اینترنت اشیا IOT چیست؟

فهرست مطالب 

• تعریف تکنولوژی اینترنت اشیا Internet of Things

• تاریخچه بوجود آمدن اینترنت اشیا IOT

• اینترنت اشیا IOT چگونه کار می کند؟

• فواید استفاده از اینترنت اشیا IOT

• برنامه های کاربردی IoT برای مصرف کننده ها و سازمان ها

• مشکلات و ایرادات امنیتی اینترنت اشیا IOT

• آینده تکنولوژی اینترنت اشیا IOT

• نتیجه گیری نهایی

تعریف اینترنت اشيا Internet of Things

تقریبا همه ما در مورد اینترنت اشیا شنیده ایم. این تکنولوژی به سرعت دنیا را فرا گرفته و حرف های زیادی در موردش زده می شود. حالا بیایین باهم ببینیم که دقیقا این “اینترنت اشیا” چیست؟

شما شاید این مطلب را در کامپیوتر یا موبایلتان تماشا می کنید که خود به اینترنت وصل است. اینترنت شما میتونه به وسیله کابل یا وای فای باشه. خیلی ساده بگیم. مفهوم اینترنت اشیا ، متصل کردن هر دستگاهی که دکمه خاموش و روشن دارد، به اینترنت است. حالا چه ارتباطات انسان با انسان، انسان با ماشین یا ماشین با ماشین باشه.

اینترنت اشیا مجموعه عظیمی از میلیاردها دستگاه فیزیکی است که با اتصالشان به اینترنت درحال تولید و اشتراک و استفاده از داده ها هستند. همانگونه که قیمت تجهیزات تکنولوژی با پیشرفتش، پایین میاد، پس دسترسی به تکنولوژی هم بیشتر میشه. مثلا الان گوشی های هوشمند دنیا را پر کرده اند.

امروزه قابلیت تولید و اتصال هر چیزی به تکنولوژی اینترنت اشیا وجود دارد.

مثل این میمونه که یک لایه دیجیتال به زندگی اضافه بکنی که هم بتونه هم با شما هم با ماشین های دیگه ارتباط برقرار کنه و همش هم این نیست. با توجه به گزارشات، تا سال ۲۰۲۰ تعداد ۲۶ میلیارد دستگاه جزوی از اینترنت اشیا خواهند شد. یه عااالمه اتصالات هستش نه؟

حالا چرا ما اینهمه دستگاه های متصل نیاز داریم؟

بیایین یه مثال رو باهم بررسی کنیم

آقای مایک باید به یک جلسه در صبح زود برسه. زنگ ساعتش اونو ساعت ۷ صبح بیدار میکنه و به قهوه جوش سیگنال میده که شروع به طبخ قهوه بکنه. وقتی بخواد بره دوش بگیره، سیستم حمومش از قبل دمای آب را بالا برده که باعث صرفه جویی وقتش میشه. خودروی آقای مایک به برنامه زمانبندیش و تقویمش وصله و برای صرفه جویی در وقت بهترین مسیر ها را در ترافیک بهش پیشنهاد میکنه. اگه ترافیک زیاد بود. خودروی آقای مایک به صورت خودکار، یک پیامک به بقیه میفرسته و دیر رسیدن مایک به جلسه رو بهشون اطلاع میده.

اینترنت اشیا میتواند در حمل و نقل، فرایندهای تولیدات، شهر های هوشمند و …. استفاده بشه که باعث صرفه جویی در انرژی، وقت و کاهش پسماند تولیدی می شود.

ما هنوز درک کاملی از تاثیر تکنولوژی اینترنت اشیا در زندگیمون نداریم

چالش ها و موقعیت هایی که با خود همراه داره چه چیز هایی خواهد بود؟

بهترین کاری که ما الان میتونیم بکنیم اینه که اطلاعات خودمونو در موردش بالا ببریم. چون تکنولوژی اینترنت اشیا اومده که بمونه و فقط یک مسیر براش وجود داره: پیشرفت و ارتقاء

قانون آینده ای نزدیک شاید این خواهد بود : هرچی که بتونه متصل بشه، متصل میشه

اینترنت اشیا یا IoT یک سیستم کامپیوتری، ماشینهای مکانیکی و دیجیتال، اشیاء، حیوانات و افرادی است که با شناسه های منحصر به فرد (UID) ارائه شده اند و توانایی انتقال داده ها را بر روی یک شبکه بدون نیاز تقابل انسان با کامپیوتر یا انسان با انسان.

یک چیز در اینترنت اشیا ، می تواند فردی با ایمپلنت مانیتور قلبی، یک حیوان مزرعه با یک فرستنده بیولوژیک، خودرویی دارای سنسور هشدار فشار کم تایر یا هر گونه طبیعی یا شیع مصنوعی که می تواند یک آدرس IP اختصاصی دادشته و قادر به انتقال داده ها بر روی یک شبکه باشد.

سازمان ها در صنایع مختلف به طور فزاینده ای از IoT استفاده می کنند تا کارآمدتر عمل کنند، مشتریان را برای ارائه خدمات بهتر درک کنند، بهبود تصمیم گیری و افزایش ارزش کسب و کار را داشته باشند.

تاریخچه بوجود آمدن اینترنت اشیا IOT

کوین اشتواشتون، یکی از بنیانگذاران مرکز شناسایی هویتی خودکار در MIT، ابتدا از اینترنت در مورد معرفی محصولات خود به Procter & Gamble (P & G) در سال ۱۹۹۹ استفاده می کرد. با توجه به این که P & G اشتون در سخنرانی خود، “اینترنت اشیا” را به نام “رهبری عالیرتبه” نام نهاد که در کنار روند جدید سال ۱۹۹۹ یعنی خود اینترنت باشد.

کتاب Nil Gershenfeld، استاد نیل گرسنفلد، “هنگامی که اشیا شروع به فکر می کنند” تعریف دقیقی از اینترنت اشیا ارائه نداد اما افق و مسیر حرکت اینترنت اشیا IOT را مشخص و هموار کرد.

IoT از همگرایی فن آوری های بی سیم، سیستم های میکرو الکترومکانیکی (MEMS)، سرویس های میکروسکوپی و اینترنت تکامل یافته است. همگرايي به تجزيه سوله ها بين تکنولوژي عملياتي (OT) و فناوري اطلاعات (IT) کمک کرده است که داده هاي بدون ساختار توليد شده توسط ماشين ها را با دیدی پیشوازانه مورد آنالیز و بررسی قرار دهد.

اگر چه Ashton اولین اشاره را به اینترنت اشیا کرد، اما ایده دستگاه های متصل به هم، از دهه ۱۹۷۰، تحت اینترنت تعبیه و تولید و توسعه داده شده بود.

برای مثال، اولین دستگاه اینترنت، یک دستگاه کوکا کولا در دانشگاه کارنگی ملون در اوایل دهه ۱۹۸۰ بود. با استفاده از وب، برنامه نویسان می توانند وضعیت دستگاه را بررسی و تعیین کنند که می توانستند از قبل ببینند که آیا یک نوشیدنی خنک در انتظار آنها هست یا دستگاه خالی یا خراب است.

اینترنت اشیا از ارتباطات ماشین با ماشین(M2M) شروع شد. ماشین هایی که بدون استفاده از کمک انسان ها با وصل بودن به یک شبکه سراسری با هم در ارتباط بودند. آنها داده ها را جمع آوری و با هم به اشتراک می گذاشتند.

با استفاده از M2M ارتقاء یافته، IoT یک شبکه حسگر میلیاردها دستگاه هوشمند است که افراد، سیستم ها و برنامه های کاربردی دیگر را برای جمع آوری و اشتراک گذاری داده ها متصل می کند. به عنوان پایه و اساس آن، M2M ارتباطی را فراهم می کند که IoT را ممکن می سازد.

اینترنت اشیا نیز گسترش طبیعی SCADA (کنترل نظارت و کسب اطلاعات)، یک دسته از برنامه های کاربردی نرم افزار برای کنترل فرآیند، جمع آوری داده ها در زمان واقعی از مکان های از راه دور برای کنترل تجهیزات و شرایط است. سیستم های SCADA شامل قطعات سخت افزاری و نرم افزاری هستند. سخت افزار اطلاعات را به رایانه منتقل می کند که دارای نرم افزار SCADA است و پس از آن پردازش شده و به موقع درخواست، ارائه می شود. تکامل SCADA چنین است که سیستم های SCADA در اواخر نسل به سیستم های IoT نسل اول تبدیل شدند.

با این حال، مفهوم اکوسیستم IoT تا اواسط سال ۲۰۱۰ به صورت جدی بهش توجهی نشد. اما در این زمان دولت چین اعلام کرد که IOT را در اولویت استراتژیک خود در برنامه پنج ساله بعدی قرار می دهد. و دقیقا همین کار را هم کرد و الان چین به یکی از غول های اینترنت اشیا IoT تبدیل شده است.

اینترنت اشیا IOT چگونه کار می کند؟

اکوسیستم اینترنت اشیا IOT شامل دستگاه های هوشمند مبتنی بر وب است که با استفاده از پردازنده های جاسازی شده، سنسورها و سخت افزار ارتباطی برای جمع آوری، ارسال و عمل بر روی داده هایی که از محیط آنها به دست می آورند، استفاده می شود. دستگاه های اینترنت اشیا IOT داده های سنسورهای خود را با اتصال به درگاه یا دستگاه لبه دیگر که اطلاعات را به ابر Cloud منتقل می کنند تا به صورت محلی و Locally تجزیه و تحلیل شوند، به اشتراک می گذارند. گاهی اوقات این دستگاه ها با سایر دستگاه های مرتبط، ارتباط برقرار می کنند و بر اطلاعاتی که از یکدیگر دریافت می کنند عمل می کنند. دستگاهها اکثر کارها را بدون دخالت انسان انجام میدهند، اگر چه افراد میتوانند با دستگاهها تعامل داشته باشند – به عنوان مثال، آنها را تنظیم، دستورالعملها و یا دسترسی به دادهها را میگیرند.

پروتکل های اتصال، پروتکل های شبکه ای و ارتباطی که با این دستگاه های فعال شده توسط وب، مورد استفاده قرار می گیرند، عمدتا به برنامه های کاربردی اینترنت اشیا IOT اختصاص یافته بستگی دارد.

تکنولوژی “اینترنت اشیا” قسمتهای اصلی زندگی ما را تغییر دادند. از رانندگی گرفته تا خرید کالا و انتقال انرژی به خانه هایمان.سنسورهای هوشمند در اقلام فیزیکی ای که در اطراف ما هستند کار گذاشته شده اند و هر کدام اطلاعات حیاتی ای را از خود ساتع می کند. داده هایی که درک بهتری از نحوه کارکردن آنها و همکاری آنها با یکدیگر ، در اختیار ما می گذارد.

اما این دستگاه ها چجوری اینهمه اطلاعات را باهم به اشتراک می گذارند؟

و چجوری میتونیم از این داده ها استفاده کنیم؟

حالا چه درحال ارتقاء فرایند تولیدی کارخانه هستیم یا چه اطلاعات لحظه ای جاپارک ها را به شهروندان آن شهر میدیم یا چه سلامت فیزیکی خودمونو کنترل میکنیم. این ساختارِ پیچیدهِ پلتفرمِ اینترنت اشیا است که این اطلاعات را جمع آوری و تجزیه تحلیل می کند و زبان مشترک برنامه های کاربردی را، برای برقراری ارتباط باهم بوجود می آورد.

شروع پروسه از کجاست؟

پروسه فعالیت تکنولوژی اینترنت اشیا ، با خود این دستگاه ها شروع می شود که به صورت ایمن و محرمانه با پلتفرم اینترنت اشیا در ارتباط هستند. اینترنت اشیا این داده ها را تجریه و تحلیل می کند و آنهایی که مناسب هر کسب و کاری است را در اختیار آن قرار می دهد.

بیایین با یک مثال شروع کنیم: یک خودرو

بعد یک سفر طولانی، خانم ربکا متوجه چراغ روشن چک موتور خودروی خود می شود. خانم ربکا با دیدن این چراغ هشدار، میدونه که باید ماشینشو ببره مکانیکی. ولی نمیدونه که یه مشکل کوچیکه یا یک قسمت مهم سیستم موتور دچار مشکل شده.

از قرار معلوم این چراغ به دلیل کم بودن فشار روغن ترمز چرخ ها هست که بوسیله سنسور آن تشخیص داده شده. این سنسور یکی از چندین سنسور داخل خودرو است که به صورت لحظه ای با هم در ارتباط هستند.

یک سیستم فیلتر داده ها، این اطلاعات را ضبط کرده و به درگاه ورود اطلاعات به کامپیوتر خودرو می رساند. این درگاه ارتباطی مهمترین اطلاعات را جدا کرده و آن را برای تولید کننده خودرو میفرستد. اما قبل از همه اینها، تمام خودرو ها باید باهم لینک شده و ارتباط ایمن و محرمانه ای بوجود بیاورند. این پلتفرم، در لحظه، اطلاعات مهمی را از خودروی ربکا و صدها هزار خودروی دیگر جمع آوری می کند که یک پایگاه داده بزرگ ایمن را بوجود می آورد.

این پلتفرم دارای قوانین و استانداردهایی می باشد و به طور مثال با کم بودن فشار روغن ترمز خودروی ربکا، یک سیگنال هشدار به پلتفرم ارسال می شود و این پلتفرم سیستم هشدار خودرو را فعال می کند.

سازنده، از این پلتفرم، برای چرخه تولیدات خود و رفع نواقص خاص و عام آن استفاده می کند. به طور مثال سازنده می تواند برنامه ای بر روی این پلتفرم به نام “برنامه مدیریت دارایی ها” را نصب کند که این برنامه تمام خودروهای ساخته شده توسط سازنده درون جاده و حتی قطعات در حال ساخت آنها در کارخانه را مدیریت کند. از اطلاعات خودروی ربکا استفاده می کند تا یک نوتیفیکیشن به موبایل او برای رزرو روز انجام سرویس خودرو، آدرس نزدیکترین نمایندگی ها و حتی کپون تخفیف، بفرستد. حتی این برنامه از مزایای گارانتی هم استفاده می کند تا ربکا پولی بابت این خدمات پرداخت نکند و اینکه قطعه صحیح و مخصوص آن در دستور سفارش و ارسال به نمایندگی قرار گیرد، که وقتی ربکا رسید، قطعه منتظر او باشد.

اما آنالیز سازنده هنوز تمام نشده.

آنها برای بررسی نقاط قوت و ضعف خودروهای مثل ربکا، برنامه هایی در آنها تعبیه کردند که به آنها برای ارتقاء طراحی و فنی و …. خودروهای تولیدی خود در آینده کمک می کند. اگر این مشکل فشار روغن ترمز خودروی ربکا در تعداد زیادی خودرو وجود داشته باشد، سازنده از این برنامه استفاده می کند تا نقطه ضعف خط تولید را دقیقا شناسایی کند. مثلا قطعات خراب آیا در کدام ساختمان، کدام روز یا حتی کدام ساعت تولید و عرضه شده اند

حالا کل این قسمت ها و اطلاعات خودرویی، آخرش نتیجش چی میشه؟

مدیریت بهتر محصولات برای نمایندگی

خودروی با کیفیت بهتر برای سازنده

و برای خانم ربکا معنیش اینه که با اتوماسیون شدن این فرایند ها، اون میتونه سریع تر و ایمن تر به جاده برگرده

همش هم فقط به خاطر تکنولوژی اینترنت اشیا . در کل امیدوارم با این مثال ساده شما از نحوه عملکرد این تکنولوژی اینترنت اشیا استفاده کرده باشید. حالا فواید استفاده از این سیستم ابرقدرت چه چیز هایی می باشد؟

فواید استفاده از اینترنت اشیا IOT

استفاده از اینترنت اشیا فواید بسیاری برای زندگی و کار سازمان ها دارد که اینجا چندتاشو براتون آوردم:

فرایندهای کلی کسب و کار خود را نظارت کنید

بهبود تجربه مشتری

صرفه جویی در وقت و پول

افزایش بهره وری کارکنان اینترنت، شبکه های اجتماعی و اینترنت اشیا

با استفاده از داده های دستگاه های اینترنت اشیا IOT ، مدل های مختلف کسب و کار ها را ادغام و سازگار کنید.

تصميم گيری بهتر در مورد کسب و کار و درآمد بیشتر با استفاده از تکنولوژی و قابلیت های اینترنت اشیا IOT

IoT شرکتها را تشویق می کند تا راه هایی را که به کسب و کارها، صنایع و بازارشان نزدیک می شوند، بازنگری کنند و به آنها ابزارهایی برای بهبود استراتژی های کسب و کار خود می دهد.

برنامه های کاربردی IoT برای مصرف کننده ها و سازمان ها

برنامه های کاربردی متعددی از IOT وجود دارد، از IoT مصرف کننده و شرکت IoT تا تولید و صنعتی IoT. برنامه های کاربردی IoT شامل افق های های متعددی از جمله خودرو، مخابرات، انرژی و غیره می شود.

به عنوان مثال، در بخش مصرف کننده، خانه های هوشمند که با ترموستات هوشمند، لوازم هوشمند و گرمایش متصل شده، روشنایی و دستگاه های الکترونیکی می توانند از راه دور از طریق رایانه، گوشی های هوشمند یا سایر دستگاه های تلفن همراه کنترل شوند.

دستگاه های پوشیدنی با حسگرها و نرم افزار می توانند داده های کاربر را جمع آوری و تجزیه و تحلیل کند، پیام ها را به پلتفرم های دیگر در مورد کاربران ارسال می کنند تا زندگی کاربران را راحت تر و راحت تر کند. دستگاه های پوشیدنی نیز برای ایمنی عمومی استفاده می شوند – برای مثال، بهبود زمان پاسخ اولین پاسخ دهندگان در شرایط اضطراری با ارائه مسیرهای بهینه شده به محل یا ردیابی علائم حیاتی کارگران ساختمانی یا آتش نشانان در موقعیت هایی که زندگی را تهدید می کند.

در مراقبت های بهداشتی، IoT مزایای زیادی دارد، از جمله توانایی مراقبت از بیماران بیشتر از استفاده از داده های تولید شده و تجزیه و تحلیل آنها. بیمارستان ها اغلب از سیستم های IoT برای تکمیل وظایفی مانند مدیریت موجودی برای هر دوی دارو و وسایل پزشکی استفاده می کنند.

به عنوان مثال، ساختمان های هوشمند می توانند هزینه های انرژی را با استفاده از سنسورهایی که تعداد زیادی از ساکنان در یک اتاق را تشخیص می دهند، کاهش دهد. درجه حرارت می تواند به طور خودکار تنظیم شود. به طور مثال اگر مالک خانه نبود گرمایش را کم کرده و قبل از رسیدن مالک (که این توسط دستگاه های دیگر اینترنت اشیا که مالک همراه خود دارد مثل موبایل یا smart watch ها ، مشخص می شود) دوباره گرمایش را بیشتر کند. با این کار در وقت و انرژی هم صرفه جویی می شود.

در کشاورزی، سیستم های هوشمند کشاورزی مبتنی بر IoT می توانند به عنوان مثال، نور، دما، رطوبت و رطوبت خاک رشته های محصول را با استفاده از سنسورهای متصل، کنترل کنند. IoT نیز در اتوماسیون سیستم های آبیاری نقش مهمی دارد.

در یک شهر هوشمند، سنسورهای IoT و استقرار آنها، مانند چراغ های هوشمند و مترهای هوشمند، می تواند به کاهش ترافیک، حفظ انرژی، نظارت و حل مشکلات زیست محیطی و بهبود بهداشت کمک کند

اما این دستگاه ها چجوری اینهمه اطلاعات را باهم به اشتراک می گذارند؟

و چجوری میتونیم از این داده ها استفاده کنیم؟

حالا چه درحال ارتقاء فرایند تولیدی کارخانه هستیم یا چه اطلاعات لحظه ای جاپارک ها را به شهروندان آن شهر میدیم یا چه سلامت فیزیکی خودمونو کنترل میکنیم. این ساختارِ پیچیدهِ پلتفرمِ اینترنت اشیا است که این اطلاعات را جمع آوری و تجزیه تحلیل می کند و زبان مشترک برنامه های کاربردی را، برای برقراری ارتباط باهم بوجود می آورد.

مشکلات و ایرادات امنیتی اینترنت اشیا IOT

اینترنت اشیا میلیاردها دستگاه را به اینترنت متصل می کند و شامل استفاده از میلیاردها نقطه داده است که همه آنها باید امن شوند. با توجه به اینکه سطح و نوع حمله هکر های گسترش یافته، امنیت IoT و حریم خصوصی دستگاه های اینترنت اشیا به عنوان نگرانی اصلی مطرح می شود.

یکی از بدترین حملات اخیر اینترنت اشیا در Mirai بود که یک بوتنت است که نفوذ دهنده ارائه دهنده سرویس دهنده دامنه DINN و چندین وب سایت را برای مدت زمان طولانی در یکی از بزرگترین حملات توزیع شده (DDoS) که تاکنون دیده شده است، پایین کشید. مهاجمان دسترسی به شبکه اینترنت اشیا را با استفاده از دستگاه های قدیمی و ضعیف که سیستم امنیتی به روزتری ندارند، انجام می دهند.

از آنجا که دستگاه های IoT به یکدیگر متصل هستند، تنها کاری که یک هکر باید انجام دهد این است که از یک نقطه ضعف شبکه وارد شود و سیستم را مورد اختلال قرار دهد. اگر سازندگان دستگاه های دیجیتال، دستگاه های اینترنت اشیای تولیدی را در پریود های مستمر آپدیت نکنند، احتمال هک شدن سیستم خود را بیشتر می کنند. پس سری بعدی که گوشیت بهت نوتیفیکیشن آپدیت سیستم عاملش رو داد، حتما قبولش کن و بزار کارشو بکنه.

با این حال، هکرها تنها تهدید برای اینترنت اشیا نیستند؛ حریم خصوصی یکی دیگر از نگرانی های عمده برای کاربران IoT است. به عنوان مثال، شرکت هایی که دستگاه های IoT مصرف کننده را تولید و توزیع می کنند می توانند از این دستگاه ها برای دستیابی و فروش اطلاعات شخصی کاربران استفاده کنند.

به غیر از لو رفتن داده های شخصی کاربران، سوء مدیریت اینترنت اشیا IoT می تواند زیرساخت های حیاتی، از جمله برق، حمل و نقل و خدمات مالی را به خطر بیندازد.

آینده اینترنت اشیا IOT

کمبود برآوردهای بازار IoT وجود ندارد. مثلا:

Bain & Company انتظار دارد درآمد سالانه IoT سخت افزار و نرم افزار تا سال ۲۰۲۰ بیش از ۴۵۰ میلیارد دلار باشد.

McKinsey & Company برآورد می کند IoT تا سال ۲۰۲۵ به ۱۱٫۱ تریلیون دلار برسد.

IHS Markit معتقد است که تعداد دستگاه های متصل به IoT سالانه ۱۲٪افزایش خواهد یافت تا سال ۲۰۳۰ به ۱۲۵ میلیارد برسد.

گارتنر معتقد است که ۲۰٫۸ میلیارد موارد متصل شده تا سال ۲۰۲۰ مورد استفاده قرار خواهد گرفت و مجموع هزینه های دستگاه های IOT و خدمات تا سال ۲۰۱۸ به ۳٫۷ تریلیون دلار می رسد.

نتیجه گیری نهایی

تکنولوژی اینترنت اشیا شاید در گذشته فقط یک رویا بوده اما با پیشرفت هایی که در ۲۰ سال اخیر شده این رویا به واقعیت تبدیل شده. اینترنت اشیا شبکه بزرگی از دستگاه های هوشمند و داده های تولیدی و پردازشی می باشد که در کل می توان خوبی و بدی های آن را به موارد زیر خلاصه کرد

فواید تکنولوژی اینترنت اشیا

امنیت، آسایش و راندمان بالا در انجام همه چیز

تصمیم گیری آسان تر و هشیار تر

تولید درآمد و بهینه سازی خدمت رساعی برای عموم

ضرر های تکنولوژی اینترنت اشیا

قابلیت هک شدن اطلاعات و شرکت ها و دزدیدن هویت و …

پیچیدگی داده ها

ریسک در سرمایه گذاری در شرکت های نوپا(مانند سال های اول عمومی شدن اینترنت)

در کل وقتی بهش دقت کنیم متوجه می شویم که خوبی های استفاده از این تکنولوژی خیلی بیشتر از ضررهای آن است و در حال حاضر کمپانی های بزرگ جهان از دستاورد های آن برای بهبود سیستم درآمد زایی، تبلیغات هدف گذاری شده و خدمت رسانی بهتر استفاده می کنند.