اینترنت اشیا و کاربردهای آن

کمتر کسی وجود دارد که با اینترنت و خدمات اینترنتی آشنایی نداشته باشد و خیلی از پدران مادرانی که سن و سالی از آنها گذشته هم با این تکنولوژی آشنا هستند اما برخی از مسائل پیرامون اینترنت و اخبار آن برای ما تازگی دارند و هنوز برایمان آشنا نیستند.
یکی از این موارد ، اینترنت اشیا است که این مرتبه در مجله اینترنتی خرید ناب به آن خواهیم پرداخت.

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.

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

کوین اشتون، يکی از بنیان‌گذاران مرکز آتو–آی‌دی (Auto-ID) در دانشگاه ام‌آی‌تی، نخستین بار در بحثی که در سال ۱۹۹۹ در نشست P&G ارائه داد، تعبير «اینترنت اشیا» را به کار برد. اشتون در زمانی که محبوبيت اينترنت در حال رشد بود، از اين تعبير استفاده کرد تا نظرهای مساعد را جذب ايده‌ی RFID يا مدارهای شناسایی مبتنی بر فرکانس‌های رادیویی کند.

نیل گرشنفلند هم در همان سال ۱۹۹۹ کتابی با عنوان «وقتی اشياء شروع به فکر کردن می‌کنند» منتشر کرد و هر چند از تعبير اينترنت اشياء استفاده نکرد، اما به روشنی چشم‌اندازی از آن‌چه به مفهوم اینترنت اشیا منجر می‌شد، ترسيم کرد.

با وجود اين سابقه، انديشه‌ی اوليه‌ دستگاه‌های متصل به يکديگر به دهه‌ی ۱۹۷۰ باز می‌گردد. برای نمونه، اولین دستگاه اینترنتی که در اوائل دهه‌ی ۱۹۸۰ به کار گرفته شد، يک ماشين نوشابه بود که در دانشگاه کارنگی ملون نصب شد. این دستگاه به اين شکل کار می‌کرد که از طريق شبکه امکان بررسی وضعیت مخزن آن برای اطمینان از وجود نوشابه وجود داشت. اگر نوشابه‌ی خنک در کار بود، آن وقت راه می‌افتادی به سمت ماشين تا ليوان نوشيدنی‌ات را تحويل بگيری و اگر نه، چرا تا پای دستگاه بروی و دست خالی بمانی؟

اینترنت اشیا با هم‌گرایی تکنولوژی‌های ارتباطات بی‌سیم، تجهيزات MEMS، سامانه‌های خدمات‌رسان يک‌پارچه و اینترنت تکامل و توسعه یافته است. اين هم‌‌گرايی باعث شده تا فاصله‌ تکنولوژی‌های عملياتی و تکنولوژی اطلاعات از ميان برداشته شود و به اين ترتيب، تحليل و پردازش داده‌های ماشينی ساخت‌نايافته برای کسب نتايج بهينه امکان‌پذير شود.

اینترنت اشیا با ارتباط ماشین به ماشین (M2M)، يعنی ارتباط دستگاه‌هایی که از طریق شبکه بدون دخالت انسانی با يک‌ديگر کار می‌کنند، شکل گرفت.

اکنون مفهوم M2M ارتباط و اتصال یک دستگاه را به شبکه‌ی ابری برای جمع‌آوری داده‌ها و ساماندهی فرآيندهای مديريتی در نظر دارد. در سطحی تکامل‌يافته‌تر، IoT شبکه‌ای از حس‌گرها شامل ميلياردها دستگاه هوشمند است که با ايجاد ارتباط ميان افراد، سیستم‌ها و برنامه‌های کاربردی امکان جمع‌آوری و بهره‌برداری مشترک از داده‌ها را ممکن می‌سازد. به عنوان زيرساخت، M2M بستر اتصال و ارتباط برای عملياتی شدن IoT است.

از سويی، اینترنت اشیا توسعه‌ای از سامانه‌ی SCADA (سرنام عبارت Supervisory Control and Data Acquisition) است که مجموعه‌ ای از برنامه‌های نرم‌افزاری را برای کنترل فرآیند و جمع‌آوری بی‌درنگ داده‌ها از موقعيت‌های راه دور برای کنترل تجهیزات و شرایط شامل می‌شود. سامانه‌ی SCADA هم مؤلفه‌ سخت‌افزاری دارد هم مؤلفه‌ی نرم‌افزاری.

بخش سخت‌افزاری داده‌ها را جمع‌آوری می‌کند و به کامپيوتری که برنامه‌ی SCADA در آن نصب شده تحويل می‌دهد تا پردازش و ارائه‌ به موقع نتيجه صورت پذيرد. سير تکامل SCADA چنان بود که آخرین نسل SCADA تبديل به اولين نسل IoT شد.

با این حال، مفهوم اکوسیستم اینترنت اشیا متشکل از دستگاه‌های هوشمند مبتنی بر وب، دارای پردازنده، حس‌گرها و سخت‌افزارهای ارتباطی برای جمع‌آوری و ارسال داده‌های محيطی تا اواسط سال ۲۰۱۰ رنگ و بوی واقعی به خود نگرفت. تازه آن موقع بود که نخستين بار دولت چین اعلام کرد که اينترنت اشيا را به عنوان اولويت راهبردی در برنامه‌ پنج ساله‌ توسعه‌ کشور در نظر دارد.

کاربردهای اینترنت اشیا (IoT)

بدون شک، قدرت اصلی اینترنت اشیا تأثیر بالایی است که در جنبه‌های مختلف زندگی روزمره و رفتار کاربران بالقوه می‌تواند داشته باشد. از دیدگاه یک کاربر، کاربردهای IoT در هر دو زمینه کسب‌وکار و زندگی شخصی قابل مشاهده خواهد بود.
در زمینه کاربردهای روزمره و شخصی، راحتی در سبک زندگی، سلامت ، یادگیری پیشرفته، سرگرمی، کاهش هزینه‌های انرژی تنها برخی از سناریوهای کاربردی ممکن است که پارادایم جدید نقش مهمی در آینده‌ای نزدیک دارد.

به‌طور مشابه، از منظر کاربران کسب و کار، تسهیل مواردی نظیر اتوماسیون و تولید صنعتی، تدارکات، مدیریت کسب و کار / فرآیند، کاربردهای پزشکی، حوزه سلامت ، امنیت و حمل و نقل هوشمند مردم و کالاها قابل مشاهده است.

دو فرصت کلیدی در زمینه‌ی اینترنت اشیا (Internet of Things) معرفی شده است:

• محصولات هوشمند: بهره‌برداری شرکت‌ها از ویژگی‌های مدرن IoT و در محصولات هوشمند و ایجاد تجربه‌های جدید برای کاربران
• هوشمندی کسب و کار: بهره‌برداری شرکت‌ها از اینترنت اشیا جهت افزایش بهره‌وری اطلاعاتی و عملیاتی

سلامتی

هم‌اکنون بسیاری از مردم  IoTهای پوشیدنی برای نظارت بر ورزش، خواب و دیگر عادات سلامتی استفاده می‌کنند. دستگاه‌های پایش بیمار، سوابق الکترونیکی و سایر لوازم جانبی در بیمارستان مانند سنسورهایی که میزان دما و رطوبت را به‌صورت خودکار تنظیم می‌کنند از دیگر کاربردهای اینترنت اشیا هستند. شرکت‌های زیادی با تجهیز کردن کارگران به IoT های پوشیدنی می‌توانند از محل استقرار و فعالیت و در معرض مواد شیمیایی نبودن نیروی انسانی خود اطمینان حاصل کنند.

کاربردهای اینترنت اشیا در خانه‌ها

برخی از کاربردهای اینترنت اشیا در خانه‌ها به شرح زیر است.

مدیریت انرژی: ترموستات‌ها و حس‌گرهایی که رفتارها را بررسی و بهترین دما را برای خانه‌ها فراهم می‌کنند.

امنیت و ایمنی: جمع‌آوری اطلاعات با استفاده از دوربین‌ و حس‌گرها، آنالیز داده و هشدار به کاربر در مواقعی که نیاز است.

انجام امور خانه: لوازم برقی هوشمند می‌توانند به‌طور مستقل (بدون دخالت انسان) عمل کنند تا کارهایی مانند درست کردن قهوه، خورد کردن غذا، جاروبرقی کشیدن را به‌صورت خودکار و بر اساس آنالیز رفتارهای انسانی انجام دهند.

برای مثال یک IoT می‌تواند با بررسی الگوهای مصرف روزانه و تعیین اولویت‌ها خانواده در مواقعی که لازم است به‌صورت خودکار غذاهای موردنیاز را سفارش دهد.

خودروهای هوشمند

خودروهای هوشمند می‌توانند به ایمنی و امنیت سرنشینان کمک کنند. این ماشین‌ها اطلاعات مربوط به شرایط جاده‌ای، ترافیکی و سایر موانع را در اختیار راننده قرار می‌دهند. سنسورهای تعبیه شده در خودروها، به شناسایی محیط اطراف و موقعیت‌یابی کمک می‌کند. اپلیکیشن‌های ارتباطی می‌توانند در صورت سانحه، با مراکز اورژانس طور خودکار تماس بگیرند و همچنین تعمیرات و نگهداری وسایل نقلیه که راهی پیشگیرانه برای تأمین امنیت خودرو است، به خوبی از خرابی‌های ناگهانی و هزینه‌های غیر منتظره جلوگیری کند.

محافظت از محیط زیست

IoT می‌تواند به‌طور گسترده بر حفظ محیط زیست تأثیرگذار باشد. افزایش بهره‌وری تولید از طریق اینترنت اشیا به کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند و کلان داده‌ها با کمک سیستم‌های نظارتی، اطلاعات ارزشمندی از محیط‌هایی که بر سلامت ما تأثیر گذارند فراهم می‌آورند. IoT روش‌های خلاقانه‌ای برای کنترل جنبه‌های مختلف حفاظت از محیط، تغییرات آب و هوایی و جلوگیری از شکار غیرمجاز و جنگل‌زدایی دارد.

شرکت‌ها و خرده‌فروشی‌ها

برخی از کاربردهای اینترنت اشیا در شرکت‌ها و خرده فروشی‌ها را در مجله اینترنتی خرید ناب شرح می دهیم.

مدیریت انرژی و محیط‌زیست: وسایل گرمایشی و سرمایشی هوشمند به‌طور خودکار دما را تنظیم و در صورت خالی بودن دفتر از اتلاف انرژی جلوگیری می‌کنند.

امنیت ساختمان: دوربین، یک سیستم هوشمند می‌تواند به‌طور خودکار الگوهای غیرعادی را در ویدئو شناسایی و داده‌ها را فوراً برای مقامات رسمی ارسال کند. چنین سیستم‌های امنیتی می‌توانند باعث کاهش هزینه، خطاهای انسانی شود.

بهبود عملکرد کارمندان: اندازه‌گیری و کنترل، استخراج داده و انجام کارهای روتین باعث بهبود عملکرد کارمندان می‌شود.

تولیدات

صنعت تولید بیش‌ترین سود را از IoT کسب کرده است. سنسورهای جمع‌آوری داده در قفسه‌های کارخانه یا قفسه‌های انبار می‌توانند مشکلات احتمالی را با مسئول مربوطه به اشتراک بگذارند. با IoT، تولیدکنندگان می‌توانند یک برنامه جامع برای بهینه‌سازی عملیات، تعمیر و نگهداری، کنترل موجودی انبار، بهداشت و ایمنی و فرآیند تولید داشته باشند.

مزایای اینترنت اشیا

• قابلیت دسترسی به داده‌ها و اطلاعات در هر مکان و در هر زمان؛

• بهبود ارتباط بین دستگاه‌های الکترونیکی متصل به یک‌دیگر؛

• انتقال بسته‌های اطلاعاتی در یک شبکه‌ی يک‌پارچه‌ی متصل که باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌شود؛

• با انجام امور به صورت خودکار، کیفیت کسب و کار و خدمات بهبود می‌یابد و نیاز به مداخله‌ انسانی کم می‌شود.

معایب اینترنت اشیا

• زمانی که تعداد وسیله‌های متصل به شبکه افزایش می‌یابد، به طور طبيعی حجم داده‌ها و اطلاعات در حال انتقال ميان ادوات IoT بیش‌تر می‌شود و موقعیت تحریک‌کننده‌تری برای هکرها و نفوذهای غيرقانونی و مخرب ایجاد می‌شود.

• تعدد و فراوانی ادوات IoT باعث بروز مشکلات و چالش‌های مدیريتی و کاربری می‌شود.

• رخ دادن یک مشکل در سیستم مبتنی بر اينترنت با زمينه‌ی انتشار خطا در شبکه مواجه است و ممکن است سایر دستگاه‌های متصل نیز دچار مشکل شوند.

• از آن‌جا که روی‌کردهای متفاوتی برای پياده‌سازی سامانه‌های IoT وجود دارد و الزاما تمامی آن‌ها از استاندارد يک‌سانی استفاده نمی‌کنند، برقراری ارتباط بین ادوات و سامانه‌های گوناگون IoT يک چالش عملياتی‌ست.

سخن پایانی

در دنیای امروز تکنولوژی به‌صورت مرتب پیشرفت می‌کند؛ به‌طوری‌که می‌توان نتایج آن را در زندگی‌ها به‌خوبی مشاهده کرد و در این میان، وقوع اینترنت اشیاء می‌تواند نشان‌دهنده آینده‌ای روشن برای انسان باشد.

زمانی که شما بتوانید اینترنت اشیاء را گسترش دهید، عملکرد دستگاه‌های مختلف نیز هوشمندسازی خواهد شد که شما می‌توانید از این شرایط ویژه به نفع خود استفاده کنید. درواقع این تکنولوژی بر قسمت‌های مختلفی اثر می‌گذارد که باید جنبه‌های مختلف آن را به شکل‌های متعددی بررسی کنید. مجله اینترنتی خرید ناب زندگی مدرن و پر از آرامش را برای شما آرزو می کند.