی (تجهیزات پزشکی متصل به نت)، نظارت و امنیت (دوربین‌های نظارتی)، آموزش و کسب و کار استفاده می‌شود. در ادامه به طور کامل به این موضوع پرداخته شده است. همان‌طور که ظهور اینترنت طیف وسیعی از کاربران را تحت تاثیر قرار داده است، اینترنت اشیا نیز طیف وسیعی از کاربران را متاثر کرده و خواهد کرد. بسته به مقیاس اتصالات و تعداد دستگاه‌های درگیر، اینترنت اشیا نیز کاربردهای قابل توجه و ویژه‌ای را برای یک کاربر خاص یا حتی کل یک شهر دارد. کاربردهای متداول اینترنت اشیا، شامل موارد زیر است.

کاربرد اینترنت اشیا برای افراد و خانه‌ها:

افراد از دستگاه‌های اینترنت اشیا از طریق فناوری‌های پوششی مانند ساعت‌های هوشمند، ردیاب‌های سلامتی و دستگاه‌هایی که کمک می‌کنند تا اطلاعات را به صورت بی‌درنگ دریافت و گردآوری کنند بهره می‌برند. با اعمال اینترنت اشیا به تجهیزات خانه‌ها، دستگاه‌های اینترنت اشیا برای خانه‌های متصل‌تر، با مصرف بهینه‌تر انرژی و اداره راحت‌تر خانه قابل استفاده هستند. به جنبه‌های مختلفی از خانه‌های متصل می‌توان از راه دور دسترسی داشت و آن‌ها را به وسیله مالک خانه و از طریق کامپیوتر یا یک دستگاه هوشمند دستی (گوشی هوشمند، تبلت و دیگر موارد) کنترل کرد.

کاربرد اینترنت اشیا در اتومبیل‌ها:

حسگرهای درون یک وسیله نقلیه در حال حرکت، امکان گردآوری داده‌های بلادرنگ پیرامون خودرو و محیط اطراف آن را فراهم می‌کنند. وسایل نقلیه خودمختار از حسگرهای متفاوتی در ترکیب با سیستم‌های کنترلی پیشرفته به منظور ارزیابی محیط و در نتیجه، راندن خودرو استفاده می‌کنند.

کاربردهای اینترنت اشیا در کارخانجات: با کاربردهایی که اینترنت اشیا برای کارخانجات دارد، تولیدکنندگان می‌توانند وظایف تکراری موجود در هر بخش از کل فرایندهای تولید را خودکارسازی کنند. اطلاعات گردآوری شده توسط حسگرهای تعبیه شده در دستگاه‌های کارخانه می‌توانند برای طراحی راهکارهایی برای بهینه‌تر کردن و عاری‌تر از خطر کردن کل خط تولید استفاده کنند.

کاربردهای اینترنت اشیا در صنعت:

«اینترنت صنعتی» (Industrial Internet) یکی از کاربردهای اینترنت اشیا است. در حالی که بسیاری از پژوهشگران بازار مانند «گارتنر» (Gartner) یا سیسکو، اینترنت اشیا در صنعت (IIoT) را به عنوان یک مفهوم اینترنت اشیا (IoT) با پتانسیل بالقوه بسیار بالا می‌دانند. شهرت IOT در صنعت هنوز به اندازه‌ای نیست که در بحث دستگاه‌های پوشیدنی یا خانه‌های هوشمند وجود دارد. اما این میزان به شدت در حال افزایش است.

کاربردهای اینترنت اشیا در کسب و کار:

در مقیاس بزرگ‌تر، با پذیرش فناوری‌های اینترنت اشیا، کسب و کارها می‌توانند مقرون به صرفه‌تر، موثرتر و کاراتر عمل کنند. برای مثال، ساختمانت‌های دفاتر می‌تواند پوشیده از حسگرهایی باشد که قابلیت مورد نظارت قرار دادن ترافیک آسانسور یا مصرف کلی انرژی را دارند. البته بدیهی است که کسب و کارهای مختلف، طبیعتا کاربردهای متفاوتی از اینترنت اشیا را دارند.

کاربردهای اینترنت اشیا در خرده‌فروشی‌ها:

دستگاه‌های اینترنت اشیا در خرده‌فروشی‌ها برای کمک به خریداران به منظور موقعیت‌یابی محصولات و نظارت بر فهرست اقلام موجود مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، «تبلیغات مبتنی بر مجاورت» (Proximity-Based Advertising) به عنوان زیرمجموعه‌ای از خرده‌فروشی هوشمند، در حال خیز برداشتن است. اما رتبه‌بندی‌های انجام شده پیرامون محبوبیت این موضوع، حاکی از آن است که این مبحث همچنان نوظهور است و هنوز نتوانسته است همه‌گیر شود. برای مثال و به عنوان گواهی بر این ادعا، می‌توان گفت که بر اساس گزارش‌های ارائه شده، در هر ماه ۴۳۰ پست در لینکدین پیرامون خانه‌های هوشمند منتشر می‌شود، حال آنکه برای تبلیغات مبتنی بر مجاورت این عدد برابر با یک مورد در هر ماه است.

کاربردهای اینترنت اشیا در شهرها:

استفاده‌های گوناگونی از اینترنت اشیا در نواحی و زندگی شهری انجام می‌شود. دستگاه‌های IOT داده‌ها را گردآوری و محیط را متاثر می‌کنند تا به مدیریت جنبه‌های مختلف حاکمیت شهری، مانند کنترل ترافیک، مدیریت منابع و امنیت عمومی کمک کنند.

کاربرد اینترنت اشیا در کشاورزی:

اینترنت اشیا در کشاورزی کاربردهای بسیار قابل توجهی دارد. در کشاورزی هوشمند معمولا از نتایج تجاری اینترنت اشیا چشم‌پوشی می‌شود؛ زیرا این مورد مانند آنچه در بحث پزشکی، قابلیت حمل یا صنعت وجود دارد، شفاف نیست. اگرچه، به دلیل از راه دور (Remoteness) بودن عملیات کشاورزی و تعداد بالای دام‌هایی که می‌توانند از طریق اینترنت اشیا کنترل شوند، IoT می‌تواند انقلابی در روش کشاورزی باشد. اما این ایده هنوز به توجهات بزرگ مقیاس نرسیده است. با این اوصاف، یکی از کاربردهای اینترنت اشیا که نباید آن را دستکم گرفت، کاربرد IOT در کشاوری است. کشاورزی هوشمند عمدتا در کشورهای دارای صادرات کشاورزی، به یک زمینه کاربری مهم مبدل شده است.

کاربرد اینترنت اشیا در پزشکی:

اینترنت اشیا در پزشکی کاربردهای قابل توجهی دارد و از این کاربردها با عناوین گوناگونی مانند «سلامت دیجیتال» (Digital Health)، «سلامت از راه دور» (TeleHealth) و «پزشکی از راه دور» (TeleMedicine) یاد می شود.. برای مثال، اینترنت اشیا در حوزه سلامت ممکن است در دستگاه‌های اینترنت اشیایی باشد که برای کسب به روز رسانی‌های آنی و صحیح پیرامون وضعیت بیماران به کار می‌روند. تحلیل‌های انجام شده توسط «Iot Analytics» حاکی از آن است که مفهوم سیستم بهداشت و درمان متصل و دستگاه‌های پزشکی هوشمند پتانسیل عظیمی دارد. پتانسیل بالا و مزایای کاربرد اینترنت اشیا در پزشکی محدود به کسب و کارها نیست و برای تک تک افراد جامعه مطرح است.

کاربردهای اینترنت اشیا در بحث تامین انرژی:

«شبکه‌های هوشمند» (Smart Grids) یکی از کاربردهای خاص اینترنت اشیا محسوب می‌شوند. شبکه‌های هوشمند آینده، تضمین می‌کنند که از اطلاعات پیرامون تامین کنندگان برق و مصرف‌کنندگان در حالت خودکار استفاده کنند تا کارایی، قابلیت اطمینان و اقتصاد الکتریسیته را افزایش دهند. ۴۱,۰۰۰ جستجوی ماهانه در گوگل، حاکی از آن است که این مبحث موضوعی محبوب و مورد توجه است.اگرچه، عدم ارسال توییت پیرامون این موضوع، حاکی از آن است که افراد چیز زیادی برای گفتن پیرامون این موضوع ندارند.

کاربرد اینترنت اشیا در آموزش:

IOT می‌تواند منجر به آن شود که آموزش از ابعاد گوناگونی دسترسی‌پذیرتر باشد. فرصت‌های بدون حد واندازه‌ای برای یکپارچه‌سازی راهکارهای اینترنت اشیا در محیط مدرسه وجود دارد. برخی از این موارد در ادامه بیان می‌شوند. شایان توجه است که این موارد به عنوان مبنایی مستحکم برای ایجاد درک عمیق‌تر پیرامون کاربرد اینترنت اشیا در آموزش محسوب می‌شوند. از اینترنت اشیا می‌توان برای آموزش زبان‌های خارجی، کلاس‌های هوشمند و متصل، یادگیری وظیفه،محور، آموزش به دانش‌آموزان دارای معلولیت و آموزش استثنائی، تربیت بدنی، امنیت کلاس‌های درس، نظارت بر کلاس‌های درس با استفاده از فناوری «ویدئو به عنوان حسگر» (Video as a Sensor)، خودکارسازی نظارت بر حضور و غیاب، سلامت جسم و روان دانش‌آموزان، یادگیر از خانه و «یادگیری شخصی‌سازی شده» (Personalized Learning) استفاده کرد.

کاربرد اینترنت اشیا در رشته معماری و عمران:

همچون سایر زمینه‌های علمی، کاربرد اینترنت اشیا در عمران نیز متعدد و قابل توجه است. یکپارچه‌سازی اینترنت اشیا در پروژه‌های مهندس عمران مزایای قابل توجهی را به همراه دارد. این فناوری، به طور قابل توجهی خودکارسازی و نظارت از راه دور بر وظایف را بهبود می‌بخشد.

داده‌هایی که دستگاه‌های اینترنت اشیا گردآوری می‌کنند می‌تواند به ادامه اطلاعات‌محور پروژه‌ها کمک شایان توجهی کند. برای مثال، حسگرهای اینترنت اشیا می‌توانند برای نظارت بر تحکیم خاک و تاثیرات زیست محیطی پروژه به کار روند. اینترنت اشیا همراه با دیگر فناوری‌های حوزه عمران و معماری، می‌تواند این صنایع را به طور کلی دستخوش تغییر کند.

کاربرد اینترنت اشیا در زنجیره تامین:

زنجیره تامین سال‌ها است که هوشمندتر از پیش شده است. راهکارهایی برای پیگیری محصولات، یا تعامل با تامین‌کنندگان جهت تبادل اطلاعات پیرامون میزان موجودی، چندین سال است که اجرا می‌شود. بنابراین، واضح است که با اینترنت اشیا، این شهرت افزایش پیدا خواهد کرد.

اینترنت اشیا در ایران

در رشته اینترنت اشیا در ایران در حال حاضر پروژه‌های گوناگونی در استارتاپ‌ها و کسب و کارها شکل گرفته است؛ هر چند که شاید نتوان یک پروژه کامل اینترنت اشیا که کلیه مولفه‌های IoT در آن رعایت شده است را به طور دقیق ذکر کرد و نام برد. به نظر می‌رسد البته باید توجه داشت که در دنیا نیز این مبحث بسیار نو است و شاید بتوان گفت که هنوز اساسا در گام تست به سر می‌برد. نو و بکر بودن این مبحث در ایران، پتانسیل بالای موجود برای فعالیت و سرمایه‌گذاری در حوزه اینترنت اشیا در ایران را نشان می‌دهد.

جمع‌بندی اینترنت اشیا

در این مطلب به پرسش «اینترنت اشیا چیست ؟» پاسخ داده شد و مزایا، چالش‌ها، چشم انداز آینده، کاربردها و دیگر مباحث مرتبط با آن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، اجزای اینترنت اشیا (مولفه‌های آن) بیان و ساز کار یک سیستم IoT با در نظر داشتن مولفه‌های آن، به طور کامل تشریح شد. امیدواریم از این مطلب رضایت داشته باشید.

لطفا نظرات خود را برای ما ارسال کنید.

برای مشاهده مقالات بیشتر در مورد تکنولوژی اینجا کلیک کنید.