اینترنت اشیا IOT || انقلاب در دنیای متصل و هوشمند، آینده با تکنولوژی‌های هوشمند

در بازار مصرفی، فناوری IoT بیشتر با محصولات "خانه هوشمند" مترادف است، از جمله دستگاه‌ها و لوازم خانگی (دستگاه‌های روشنایی، ترموستات‌ها، سیستم‌های امنیت خانگی، دوربین‌ها و دیگر لوازم خانگی) که از یک یا چند اکوسیستم مشترک پشتیبانی می‌کنند و می‌توانند از طریق دستگاه‌های مرتبط با آن اکوسیستم مانند گوشی‌های هوشمند و بلندگوهای هوشمند کنترل شوند. IoT همچنین در سیستم‌های بهداشتی استفاده می‌شود.

اینترنت اشیاء

 

اینترنت اشیا (IoT) به دستگاه‌هایی با حسگرها، توان پردازش، نرم‌افزار و فناوری‌های دیگر اشاره دارد که با دستگاه‌ها و سیستم‌های دیگر از طریق اینترنت یا شبکه‌های ارتباطی دیگر اتصال و تبادل داده می‌کنند. اینترنت اشیا شامل الکترونیک، ارتباطات و مهندسی علوم رایانه است. "اینترنت اشیا" به عنوان یک اصطلاح نادرست در نظر گرفته شده است زیرا دستگاه‌ها نیازی به اتصال به اینترنت عمومی ندارند؛ آنها فقط نیاز دارند که به یک شبکه متصل باشند و به صورت فردی آدرس‌پذیر باشند.

این حوزه به دلیل همگرایی چندین فناوری، از جمله رایانه‌های همه‌جایی، حسگرهای ارزان و سیستم‌های جاسازی شده‌ی پرقدرت و همچنین یادگیری ماشین، تکامل یافته است. حوزه‌های قدیمی‌تر سیستم‌های جاسازی شده، شبکه‌های حسگر بی‌سیم، سیستم‌های کنترل، اتوماسیون (شامل اتوماسیون خانگی و ساختمانی)، به صورت مستقل و جمعی اینترنت اشیا را ممکن می‌سازند. در بازار مصرفی، فناوری IoT بیشتر با محصولات "خانه هوشمند" مترادف است، از جمله دستگاه‌ها و لوازم خانگی (دستگاه‌های روشنایی، ترموستات‌ها، سیستم‌های امنیت خانگی، دوربین‌ها و دیگر لوازم خانگی) که از یک یا چند اکوسیستم مشترک پشتیبانی می‌کنند و می‌توانند از طریق دستگاه‌های مرتبط با آن اکوسیستم مانند گوشی‌های هوشمند و بلندگوهای هوشمند کنترل شوند. IoT همچنین در سیستم‌های بهداشتی استفاده می‌شود.

اینترنت اشیا، یا IoT، شبکه‌ای از دستگاه‌های مرتبط است که با دستگاه‌های دیگر و ابر (cloud) متصل شده و داده‌ها را تبادل می‌کنند. دستگاه‌های IoT معمولاً با فناوری‌هایی مانند حسگرها و نرم‌افزارها جاسازی می‌شوند و می‌توانند شامل ماشین‌های مکانیکی و دیجیتال و اشیاء مصرفی باشند.

 

این دستگاه‌ها همه چیز از اقلام خانگی روزمره تا ابزارهای صنعتی پیچیده را شامل می‌شوند. سازمان‌ها در صنایع مختلف به طور فزاینده‌ای از IoT برای کارکرد کارآمدتر، ارائه خدمات مشتری بهبود یافته، بهبود تصمیم‌گیری و افزایش ارزش کسب و کار استفاده می‌کنند.

با IoT، داده‌ها بدون نیاز به تعامل انسان به انسان یا انسان به کامپیوتر از طریق یک شبکه قابل انتقال هستند.یک چیز در اینترنت اشیا می‌تواند یک فرد با ایمپلنت مانیتور قلب، یک حیوان مزرعه‌ای با تراشه انتقال‌دهنده زیستی، یک خودرو با حسگرهای داخلی برای هشدار به راننده در صورت پایین بودن فشار لاستیک، یا هر شیء طبیعی یا مصنوعی دیگر باشد که می‌تواند یک آدرس پروتکل اینترنت دریافت کند و داده‌ها را از طریق یک شبکه انتقال دهد.

 

قفل هوشمند، کلید هوشمند خانه || امنیت مدرن برای خانه های مدرن

 

حسگرها یا دستگاه‌ها

یک اکوسیستم IoT شامل دستگاه‌های هوشمند وب‌محور است که از سیستم‌های جاسازی شده مانند پردازنده‌ها، حسگرها و سخت‌افزارهای ارتباطی استفاده می‌کنند تا داده‌های جمع‌آوری شده از محیط خود را جمع‌آوری، ارسال و عمل کنند.

اتصال

دستگاه‌های IoT می‌توانند از طریق یک شبکه و اینترنت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این دستگاه‌ها داده‌های حسگرها را با اتصال به یک درگاه IoT به اشتراک می‌گذارند، که به عنوان یک مرکز مرکزی عمل می‌کند که در آن دستگاه‌های IoT می‌توانند داده‌ها را ارسال کنند. قبل از اشتراک‌گذاری داده‌ها، آنها نیز می‌توانند به یک دستگاه حاشیه‌ای ارسال شوند، جایی که به صورت محلی تحلیل می‌شوند.

تحلیل داده‌ها

فقط داده‌های مرتبط برای شناسایی الگوها، ارائه توصیه‌ها و شناسایی مشکلات احتمالی قبل از تشدید آنها استفاده می‌شوند. تحلیل داده‌ها به صورت محلی حجم داده‌های ارسال شده به ابر را کاهش می‌دهد، که مصرف پهنای باند را به حداقل می‌رساند.

گاهی اوقات، این دستگاه‌ها با دیگر دستگاه‌های مرتبط ارتباط برقرار کرده و بر اساس اطلاعاتی که از یکدیگر دریافت می‌کنند، عمل می‌کنند. دستگاه‌ها بیشتر کارها را بدون دخالت انسان انجام می‌دهند، اگرچه افراد می‌توانند با دستگاه‌ها تعامل داشته باشند. به عنوان مثال، آنها می‌توانند دستگاه‌ها را تنظیم کنند، دستورالعمل‌ها را به آنها بدهند یا به داده‌ها دسترسی پیدا کنند. اتصال، شبکه‌سازی و پروتکل‌های ارتباطی استفاده شده با این دستگاه‌های وب‌محور عمدتاً به برنامه‌های IoT خاصی که مستقر شده‌اند بستگی دارد.

IoT همچنین می‌تواند از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین برای تسهیل فرآیندهای جمع‌آوری داده‌ها و پویا کردن آنها استفاده کند.

 

رابط کاربری گرافیکی

یک رابط کاربری گرافیکی (UI) معمولاً برای مدیریت دستگاه‌های IoT استفاده می‌شود. برای مثال، یک وب‌سایت یا یک برنامه موبایل می‌تواند به عنوان UI برای مدیریت، کنترل و ثبت دستگاه‌های هوشمند استفاده شود.

چرا IoT مهم است؟

IoT به مردم کمک می‌کند تا هوشمندتر زندگی و کار کنند. به عنوان مثال، مصرف‌کنندگان می‌توانند از دستگاه‌های IoT-جاسازی شده مانند خودروها، ساعت‌های هوشمند یا ترموستات‌ها برای بهبود زندگی خود استفاده کنند. برای مثال، وقتی شخصی به خانه می‌رسد، خودروی او می‌تواند با گاراژ ارتباط برقرار کرده و در را باز کند؛ ترموستات او می‌تواند به دمای از پیش تنظیم‌شده تنظیم شود؛ و روشنایی می‌تواند به شدت و رنگ کمتر تنظیم شود.

 

سیستم درب بازکن خانه || زنگ های سیمی ساده یا اینترکام های هوشمند

 

علاوه بر ارائه دستگاه‌های هوشمند برای خودکارسازی خانه‌ها، IoT برای کسب و کار نیز ضروری است. این امکان را به سازمان‌ها می‌دهد تا در زمان واقعی نگاهی به نحوه کار سیستم‌های خود داشته باشند، ارائه بینش‌هایی از عملکرد ماشین‌ها تا عملیات زنجیره تأمین و لجستیک.

IoT به ماشین‌ها این امکان را می‌دهد که وظایف خسته‌کننده را بدون دخالت انسان انجام دهند. شرکت‌ها می‌توانند فرآیندها را خودکار کنند، هزینه‌های نیروی کار را کاهش دهند، هدررفت را کم کنند و تحویل خدمات را بهبود بخشند. IoT به کاهش هزینه تولید و تحویل کالاها کمک می‌کند و شفافیت در معاملات مشتریان را ارائه می‌دهد.

مزایای IoT برای سازمان‌ها چیست؟

IoT مزایای متعددی برای سازمان‌ها ارائه می‌دهد. این تکنولوژی شرکت‌ها را تشویق می‌کند تا نحوه نزدیک شدن به کسب و کار خود را بازنگری کنند و ابزارهایی برای بهبود استراتژی‌های کسب و کار به آنها می‌دهد.

برخی از مزایای IoT به صنعت خاصی مربوط می‌شوند، در حالی که دیگران در چندین صنعت قابل اعمال هستند. به طور کلی، اینترنت صنعتی اشیا (IIoT) در سازمان‌های تولیدی، حمل‌ونقل و خدمات عمومی که از حسگرها و دستگاه‌های IoT استفاده می‌کنند، بیشترین کاربرد را دارد؛ با این حال، این تکنولوژی همچنین کاربردهایی برای سازمان‌های کشاورزی، زیرساختی و خودکارسازی خانگی دارد و برخی از سازمان‌ها را به سمت تحول دیجیتال هدایت می‌کند.

نمونه‌هایی از کاربردهای مصرف‌کننده و سازمانی IoT

 کشاورزی: IoT می‌تواند به کشاورزان کمک کند تا کارهای خود را آسان‌تر کنند. به عنوان مثال، حسگرها می‌توانند داده‌هایی در مورد بارش، رطوبت، دما و محتوای خاک جمع‌آوری کنند و IoT می‌تواند به اتوماسیون تکنیک‌های کشاورزی کمک کند. علاوه بر این، دستگاه‌های IoT می‌توانند برای نظارت بر سلامت دام، نظارت بر تجهیزات و بهینه‌سازی مدیریت زنجیره تأمین استفاده شوند.

ساخت‌وساز: IoT می‌تواند به نظارت بر عملیات مربوط به زیرساخت‌ها کمک کند. به عنوان مثال، حسگرها می‌توانند رویدادها یا تغییرات در داخل ساختمان‌ها، پل‌ها و دیگر زیرساخت‌ها را نظارت کنند که ممکن است ایمنی را به خطر بیندازد. این مزایایی مانند بهبود مدیریت و پاسخ به حوادث، کاهش هزینه‌های عملیات و بهبود کیفیت خدمات را فراهم می‌کند.

 

ساختمان‌ها و شهرهای هوشمند:شهرهای هوشمند می‌توانند به شهروندان کمک کنند تا هدررفت و مصرف انرژی را کاهش دهند. آنها می‌توانند با استفاده از حسگرهایی که تعداد ساکنان در یک اتاق را تشخیص می‌دهند، هزینه‌های انرژی را کاهش دهند و اگر حسگرها تشخیص دهند که یک اتاق کنفرانس پر است، تهویه را روشن کنند یا اگر همه در دفتر خانه رفته‌اند، گرما را کاهش دهند.

سیستم‌های مصرف شهری:فناوری‌های IoT همچنین می‌توانند برای نظارت و مدیریت مصرف شهری مانند چراغ‌های ترافیکی، پارکومترها، سیستم‌های مدیریت زباله و شبکه‌های حمل‌ونقل عمومی استفاده شوند.

نظارت بهداشتی: دستگاه‌های IoT مانند سیستم‌های نظارت از راه دور بیماران، دستگاه‌های پزشکی هوشمند و ردیاب‌های دارویی به ارائه‌دهندگان خدمات بهداشتی اجازه می‌دهند تا وضعیت سلامت بیماران را نظارت کنند، شرایط مزمن را مدیریت کنند و مداخلات به موقع انجام دهند. IoT به ارائه‌دهندگان خدمات بهداشتی توانایی نظارت دقیق‌تر بر بیماران با تحلیل داده‌های تولید شده را می‌دهد. بیمارستان‌ها نیز اغلب از سیستم‌های IoT برای انجام وظایفی مانند مدیریت موجودی داروها و ابزارهای پزشکی استفاده می‌کنند.

خرده‌فروشی: حسگرها و بی‌کون‌های IoT در فروشگاه‌های خرده‌فروشی می‌توانند حرکت مشتریان را ردیابی کنند، الگوهای خرید را تحلیل کنند، سطوح موجودی را مدیریت کنند و پیام‌های بازاریابی شخصی‌سازی شده را ارائه دهند. این تجربه خرید مشتریان را بهبود می‌بخشد و عملیات فروشگاه را بهینه می‌کند.

حمل‌ونقل:دستگاه‌های IoT به صنعت حمل‌ونقل کمک می‌کنند با نظارت بر عملکرد وسایل نقلیه، بهینه‌سازی مسیرها و ردیابی محموله‌ها. برای مثال، بازده سوخت خودروهای متصل می‌تواند نظارت شود تا هزینه‌های سوخت کاهش یابد و پایداری بهبود یابد. دستگاه‌های IoT همچنین می‌توانند وضعیت محموله را نظارت کنند تا مطمئن شوند که به صورت بهینه به مقصد می‌رسد.

 

پرینترسه بعدی و ساخت خانه های جدید|| آینده ساخت وساز با فناوری نوین

 

مزایا و معایب IoT

برخی از مزایای دستگاه‌های IoT شامل موارد زیر است:

دسترسی آسان: IoT دسترسی آسان به اطلاعات را از هر مکان و در هر زمان بر روی هر دستگاهی فراهم می‌کند. به عنوان مثال، IoT دسترسی به اطلاعات را با ارائه داده‌ها و بینش‌های زمان واقعی، رابط‌های کاربری شهودی و هشدارهای پیش‌گیرانه بهبود می‌بخشد.

بهبود ارتباطات: IoT ارتباطات بین دستگاه‌های الکترونیکی متصل را بهبود می‌بخشد. این کار را با امکان تبادل کارآمد داده‌ها، گسترش دسترسی شبکه، صرفه‌جویی در انرژی و اولویت‌بندی ارتباطات حیاتی انجام می‌دهد. به عنوان مثال، اگر حسگر حرکتی در یک اکوسیستم خانه هوشمند فعالیتی را در درب ورودی تشخیص دهد، هشدار ارتباطی با سیستم روشنایی هوشمند برای روشن کردن چراغ‌های بیرونی را ایجاد می‌کند.

صرفه‌جویی در زمان و هزینه: IoT انتقال بسته‌های داده را از طریق یک شبکه متصل امکان‌پذیر می‌کند که می‌تواند در زمان و هزینه صرفه‌جویی کند. نگهداری پیش‌بینی‌شده در محیط‌های صنعتی یک مثال خوب دیگر از این است. حسگرهای IoT نصب شده بر روی ماشین‌آلات به طور مداوم پارامترهایی مانند دما، ارتعاش و شرایط کاری را در زمان واقعی نظارت می‌کنند. داده‌های جمع‌آوری شده از این حسگرها با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین تحلیل می‌شوند تا الگوهایی که نشان‌دهنده نقص‌های احتمالی یا کاهش عملکرد هستند را تشخیص دهند که به صرفه‌جویی در زمان و هزینه کمک می‌کند.

بهینه‌سازی زنجیره تأمین:داده‌های IoT می‌توانند برای بهینه‌سازی فرآیندهای مدیریت زنجیره تأمین و موجودی استفاده شوند، به تولیدکنندگان اجازه می‌دهند تا هزینه‌ها را کاهش دهند و رضایت مشتری را افزایش دهند. با ردیابی کالاها و مواد در زمان واقعی، تولیدکنندگان می‌توانند سطح کم موجودی را پیگیری کنند، موجودی اضافی را کاهش دهند و عملیات لجستیکی را بهینه کنند.

 

بهبود تجربه مشتری: امکان توسعه محصولات و خدمات شخصی‌سازی شده بر اساس ترجیحات و نیازهای فردی را فراهم می‌کند. دستگاه‌های خانه هوشمند، فناوری‌های پوشیدنی و توصیه‌های شخصی‌سازی شده در خرده‌فروشی نمونه‌هایی از چگونگی بهبود تجربه مشتری توسط IoT هستند.

ارائه انعطاف‌پذیری:گزینه‌های IoT می‌توانند بر اساس نیازهای متغیر یک کسب‌وکار مقیاس‌پذیر باشند. چه افزودن دستگاه‌های جدید، گسترش عملیات یا یکپارچه‌سازی با سیستم‌های موجود، IoT انعطاف‌پذیری لازم را برای مقیاس‌پذیری و تکامل با نیازهای کسب‌وکار فراهم می‌کند.

امکان تصمیم‌گیری بهتر: IoT مقادیر زیادی داده تولید می‌کند که می‌توانند برای دستیابی به بینش‌های ارزشمند در مورد عملیات، رفتار مصرف‌کننده و روندهای بازار تحلیل شوند. با استفاده از تحلیل داده‌های بزرگ، کسب‌وکارها می‌توانند تصمیمات مبتنی بر داده بگیرند، فرآیندها را بهینه کنند و فرصت‌های جدید درآمد را شناسایی کنند.

در کنار مزایای مختلف خود، IoT با برخی معایب بالقوه نیز همراه است که شامل موارد زیر است:

 نگرانی‌های امنیتی:IoT سطح حمله را به عنوان تعداد دستگاه‌های متصل افزایش می‌دهد. با افزایش اشتراک اطلاعات بین دستگاه‌ها، احتمال سرقت اطلاعات محرمانه توسط هکرها افزایش می‌یابد.

مدیریت پیچیده:مدیریت دستگاه‌ها با افزایش تعداد دستگاه‌های IoT چالش‌برانگیزتر می‌شود. سازمان‌ها ممکن است در نهایت با تعداد زیادی از دستگاه‌های IoT مواجه شوند و جمع‌آوری و مدیریت داده‌ها از همه این دستگاه‌ها ممکن است دشوار باشد.

 

الکسا آمازون || فناوری دستیار مجازی

 

خرابی دستگاه‌های متصل: پتانسیل خرابی سایر دستگاه‌های متصل به اینترنت را در صورت وجود باگ در سیستم دارد.

مشکلات سازگاری: IoT مشکلات سازگاری بین دستگاه‌ها را افزایش می‌دهد، زیرا هیچ استاندارد بین‌المللی سازگاری برای IoT وجود ندارد که باعث تکه‌تکه شدن پلتفرم‌ها می‌شود. تکه‌تکه شدن پلتفرم‌ها به تکثیر پلتفرم‌ها، پروتکل‌ها و استانداردهای مختلف و ناسازگار اشاره دارد که می‌تواند بر قابلیت همکاری و یکپارچه‌سازی بین دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف تأثیر بگذارد. برای مثال، بسیاری از فروشندگان IoT پلتفرم‌ها و پروتکل‌های اختصاصی را توسعه می‌دهند که برای محصولات و اکوسیستم‌های خاص آنها تنظیم شده است. این منجر به کمبود استانداردسازی و قابلیت همکاری می‌شود، زیرا دستگاه‌های تولیدکنندگان مختلف از فناوری‌های ناسازگار استفاده می‌کنند.

جابجایی شغلی:به دلیل کاهش دخالت انسانی در وظایف مختلف، IoT می‌تواند منجر به جابجایی شغلی برای کارگران کم‌مهارت شود. به عنوان مثال، وظایف موجودی خودکار و استفاده از دستگاه‌های خودپرداز نیاز به نیروی کار دستی را کاهش داده‌اند، که منجر به از دست دادن شغل و ناامنی شغلی برای افرادی که در این نقش‌ها مشغول به کار هستند، شده است.

موانع قانونی و نظارتی: با تکثیر دستگاه‌های IoT، موانع قانونی نیز افزایش می‌یابد. کسب‌وکارها باید از مقررات مختلف حفاظت از داده‌ها، حریم خصوصی و امنیت سایبری پیروی کنند که ممکن است از یک کشور به کشور دیگر متفاوت باشد.

چه فناوری‌هایی IoT را ممکن کرده‌اند؟

بسیاری از پیشرفت‌های فناوری IoT را تسریع کرده‌اند. برخی از پیشرفت‌های کلیدی شامل موارد زیر است:

حسگرها و عملگرها:تغییرات محیطی مانند دما، رطوبت، نور، حرکت یا فشار توسط حسگرها شناسایی می‌شوند، در حالی که عملگرها تغییرات فیزیکی مانند باز کردن یک شیر یا روشن کردن یک موتور را ایجاد می‌کنند.

اتصال و پروتکل‌های شبکه: در دسترس بودن مجموعه‌ای از پروتکل‌های شبکه برای اینترنت، اتصال حسگرها به ابر و دستگاه‌های دیگر را آسان کرده است، که انتقال داده کارآمد را تسهیل می‌کند. IoT از مجموعه‌ای از فناوری‌های اتصال استفاده می‌کند.

ناوری حسگر با هزینه کم و مصرف پایین:دسترسی به فناوری IoT به دلیل در دسترس بودن حسگرهای قابل اعتماد و به قیمت مناسب بیشتر شده است. این حسگرها امکان جمع‌آوری داده‌ها از دنیای واقعی را فراهم می‌کنند، که سپس به دامنه دیجیتال منتقل و تحلیل می‌شوند.

هوش مصنوعی و پردازش زبان طبیعی:به دلیل پیشرفت‌ها در شبکه‌های عصبی، دستگاه‌های IoT اکنون دارای پردازش زبان طبیعی هستند، که آنها را برای استفاده‌های گسترده‌ای مانند دستیارهای هوش مصنوعی مکالمه‌ای و دستیارهای شخصی دیجیتال جذاب و مفید می‌کند.

ریزخدمات و فناوری‌های بی‌سیم: IoT از همگرایی فناوری‌های بی‌سیم، سیستم‌های میکروالکترومکانیکی و ریزخدمات تکامل یافته است. همه این پیشرفت‌ها اتصال و تبادل داده بین دستگاه‌ها و ابر را بدون درز تسهیل کرده‌اند.

مسائل امنیتی و حریم خصوصی IoT

IoT میلیاردها دستگاه را به اینترنت متصل می‌کند و از میلیاردها نقطه داده استفاده می‌کند که همه آنها باید ایمن شوند. به دلیل گسترده شدن سطح حمله، امنیت IoT و حریم خصوصی IoT به عنوان نگرانی‌های اصلی مطرح شده‌اند.

به دلیل اینکه دستگاه‌های IoT به یکدیگر نزدیک هستند، یک هکر می‌تواند از یک ضعف برای دستکاری تمام داده‌ها سوء استفاده کند و آنها را غیرقابل استفاده کند. تولیدکنندگانی که دستگاه‌های خود را به طور منظم به‌روزرسانی نمی‌کنند - یا اصلاً به‌روزرسانی نمی‌کنند - دستگاه‌های خود را در برابر جرایم سایبری آسیب‌پذیر می‌گذارند. علاوه بر این، دستگاه‌های متصل اغلب از کاربران می‌خواهند اطلاعات شخصی خود، از جمله نام، سن، آدرس، شماره تلفن و حتی حساب‌های رسانه‌های اجتماعی را وارد کنند - اطلاعاتی که برای هکرها بی‌نهایت ارزشمند است.

 

دوربین مدار بسته برای امنیت خانه || آرامش خیال با کنترل نامحسوس دوربین ها

 

هکرها تنها تهدید برای IoT نیستند؛ حریم خصوصی نیز یکی دیگر از نگرانی‌های مهم است. به عنوان مثال، شرکت‌هایی که دستگاه‌های مصرفی IoT تولید و توزیع می‌کنند، می‌توانند از این دستگاه‌ها برای به دست آوردن و فروش داده‌های شخصی کاربران استفاده کنند. برای اطمینان از استفاده ایمن و مسئولانه از دستگاه‌های IoT، سازمان‌ها باید آموزش و آگاهی درباره سیستم‌های امنیتی و بهترین روش‌ها را فراهم کنند.

 

ترجمه وگردHوری : ندا خدری