اینترنت اشیا (IoT) به دنیای وسیعی از دستگاه‌های متصل به هم با حسگرهای تعبیه‌شده اطلاق می‌شود که قادر به ارائه داده‌ها و در برخی موارد کنترل‌شده در سراسر اینترنت هستند. از نمونه‌های متداول اینترنت اشیا می‌توان به بسیاری از دستگاه‌های اتوماسیون خانگی، مانند ترموستات‌های هوشمند و وسایل روشنایی قابل کنترل از راه دور و همچنین موارد بی‌شمار دیگر از سنسورهای ترافیک گرفته تا کنتورهای کیفیت آب، اجزای شبکه برق هوشمند تا ردیابی کالاهای تولید شده و ناوگان وسایل نقلیه در سراسر جهان اشاره کرد.
اینترنت اشیا چیست؟
به دلیل رشد سریع در فضای اینترنت اشیا، تعدادی از استانداردها، ابزارها، پروژه‌ها، سیاست‌ها، چارچوب‌ها و سازمان‌های رقیب وجود دارد که امیدوارند نحوه ارتباط دستگاه‌های متصل در عصر مدرن را تعریف کنند. استانداردهای متن باز (open surce) اهمیت بسیار زیادی خواهند داشت تا اطمینان حاصل شود که دستگاه‌ها می‌توانند به درستی به یکدیگر متصل شوند و همچنین برای پردازش حجم عظیمی از داده‌های بزرگ که همه این دستگاه‌ها تولید می‌کنند مناسب هستند.
تاریخچه
ایده شبکه‌ای از دستگاه‌های هوشمند برای اولین بار در سال ۱۹۸۲ مورد بحث قرار گرفت و یک دستگاه فروش خودکار کوکاکولا اصلاح شده در دانشگاه کارنگی ملون (Carnegie Mellon) به اولین وسیله متصل به اینترنت تبدیل شد. این دستگاه قادر بود از موجودی خود و سرد بودن یا نبودن نوشیدنی‌های تازه بارگیری شده گزارش دهد.
اینترنت اشیا در دهه ۱۹۹۰ ، قبل از اینکه اصطلاح “اینترنت اشیا” در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون که در Procter and Gamble و مرکز Auto-ID MIT کار می‌کرد، ابداع شود، گسترش یافت. اگرچه او در واقع اصطلاح «اینترنت برای اشیا» را ترجیح می‌داد، اما معتقد بود که شناسایی فرکانس رادیو (RFID) برای اینترنت اشیا ضروری است تا به رایانه‌ها اجازه دهد تا هر دستگاه یا شی را مدیریت کنند.
مفهوم اینترنت اشیا در سال ۱۹۹۱ ایجاد شد و در طول دهه ۱۹۹۰ با رضا راجی (Reza Raji) که این مفهوم را در IEEE Spectrum در سال ۱۹۹۴ توصیف کرد، توسعه یافت. چندین شرکت بین سال‌های ۱۹۹۳ و ۱۹۹۷ راه‌حل‌های سبک اینترنت اشیا را پیشنهاد کردند.
اصطلاح واقعی «اینترنت اشیا» توسط کوین اشتون (Kevin Ashton) در سال ۱۹۹۹ ایجاد شد، اگرچه زمانی که اشیا مستقیماً به اینترنت متصل شدند واقعاً بین سال‌های ۲۰۰۸ و ۲۰۰۹ بود.
کاربردهای دستگاه‌های اینترنت اشیا
اینکه چگونه می‌توانید از دستگاه‌های متصل به اینترنت اشیا استفاده کنید بستگی به این دارد که چقدر به جمع‌آوری داده‌ها یا خودکار کردن اقدامات علاقه‌مند هستید و در چه مقیاسی از آنها استفاده می‌کنید
برای افراد، دستگاه‌های مصرفی زیادی وجود دارد. همانطور که در بالا ذکر شد، بسیاری از این دستگاه‌ها در دسته وسیع اتوماسیون خانگی قرار می‌گیرند که تعدادی از آنها عبارتند از:
روشنایی داخلی و خارجی و پریزهای برق که توسط سنسورها، تایمرها و برنامه‌های کاربردی از راه دور قابل کنترل هستند.
ترموستات‌ها و سایر دستگاه‌ها برای تغییر آب و هوای داخل ساختمان براساس دانستن اینکه کجا هستید، شرایط دمایی بیرون و اهداف صرفه جویی انرژی شما چیست. دوربین‌ها، سنسورهای حرکت، قفل‌های خودکار و سایر دستگاه‌های کنترل دسترسی که می‌توانند در سیستم‌های امنیتی و نظارتی پیشرفته ادغام شوند.
سنسورهای نشت آب، هشدارهای دود، سنسورهای مونوکسید کربن و سایر دستگاه‌هایی که برای محافظت از افراد و اموال در برابر حوادث ناگهانی طراحی شده‌اند.
وسایلی مانند ماشین لباسشویی، خشک کن، یخچال و غیره که عملکردهای ویژه‌ای دارند و می‌توانند وضعیت آنها را از راه دور به شما اطلاع دهند.
شارژرهای ماشین برقی، بانک باتری و سایر دستگاه‌هایی که می‌توانند به صورت هوشمند در ساعات کم بار شارژ شوند تا در هزینه صرفه جویی کنند و اوج مصرف انرژی را کاهش دهند.
دستگاه‌های دیگر، از سنسورهای ضربان قلب گرفته تا مانیتور نوزاد و سنسورهای خواب، که برای کمک به شما در انجام کارهای روزانه یا کمک به شما در پیگیری اطلاعات حیاتی (یا نه چندان حیاتی) طراحی شده‌اند. دستگاه‌هایی مانند خودروها نیز از بسیاری جهات به طور فزاینده‌ای خود یک شبکه حسگر هستند که ده‌ها نوع اطلاعات در مورد عملکرد و ایمنی آنها را ردیابی می کنند و همچنین ویژگی‌ها و سرگرمی‌های جدیدی را ارائه میدهند.
برای یک دولت، شرکت یا مؤسسه، دستگاه‌های اینترنت اشیا کمی متفاوت هستند و عموماً بیشتر بر جمع‌آوری داده‌هایی تمرکز می‌کنند که می‌توانند اغلب در زمان واقعی پردازش و تجسم شوند، برخی از نمونه‌های آن عبارتند از:
شرکت های آب و برق قادر به پیش بینی دقیق تر تقاضای انرژی و آب، کاهش ضایعات هستند.
حسگرهای پیشرفته محیطی، شامل مانیتورهای کیفیت آب، صدا و هوا، می‌توانند به درک منابع و اثرات آلودگی قبل از تأثیر منفی بر اکوسیستم و سلامت انسان کمک کنند.
شرکت‌ها و دولت‌ها می‌توانند از ناوگان خودرو گرفته تا قطعات و محصولات، نمونه‌های مراقبت‌های بهداشتی و داروها را پیگیری کنند.
البته، نمونه‌های بسیار دیگری نیز وجود دارد که پرداختن به آنها در این مطلب نمی‌گنجد و احتمالاً تعداد بی‌شماری دیگر در سال‌های آینده توسعه خواهند یافت.
چرا اینترنت اشیا مهم است؟
اینترنت اشیا در حال حاضر به خودکارسازی و ساده‌سازی بسیاری از کارهای روزانه برای تجارت، صنعت و عرصه داخلی کمک می‌کند. کاهش هزینه‌ها، افزایش بهره‌وری و ایمنی، افزایش تجربه مشتری و ایجاد جریان‌های درآمدی جدید از مزایا و کاربردهای مهم اینترنت اشیا هستند. این مقوله، همچنین می‌تواند به ما در تصمیم گیری بهتر کمک کند.
با توجه به کسب و کار، اینترنت اشیا چندین مزیت مهم از جمله توانایی دسترسی و تجزیه و تحلیل داده‌ها، رفع نیاز به تحلیلگران داده‌های خارجی یا محققان بازار را ارائه می‌دهد. اینترنت اشیا قادر است با تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ در زمان واقعی کنار بیاید، نشان دهد که محصولات و خدمات چگونه در دنیای واقعی عمل می‌کنند، و شرایطی را ایجاد کند که در آن پیشرفت‌ها و اصلاحات به سرعت انجام شوند. این داده‌ها همچنین درک بهتری از رفتارهای مشتری به دست میدهند تا مشاغل بتوانند نیازهای خود را برآورده کنند و در عین حال هزینه‌های عملیاتی را با مدیریت مصرف انرژی و منابع کاهش دهند. در نهایت، اینترنت اشیا می‌تواند کار از راه دور را با جمع‌بندی و به اشتراک‌گذاری داده‌ها با کارمندان بدون در نظر گرفتن اینکه در کجا مستقر هستند، فعال کند.
نمونه‌هایی از دستگاه‌های اینترنت اشیا
دستگاه‌های اینترنت اشیا در طیف گسترده‌ای از کاربردهای خانگی، فرآیندهای صنعتی، تولید و موارد دیگر وجود دارند. با وجود میلیاردها دستگاه مختلف متصل به اینترنت اشیا در سراسر جهان، به برخی از نمونه‌های رایج آن اشاره می‌کنیم:
تجهیزات کشاورزی خودکار
بیومتریک
لوازم متصل
اسکنرهای امنیت سایبری
نظارت بر سلامت
سیستم‌های امنیتی خانه
ردیابی لجستیک
تجهیزات کارخانه هوشمند
اینترنت بی سیم فوق العاده پر سرعت
ردیابی موجودی بی سیم
امنیت اینترنت اشیا
به طور طبیعی، با ورود دستگاه‌های بیشتری به خانه که می‌توانند اطلاعات مربوط به هر جنبه‌ای از زندگی ما را جمع آوری کنند، امنیت و حفظ حریم خصوصی نگرانی‌های مهمی هستند. در حالی که بسیاری از مسائل مربوط به حفظ حریم خصوصی ممکن است در سمت سیاست تصمیم گیری شود، فناوری اساسی خود بخش مهمی از امنیت است. این یکی از دلایلی است که چرا سیستم متن باز برای اینترنت اشیا حیاتی خواهد بود.
هر دستگاهی که قادر به اتصال به یک شبکه است حداقل یک سیستم عامل ابتدایی را همراه با کدی اجرا می‌کند که باعث عملکرد آن می‌شود و داشتن یک پایه کد متن باز اجازه می‌دهد تا امنیت دستگاه تست و بررسی شود. بیرون سیستم عامل ایمن مانند هسته لینوکس و همچنین سایر سیستم عامل‌های متن باز را می‌توان برای دستگاه‌های تعبیه شده بهینه کرد تا به ایمن نگه داشتن داده‌ها و دستگاه‌ها کمک کند.با وجود میلیاردها دستگاه متصل به اینترنت در حال استفاده و ده‌ها میلیارد دستگاه دیگر که در چند سال آینده آنلاین خواهند شد، تعداد زیادی حسگر جدید وجود دارد که داده‌های جهان اطراف ما را جمع‌آوری و پردازش می‌کنند.
همه این داده‌ها فقط به مقیاس متفاوتی از ذخیره‌سازی و پردازش نیاز ندارند، بلکه به تکنیک‌های جدیدی نیز نیاز دارند. پیشرفت‌های جدید در هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و داده کاوی به ما امکان می‌دهد الگوهایی را در داده‌ها پیدا کنیم که برای روش‌های تحلیل سنتی آشکار نیستند. ابزارهای متن باز، داده‌های بزرگ این تحلیل را ممکن می‌سازد.
آینده اینترنت اشیا
با ادامه کاهش قیمت حسگرها و ارتباطات، افزودن دستگاه‌های بیشتری به اینترنت اشیا مقرون به صرفه می‌شود، حتی اگر در برخی موارد سود آشکاری برای مصرف‌کنندگان وجود نداشته باشد. اکثر شرکت‌هایی که با اینترنت اشیا درگیر هستند در حال حاضر در مرحله آزمایشی قرار دارند، آن هم به این دلیل که فناوری لازم، فناوری حسگر، ۵ Gو تجزیه و تحلیل مبتنی بر یادگیری ماشینی، هنوز خودشان در مراحل اولیه توسعه هستند. پلتفرم‌ها و استانداردهای رقیب زیادی وجود دارد و فروشندگان مختلف، از سازندگان دستگاه گرفته تا شرکت‌های نرم‌افزاری و اپراتورهای شبکه، می‌خواهند در آن شریک باشند. هنوز مشخص نیست که کدام یک برنده خواهد شد. اما بدون استانداردها و با امنیت یک موضوع مداوم، احتمالاً در چند سال آینده شاهد چند اتفاق ناگوار امنیتی بزرگ‌تر در اینترنت اشیا خواهیم بود.
نتیجه‌گیری
اینترنت اشیا مزایای فراوانی را برای کاربردهای مختلف از مصارف خانگی روزمره گرفته تا نظارت صنعتی، تولید و حتی برای کل شهرهای هوشمند ارائه می‌دهد. بهبود ایمنی، کارایی و مدیریت زمان تنها برخی از این مزایا هستند، اگرچه هنوز نگرانی‌هایی در مورد امنیت دستگاه برای اینترنت اشیا وجود دارد اما با وجود این، به نظر می‌رسد که اینترنت اشیا با رشد هرچه بیشتر به بخشی از زندگی روزمره ما تبدیل شود. با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل، محیط زندگی و کار ما مملو از محصولات هوشمند خواهد شد.