اینتـرنت اشیـاء Internet of things (IoT)(قسمت اول)
حمیده مولائی، مدیرمسئول:
اینترنت اشیـاء، شبکـه‌ای از دستگاه‌هـای مرتبط با یکدیگـر است که داده‌ها را با سایر دستگاه‌های اینترنت اشیـاء و فضـای ابری متـصـل و تبـادل مـی‌کننـد، اطلاعـات را جمـع‌آوری مـی‌کننـد و بـا کاربـر و سـایـر دستگاه‌های متصل به اشتراک می‌گذارند.
تقریباً هر چیزی که بتواند به شبکـه اینترنت متصل شود، بخشی از اینترنت اشیاء است. دستگاه‌های اینترنت اشیا معمولاً با فناوری‌هایی ماننـد حسگرها و نـرم‌افزار تعبیه شـده‌اند و می‌تـوانند شـامل ماشیـن‌های مکانیکـی و دیجیتالی و اشیاء مصرف‌کننده باشند. به طـور فزاینـده‌ای، سازمـان‌ها در صنـایع مختلف از اینترنت اشیاء استفـاده می‌کنند تا کارآمدتر عمل کنند، خدمات مشتریان را بهبود ببخشند، تصمیم‌گیری را بهبود بخشند و ارزش کسب‌وکار را افزایش دهند.
با اینتـرنت اشیاء، داده ها از طریـق شبـکه بدون نیاز به تعامل انسان به انسان یا انسان به رایانه قابل انتقال هستند.
تاریخچه اینترنت اشیاء
کوین اشتـون، یکی از بنیانـگذاران مرکز Auto-ID در مؤسسه فنـاوری ماساچوست (MIT)، برای اولین بار در ارائه ای که در سال 1999 برای شرکت Procter & Gamble (P&G)I داشت، به اینترنت اشیاء اشاره کرد. اشتـون که می‌خواست شنـاسه فرکانـس رادیویی را مورد توجـه مدیریت ارشد P&G قرار دهد، ارائه خود را ” اینترنت اشیاء” نامید تـا پدیده جدیـد و جالب سـال 1999 را در بر بگیرد.
اینتـرنت اشیـاء از همگـرایی فنـاوری هـای بی سیم، سیستم های میکروالکترومکانیکی، میکروسرویس ها و اینترنت تکامل یافته است. این همگرایی به از بین بردن سیلوهای بیـن فناوری عملیاتی و فناوری اطلاعات کمک کرد و امکان تجزیه و تحلیل داده‌های بدون ساختار تولید شده توسط ماشین را برای بینش‌هایی جهت ایجاد پیشرفت‌ها فراهم کرد. اگرچه اشتون اولین باری بود که به اینترنت اشیاء اشاره کرد، اما ایده دستگاه‌های متصل از دهه 1970 با نام‌های “ اینترنت تعبیه‌شده” و “محاسبات فراگیر” مطرح شد.
برای مثـال، اولیـن دستگاه اینترنتـی، یـک دستگاه کُک در دانشگاه کارنگی ملون در اوایل دهه 1980 بود. با استفـاده از وب، برنامـه نویسان می تـوانند وضعیت دستگاه را بررسی کنند و در صورت لزوم، تعیین کنند که آیا نوشیدنی سرد در انتظار آنها خواهد بود یا خیر. اینترنت اشـاء از ارتباطات M2M با ماشین هایی که از طریق شبکه بدون تعامل انسانی به یکدیگر متصل می شوند، تکامل یافته است.
M2M به اتصال یک دستگاه به ابر (Cloud)، مدیریت آن و جمع آوری داده ها اشاره دارد. اینترنت اشیاء، یک شبکه حسگر متشکل از میلیاردها دستگاه هوشمنـد است که افراد، سیستم‌های کامپیوتـری و سایـر برنامه‌ها را برای جمع‌آوری و اشتراک‌گذاری داده‌ها به هم متصل می‌کند. M2M به عنوان پایه و اساس خود، اتصالی را ارائه می دهد که اینترنت اشیا را فعال می کند.
اینترنـت اشیـاء همچنیـن گسترش طبیعـی کنتـرل نظارتـی و اکتسـاب داده ها (SCADA)، دسته‌ای از برنامه های کاربردی نرم افزاری برای کنترل فرآیند، جمع آوری داده‌ها در زمان واقعی از مکان های دور به تجهیزات و شرایط کنترل است. سیستم های SCADA شامل قطعات سخت افزاری و نرم افزاری است. سخت‌افزار، داده‌ها را جمع‌آوری می‌کند و به یک رایانه رومیزی که نرم‌افزار SCADA را نصب کرده است، می‌رساند و سپس پردازش می‌شود و به موقع ارائه می‌شود. با این حال، مفهوم اکوسیستم اینترنت اشیاء تا سال 2010 به وجود نیامد، زمانی که تا حدودی دولت چین اعلام کرد که اینترنت اشیاء را به یک اولویت استراتژیک در برنامه پنج ساله خود تبدیل خواهد کرد.
بین سال‌های 2010 تا 2019، اینترنت اشیاء با استفاده گسترده‌تـر از مصرف‌کنندگان تکامل یافت. مردم به طور فزاینـده ای از دستگاه های متصل به اینتـرنت مانند تلفن‌های هوشمند و تلویزیون های هوشمند استفاده می کردند که همگی به یک شبکه متصل بودند و می توانستند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. در سال 2020، تعداد دستگاه‌های اینترنت اشیا همراه با اینترنت اشیاء سلولی که روی 2G, 3G, 4G, 5G و … کار می‌کنند، به رشد خود ادامه داد.
در سـال 2023، میلیاردهـا دستگاه متصـل به اینترنت، داده‌ها را برای استفاده مصرف کنندگان و صنعت جمع آوری و به اشتراک می گذارند. اینتـرنـت اشیـاء یـک جنبـه مهـم در ایجـاد دوقلوهای دیجیتالی (نمایش مجـازی یا نسخـه کامپیوتـری از یک شیء فیزیکـی در دنیـای واقعی) بوده است.
به همین ترتیب، اینترنت اشیاء در مراقبـت های بهداشتـی، در استفاده از ابزارهـای پوشیدنی و حسگرهای خانگی که می توانند از راه دور سلامت بیمار را نظارت کنند، گسترش یافته است.
اینترنت اشیا چگونه کار می کند؟
یک اکوسیستم اینترنت اشیاء متشکل از دستگاه‌های هوشمند مبتنی بر وب است که از سیستم‌های تعبیه‌شده (مانند پردازنده‌ها، حسگرها و سخت‌افزارهای ارتباطی) برای جمع‌آوری، ارسال و اقدام بر روی داده‌هایی که از محیط خود به دست می‌آورند استفاده می‌کنند.
دستگاه‌های اینترنت اشیاء، داده‌های حسگری را که با اتصال به دروازه اینترنت اشیاء جمع‌آوری می‌کنند، به اشتراک می‌گذارند، دروازه‌ای که به‌عنوان یک مرکز عمل می‌کند که در آن دستگاه‌های اینترنت اشیاء می‌توانند داده‌ها را ارسال کنند. گاهی اوقـات، این دستگاه ها با سـایر دستگاه های مرتبـط ارتبـاط بـرقـرار می کنند و بر اساس اطلاعاتی که از یکدیگر دریافت می کنند، عمل می کنند.
دستگاه‌ها بیشتـر کار را بدون دخالت انسـان انجام می‌دهنـد، اگرچه افـراد می‌توانند با دستگاه‌ها تعامل داشته باشند – به عنوان مثال، برای راه‌اندازی، دادن دستورالعمل‌ها یا دسترسی به داده‌ها. اتصال، شبکه و پروتکل‌های ارتباطی مورد استفاده با این دستگاه‌های دارای وب تـا حد زیـادی به برنامه‌های خاص اینتـرنت اشیاء مستقر شده بستگـی دارد. اینترنت اشیـاء همچنیـن می‌تواند از هـوش مصنوعـی و یادگیـری ماشینـی بـرای کمک بـه آسـان‌تر و پـویاتـر کردن فرآیندهـای جمـع‌آوری داده‌هـا استفاده کند.
چرا اینترنت اشیا مهم است؟
اینترنت اشیاء به مردم کمک می کنـد هوشمندتر زندگی و کار کنند. برای مثال، مصرف‌کنندگان می‌توانند از دستگاه‌های تعبیه‌شده در اینترنت اشیاء – مانند ماشین‌ها، ساعت‌های هوشمند یا ترموستات‌ها – برای بهبود زندگی خود استفاده کنند. به عنوان مثال، هنگامی که شخصی به خانه می رسد، ماشین او می تواند با گاراژ ارتباط برقرار کند تا در را باز کند. ترموستات آنها می تواند با دمای از پیش تعیین شده تنظیم شود و نور آنها را می توان روی شدت و رنگ کمتری تنظیم کرد. علاوه بر ارائه دستگاه‌های هوشمند برای خودکارسازی خانه ها، اینترنت اشیاء برای تجارت ضروری است.
این به سازمان‌ها نگاهی بی‌درنگ به نحوه عملکرد سیستم‌هایشان می‌دهد و بینش‌هایی را در مورد همـه چیز از عملکرد ماشین‌ها گرفته تا زنجیره تامین و عملیات لجستیک ارائه می‌دهد. اینترنت اشیاء یکی از مهم‌ترین فناوری‌ها است و همچنان به پیشرفت خود ادامه می‌دهد، زیرا کسب‌وکارهای زیادی به پتانسیل دستگاه‌های متصل برای رقابتی نگه داشتن آنها پی برده اند. منبع: www.techtarget.com
