اینترنت اشیا چیست؟ IoT و جهان هوشمند

امروز، عبارت «اینترنت اشیا» همه دنیای ارتباطات و اطلاعات را فرگرفته است. محیط زیست هوشمند، کشاورزی هوشمند، دامپروری هوشمند، ساختمان هوشمند، حمل و نقل هوشمند، سلامت هوشمند، ماشین‌های هوشمند و به طور کلی هر چیزی که در اطراف ما وجود دارد می‌تواند به وسیله اینترنت اشیا به یک دستگاه هوشمند تبدیل شود. در واقع اینترنت اشیا یا IoT عاملی برای محبوبیت تکنولوژی است.

اگر شما هم می‌خواهید بدانید اینترنت اشیا چیست و چه کاربردی دارد، تا پایان این مطلب همراه ما بمانید.

اینترنت اشیا چیست؟

اینترنت اشیا (Internet of Things)، به میلیاردها دستگاه فیزیکی در سراسر جهان گفته می‌شود که در حال حاضر به اینترنت متصل هستند. همه این دستگاه‌ها می‌توانند اطلاعات را جمع‌آوری کرده و به اشتراک بگذارند.

با توجه به فراگیر شدن استفاده از تراشه‌های رایانه‌ای و شبکه‌های بی سیم، می‌توانید هر چیزی را (به کوچکی یک قرص تا بزرگی یک هواپیما)، به بخشی از انواع اینترنت اشیا تبدیل کنید. اتصال اشیاء مختلف و افزودن سنسور به آن‌ها، سطحی از هوش دیجیتالی را برای دستگاه‌ها فراهم می‌کند به آن‌‌ها امکان برقراری ارتباط بدون دخالت انسان را می‌دهد. اینترنت اشیا با هوشمندانه کردن فضا، جهان دیجیتالی و فیزیکی را با هم ادغام می‌کند. تقریبا هر شی فیزیکی را در صورتی که بتوانید به اینترنت متصل کنید تا اطلاعات را کنترل کند و یا ارتباط برقرار کند، می‌تواند به وسیله‌ای برای اینترنت اشیا تبدیل شود.

مولفه‌های اینترنت اشیا چیست؟

اینترنت اشیا (Internet of Things)، نه تنها اتصال و ارتباط میان دستگاه‌ها و اشیای مختلف را دگرگون کرده، بلکه امکان دسترسی از راه دور را نیز برای افراد به سادگی فراهم می‌کند. اما مولفه‌های اصلی معماری اینترنت اشیا شامل چه مواردی هستند و چگونه کار می‌کنند؟ در این بخش به این سوال پاسخ می‌دهیم.

سیستم اینترنت اشیا از 6 مولفه‌ زیر تشکیل شده است.

• حسگرها
• اتصالات
• سیستم ابری
• تحلیل داده
• رابط کاربری
• عملگرها

به طور کلی باید این طور بگوئیم که داده‌ها و اطلاعات به وسیله حسگرها گردآوری شده و از طریق سیستم اتصالات به پایگاه داده یا سیستم ابری منتقل در آن‌جا پردازش می‌شوند. در مرحله بعد این داده‌ها تحلیل و بررسی می‌شوند و اطلاعات و دانشی که از آن‌ها به دست آمده با استفاده از رابط کاربری در اختیار کاربران قرار می‌گیرد. کاربر با استفاده از همان رابط کاربری اقدامات لازم را انجام می‌دهد. به این ترتیب یک جریان انتقال اطلاعات معکوس از سمت کاربر به سمت دستگاه اینترنت اشیا اتفاق می‌افتد.

تاریخچه اینترنت اشیا چیست؟

ایده افزودن حسگرها و اطلاعات در دهه1980 و 1990 مورد بحث و بررسی قرار گرفت. البته در آن‌ سال‌ها پیشرفت فناوری به کندی انجام می‌شد و به دلیل بزرگ و حجیم بودن تراشه‌ها، هنوز راهی برای ارتباط موثر اشیا وجود نداشت.

مدتی بعد استفاده از RFID tags (تراشه‌های کم مصرف که می‌توانند ارتباط بی سیم برقرار کنند)، به همراه افزایش دسترسی به اینترنت با پهنای باند بالا و گسترش استفاده از شبکه تلفن همراه، برخی از این محدودیت‌ها و مشکلات را حل کرد. در نهایت « Kevin Ashton» در سال 1999 برای اولین بار عبارت «اینترنت اشیا» را مطرح کرد. البته مدت زیادی طول کشید تا این فناوری با چشم‌انداز مناسب همراه شود.

طبق نظر اشتون، افزودن برچسب‌های RFID به تجهیزات گران قیمت برای کمک به ردیابی موقعیت مکانی آن‌ها از اولین برنامه‌های اینترنت اشیا بود. از آن زمان به بعد، هزینه افزودن سنسورها و اتصال اینترنت به اشیا همچنان کاهش پیدا می‌کند و کم کم امکان اتصال تقریبا همه چیز به اینترنت فراهم می‌شود.

اینترنت اشیا صنعتی (IIoT) چیست؟

به کاربرد اینترنت اشیا در صنعت، اینترنت اشیا صنعتی، انقلاب صنعتی چهارم یا Industry 4.0 گفته می‌شود. اینترنت اشیا صنعتی با فراهم کردن امکان دسترسی به مقادیر بسیار بیشتری از داده‌ها (نسبت به گذشته) را با سرعت بالاتر و بهره‌وری بیشتر فراهم می‌کند. هدف از به کارگیری این سیستم، استفاده از ترکیبی از سنسورها، شبکه‌های بی سیم، داده‌های بزرگ، هوش مصنوعی و آنالیزی برای اندازه‌گیری و بهینه سازی فرآیندهای صنعتی است.

دلایل اهمیت اینترنت اشیا چیست؟

اما کاربرد اینترنت اشیا چیست که تا این اندازه اهمیت دارد؟ اشیا با اتصال به اینترنت می‌توانند اطلاعات را ارسال کنند، دریافت کنند و یا هر دو کار را به طور همزمان انجام دهند. توانایی ارسال و دریافت اطلاعات، اشیا را هوشمند می‌کند و هوشمندسازی همان ویژگی مثبتی است که انسان‌ها به دنبال آن هستند.

به عنوان مثال، با وجود گوش‌های هوشمند امروزی شما می‌توانید به هر موزیکی که دوست دارید گوش دهید. چرا که گوشی هوشمند شما درخواستتان را برای دریافت یک موسیقی خاص، دریافت کرده و در محیط اینترنت به جستجوی آن می‌پردازد. پس از پیدا شدن آهنگ مورد نظر شما، آن را روش گوشی استریم می‌کند. حالا شما می‌توانید از موسیقی مورد علاقه‌تان لذت ببرید.

اینترنت اشیا چگونه کار می‌کند؟

تا اینجا دانستیم اینترنت اشیا چیست و چه مولفه‌هایی دارد، در این بخش نحوه کارکرد این سیستم را بیان می‌کنیم.

همان طور که اشاره کردیم، اینترنت اشیا (IoT)، مجموعه‌ای از دستگاه‌های هوشمند مبتنی بر وب است که با استفاده از پردازنده‌های جاسازی شده، سنسورها و سخت افزارهای ارتباطی به گردآوری، ایجاد تغییرات لازم بر روی داده‌های دریافت شده از محیط و همچنین تبادل این اطلاعات می‌پردازد.

داده‌های جمع‌آوری شده از طریق اتصال به یک درگاه IoT یا دستگاه لبه (Edge Device)، توسط حسگرها برای تحلیل و بررسی به فضای ابری ارسال شده و یا به صورت محلی تحلیل می‌شوند.

برخی مواقع، یک دستگاه‌ با سایر دستگاه‌ها ارتباط برقرار کرده و بر اساس اطلاعات دریافتی از یکدیگر، عمل می‌کنند. هر چند که افراد می‌توانند با این دستگاه‌ها تعامل داشته باشند، به عنوان مثال، آن‌ها را تنظیم کنند یا به آن‌ها برنامه بدهند، اما این دستگاه‌ها بیشتر کارها را بدون دخالت انسان‌ها انجام می‌دهند.

خوب است بدانید که دستورالعمل‌های اتصال، ارتباطات و شبکه که با دستگاه‌های مبتنی بر وب کار می‌کنند، معمولا به اپلیکیشن‌های خاص IoT بستگی دارند.

مزایای اینترنت اشیا چیست؟

قبل از بیان مزایای IoT این را بدانید که سازمان‌ها و شرکت‌ها باید در مورد محصولات و سیستم‌های داخلی خود به داده‌های زیادی دسترسی داشته باشند تا تغییرات را بیشتر و سریع‌تر اعمال کنند. بنابراین، چابکی و کارآمدی از مهم‌ترین مزایای اینترنت اشیا برای کسب و کارها به شمار می‌رود.

البته اینترنت اشیا مزایای دیگری هم برای کسب و کارها دارد. در ادامه به تعدادی از آن‌ها، به طور مختصر اشاره می‌کنیم. به کمک IoT سازمان‌ها می‌توانند:

• بر فرآیندهای کلی کسب و کار خود به خوبی نظارت داشته باشند.
• با استفاده از ابزارهای موثر، راهبردهای کسب و کار و همچنین تجربه مشتری را بهبود دهند.
• از داده‌های تولید شده به وسیله سنسورها، برای کارایی بیشتر سیستم و زنجیره تامین (scm) استفاده کنند.
• در زمان و هزینه صرفه جویی قابل توجهی داشته باشند.
• بهره‌وری کارکنان را افزایش دهند.
• مدل‌های متعدد کسب و کار را ادغام و هماهنگ کرده و تصمیمات بهتر و دقیق‌تری بگیرند.
• و در نهایت سود بیشتری به دست آورند.

اینترنت همه چیز (IoE) چیست؟

حالا که با IoT آشنا شدیم و دانستیم اینترنت اشیا چیست، خوب است به بررسی اینترنت همه چیز (Internet of Everythings) یا IoE بپردازیم.

دو عبارت اینترنت اشیا (IoT) و اینترنت همه چیز (IoE)، با وجود تفاوت‌هایی که دارند، گاهی اوقات به جای هم به کار می‌روند. در این بخش به بررسی اینترنت همه چیز می‌پردازیم، تا تفاوت آن با اینترنت اشیا به خوبی مشخص شود.

مفهوم اینترنت اشیا گاهی با عنوان ارتباط ماشین به ماشین( Machine-to-Machine) نیز شناخته می‌شود. این مفهوم در حال گسترش، موضوع جدیدی با عنوان اینترنت همه چیز

(Internet of Everythings) یا IoE را مطرح کرده است. این مفهوم جدید علاوه بر ارتباط بین دستگاه‌ها، ارتباط میان افراد و ماشین‌ها و همچنین ارتباط میان افراد با افراد به واسطه ابزارهای فناوری را شامل می‌شود.

اینترنت همه چیز، در طی توسعه و تکامل طبیعی اینترنت اشیا شکل گرفت. این مفهوم به هر نوع ارتباط یا تعاملی که از طرف کاربر صورت می‌گیرد و به یکپارچگی جهانی دستگاه‌های متصل، ارتباط پیدا می‌کند، گفته می‌شود. یکی از سازمان‌هایی که به واسطه محصول شبکه هوشمند خود به شکل تخصصی روی مفهوم IoE کار می‌کند، شرکت سیسکو است. اینترنت همه چیز، شامل 4 عنصر کلیدی متشکل از همه انواع اتصالات است که عبارتند از افراد، اشیا، فرآیندها و داده‌ها.

خوب است این نکته را هم بدانید که IoE ، یک اکوسیستم انتها به انتها (End-to-End) از اتصالات شامل فناوری‌ها، فرآیندها و مفاهیم به کار رفته در سرتاسر موارد استفاده از اتصالات است. سایر دسته‌بندی‌های موجود مانند Internet of Humans، Internet of Digital، Industrial Internet of Things و… نیز به مرور به عنوان زیرمجموعه‌ای از اینترنت همه چیز در نظر گرفته می‌شوند. به بیان دیگر، نسل بعدی شبکه‌ها به نوعی اینترنت همه چیز را شکل می‌دهند. شبکه ایجاد شده به واسطه ترکیب اشیا با فرآیندها، تحولات کسب و کارها و افراد ایجاد می‌شوند. حاصل این موارد نیز حداکثر بهره‌وری و کسب بیشترین سود برای سازمان است.

تفاوت اینترنت همه چیز و اینترنت اشیا چیست؟

حالا که با هر دو مفهوم IoT و IoE آشنا شدیم، خوب است تفاوت‌ آن‌ها را نیز بررسی کنیم.

• اینترنت اشیا، تنها بر روی اشیای فیزیکی تمرکز دارد در حالی که اینترنت همه چیز، 4 مولفه کلیدی اشیا، فرآیندها، داده‌ها و افراد را در بر می‌گیرد.
• اینترنت اشیا در واقع همان اتصال متقابل (Inter-Connectivity) اشیای فیزیکی برای دریافت و ارسال داده‌ها است. در حالی که اینترنت همه چیز مفهومی گسترده‌تر است و علاوه بر اینترنت اشیا، فناوری‌ها و افراد را نیز شامل می‌شود.

اینترنت اشیا که گاهی به آن اینترنت چیزها هم گفته می‌شود، به میلیاردها دستگاه از سراسر جهان اشاره می‌کند که به اینترنت متصل هستند و داده‌ها را با هم به اشتراک می‌گذارند. اینترنت اشیا با ادغام جهان دیجیتال و جهان فیزیکی، دنیای اطراف ما را هوشمندتر می‌کند.