IOT (اینترنت اشیا)

اینترنت اشیا به‌طور کلی اشاره دارد به بسیاری از چیزها شامل اشیا و وسایل محیط پیرامون‌مان که به شبکه اینترنت متصل شده و توسط اپلیکیشن‌های موجود در تلفن‌های هوشمند و تبلت قابل کنترل و مدیریت هستند. اینترنت چیزها به زبان ساده، ارتباط سنسورها و دستگاه‌ها با شبکه‌ای است که از طریق آن می‌توانند با یکدیگر و با کاربرانشان تعامل کنند. در کل، مفهوم اینترنت اشیا اتصال دستگاه های مختلف به یکدیگر از طریق اینترنت است.
نظریه اینترنت اشیا، برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون بیان شده و نکته جالب اینجاست که بدانید در حال حاضر  اکثر کسب و کارها در حال حرکت به سمت استفاده وسیع از این تکنولوژی هستند.
به کمک اینترنت اشیا برنامه ها و دستگاه های مختلف می توانند از طریق اتصال اینترنت با یکدیگر و حتی انسان تعامل و صحبت کنند. برای نمونه می توان به یخچال های هوشمند که به اینترنت متصلند و شما را از موجودی و تاریخ انقضا مواد خوراکی داخل یخچال با خبر می سازند اشاره نمود. در واقع، اینترنت اشیا شما را قادر می سازد تا اشیا مورد استفاده خود را از راه دور و به کمک زیرساخت های اینترنتی مدیریت و کنترل کنید.
در اینترنت اشیا سیستمی به‌هم‌پیوسته از تجهیزات رایانه‌ای، ماشین‌های مکانیکی و دیجیتال، اشیاء، حیوانات یا افرادی وجود دارند که با شناسه‌های منحصربه‌فرد (UID) هویت یافته‌اند و از قابلیت انتقال داده‌ها روی یک شبکه بدون نیاز به تعامل انسان-با-انسان یا انسان-با-رایانه برخوردار هستند.
یک شیء در اینترنت اشیاء می تواند یک انسان، ایمپلنت نظارت بر قلب، فرستنده زیست تراشه در حیوانات مزرعه، حلزون‌های الکتریکی در آب‌های ساحلی، یک اتومبیل با سنسور داخلی هشدار دهنده تنظیم باد لاستیک ها ، دستگاه‌های تجزیه و تحلیل دی ان ای برای نظارت بر محیط زیست/ مواد غذایی/ پاتوژن یا دستگاه‌های عملیات میدانی که به آتش نشانان در عملیات جستجو و نجات کمک می‌کند ، یا هر شیء دیگری باشد که قابلیت تخصیص آدرس IP روی آن و توانایی انتقال دیتا روی بستر شبکه را دارد.
افزایش روز افزون استفاده از آدرس IPv6، یک فاکتور مهم در توسعه اینترنت اشیاء است. این گسترش فضای آدرس به این معنی است که می توان به هر اتم روی سطح زمین، یک آدرس IPv6 اختصاص داد و هنوز هم به اندازه کافی، تعداد آدرس IPv6 برای بیش از ۱۰۰ کره زمین هم وجود دارد.
به عبارت دیگر، انسان ها به راحتی می توانند به هر شیء روی کره زمین، آدرس IP اختصاص دهند. افزایش تعداد تجهیزات هوشمند و همچنین مقدار داده ای که این تجهیزات تولید می کند، نگرانی های جدیدی از جمله حریم خصوصی، قدرت در داده ها و امنیت را بوجود می آورد.

اینترنت اشیاء چگونه کار می‌کند :


اکوسیستم IoT مجموعه‌ای از دستگاه‌های هوشمندِ مبتنی‌بر وب است که با بهره‌گیری از پردازنده‌های جاسازی‌شده، سنسورها و سخت‌افزار ارتباطی، به گردآوری، ارسال و اقدام روی داده‌های دریافت‌شده از محیط‌ می‌پردازد. داده‌های گردآوری‌شده توسط حسگرها از طریق اتصال به یک درگاه IoT یا دستگاه لبه (Edge Device) برای تحلیل به فضای ابری ارسال شده یا اینکه به‌صورت محلی تحلیل می‌شوند. گاهی اوقات، این دستگاه‌ها با سایر دستگاه‌های مرتبط، ارتباط برقرار کرده و برپایه‌ی اطلاعاتی که از یکدیگر می‌گیرند، عمل می‌کنند. این دستگاه‌ها بیشترِ کارها را بدون دخالت انسان انجام می‌دهند. البته افراد می‌توانند با دستگاه‌ها تعامل داشته باشند؛ برای نمونه، می‌توانند آنها را تنظیم کنند؛ به آنها دستورالعمل بدهند یا به داده‌ها دسترسی پیدا کنند.
باید توجه داشت که پروتکل‌های اتصال، شبکه و ارتباطات که با این دستگاه‌های مبتنی‌بر وب به‌کار می‌روند، عمدتاً به اپلیکیشن‌های خاص IoT، بستگی دارند.

کاربرد های اینترنت اشیاء :


مراقبت های بهداشتی و درمانی :


امروزه تعداد زیادی از مردم، از تجهیزات پوشیدنی به جهت مانیتورینگ و کنترل تمرینات ورزشی، خواب و دیگر رفتارهای روزمره خود استفاده می کنند. اینها از تاثیرات اینترنت اشیاء بر سلامت افراد است. تجهیزات کنترل وضعیت بیمار، ثبت وقایع حالات بیمار توسط تجهیزات الکترونیکی و دیگر لوازم هوشمند، می تواند به سلامتی و نجات جان انسان ها کمک کند. با استفاده از وسایل پوشیدنی می توان مشکل بدن شخص را حتی قبل از اینکه بیماری بروز پیدا کند متوجه شد و به تناسب آن بتوان دستورات پزشکی به عنوان مثال مصرف دارو را برای شخص تجویز کرد. با استفاده از این فناوری شما می توانید به راحتی از جزئیات سلامتی افراد خانوده خود آگاه شوید.
مدیریت هوشمند انرژی و شبکه هوشمند توزیع برق
ترکیب بستر ابری و IoT کاربردهای متنوعی را در حوزه مدیریت هوشمند توزیع انرژی ممکن می‌سازد. اغلب توان حسگری، پردازشی و قابلیت‌های شبکه‌ای سنسورهای این حوزه محدود است. لذا برای پردازش اطلاعات و اتخاذ تصمیمات جامع، نیازمند قابلیت‌های بستر ابری هستیم. ناهمگونی سنسورها، اندازه بزرگ داده، نرخ جمع‌آوری داده، تاخیر متغیر، یکپارچه‌سازی داده‌های جمع‌آوری شده از منابع مختلف با مالکیت متفاوت، امنیت و حریم خصوصی از چالش‌های این حوزه هستند.

مدیریت دقیق فجایع طبیعی :


با استفاده از پیش بینی که همراه با صحت و دقت است، می توان وقوع برخی از وقایع را متوجه شود و قبل از آنکه آنها از کنترل خارج شوند ،بتوان جلوی آنها را گرفت. با استفاده از این پیش بینی می توان گروه های مهارکننده وقایع را آماده ساخت تا این شرایط را به خوبی مدیریت کنند. بنابراین این فناوری می تواند برای وقایعی همچون زمین لرزه، آتش سوزی  و دیگر بلایای طبیعی بسیار مفید باشد.
ساخت و تولید
این هم یکی از صنایعی است که از اینترنت اشیاء منفعت بسیاری برده است. سنسورهای جمع آوری داده که در ماشین آلات کارخانه قرار داده شده است یا قفسه های انبار هوشمند می تواند در لحظه مشکلات و خطاها را تشخیص داده و مبدا آنرا ردیابی نماید. این موضوع موجب تسهیل در کارها و افزایش کارآمدی امور و کاهش هزینه می شود.
تدارکات هوشمند
فناوری‌های IoT مبتنی بر بستر ابری، سناریوهای جذاب جدیدی را در حوزه تدارکات هوشمند معرفی می‌کنند. بطور کلی مدیریت آسان و خودکار زمان، هزینه و مسیر انتقال کالاها از مبدا تا مقصد (به کمک فناوری‌های موقعیت‌یابی) را فراهم می‌‌آورند . چالش‌ این حوزه عمدتا مرتبط با ناهمگون‌بودن منابع بوده که راهکارهای آن مجازی‌سازی و انتخاب سرویس می‌باشند.

مدیریت شهری دقیق :


استفاده شهرها و شهرستان ها از مدیریت هوشمند شهری موجب می شود، که آنها ترافیک سطح شهر را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. به عنوان مثال زمانی که افراد از برنامه هایی برای پیدا کردن جای پارک استفاده می کنند باعث می شود که هم در میزان هزینه مالی و هم زمانی صرفه جویی قابل توجهی پیش آید. در کنار این موضوع می توان از دیگر مزیت آن هم نام برد که همان کنترل آلودگی هواست که با استفاده از این مدیریت شهری می توان به آن دست یافت.
مانیتورینگ محیطی
ترکیب بستر ابری و IoT می‌تواند به توسعه سریع‌تر کاربردهای متنوع مانیتورینگ محیطی همچون اندازه‌گیری سطح آب، میزان آلودگی هوا، رطوبت خاک، شرایط نور محیط، تشخیص وقوع آتش‌سوزی و ردیابی حیوانات، اشاره کرد . همچنین می‌توان به مانیتورینگ امنیت غذایی، آبیاری قطره‌ای، محافظت و نگهداری از درختان و جنگل‌ها اشاره کرد. چالش‌های اصلی این حوزه شرایط محیطی متغیر و امنیت سنسورهای محیطی (که از نظر فیزیکی هم در معرض تهدید هستند) است.

خرده فروشی :


اینترنت اشیاء هم برای فروشنده و هم برای مصرف کننده مفید است. به عنوان مثال، در فروشگاهها می توان از اینترنت اشیاء برای اطلاع از موجودی انبار و یا اهداف امنیتی استفاده کرد. برای مشتریان هم تجربه خرید، محاسبه قیمت و پرداخت توسط سنسورهای جمع آوری داده و دوربین ها بسیار جالب می باشد.

ارتباطات مخابراتی :


از زمانی که مخابرات وظیفه نگهداری از داده هایی که اینترنت اشیاء از آن استفاده می کند را به عهده گرفت، این صنعت بسیار تحت تأثیر اینترنت اشیاء قرار گرفت. گوشی های هوشمند و دیگر وسایل شخصی باید امکان برقراری یک ارتباط مطمئن به اینترنت را برای کارایی بهتر اینترنت اشیاء داشته باشند.

خانه هوشمند :


برای اینترنت اشیاء مبتنی بر بستر ابری می‌توان کاربردهای زیادی در محیط‌ خانه متصور شد. در واقع با ترکیب قابلیت‌های تجهیزات نهفته در محیط خانه و بستر ابری، انجام خودکار بسیاری از فعالیت‌های خانگی وجود دارد. همچنین امکان اتصال به وسایل منزل از طریق اینترنت به منظور مانیتورینگ رفتار آنها از راه دور (برای مثال، مانیتورینگ میزان انرژی مصرفی وسایل منزل و بکارگیری این اطلاعات برای بهبود الگوی مصرف برق) یا کنترل آنها از راه دور (برای مثال، مدیریت هوشمند روشنایی، گرما و تهویه هوا) وجود دارد. قابل ذکر است که 19درصد مصرف برق خانگی متعلق به روشنایی است که از طریق مدیریت هوشمند 45درصدکاهش خواهد یافت.

حمل و نقل :


بدون شک با ظهور ماشین های خودران، بیش از هر زمان دیگر، تأثیر تکنولوژی را در این صنعت مشاهده می کنید. همچنین اینترنت اشیاء روی حمل و نقل در مقیاس های بزرگتر هم تاثیرگذار است: شرکت های حمل و نقل و تحویل بار از راهکار های GPS برای ردیابی ناوگان خود استفاده می کنند. علاوه بر این، جاده ها توسط سنسورها برای امنیت بیش از پیش، کنترل می شوند.

خدمات خودرویی :


بکارگیری فناوری‌های IoT در حوزه خدمات خودرویی و تحلیل داده‌های جمع‌آوری شده از سنسورهای خودرویی کاربردهای مختلفی را به همراه دارد که از آن جمله می‌توان به افزایش امنیت جاده‌ها، کنترل ترافیک و پارک، گارانتی، تعمیر و نگهداری خوردو، اشاره کرد. طی سال‌های گذشته کارهای مختلفی در حوزه توسعه بستر ابر خودرویی انجام شده است که هدف آنها فراهم کردن سرویس‌های بلادرنگ، ارزان، امن و مبتنی بر تقاضا از طریق انواع مختلف خدمات ابری است. چالش‌های اصلی این حوزه عبارتند از: تعداد زیاد خودروها و تغییرات عمده تعداد خودروهای متقاضی (که نیازمند مقیاس‌پذیری سیستم است)، سرعت متغییر حرکت خوردروها، عدم وجود استاندارد جهانی برای تعامل سیستم‌های مختلف، امنیت و حریم خصوصی.


خدمات رفاهی :


ابزارهای هوشمند فقط برای جمع آوری خودکار دیتا کاربرد ندارند، بلکه امکان تجزیه و تحلیل داده برای ردیابی و مدیریت هرچه بهتر استفاده از انرژی را دارند. به این ترتیب، سنسورهای موجود در تجهیزاتی همچون آسیاب بادی، می تواند داده را ردیابی کرده و مدل های پیش بینی برای زمان بندی خرابی در جهت استفاده از انرژی به صورت کارآمد، ارائه نماید.