اینترنت اشیا (IOT) چیست و چه کاربردی دارد؟

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که صبح خود را با زنگ ساعتی که پیش بینی آب و هوا را برای شما ارسال می کند از خواب بیدار شوید؟ به تازگی صحبت ها درباره اینکه اینترنت اشیا با نام اختصاری IOT به یکی از مهم ترین تخصص های آینده تبدیل خواهد شد، مطرح است.

با توجه به گسترش و اهمیت این فناوری، مفهوم آن هنوز برای برخی افراد گنگ است و افراد بسیاری از ساز و کار و ویژگی های آن بی اطلاع هستند. IOT به مردم کمک می کند تا به شیوه ای هوشمندانه تر زندگی و کار کنند و همچنین کنترل کاملی روی زندگی و دارایی خود داشته باشند. در ادامه مقاله به شرح این فناوری می پردازیم.

اینترنت اشیا چیست؟ (IOT)

اصطلاح اینترنت اشیا (IOT:Internet of things) به میلیاردها دستگاه فیزیکی در سراسر جهان اشاره دارد که مجهز به حسگرها، گوشی های هوشمند و سایر دستگاه های الکتریکی هستند و با یکدیگر ارتباط دارند.

هنگامی که درباره معنای گسترده Internet of things صحبت می شود، همه دستگاه های متصل به اینترنت را شامل می شود اما این اصطلاح به مرور زمان بیشتر برای دستگاه هایی استفاده شد که متصل به یکدیگر بودند.

با ورود تراشه های کامپیوتری بسیار ارزان و گسترش شبکه های بی سیم می توان هر محصول بزرگ و کوچک را به اینترنت اشیا تبدیل کرد.IOT با ادغام دنیای دیجیتال و فیزیکی، بافت دنیای اطراف ما را هوشمندتر و پاسخ گوتر می کند.

تاریخچه

تاریخچه Internet of things به دهه 80 و 90 میلادی قرن بیستم بازمی گردد؛ زمانی که ایده اضافه کردن حسگرها و هوش مصنوعی به دستگاه های اطراف ما به ذهن بشر خطور کرد. اگرچه برخی پروژه های اولیه در آن زمان ظاهر شدند، پیشرفت در این حوزه به دلیل نبود فناوری های لازم بسیار کند پیش می رفت و تراشه ها آن قدر بزرگ و حجیم بودند که راهی برای اتصال مؤثر آن ها به یکدیگر وجود نداشت. پس از پیدایش تراشه های کم مصرف و ارزان که امکان اتصال بی سیم را نیز فراهم کردند، مشکل اتصال دستگاه ها و حجیم بودن آن ها حل شد. اصطلاح IOT برای اولین بار در سال 1999 در سخنرانی یک پروفسور متخصص فناوری به نام کوین اشتون در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) مطرح شد.

اینترنت اشیا چگونه کار می کند؟

نحوه کار دستگاه های Internet of things از نظر تئوری بسیار ساده است. IOT داده هایی را که از محیط اطراف به دست می آورد، جمع آوری و به سیستم ابری ارسال می کند.سپس آن ها را تجزیه، تحلیل و پردازش کرده و درنهایت براساس آن داده ها عمل می کند. در ادامه نحوه کار IOT را مفصل تر و در سه مرحله شرح خواهیم داد.

اتصال دستگاه ها به یکدیگر

این مرحله مهم ترین مرحله در این فرایند است؛ زیرا تأثیر مستقیمی بر مراحل بعدی فرایند کار دارد که ایمنی و اثربخشی اینترنت اشیا را تحت تأثیر قرار می دهد. علاوه بر آن در این مرحله مشخص می شود یک دستگاه چه اندازه هوشمند است؛ زیرا هرچه دستگاه هوشمندتر باشد، درک آن از محیط اطراف نیز بیشتر خواهد بود.

تعامل و روابط کاربری

در این مرحله داده ها و خروجی به فرمی تبدیل می شوند که برای کاربر قابل درک باشند. برای فهم بهتر نحوه عملکرد IOT اجازه دهید با یک مثال آن را بیان کنیم.

کشاورزی را در نظر بگیرید که در مزرعه خود از فناوری IOT استفاده کرده و حسگرهایی را درون خاک قرار داده است. این حسگرها خشکی و رطوبت خاک را اندازه گیری و اطلاعات را جمع آوری می کنند.

پس از آن نتیجه را به اپلیکیشنی روی گوشی کاربر ارسال می کند که نتیجه را به او اطلاع دهد؛ سپس کاربر نتیجه می گیرد که آیا گیاهان نیاز به آبیاری دارند یا خیر؟

ابزارهای تشکیل دهنده اینترنت اشیا

دستگاه های هوشمند پیشرفته

IOT می تواند در هر دستگاهی استفاده شود؛ به شرطی که ویژگی ها و قابلیت هایی را داشته باشد که به دستگاه اجازه دهد از این فناوری استفاده کند؛ برای مثال خودرویی را در نظر بگیرید که دارای توانایی های بالای مکانیکی است و قادر است کارهای مختلفی مانند بازکردن درب ها به کمک این فناوری و به صورت خودکار را انجام دهد.

حسگرها و دوربین های پیشرفته با قابلیت دریافت اطلاعات دقیق

بخش بسیار مهمی از دنیای اینترنت اشیا مبتنی بر دریافت داده ها است. داده ها تجزیه و تحلیل می شوند و سپس خروجی آن در اختیار کاربر قرار می گیرد که درنهایت سبب بهبود زندگی کاربر و صرفه جویی در وقت او می شود. بنابراین لازم است ابزارهای مناسبی برای دریافت داده ها وجود داشته باشد. برای مثال می توان از تراشه های هوشمندی که قادر به دریافت اطلاعات از طریق لمس هستند، اشاره کرد.

دسترسی به اینترنت

دسترسی به اینترنت را می توان به دو بخش تقسیم کرد:

1. دستگاه های هوشمند کوچکی که از نظر فنی قادر هستند نقش یک رایانه را بازی کنند.
2. اتصال به اینترنت (5G) طبق پروتکل IP Address (IP Address آدرس منحصربه فردی است که به هر دستگاه متصل به اینترنت داده می شود). این مسئله در دنیای شبکه ها بسیار مهم است. علاوه بر آن مسئله مهم دیگری که باید به آن توجه داشت، سرعت و پهنای باند اینترنت است. ماهیت اینترنت اشیا براساس اتصال دستگاه های مختلف با یکدیگر از طریق اینترنت است. همچنین با توجه به اهمیت کاهش زمان تأخیر در بسیاری از پروژه ها، استفاده از اینترنت نسل پنجم (5G) که سرعت و پهنای باند بیشتری دارد، لازم و ضروری است.

برنامه نویسی

در مطالب بالا درباره دستگاه های هوشمند، حسگرها و اتصال به اینترنت صحبت کردیم. برای تکمیل فرایند لازم است یک نرم افزار یا اپلیکیشن وجود داشته باشد. وظیفه این اپلیکیشن کنترل، مدیریت، تنظیم و سازمان دهی دستورات یک دستگاه و نحوه تعامل آن با دیگر دستگاه هاست.

کاربرد اینترنت اشیا

اگر امکان اتصال یک دستگاه به اینترنت وجود داشته باشد، می توان آن را به اینترنت اشیا تبدیل کرد. لامپی که می توان با استفاده از اپلیکیشن گوشی هوشمند روشن یا خاموش کرد، مثال ساده ای از IOT است. برنامه های کاربردی فراوانی در دنیا وجود دارد که می توانند از فناوری اینترنت اشیا در محصولات و خدمات خود استفاده کنند. در ادامه به برخی از این کاربردها اشاره خواهیم کرد.

کسب و کارهای تجاری

اجرای اینترنت اشیا برای هر کسب و کاری در وهله اول به زیرساخت آن سازمان بستگی دارد. کارایی و انعطاف پذیری از اولویت های اصلی استفاده از IOT هستند. ایده استفاده از این فناوری برای کسب و کارها و سازمان ها این است که شرکت ها و سازمان ها بتوانند اطلاعات بیشتری درباره محصولات و سیستم های داخلی خود به دست آورند.

تولیدکنندگان حسگرهایی را به بخش هایی از محصولات خود اضافه می کنند. با این کار محصولات قادر خواهند بود که داده های مربوط به عملکرد خود را به کاربر ارسال کنند. این فناوری می تواند به شرکت ها کمک کند تا احتمال خرابی قطعه ای را قبل از ایجاد مشکل شناسایی و جایگزین کنند.

کشاورزی

علاوه بر سازمان ها و شرکت ها، بسیاری از حوزه های دیگر استفاده از اینترنت اشیا را شروع کرده اند؛ برای مثال کشاورزان می توانند از این فناوری برای تسهیل کار خود و بهبود کیفیت تولید استفاده کنند. حسگرها می توانند داده های مربوط به بارندگی را جمع آوری کنند. همچنین به کمک IOT دما، رطوبت هوا، رطوبت خاک و محتوای آن از مواد مغذی مورد نیاز گیاهان قابل اندازه گیری خواهد بود.

ساخت و ساز

IOT را می توان در بخش ساخت و ساز همچنین زیرساخت اعمال کرد؛ برای مثال حسگرها را می توان برای نظارت بر تغییراتی که در داخل ساختمان ها، سازه های پل، جاده ها و کارهای زیربنایی رخ می دهد، استفاده کرد. از این طریق می توان درصد تکمیل پروژه را متوجه شد و همچنین خطاها را به راحتی پیدا کرده و به این ترتیب در هزینه و زمان انجام کار صرفه جویی کرد. علاوه بر آن این فناوری می تواند به جلوگیری از بسیاری از کاغذ بازی ها و یا انجام کارهای غیرضروری کمک کند.

منازل

فناوری IOT این نوید را به ما می دهد که محیط، خانه، وسایل نقلیه و… می توانند هوشمندتر و قابل اندازه گیری تر شوند؛ برای مثال بلندگوهای هوشمند Amazon Echo، پخش موسیقی، تنظیم ساعت و دریافت اطلاعات را آسان می کند. سیستم های امنیتی خانه نظارت بر آنچه را در داخل و خارج از خانه می گذرد، آسان می کنند.

هم زمان ترموستات های هوشمند می توانند به ما کمک کنند خانه هایمان را قبل از بازگشت گرم کنیم یا با استفاده از چراغ های هوشمند می توان زمانی که بیرون از خانه هستیم روشنایی داخل خانه را کنترل کنیم. با نگاهی فراتر از خانه، حسگرها می توانند به ما کمک کنند تا بفهمیم محیط اطراف تا چه اندازه پر سر و صدا و دارای آلودگی صوتی است.

خودرو

برنامه های کاربردی اینترنت اشیا برای خودروها، مطلوب هر دو گروه تولیدکننده و مصرف کننده هستند. به کمک IOT می توان بر عملکرد خودرو نظارت داشت. تراشه ها و حسگرها در این فناوری قادر هستند خرابی های اتومبیل را قبل از وقوع آن پیش بینی کنند. برای مثال حسگرهای تعبیه شده در چرخ های ماشین های هوشمند در صورتی که چرخ ماشین نیاز به تعویض یا هواگیری داشته باشد، آن را به راننده اطلاع می دهند. به این ترتیب می توان از تصادفات و خرابی های مرگبار جلوگیری کرد.

امنیت عمومی

 اینترنت اشیا می تواند در امنیت عمومی به شکل فعال عمل کند. به کمک این فناوری می توان زمان پاسخ گویی کارکنان متخصص در آمبولانس، آتش نشانی و پلیس در شرایط مختلف و اضطراری را بهبود بخشید و آن را هوشمندتر کرد؛ برای مثال کمک کردن به آتش نشان ها در شناسایی مکان آتش سوزی و همچنین اولویت های مقابله با آن و هشدار به وجود شخص زنده در محل حادثه از جمله کاربردهای IOT در زمینه آتش نشانی است.

مراقبت های بهداشتی

سیستم های مرتبط با IOT در حوزه بهداشت، بسیار محبوب هستند؛ زیرا از طریق این فناوری می توان خدمات درمانی با کیفیت بالاتر و کارآمدتر را به افراد بیمار و ناتوان ارائه داد. در حال حاضر ابزارهای پیشرفته ای مانند پمپ های انسولین و مانیتورهای قلب در بیمارستان ها استفاده می شوند که قادر هستند وضعیت سلامت فرد بیمار را کنترل کنند و در زمان مناسب برای نجات جان یا بهبود سلامتی او مداخله کنند.

علاوه بر آن در بیمارستان ها، فناوری IOT به اتصال همه دستگاه های بهداشتی به یکدیگر کمک می کند. این فناوری امکان تسهیل فرایند پیگیری درمان بیمار و مداخله سریع را به ویژه اگر بیمار در اتاق مراقبت های ویژه باشد، فراهم می کند.

حمل و نقل و ترافیک

جاده های هوشمند، ماشین های هوشمند و پارکینگ های هوشمند رؤیا و هدف IOT در حوزه حمل و نقل هستند. هدف این فناوری کاهش تصادفات جاده ای و ایمن ترکردن سفرهای جاده ای است.  IOT می تواند تراکم ترافیک را با تنظیم و بهبود زمان بندی حرکت اتومبیل ها کنترل کرده و با این کار به حمل و نقل جاده ای کمک کند. همچنین با کنترل روشنایی خیابان ها، روشن و خاموش کردن چراغ ها هنگام طلوع و غروب خورشید سبب صرفه جویی در مصرف انرژی شود.

مزایا و معایب

هر انقلاب تکنولوژی در دنیا مزایا و معایب مختص به خود را دارد که ما به عنوان کاربر لازم است از آن ها آگاه باشیم و نتایج آن ها را درک کنیم. در ادامه برخی از رایج ترین مزایا و معایب IOT را بیان کرده ایم.

مزایای اینترنت اشیا

اینترنت اشیا از طیف وسیعی از مشاغل و حوزه ها پشتیبانی می کند. این فناوری در حال حاضر یکی از امیدوارکننده ترین فناوری های دیجیتال است و بی شک در آینده گسترده تر و مفیدتر نیز خواهد شد. در ادامه به چند نمونه از مزایای IOT می پردازیم.

جمع آوری داده ها

با دریافت این اطلاعات، سازمان ها به تحلیل و درک عمیق آن می پردازند و در پی آن می توانند کیفیت محصولات خود را ارتقا دهند.

افزایش تعامل با مشتری

اینترنت اشیا با تعامل بین دستگاه ها عملکردهای تجاری را بهبود می بخشد؛ برای مثال می توان با استفاده از این فناوری کاستی های محصول را شناسایی و برطرف کرد. این عمل به بهبود خدمات و افزایش سطح رضایت مشتری کمک می کند.

نظارت بر داده ها

نظارت بر داده ها یکی از اصلی ترین مزیت های اینترنت اشیا است و به کاربر کمک می کند

اطلاع کافی از مقدار دقیق منابع و کیفیت آن ها داشته باشد.

علاوه بر مطالب بالا می توان به موارد دیگری به عنوان مزایای استفاده از IOT اشاره کرد:

1. امکان دسترسی به اطلاعات در هر زمان، مکان و از هر دستگاه هوشمند
2. بهبود ارتباط بین دستگاه های هوشمند متصل به یکدیگر
3. صرفه جویی در زمان و مکان در بسیاری از کارها
4. بهبود کیفیت کارها
5. ارائه خدمات و محصولات در سطح جهانی
6. افزایش سطح بهره وری

معایب اینترنت اشیا

IOT ایراداتی نیز دارد که از نظر متخصصان این حوزه، در صورتی که برطرف نشوند، می توانند بسیار مخرب عمل کنند. در ادامه به شرح این معایب خواهیم پرداخت.

نداشتن حریم خصوصی

امنیت و حفاظت از حریم خصوصی یکی از بزرگ ترین مسائلی است که اینترنت اشیا با آن مواجه است. در بسیاری از موارد حسگرهایی که به یک دستگاه متصل هستند. حفظ این امنیت برای ایجاد حس اعتماد مصرف کننده بسیار مهم است.

تغییر ماهیت انسان

استفاده و برخورداری بیش ازحد از این فناوری ممکن است در درازمدت به ایجاد تغییرات اساسی در طبیعت انسان از نظر رفتاری و جنبه های روانی منجر شود.

برخی روان شناسان اعتقاد دارند که ممکن است فرد از نظر عاطفی سرد شود و به تدریج توانایی تعامل با دیگران را از دست بدهد. علاوه بر آن استفاده مکرر از این فناوری به وابستگی کامل به آن منجر خواهد شد.

هک کردن

اینترنت اشیا در حال پرکردن شکافت میان دنیای دیجیتال و فیزیکی است؛ به این معنا که هک کردن دستگاه ها می تواند عواقب جدی در دنیای واقعی ایجاد کند؛ برای مثال هک کردن سنسورهای دما در یک نیروگاه می تواند اپراتورها را فریب دهد تا تصمیمی فاجعه بار بگیرند.

ویروس های رایانه ای

اگر رایانه ها و سیستم ها درگیر ویروس یا باگ نرم افزاری شوند، این مشکل می تواند سبب آسیب و اختلال در تمام دستگاه هایی شود که به یکدیگر متصل هستند.

نبود استانداردسازی

در حال حاضر، با توجه به نبود استاندارد بین المللی برای سازگاری فناوری IOT با اینترنت ممکن است ارتباط دستگاه های مختلف با یکدیگر مشکل باشد.

مهارت ها و مشاغل مورد نیاز در Internet of things

در اصل رشته ای با نام اینترنت اشیا وجود خارجی ندارد. با این حال الزاماتی وجود دارد که به ایجاد یک پروژه IOT کمک می کند. در ادامه به شناخته شده ترین این مهارت ها اشاره خواهیم کرد.

1. هوش مصنوعی
2. طراحی UI/UX
3. امنیت اطلاعات سایبری
4. برنامه نویسی اپلیکیشن موبایل
5. برنامه نویسی الکترونیک
6. مهندسی شبکه
7. مهندسی الکترونیک
8. مهندسی سخت افزار

آینده اینترنت اشیا

با کاهش قیمت حسگرها و به طورکلی ارتباطات در سال های اخیر، افزودن دستگاه های بیشتری به اینترنت اشیا از نظر مالی امکان پذیر می شود؛ حتی اگر در برخی موارد هیچ سود چشمگیری برای مصرف کنندگان وجود نداشته باشد. در حال حاضر این فناوری در مراحل اولیه است؛ چراکه فناوری های زیرساختی آن مانند حسگر، شبکه 5G و تجزیه و تحلیل با استفاده از ماشین تا حدودی در مراحل اولیه توسعه خود هستند.

شرکت بین المللی IDC پیش بینی کرده است که تا سال 2025 میلادی، 41.6 میلیارد دستگاه متصل به Internet of things وجود خواهد داشت. همچنین این گزارش نشان می دهد تجهیزات صنعتی و اتومبیل ها بزرگ ترین فرصت برای استفاده از IOT را دارند.

مانند تمام فناوری های جدید، برخی افراد از عصر جدید و پیشرفت دستگاه های هوشمند استقبال خواهند کرد؛ درحالی که عده ای برای آن عصرهایی که انسان اسیر تکنولوژی نبود و در اطراف خود رها بود تأسف می خورند! شما در کدام دسته قرار دارید؟

سخن پایانی

هر فناوری جدیدی که در جهان عرضه می شود، حلقه ای در مسیر پیشرفت انسان هاست. برخی این تکامل را در جهت سعادت بشر و در مقابل عده ای آن را مسیری در جهت تبدیل کردن

انسان به ماشین های انسان نما می دانند، اما درمجموع روش استفاده انسان از این فناوری، خوب یا بد بودن آن را مشخص می کند؛ یعنی هر فردی می تواند محصول مفید یا مضری را با استفاده از این فناوری خلق کند.

دستگاه های اینترنت اشیا بی شک نقش بسیار مهمی در پیشرفت های فناوری در آینده خواهند داشت. همراه شدن ما با فناوری های نو، به عنوان کسانی که در جامعه زنگی می کنیم،

بسیار ضروری است. زیرساخت بازار ارزهای دیجیتال نیز یکی از فناوری های نو است.