اینترنت اشیا چیست؟

در سال های اخیر با افزایش تعداد انواع مختلف دستگاه های رفاه زندگی، نظیر وسایل نقلیه و لوازم خانگی، مدیریت و نگهداری از این دستگاه های سخت افزاری متصل به اینترنت چالش های فراوانی را روی دوش همگان قرار داد. به این صورت که با اتصال این تجهیزات به اینترنت می توان ارتباطی بین این دستگاه ها با همدیگر و مدیر شبکه ایجاد کرد تا با ادغام دنیای فیزیکی با دنیای دیجیتال، بهره وری را افزایش و هزینه ها را کاهش داد.بهتر است بدانید این ارتباط از طریق اینترنت اشیا میسر خواهد بود. در این مقاله بایا وب سایت داریا همراه باشید تا اینترنت اشیا را از جهات مختلف نقد و بررسی کنیم.

اینترنت اشیا چیست؟

اینترنت اشیا (Internet of Things) و یا به اختصار IoT به شبکه‌ای از اشیا فیزیکی، وسایل نقلیه، لوازم خانگی، ابزارهای صنعتی و سایر اشیا اطلاق می شود که به حسگرها، نرم‌افزارها و اتصالات شبکه تجهیز شده‌اند و امکان جمع‌آوری و اشتراک‌گذاری داده‌ها را دارند. در حال حاضر بیش از 7 میلیارد دستگاه اینترنت اشیا وجود دارد و انتظار می رود این تعداد تا سال 2020 به 10 میلیارد و تا سال 2025 به 22 میلیارد برسد.

دستگاه‌های اینترنت اشیا که گاه از آنها تحت عنوان اشیاء هوشمند نیز یاد می شود، میتواند در برگیرنده دستگاه‌های ساده ای مانند ساعت‌های هوشمند، تا دستگاه های پیچیده ای مانند ماشین‌آلات صنعتی و سیستم‌های حمل‌ونقل باشد. پیش بینی می شود در آینده از طریق تکنولوژی IoT شهرهای هوشمندی بوجود آیند که مبتنی بر IoT خواهند بود.

تاریخچه اینترنت اشیا

اینترنت اشیا، تا سال 1999 به طور رسمی نامگذاری نشده بود، یکی از اولین نمونه های اینترنت اشیا به اوایل دهه 1980 برمی گردد که در آن برنامه نویسان یک دستگاه کوکاکولا در دانشگاه کارنگی ملون را از طریق اینترنت به یک دستگاه یخچال متصل کرده بودند و قبل از مراجعه برای خرید نوشیدنی، موجود بودن و خنکی آن  را بررسی می کردند.

کوین اشتون، اولین کسی بود که عبارت اینترنت اشیا را در سال 1999 ابداع و توصیف کرد که این موضوع در طول سال های بعد این تعریف دچار تغییرات فراوانی شد.

اهمیت اینترنت اشیا

اینترنت اشیا به دلایل مختلف برای تجارت حائز اهمیت است. که از جمله برخی از مزایای اصلی IoT می توان به موارد زیر اشاره کرد:

بهبود بهره وری: کسب و کارها می توانند از دستگاه های اینترنت اشیا برای افزایش کارایی و بهره وری استفاده کنند. حسگرهای IoT را در نظر بگیرید که می توان از آنها برای نظارت بر عملکرد تجهیزات و همچنین شناسایی و یا حتی حل مشکلات احتمالی قبل از ایجاد خرابی بهره برد تا هزینه های تعمیر و نگهداری کاهش یابد.

تصمیم گیری بر مبنای داده: دستگاه‌های IoT با تولید حجم وسیعی از داده‌ها، کسب و کارها را قادر می سازند تا رفتار مشتری، روندهای بازار و عملکرد عملیاتی را بسنجند و تصمیم‌گیری‌های آگاهانه‌تری در مورد استراتژی، توسعه محصول، تخصیص منابع و ایجاد مدل‌های تجاری اتخاذ کنند.

صرفه جویی در هزینه ها: کاهش هزینه ها و بهبود سودآوری کسب و کارها می تواند از مسیر کاهش فرآیندهای دستی و خودکارسازی وظایف تکراری توسط اینترنت اشیا امکان پذیر شود.

استفاده بهتر از تجربه مشتری: داده‌های جمع‌آوری شده درباره رفتار مشتری با استفاده از IoT، کسب‌وکارها را قادر می سازد تجربیات شخصی‌سازی‌شده جذابی کسب کنند. به عنوان مثال، می توان از حسگرهای اینترنت اشیا برای ردیابی حرکات مشتری در فروشگاه ها استفاده کرد و بر اساس رفتارشان پیشنهاداتی ارائه کرد .

اینترنت اشیا چه کاربردی دارد؟

کاربردهای بالقوه اینترنت اشیا گسترده و متنوع است و بر طیف گسترده ای از صنایع از جمله تولید، حمل و نقل، مراقبت های بهداشتی و کشاورزی تأثیر دارد. تعداد دستگاه های متصل به اینترنت همچنان در حال گسترش است، پس IoT احتمالا نقش تعیین کننده ای را در تغییرات جهان پیرامون ما نظیر سبک زندگی، کار و ارتباطات ما با یکدیگر خواهد داشت.

در سطح سازمانی، دستگاه‌های IoT با نظارت و استخراج و آنالیز داده از پارامترهای گوناگونی مانند دما، رطوبت، کیفیت هوا و مصرف انرژی، روندها و ناهنجاری‌ها را شناسایی می کنند و به کسب‌وکارها در بهینه‌سازی عملیات‌ و بهبود نتایج کمک میکند.

با استفاده از اینترنت اشیا دستگاه‌های هوشمند قادر خواهند بود تا با یکدیگر و سایر دستگاه‌های مجهز به IoT ارتباط برقرار کنند و با ایجاد شبکه وسیعی از دستگاه‌های متصل به هم، داده‌ها را مبادله کرده و وظایف مختلف را به طور مستقل انجام دهند. ساماندهی ترافیک با استفاده از خودروهای هوشمند، پیش بینی شرایط آب و هوایی در کشاورزی، کنترل ماشین آلات و فرآیندها در کارخانه ها و دسترسی به موجودی انبارها از این جمله هستند.

اینترنت اشیا چگونه کار می کند؟

سیستم های IoT، داده‌ها را از طریق سنسورهایی که در دستگاه‌های اینترنت اشیا تعبیه‌شده جمع‌آوری  می کنند و سپس از طریق یک گیت وی (gateway) اینترنت اشیا برای آنالیز توسط یک اپلیکیشن یا سیستم پشتیبان انتقال می دهند.

چهار مولفه در یک اکوسیستم IoT برای عملکرد آن دخیل هستند:

سنسورها یا دستگاه ها: شامل دستگاه‌های هوشمند مبتنی-بر-وب است که با استفاده از پردازنده‌ها، داده‌های جمع‌آوری شده را ارسال می کنند و یا اقدام لازم را بر روی آنها اعمال می کنند.

قابلیت اتصال:دستگاه های IoT در یک شبکه از طریق گیت وی (gateway) اینترنت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

آنالیز داده ها

رابط کاربری گرافیکی: یک رابط کاربری گرافیکی (UI) که برای مدیریت دستگاه های IoT استفاده می شود.

ارتباط هوش مصنوعی با اینترنت اشیا

ترکیب هوش مصنوعی (AI) با IoT مزایای بی شماری دارد؛ در اینجا برخی از مزایای کلیدی ذکر می شود:

بهبود بهره وری :دستگاه‌های IoT مبتنی بر AI می‌توانند با خودکارسازی وظایف و فرآیندهای روتین، کسب‌وکارها را کارآمدتر کنند.

تصمیم گیری پیشرفته: هوش مصنوعی با پردازش حجم وسیعی از داده‌های دستگاه‌های اینترنت اشیا، بینش‌های ارزشمندی را برای تصمیم‌گیری امکان‌پذیر می کند. به عنوان مثال، در کشاورزی AI می تواند داده های حسگرها را برای بهینه سازی عملکرد محصول آنالیز کند.

افزایش ایمنی و امنیت: به عنوان مثال، هوش مصنوعی قادر است تا در زمینه امنیت سایبری ، ترافیک شبکه را آنالیز کند و تهدیدات بالقوه را شناسایی و دفع کند.

برای داشتن اطلاعات بیشتر در رابطه با انواع حملات سایبری کلیک کنید.

مشکلات و خطرات اینترنت اشیا

در کنار مزیت های فراوان، اینترنت اشیا با برخی از معایب از جمله موارد زیر احتمالا همراه خواهد بود:

نگرانی های امنیتی: افزایش تعداد دستگاه های متصل، موجب افزایش سطح حمله خواهد شد. همچنان که میزان اطلاعات به اشتراک گذاشته شده بین دستگاه ها بیشتر می شود، احتمال سرقت اطلاعات محرمانه نیز افزایش می یابد.

پیچیدگی مدیریتی: زمانی که تعداد دستگاه های IoT افزایش می یابد، مدیریت آنها نیز چالش برانگیزتر می شود.

از کار افتادن دستگاه های متصل: اینترنت اشیا این احتمال را دارد که در صورت بروز ایراد در سیستم، سایر دستگاه های متصل را نیز از کار بیاندازد.

مسائل مربوط به سازگاری: بدلیل عدم وجود استاندارد بین المللی سازگاری برای IoT، مشکلات سازگاری بین دستگاه ها افزایش پیدا می کند و موجب تکه تکه شدن پلتفرم می شود. این منجر به عدم استانداردسازی و کاهش قابلیت همکاری می شود، زیرا تولیدکنندگان مختلف از تکنولوژی های ناسازگار در دستگاه های خود استفاده می کنند.

موانع قانونی: گسترش دستگاه های اینترنت اشیا به نوبه خود موانع قانونی را نیز در افزایش می دهد. کسب‌وکارها باید از قوانین حفاظت از داده‌ها، حریم خصوصی و امنیت سایبری متنوع پیروی کنند، که می‌تواند در کشورهای مختلف کاملا متفاوت باشد.

معماری اینترنت اشیا و لایه های آن

اینترنت اشیا شامل بسیاری از دستگاه های هوشمندی است که با کمک تکنولوژی های مختلف شبکه، به اینترنت گسترده متصل می شوند. اکثر این تکنولوژی ها بی سیم هستند؛ بنابراین ساختار پیچیده تر شده و مدیریت آن  نیز دشوار می شود. بنابراین معماری مورد نیاز است؛ معماری های مختلف برای دستگاه های

IoTموجود است ولی از آن میان، معماری 5 لایه به عنوان بهترین معماری پیشنهادی اینترنت اشیا در نظر گرفته می شود.

1. لایه ادراک: اولین لایه معماری اینترنت اشیا که از تعدادی حسگر و محرک برای جمع آوری اطلاعات مفید مانند دما، رطوبت، تشخیص نفوذ، صداها و غیره استفاده می کند؛ برخی از اقدامات را می توان بر اساس اطلاعات این لایه انجام داد.
2. لایه شبکه: لایه اتصال بین لایه ادراک و میان افزار است. داده ها را از لایه ادراک دریافت می کند و با استفاده از فناوری های شبکه مانند 3G، 4G، UTMS، Wi-Fi، مادون قرمز و غیره به لایه میان افزار ارسال می کند.
3. لایه میان افزار: لایه میان افزار دارای برخی ویژگی های پیشرفته مانند ذخیره سازی، محاسبات، پردازش و قابلیت های اقدام است. تمام مجموعه داده ها را ذخیره می کند و بر اساس آدرس و نام دستگاه داده های مناسب را به آن دستگاه می دهد.
4. لایه اپلیکیشن: این لایه فرآیندهای اپلیکیشن را بر اساس اطلاعات به دست آمده از لایه میان افزار مدیریت می کند. این اپلیکیشن شامل ارسال ایمیل، فعال کردن زنگ هشدار، سیستم امنیتی، روشن یا خاموش کردن دستگاه، ساعت هوشمند، کشاورزی هوشمند و غیره است.
5. لایه کسب و کار: موفقیت هر دستگاه تنها به تکنولوژی های به کار رفته در آن بستگی ندارد، بلکه به نحوه تحویل آن به مصرف کنندگان نیز بستگی دارد. این وظایف را لایه کسب کار برای دستگاه انجام می دهد.

آینده اینترنت اشیا

آینده اینترنت اشیا با پیش بینی وقوع پیشرفت های هیجان انگیز، امیدوار کننده خواهد بود،. برخی از روندها و پیش بینی ها برای آینده اینترنت اشیا، می تواند از این قرار باشد:

رشد: انتظار می‌رود با گسترش صنایع و همچنین توسعه موارد استفاده و اپلیکیشن های جدید تعداد دستگاه‌های IoT به سرعت در حال رشد خواهد بود و تخمین‌ها حاکی از آن است که در سال های آینده ده‌ها میلیارد دستگاه اینترنت اشیا در حال استفاده خواهد بود.

محاسبات لبه: محاسبات لبه به صورت فزاینده ای برای اینترنت اشیا اهمیت پیدا کرده است، و دلیل آن این موضوع است که پردازش و آنالیز داده در جایی نزدیک به منبع انجام می شود و در نتیجه زمان پاسخ‌دهی و تأخیر، نسبت به آنالیز بصورت مرکزی کاهش می یابد.

بلاک چین: تکنولوژی بلاک چین به عنوان راه کاری برای افزایش امنیت و حفظ حریم خصوصی در اینترنت اشیا در حال بررسی است. بلاک چین با ایجاد شبکه های امن و غیرمتمرکز برای دستگاه های IoT، آسیب پذیری های امنیتی داده ها را به حداقل می رساند.

پایداری: از آنجاییکه مشاغل به دنبال راه هایی برای کاهش اثرات زیست محیطی خود هستند، پس پایداری در حال تبدیل شدن به یک موضوع مهم برای اینترنت اشیا است.

سخن پایانی

در پایان، اینترنت اشیا (IoT) به عنوان یکی از تکنولوژی‌های پیشرو، در حال تغییر چهره جهان ماست. از لوازم خانگی هوشمند گرفته تا سیستم‌های پیچیده حمل‌ونقل و صنعت، این فناوری با اتصال و تعامل اشیا مختلف به یکدیگر، زندگی ما را به سمت امکانات جدید هدایت می‌کند. آینده‌ای که در آن شهرهای هوشمند با بهره‌گیری از IoT بهینه‌تر و پایدارتر خواهند شد، به سرعت در حال نزدیک شدن است. در این مسیر، توجه به امنیت، حریم خصوصی و مدیریت داده‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است تا بتوان از تمامی مزایای این فناوری نوین به بهترین شکل ممکن بهره‌مند شد.

سوالات متداول

شما از کدام دستگاه های اینترنت اشیا استفاده می کنید؟

بله، بسیاری از وسایل روزمره مانند ماشین لباس‌شویی، یخچال، تلویزیون، مایکروویو، و حتی پوشاک هوشمند می‌توانند بخشی از شبکه اینترنت اشیا (IoT) باشند. این دستگاه‌ها با اتصال به اینترنت و استفاده از حسگرها و نرم‌افزارها، قادر به جمع‌آوری داده‌ها، ارسال و دریافت اطلاعات، و انجام وظایف خود به صورت هوشمند هستند. این تکنولوژی زندگی روزمره را آسان‌تر، کارآمدتر و شخصی‌سازی شده‌تر می‌کند و به افراد امکان کنترل و مدیریت از راه دور را می‌دهد.

در حال حاضر وضعیت IoT در ایران چگونه است؟

وضعیت اینترنت اشیا (IoT) در ایران در حال پیشرفت است، اما با چالش‌هایی نیز مواجه می‌باشد. در سال‌های اخیر، توجه به این فناوری در صنایع مختلف، از جمله صنعت نفت و گاز، حمل‌ونقل، کشاورزی و شهرهای هوشمند، افزایش یافته است. برخی از شرکت‌های ایرانی در حال توسعه راه‌حل‌های IoT هستند و پروژه‌هایی مانند کنتورهای هوشمند آب و برق، مدیریت هوشمند ترافیک و سیستم‌های نظارت بر سلامت نیز در حال اجراست.

با این حال، چالش‌هایی مانند زیرساخت‌های شبکه، امنیت داده‌ها، قوانین و مقررات، و هزینه‌های بالا وجود دارد که می‌تواند رشد IoT در ایران را محدود کند. با وجود این مشکلات، با توجه به نیاز به بهبود کارایی و بهره‌وری، پیش‌بینی می‌شود که این فناوری در سال‌های آینده رشد بیشتری در ایران داشته باشد.

با توجه به موارد مطرح شده آیا ادامه روند پیشروی اینترنت اشیا بنفع ما خواهد بود؟

ادامه روند پیشروی اینترنت اشیا (IoT) می‌تواند به طور کلی به نفع جامعه باشد، اما این امر به نحوه مدیریت و اجرای آن بستگی دارد. از مزایای اصلی IoT می‌توان به بهبود کارایی، کاهش هزینه‌ها، ارتقای کیفیت خدمات، و تسهیل زندگی روزمره اشاره کرد. به عنوان مثال، سیستم‌های هوشمند مدیریت انرژی می‌توانند مصرف انرژی را کاهش دهند، یا دستگاه‌های پزشکی متصل به اینترنت می‌توانند به بهبود مراقبت‌های بهداشتی کمک کنند.

با چه تمهیداتی می توان عیوب را حداقل و مزایای IoT را حداکثر کرد؟

برای به حداکثر رساندن مزایای اینترنت اشیا (IoT) و به حداقل رساندن عیوب آن، باید بر تقویت امنیت و حفظ حریم خصوصی از طریق رمزنگاری داده‌ها و به‌روزرسانی‌های منظم تمرکز کرد. توسعه زیرساخت‌های شبکه با افزایش پهنای باند و استانداردسازی دستگاه‌ها نیز اهمیت زیادی دارد. تدوین قوانین شفاف برای حفاظت از داده‌ها و استانداردسازی دستگاه‌ها، همراه با آموزش کاربران و توسعه‌دهندگان، به استفاده بهینه و ایمن از IoT کمک می‌کند. همچنین، طراحی دستگاه‌های انعطاف‌پذیر با قابلیت به‌روزرسانی از راه دور و مدیریت چرخه عمر آنها، می‌تواند به کاهش مخاطرات و افزایش کارایی این فناوری منجر شود.