اینترت اشیاء IOT و کاربردهای آن در تحول دیجیتال

اینترت اشیاء در سال‌های گذشته تمام ابعاد زندگی انسان را تحت تأثیر قرار داده است. استفاده از حسگرها در تمام بخش‌های زندگی، از اشیاء و وسایل موجود در خانه گرفته تا بخش کشاورزی، کارخانه‌ها، کاربردهای پزشکی و غیره باعث افزایش استفاده از این تکنولوژی شده است.

در این مقاله به طور مفصل در مورد این موضوع صحبت کرده‌ایم که اینترنت اشیاء چیست، چه مزایا و معایبی دارد و مهم‌ترین کاربردهای آن چه هستند. بدون شک این علم در آینده باعث تغییرات بسیار زیادی در زندگی انسان می‌شود.

اینترنت اشیاء چیست؟

اینترت اشیاء یا Internet of Things که به اختصار آن را IOT می‌نامند، به میلیاردها دستگاه فیزیکی در سراسر جهان اطلاق می‌شود که به اینترنت متصل شده و همه داده‌های جمع آوری شده را به اشتراک می‌گذارند. به لطف ساخت و ایجاد تراشه‌های کامپیوتری بسیار ارزان و فراگیر شدن شبکه‌های بی‌سیم، به راحتی می‌توان هر چیزی در دنیای اطراف را، از اشیاء بسیار کوچک به اندازه یک قرص تا شی‌ای به بزرگی یک هواپیما را به بخشی از اینترنت اشیا تبدیل کرد.

اتصال تمام این اشیاء و اضافه کردن حسگرها به آن‌ها باعث می‌شود دستگاه‌ها تا سطح بالایی از هوش دیجیتالی را تجربه کنند. تمام دستگاه‌هایی که تا قبل از آن توانایی خاصی برای انجام کارها نداشتند، به طور کامل هوشمند می‌شوند. داده‌های بسیار مختلفی توسط این اشیاء بدون دخالت انسان جمع‌آوری می‌گردد. اینترنت اشیاء بافت دنیای اطراف ما را هوشمندتر و پاسخگوتر کرده و دنیای دیجیتال و فیزیکی را با هم ترکیب می‌نماید.

نحوه عملکرد اینترت اشیاء چیست؟

یک اکوسیستم اینترنت اشیاء شامل دستگاه‌های هوشمند مبتنی بر وب است که از سیستم‌های تعبیه ‌شده مانند پردازنده‌ها، حسگرها و سخت‌افزارهای ارتباطی برای جمع‌آوری، ارسال و ایجاد تغییر بر روی داده‌هایی که از محیط خود به دست می‌آورند، استفاده می‌کنند.

دستگاه‌های اینترت اشیاء داده‌های حسگری را که جمع‌آوری می‌کنند، با اتصال به دروازه اینترنت اشیا یا سایر دستگاه‌های موجود به اشتراک می‌گذارند. در این دستگاه‌ها داده‌ها به ابر ارسال می‌شوند تا به صورت محلی تجزیه و تحلیل گردند. گاهی اوقات، این دستگاه‌ها با سایر دستگاه‌های مرتبط ارتباط برقرار کرده و بر اساس اطلاعاتی که از یکدیگر دریافت می‌کنند، عمل می‌نمایند. دستگاه‌ها بیشتر کار را بدون دخالت انسان انجام می‌دهند؛ با این حال، افراد می‌توانند با دستگاه‌ها تعامل داشته باشند، به عنوان مثال، برای راه‌اندازی، دادن دستورالعمل‌ها یا دسترسی به داده‌ها.

کاربرد اینترت اشیاء چیست؟

شاید بتوان گفت سهم بسیار زیادی از اینترت اشیاء را در سال‌های ابتدایی، کامپیوترها، تبلت‌ها، لب تاپ‌ها، ساعت‌های هوشمند و … به خود اختصاص داده بودند. اما روز به روز به این موارد اضافه شد و انبوهی از وسایل جدید وارد حیطه اینترنت اشیاء شدند. IOT در سال‌های گذشته پیشرفت بسیار زیادی داشته و در تمام بخش‌های دنیای اطراف ما مورد استفاده قرار گرفته است. در ادامه مهم‌ترین کاربردهای این علم جذاب را معرفی می‌کنیم:

خانه هوشمند

یکی از کاربردهای بسیار مهم و جذاب اینترنت اشیاء خانه‌های هوشمند با سیستم‌های امنیتی بسیار قوی است. تبلیغاتی روی درب صفحه نمایش لمسی یخچال ظاهر می‌شود و به شما اطلاع می‌دهد که می‌توانید بستنی مورد علاقه خود را با ۲۰ درصد تخفیف در این هفته خریداری کنید. همان‌طور که قهوه می‌نوشید، تلفن شما اطلاع می‌دهد که شستشوی ماشین لباسشویی تمام شده است. کار با جاروبرقی یکی از کارهای سخت گذشته است، اما در خانه هوشمند به محض خروج شما از منزل، جاروبرقی شروع به کار کرده و همه جا را تمیز می‌کند. امروزه بسیاری از خانه‌ها با استفاده از این نوع دستگاه‌ها و اتصال به اینترنت هوشمند هستند. علیرغم پیشرفت‌های تکنولوژیکی فوق‌العاده، هنوز مسیرهای بسیار زیادی وجود دارد که در آینده خانه‌ها هوشمندتر از این شوند.

تجهیزات کشاورزی

یکی از جذاب‌ترین و مهم‌ترین کاربردهای اینترنت اشیاء استفاده از وسایل بسیار پیشرفته در کشاورزی است. کشاورزان با استفاده از حسگرهای اینترنت اشیا برای جمع‌آوری معیارهای محیطی و ماشینی، می‌توانند تصمیمات کاملاً آگاهانه‌ای بگیرند و تقریباً همه جنبه‌های کار خود را بهبود بخشند. این موارد شامل تمام بخش‌های دامداری و کشاورزی است. به عنوان مثال، کشاورزان می‌توانند با استفاده از حسگرهای کشاورزی هوشمند برای نظارت بر وضعیت محصولات، دقیقاً تعیین کنند که باید برای رسیدن به کارایی مطلوب، از چه تعداد سم برای از بین بردن آفت و کود استفاده کنند.

پزشکی

این دستگاه‌ها اهمیت زیادی در شبکه درمانی در سراسر دنیا دارند. تنوع بالای آن‌ها به راحتی باعث کنترل وضعیت بیمار در شرایط مختلف می‌شود. به عنوان مثال، دستگاه‌هایی را در بدن فرد قرار داده و به طور مرتب میزان فشار خون، قند خون، ضربان قلب، میزان تنفس و … را اندازه گیری می‌کنند. این نوع حسگرها در بسیاری از موارد از مشکلات و بیماری‌های جدی ازجمله سکته جلوگیری می‌کنند و قبل از وقوع آن‌ها شرایط را به اطلاع بیمار و پزشک می‌رسانند.

تجهیزات کارخانه هوشمند

در بازارهای جهانی به شدت رقابتی، تولید هوشمند مبتنی بر اینترت اشیاء، که به عنوان IOT صنعتی نیز شناخته می‌شود، دید کاملی از دارایی‌ها، فرآیندها، منابع و محصولات فراهم می‌کند. تولید هوشمند از عملیات کارآمد تجاری، بهره‌وری بهینه و ROI بهبود یافته پشتیبانی می‌کند. تولید هوشمند به مدیران کارخانه اجازه می‌دهد تا به طور خودکار داده‌ها را جمع آوری و تجزیه و تحلیل کنند تا تصمیمات آگاهانه‌تری بگیرند و میزان تولید را بهینه نمایند.

خودرو

تجزیه و تحلیل مبتنی بر حسگر و رباتیک کارایی را در ساخت و نگهداری خودرو افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، سنسورهای صنعتی برای ارائه تصاویر سه بعدی در زمان واقعی از اجزای داخلی خودرو استفاده می‌کنند. تشخیص و عیب یابی می‌تواند بسیار سریعتر انجام شود، وسیستم اینترنت اشیا به طور خودکار قطعات مورد نیاز به تعویض را سفارش می‌دهد.

لجستیک و حمل و نقل

دستگاه‌های IoT تجاری و صنعتی می‌توانند به مدیریت زنجیره تأمین، از جمله مدیریت موجودی، روابط فروشنده، مدیریت ناوگان و نگهداری برنامه‌ریزی شده کمک کنند. شرکت‌های حمل و نقل از برنامه‌های صنعتی IoT برای پیگیری دارایی‌ها و بهینه سازی مصرف سوخت در مسیرهای حمل و نقل استفاده می‌نمایند. این فناوری به ویژه برای کنترل دما در ظروف یخچالی مفید است. مدیران زنجیره تأمین از طریق الگوریتم‌های مسیریابی هوشمند، پیش بینی‌های آگاهانه‌ای انجام می‌دهند.

خرده فروشی

آمازون در حال نوآوری در اتوماسیون و همکاری انسان و ماشین در خرده فروشی است. امکانات آمازون از روبات‌های متصل به اینترنت برای ردیابی، مکان یابی، مرتب سازی و جابجایی محصولات استفاده می‌کند.

مهم‌ترین مزایای ااینترت اشیاء چیست؟

اینترنت اشیاء مزایای بسیاری دارد که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

سرعت بخشیدن به نوآوری با IOT

اینترت اشیاء به کسب و کارها امکان دسترسی به تجزیه و تحلیل‌های پیشرفته را می‌دهد که فرصت‌های جدیدی را آشکار می‌کند. به عنوان مثال، کسب و کارها می‌توانند کمپین‌های تبلیغاتی بسیار هدفمند را با جمع آوری داده‌ها در مورد رفتار مشتری ایجاد کنند.

با هوش مصنوعی و ML، داده‌ها را به بینش و اقدامات تبدیل می‌کند

داده‌های جمع آوری شده و روندهای تاریخی را می‌توان برای پیش بینی نتایج آینده استفاده کرد. به عنوان مثال، اطلاعات گارانتی را می‌توان با داده‌های جمع آوری شده توسط اینترنت اشیا برای پیش بینی حوادث تعمیر و نگهداری جفت کرد. این مزیت می‌تواند برای ارائه فعالانه خدمات مشتری و ایجاد وفاداری مشتری استفاده شود.

امنیت را افزایش می‌دهد

نظارت مداوم بر زیرساخت‌های دیجیتال و فیزیکی می‌تواند عملکرد را بهینه کند، کارایی را بهبود بخشد و خطرات ایمنی را کاهش دهد. برای مثال، داده‌های جمع‌آوری‌شده از یک مانیتور در محل را می‌توان با داده‌های نسخه سخت‌افزار و سیستم‌افزار ترکیب کرد تا به‌روزرسانی‌های سیستم را به‌طور خودکار زمان‌بندی نمود.

بررسی راه‌حل‌های متمایز

فناوری‌های اینترت اشیاء می‌توانند به روشی متمرکز بر مشتری، برای افزایش رضایت کارکنان و مشتری به کار گرفته شوند. برای مثال، برای جلوگیری از کمبود محصولات پرطرفدار، می‌توان آنها را به‌سرعت مجدداً ذخیره کرد.

معایب اینترت اشیاء چیست؟

اینترت اشیاء فواید بسیاری را ارائه می‌کند، اما خطرات و چالش‌های متعددی را نیز به همراه دارد. در اینجا به برخی از مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم:

1. خطرات امنیت و حریم خصوصی: بسیاری از دستگاه‌های اینترنت اشیا در برابر هکرها و سایر تهدیدات سایبری آسیب‌پذیر هستند که می‌تواند امنیت و حریم خصوصی داده‌های حساس را به خطر بیندازد. دستگاه‌های اینترنت اشیا همچنین می‌توانند مقادیر زیادی از داده‌های شخصی را جمع‌آوری کرده و نگرانی‌هایی را در مورد حفظ حریم خصوصی و حفاظت از داده‌ها ایجاد نمایند.
2. مشکلات مربوط به قابلیت همکاری: دستگاه‌های IOT تولیدکنندگان مختلفی دارند که اغلب از استانداردها و پروتکل‌های متفاوتی استفاده می‌کنند که انجام آنچه ارتباط «ماشین به ماشین» نامیده می‌شود را برای آنها دشوار می‌نماید. این امر می‌تواند منجر به مشکلات قابلیت همکاری و ایجاد سیلوهای داده‌ای شود که ادغام و تجزیه و تحلیل آنها دشوار است.
3. داده‌های بیش از حد: دستگاه‌های اینترنت اشیا حجم زیادی از داده را تولید می‌کنند که می‌تواند مشاغلی را که آمادگی رسیدگی به آن را ندارند، تحت تأثیر قرار دهد. تجزیه و تحلیل این داده‌ها و استخراج بینش‌های معنادار می‌تواند چالش مهمی باشد، به ویژه برای مشاغلی که فاقد ابزارهای تحلیلی و تخصص لازم هستند.
4. هزینه و پیچیدگی: پیاده‌سازی یک سیستم اینترنت اشیا می‌تواند پرهزینه و پیچیده باشد و به سرمایه‌گذاری قابل توجهی در سخت‌افزار، نرم‌افزار و زیرساخت نیاز دارد. مدیریت و نگهداری یک سیستم اینترنت اشیا نیز می‌تواند چالش برانگیز باشد و به مهارت‌ها و تخصص‌های خاصی نیاز دارد.
5. چالش‌های قانونی: با گسترش روزافزون دستگاه‌های اینترنت اشیا، چالش‌های قانونی در حال ظهور هستند. کسب‌وکارها باید از قوانین مختلف حفاظت از داده‌ها، حریم خصوصی و امنیت سایبری پیروی کنند، که می‌تواند از کشوری به کشور دیگر متفاوت باشد.

سطح امنیتی اینترت اشیاء چیست؟

امنیت اینترت اشیاء بخش فناوری است که بر حفاظت از دستگاه‌ها و شبکه‌های متصل در اینترنت اشیا متمرکز است. اینترنت اشیا شامل افزودن اتصال به اینترنت به سیستمی از دستگاه‌های محاسباتی مرتبط، ماشین‌های مکانیکی و دیجیتالی، اشیاء، حیوانات و افراد است. هر چیز دارای یک شناسه منحصر به فرد و توانایی انتقال خودکار داده ها از طریق یک شبکه است. با این حال، فعال کردن دستگاه‌ها برای اتصال به اینترنت، اگر به‌درستی محافظت نشده باشند، آسیب‌پذیری‌های جدی را خواهند داشت.

اصطلاح اینترت اشیاء بسیار گسترده است و با ادامه تکامل این فناوری، این اصطلاح گسترده‌تر هم می شود. از ساعت‌ها گرفته تا ترموستات‌ها تا کنسول‌های بازی ویدیویی، تقریباً هر دستگاه تکنولوژیکی می‌تواند با اینترنت یا دستگاه‌های دیگر در برخی ظرفیت‌ها تعامل داشته باشد.

امنیت اینترنت اشیا حتی گسترده‌تر از اینترنت اشیا است و در نتیجه روش‌های مختلفی تحت این چتر قرار می‌گیرند. امنیت رابط برنامه نویسی برنامه (API)، احراز هویت زیرساخت کلید عمومی (PKI) و امنیت شبکه تنها تعدادی از روش‌هایی هستند که فناوری اطلاعات می‌تواند برای مبارزه با تهدید فزاینده جرایم سایبری و تروریسم سایبری که ریشه در دستگاه‌های آسیب‌پذیر اینترنت اشیا دارد، از آنها استفاده کند.

مثال‌هایی از اینترت اشیاء

حال که دانستید اینترنت اشیا چیست، اکنون بیایید به چند نمونه از سیستم‌های آن که امروزه استفاده می‌شوند، اشاره کنیم:

ماشین‌های متصل

اتومبیل‌ها می‌توانند به روش‌های زیادی به اینترنت متصل شوند. این می‌تواند از طریق دانش‌کم‌های هوشمند، سیستم‌های اطلاعات سرگرمی یا حتی دروازه متصل خودرو باشد. آن‌ها داده‌ها را از پدال گاز، ترمزها، سرعت سنج، کیلومترشمار، چرخ‌ها و مخازن سوخت جمع آوری می‌کنند تا عملکرد راننده و سلامت خودرو را بررسی نمایند. خودروهای متصل طیف وسیعی از کاربردها را دارند:

• نظارت بر ناوگان خودروهای اجاره‌ای برای افزایش بهره وری سوخت و کاهش هزینه‌ها.
• کمک به والدین برای ردیابی رفتار رانندگی فرزندانشان.
• اطلاع رسانی خودکار به دوستان و خانواده در صورت تصادف خودرو.
• پیش بینی و جلوگیری از نیازهای تعمیر و نگهداری خودرو.

خانه‌های متصل

دستگاه‌های خانه هوشمند عمدتاً بر بهبود کارایی و ایمنی خانه و همچنین بهبود شبکه خانگی متمرکز هستند. دستگاه‌هایی مانند پریزهای هوشمند، مصرف برق را نظارت می‌کنند و ترموستات‌های هوشمند دما را بهتر کنترل می‌نمایند. سیستم‌های هیدروپونیک می‌توانند از حسگرهای اینترنت اشیا برای مدیریت باغ استفاده کنند، در حالی که آشکارسازهای دود اینترنت اشیا می‌توانند دود تنباکو را تشخیص دهند. سیستم‌های امنیتی خانه مانند قفل درب، دوربین‌های امنیتی و ردیاب‌های نشت آب می‌توانند تهدیدات را شناسایی کرده و از آن جلوگیری کنند و هشدارهایی را برای صاحبان خانه ارسال نمایند.

دستگاه‌های متصل برای خانه را می‌توان برای موارد زیر استفاده کرد:

• خاموش کردن خودکار دستگاه‌هایی که استفاده نمی‌شوند.
• مدیریت و نگهداری ملک اجاره‌ای.
• پیدا کردن اقلام گم شده مانند کلید یا کیف پول.
• خودکار کردن کارهای روزانه مانند جاروبرقی، درست کردن قهوه و غیره.

شهرهای هوشمند

• برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیا، برنامه‌ریزی شهری و نگهداری زیرساخت‌ها را کارآمدتر کرده‌اند. دولت‌ها از برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیا برای مقابله با مشکلات زیرساختی، سلامت و محیط زیست استفاده می‌کنند. از برنامه‌های اینترنت اشیا می‌توان برای موارد زیر استفاده کرد:
• اندازه گیری کیفیت هوا و سطح تشعشعات.
• کاهش قبوض انرژی با سیستم‌های روشنایی هوشمند.
• تشخیص نیازهای تعمیر و نگهداری برای زیرساخت‌های حیاتی، مانند خیابان‌ها، پل‌ها و خطوط لوله.
• افزایش سود از طریق مدیریت کارآمد پارکینگ.

ساختمان‌های هوشمند

ساختمان‌هایی، مانند پردیس‌های کالج و ساختمان‌های تجاری از برنامه‌های IoT برای افزایش کارایی عملیاتی استفاده می‌کنند. از دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌توان در ساختمان‌های هوشمند برای موارد زیر استفاده کرد:

• کاهش مصرف انرژی.
• کاهش هزینه‌های نگهداری.
• استفاده مؤثرتر از فضاهای کاری.

آینده اینترت اشیاء چگونه است؟

بر اساس آنچه گفته شده، می‌توانیم در مورد آینده اینترنت اشیاء در دنیا پیش بینی‌های مهمی را انجام دهیم. تصور کنید روز به روز تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت افزایش یابند، در نتیجه، شهرها کاملاً هوشمند می‌شوند، خودروهای بدون سرنشین زیادی در سطح شهرها تردد می‌کنند و بسیاری از موارد دیگری که با گسترش این علم زندگی انسان را تغییر می‌دهند.

استفاده از تجهیزات الکترونیکی و حسگرها باعث می‌شود به صورت مداوم فعالیت‌های مورد نظر را بررسی کرده و اطلاعات و داده‌های بسیار مهمی را جمع‌آوری نمایید. این داده‌ها می‌توانند در تمام حوزه‌ها و کسب‌وکارهای مختلف باعث رشد و بهبود آ‌ن‌ها شوند.

ارتباط نرم افزار اتوماسیون اداری و اینترنت اشیاء چیست

اتوماسیون اداری به معنای نظارت و کنترل کامل فعالیت‌های مختلف یک سازمان با استفاده از فناوری اطلاعات و وسایل الکترونیکی مختلف است. با توجه به پیشرفت‌های بسیار زیادی که در زمینه اتصال به اینترنت صورت گرفته، می‌توانیم نرم افزار اتوماسیون اداری تحت وب بسیار پیشرفته‌تری نیز مورد استفاده قرار دهیم. اینترنت اشیاء به سرعت در حال پیشرفت است و تمام ابعاد مختلف زندگی را در بر گرفته است. استفاده از اینترنت اشیاء در یک سازمان به راحتی می‌تواند تمام فعالیت‌های سازمان را به صورت خودکار برنامه ریزی کرده و انجام دهد. با این تفسیر در آینده شاهد سازمان‌هایی خواهیم بود که تمام فعالیت‌های خود را به صورت اتوماتیک و بدون دخالت انسان انجام می‌دهند.

سؤالات متداول

استانداردهای مورد نیاز IOT چیست؟

• کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی
• موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE).
• کنسرسیوم اینترنت صنعتی
• Open Connectivity Foundation
• اتحاد استانداردهای اتصال

شهر هوشمند چیست؟

یک شهر هوشمند از فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) برای بهبود کارایی عملیاتی، اشتراک گذاری اطلاعات با مردم و ارائه کیفیت بهتر خدمات دولتی و رفاه شهروندان استفاده می‌کند.

مشاغل مرتبط با اینترنت اشیا چیست؟

• مدیر پروژه فنی اینترنت اشیا. مدیران پروژه های فناوری اینترنت اشیا، تخصص فنی و رهبری تیم را به سازمان‌ها ارائه می‌دهند. آنها همچنین روش‌های جدیدی را برای افزایش کارایی طراحی و اجرا می‌کنند.
• معمار اینترنت اشیا. معماران اینترنت اشیا راه حل‌های اینترنت اشیا را برای حل مشکلات تجاری طراحی و ایجاد می‌نمایند.
• مهندس اینترنت اشیا. مهندسان اینترنت اشیا سخت افزار، نرم افزار، پلتفرم و سیستم‌های اینترنت اشیا را توسعه داده و مدیریت می‌کنند.

منبع: یگانه سافت