اینترنت اشیاء یا loT چیست؟

دنیایی را تصور کنید که تکنولوژی در مشت انسان‌ها قرار دارد و کامپیوتر‌ها کار‌هایی باور نکردنی برای خدمت به بشر انجام می‌دهند! بله درست است، چنین رویدادی از دنیای ما دور نیست. امروزه کسب و کارهای موفق به تکنولوژی‌هایی روی می‌آورد که با استفاده از سیستم‌های پیشرفته، ضریب خطاهای خود را به حداقل میزان ممکن رسانده‌اند.

loT یا اینترنت اشیا یکی از همین سیستم‌هایی است که کار کردن را برای افراد بسیار ساده کرده است. برای آشنایی با این تکنولوژی خارق‌العاده با ما همراه باشید.

در این مقاله می‌خواهیم شما را با مفهوم عبارت loT یا اینترنت اشیاء، آشنا کنیم. اولین پرسش این است که loT چیست و چگونه می‌تواند عملکرد کسب و کارها را بهبود ببخشد؟

تاریخچه loT چیست؟

آیا تا به حال برایتان سوال شده که پیشینه loT چیست و از کی به وجود آمده است؟ کوین آشتون (Kevin Ashton)، موسس مرکز Auto-ID در دانشگاه فناوری ماساچوست (MIT)، در یک سخنرانی برای اولین بار در سال ۱۹۹۹ به loT اشاره کرد. او به دنبال جلب توجه مدیریت ارشد P&G به RFID بود و از عبارت “اینترنت اشیاء” در ارائه خود استفاده کرد تا این ترند جدید و جذاب سال ۱۹۹۹، یعنی اینترنت را شامل شود.

کتاب نیل گرشنفلد (Neil Gershenfeld) با عنوان “وقتی چیزها شروع به اندیشیدن می کنند” نیز در سال ۱۹۹۹ منتشر شد. در این کتاب از عبارت اینترنت اشیاء استفاده نشده بود، اما در آن تصویری روشن از آینده اینترنت اشیاء ارائه داده شده بود.

اینترنت اشیاء از به هم پیوستن فناوری‌های بی‌سیم، سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS)، میکروسرویس‌ها و اینترنت تکامل یافته است. این پیوستگی به ار بین بردن فواصل بین فناوری‌های عملیاتی (OT) و فناوری اطلاعات (IT) کمک کرده است. همچنین امکان تجزیه و تحلیل داده‌های تولید شده توسط دستگاه‌ها را برای بهبودهای موثر فراهم می‌کند.

هرچند که اولین اشاره به اینترنت اشیاء سال ۱۹۹۹ رخ داده است، اما ایده دستگاه‌های متصل به یکدیگر از دهه ۱۹۷۰ به عنوان اینترنت تعبیه شده بود. به عنوان مثال، اولین دستگاه اینترنتی یک ماشین کوک در دانشگاه Carnegie Mellon در اوایل دهه ۱۹۸۰ بود.

با استفاده از وب، برنامه‌نویسان می‌توانستند وضعیت دستگاه را بررسی کرده و تصمیم بگیرند که آیا باید مشکلی را حل کنند یا نه. اینترنت اشیاء از ارتباط M2M، یعنی دستگاه‌هایی که از طریق یک شبکه به یکدیگر متصل شده‌اند و بدون مداخله انسان عمل می‌کنند، تکامل یافت. M2M به اتصال یک دستگاه به فضای ذخیره‌سازی ابری، مدیریت آن و جمع آوری داده‌ها اشاره دارد.
اینترنت اشیاء همچنین توسعه طبیعی کنترل نظارت و جمع آوری داده‌ها (SCADA) است.

معرفی اینترنت اشیا یا IoT

اینترنت اشیاء یا همان loT، یک سیستم جامع از دستگاه‌های محاسباتی، دستگاه‌های مکانیکی و دیجیتالی، اشیاء عینی، حیوانات یا افراد مرتبط با یکدیگر است. محتویات گسترده اینترنت اشیاء با شناسه‌های منحصربه‌فرد (UID) و قابلیت انتقال داده‌ها از طریق شبکه بدون نیاز به تعامل انسان-انسان یا انسان-کامپیوتر فراهم می‌شوند.

یک شی در اینترنت اشیاء می‌تواند یک فرد با دستگاه نظارت بر ضربان قلب، یک حیوان مزرعه با ماشین بیوشیمیایی، یک خودرو دارای حسگرهای داخلی برای هشدار دادن به راننده هنگام کاهش فشار پنجره یا هر شی طبیعی یا ساختگی دیگری باشد. در کل هر چیزی که یک آدرس پروتکل اینترنت (IP)، و همچنین توانایی انتقال داده‌ها از طریق شبکه را داشته باشد، می‌تواند زیر مجموعه اینترنت اشیاء قرار گیرد.

امروزه به‌طور گسترده‌ای سازمان‌ها در انواع صنایع از loT استفاده می‌کنند. زیرا به کار بردن این سیستم موجب بازدهی بیشتر شده است. یعنی صاحبان مشاغل می‌توانند نیاز مشتریان را بهتر درک کنند و درنتیجه خدمات بهتری به آن‌ها ارائه دهند.

همچنین از مزایای دیگر استفاده از loT در صنایع و کسب و کار‌ها این است که به مدیران قدرت تصمیم‌گیری درست‌تری می‌دهد و کمک می‌کند تا ارزش کسب و کار آن‌ها روزبه‌روز افزایش یابد.

 خب، تا الان به پرسش loT چیست پاسخ مختصری داریم. اما برای استفاده از این سیستم فوق العاده کاربردی باید با قسمت‌های مختلفی از آن آشنا شویم.

loT چگونه کار می‌کند؟

بعد از اینکه از مفهوم اینترنت اشیاء آگاهی یافتیم، بهتر است از نحوه عملکردش اطلاعاتی کسب کنیم. پس پرسش اصلی ما در این بخش این است که عملکرد loT به چه شکل است و چگونه کار میکند؟

سیستم اینترنت اشیاء از دستگاه‌های هوشمند با قابلیت وب استفاده می‌کند. این دستگاه‌ها از سیستم‌های تعبیه‌شده مانند پردازنده‌ها، حسگرها و سیستم‌های سخت‌افزار ارتباطی برای کارهایی مانند جمع‌آوری، ارسال و عملکرد روی داده‌هایی که از محیط خود جمع‌آوری کرده‌اند، استفاده می‌کنند.

دستگاه‌های loT با اتصال به یک دستگاه loT دیگر یا دستگاه‌هایی با سیستم‌های متفاوت، داده‌هایی را که جمع‌آوری کرده‌اند به فضای ذخیره سازی ابری (Cloud) ارسال می‌کنند تا تجزیه و تحلیل شوند. گاهی این دستگاه‌ها با دستگاه‌های مرتبط دیگر ارتباط برقرار می‌کنند و عملکردشان اساس اطلاعاتی است که از یکدیگر دریافت می‌کنند.

این دستگاه‌ها اکثر کارهای خود را بدون دخالت نیروی انسان انجام می‌دهند. با این حال افراد می‌توانند با این دستگاه‌ها تعامل داشته باشند، به‌عنوان مثال برای تنظیم آن‌ها دستوراتی بدهند یا به داده‌ها دسترسی داشته باشند.

پروتکل‌ها،  اتصالات و تنظیم‌های این دستگاه‌ها بیشتر به نوع برنامه‌های loT بستگی دارد. یعنی شما با توجه به نیاز و درخواستتان از این سیستم می‌توانید از برنامه‌های متفاوت آن بهره بگیرید.

همچنین loT می‌تواند از هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی برای کمک به سهولت و پویایی فرآیندهای جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها استفاده کند.

فکر می‌کنیم در این مرحله کاملا متوجه شدید که loT چیست و چگونه می‌تواند به کمک بشر بیاید!

دلیل اهمیت loT چیست؟

اینترنت اشیاء به مردم کمک می‌کند تا هوشمندانه‌تر زندگی کرده و کنترل کاملی بر زندگی خود پیدا کنند. همچنین loT باعث ایجاد رشدی بزرگ و تردید ناپذیر در کسب و کارها شده است. امروزه عملکرد loT برای کسب و کارها مانند تنظیم دستگاه‌های هوشمند برای خودکارسازی خانه‌ها است.

loT به معنای واقعی بینشی دقیق به مدیران می‌دهد تا از عیب و نقص‌های کسب و کارشان آگاه شوند و همچنین راه حل مناسب برای برطرف شدن مشکل ‌آن‌ها را ارائه می‌کند. 

loT به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد که تمام فرآیندهای کسب و کارشان را خودکار کرده و هزینه‌های نیروی کار را کاهش دهند. همچنین با کاهش هدر رفت و بهبود ارائه خدمات، هزینه تولید و تحویل کالا را کاهش داده و همچنین میزان شفافیت در معاملات با مشتری را ارتقاء می‌دهد.

بنابراین loT یکی از مهم ترین فناوری‌های زندگی روزمره است و با توجه به اینکه بیشتر کسب و کارها پتانسیل و مزایای دستگاه‌های متصل شده را درک می کنند، به سرعت رشد خواهد کرد.

فواید سازمانی loT چیست؟

برای اینکه کاملا از این پرسش که loT چیست آگاهی یابیم، باید به مزایا و فواید آن‌ برای سازمان‌ها نیز بپردازیم. آیا تا اینجا از خودتان پرسیده‌اید که دلیل استفاده خیلی از سازمان‌ها و نهاد‌ها از loT چیست؟

اینترنت اشیاء یا loT, فواید زیادی برای سازمان‌ها دارد. برخی از این فواید به صنایع خاصی معطوف می‌شوند، و برخی دیگر برای چندین صنعت قابل اجرا هستند. برخی از فواید متداول loT شرکت‌ها را قادر می‌سازند به:

• نظارت بر فرآیندهای کلی کسب و کار.
• بهبود تجربه مشتری (CX).
• صرفه جویی در زمان و پول.
• افزایش بهره‌وری کارکنان.
• ادغام و تطبیق مدل‌های کسب و کار.
• تصمیم‌گیری بهتر در کسب و کار؛
• کمک به تعیین استراتژی مناسب و در نتیجه تولید درآمد بیشتر.

loT شرکت‌ها را ترغیب به بازنگری رویکردها و عملکردشان کرده و همچنین ابزارهایی را برای بهبود استراتژی‌های کسب و کارشان به آن‌ها پیشنهاد می‌کنند.

به‌طور کلی، حسگر‌ها و دیگر دستگاه‌های loT بیشتر در صنایع ساخت و تولید، حمل و نقل و امور انرژی به کار گرفته می‌شود؛ با این حال، موارد استفاده از loT برای سازمان‌هایی در صنایع کشاورزی، زیرساخت و خانه‌های هوشمند نیز وجود دارد که برخی سازمان‌ها را به سوی وارد شدن به دنیای دیجیتال سوق می‌دهد.

loT می‌تواند به کشاورزان در صنعت کشاورزی کمک کند تا کارشان را آسان‌تر و با حداقل انرژی انجام دهند. حسگرها می‌توانند داده‌ها و اطلاعاتی مانند بارش باران، رطوبت، دما و محتوای خاک را جمع آوری کنند که به اتوماسیون تکنیک‌های کشاورزی کمک می‌کند.

قابلیت نظارت بر عملیات مربوط‌به زیرساخت نیز یکی از کارهای مهمی است که loT می‌تواند آن‌ را به‌راحتی انجام دهد. برای مثال، حسگرها می‌توانند برای نظارت بر رویدادها یا تغییرات در سازه‌های ساختمان‌ها، پل‌ها و سایر زیرساخت‌ها استفاده شوند. این موضوع دارای فوایدی مانند صرفه‌جویی در هزینه، صرفه‌جویی در زمان، تغییر در کیفیت زندگی کاری و زندگی روزمره است.

یک کسب و کار خانگی هوشمند می‌تواند از loT برای نظارت و کنترل سیستم‌های مکانیکی و الکتریکی در یک ساختمان استفاده کند. در مقیاس بزرگتر، شهرهای مدرن می‌توانند به شهروندان کمک کنند تا مصرف پسماند و انرژی را کاهش داده و به محیط زیست جانی دوباره ببخشند.

loT برای هر صنعت خدماتی را در نظر دارد؛ خدماتی مانند کسب و کارهای مرتبط با بهداشت، حوزه‌های مالی و اقتصادی، خرده فروشی و تولید.

مزایا و معایب loT

شما وقتی می‌توانید به‌خوبی از این سیستم بهره ببرید که با معایب آن هم آشنا باشید. پس برای عملکرد بهتر لازم است بدانید مزایا و معایب کلی loT چیست؟

برخی از مزایای loT عبارتند از:

• قابلیت دسترسی به اطلاعات از هر جایی در هر زمان و با هر دستگاهی.
•  بهبود ارتباط بین دستگاه‌های الکترونیکی متصل.
• انتقال بسته‌های داده از طریق شبکه متصل و صرفه جویی در زمان و پول.
• اتوماسیون وظایف جهت کمک به بهبود کیفیت خدمات یک کسب و کار و کاهش نیاز به مداخله نیرو‌های انسانی.

تعدادی از معایب اینترنت اشیاء عبارتند از:

• با افزایش تعداد دستگاه‌های متصل و به اشتراک گذاری اطلاعات بین دستگاه‌ها، احتمال دزدیده شدن اطلاعات محرمانه توسط هکرها افزایش می‌یابد.
• شرکت‌های بزرگ در آینده ممکن است با تعداد بسیار زیادی دستگاه اینترنت اشیاء – شاید حتی میلیون‌ها دستگاه – دست و پنجه نرم کنند و جمع‌آوری و مدیریت داده‌های این تعداد دستگاه، چالش برانگیز خواهد بود.
• در صورت وجود باگ در سیستم، احتمال دارد همه دستگاه‌های متصل به همه یکجا آلوده شوند.
• با توجه به عدم وجود استاندارد بین‌المللی سازگاری برای اینترنت اشیاء، برقراری ارتباط بین دستگاه تولید کنندگان متفاوت سخت است.

استانداردهای IoT چیست؟

می‌خواهید بدانید استاندارد‌های loT چیست؟ چندین استاندارد برای IoT در حال ظهور هستند که عبارتند از:

• IPv6; یک استاندارد باز است که توسط کارگروه مهندسی اینترنت (IETF) تعریف شده است. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به این لینک مراجعه فرمایید.
• ZigBee; یک شبکه بی‌سیم کم‌مصرف و با نرخ داده کم است که عمدتاً در تنظیمات صنعتی استفاده می‌شود.
• LiteOS؛ یک سیستم‌عامل شبه یونیکس (OS) برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم است. LiteOS از گوشی‌های هوشمند، برنامه‌های کاربردی تولید، خانه‌های هوشمند و اینترنت وسایل نقلیه (IoV) پشتیبانی می‌کند.

چارچوب‌های loT چیست؟

چارچوب‌های اینترنت اشیاء شامل موارد زیر است:

• خدمات وب آمازون (AWS) یک پلتفرم رایانش ابری برای اینترنت اشیا است که توسط آمازون منتشر شده است. این چارچوب به گونه‌ای طراحی شده است که دستگاه‌های هوشمند را قادر می‌سازد تا به‌راحتی با فضای ذخیره‌سازی ابری AWS و سایر دستگاه‌های متصل ارتباط برقرار کنند و به‌طور ایمن با آن تعامل داشته باشند.
• گوگل پلتفرمی برای اجرای سریع اپلیکیشن‌های اینترنت اشیاء است. این پلتفرم از دو ستون اصلی تشکیل شده است: Brillo، که یک سیستم عامل مبتنی‌بر اندروید برای توسعه دستگاه‌های کم مصرف است؛ و Weave، که یک پروتکل ارتباطی مبتنی‌بر اینترنت اشیاء است که به‌عنوان زبان ارتباطی بین دستگاه و فضای ذخیره‌سازی ابری عمل می‌کند.
• Calvin یک پلتفرم متن‌باز اینترنت اشیاء است که توسط اریکسون برای ساخت و مدیریت برنامه‌های کاربردی توزیع شده، طراحی شده است. این پلتفرم دستگاه‌ها را قادر می‌سازد با یکدیگر صحبت کنند. Calvin شامل یک چارچوب توسعه برای توسعه‌دهندگان برنامه، و همچنین یک محیط اجرا برای مدیریت برنامه‌های در حال اجرا است.

برنامه‌های loT شامل چند بخش است؟

این سیستم در زمینه‌های مختلفی از جمله IoT مصرف‌کننده، IoT شرکتی و IoT صنعتی (IIoT) برنامه‌ریزی شده است. همچنین برنامه‌های IoT در بسیاری از صنعت‌ها ازجمله خودروسازی، ارتباطات تلفنی و انرژی به کار می‌روند.

به‌عنوان مثال در بخش مصرف‌کننده، خانه‌های هوشمند که با ترموستات‌های هوشمند، لوازم خانگی هوشمند و دستگاه‌های الکترونیکی متصل‌به نورپردازی و گرمایش مجهز شده‌اند، می‌توانند توسط رایانه‌ها و تلفن‌های هوشمند از راه دور کنترل شوند.

دستگاه‌های قابل‌حمل با حسگرها و نرم‌افزار می‌توانند اطلاعات کاربر را جمع‌آوری و تحلیل کرده، پیام‌ها را به دیگران ارسال کنند تا زندگی کاربران را راحت تر شود. همچنین دستگاه‌های قابل حمل برای ایمنی عمومی استفاده می‌شوند. به‌عنوان مثال، بهبود زمان پاسخ‌دهی به عملیات اولیه از طریق ارائه مسیرهای بهینه به محل یا ردیابی نشانگرهای حیاتی کارگران ساختمانی یا آتش نشانان در مکان‌های تهدید کننده جانی از جمله فعالیت‌هایی است که با این دستگاه‌ها انجام داد.

در حوزه بهداشت نیز IoT خدمات بسیاری ازجمله قابلیت نظارت دقیق‌تر بر بیماران با استفاده از تجزیه و تحلیل داده‌های تولید شده ارائه می‌دهد. بیمارستان‌ها اغلب از سیستم‌های IoT برای انجام وظایفی مانند مدیریت موجودی برای داروها و ابزارهای پزشکی استفاده می‌کنند.

برنامه‌های IoT قابلیت کارهای متفاوتی مانند نظارت بر موجودی داروها و ابزارهای پزشکی را برای بیمارستان‌ها، می‌تواند انجام دهد.
برنامه‌های هوشمند می‌توانند با استفاده از حسگرهایی که تعداد افراد در یک اتاق را تشخیص می‌دهند، هزینه های انرژی را کاهش دهند. در این راستا، دما به‌طور خودکار تنظیم می‌شود – به‌عنوان مثال، در صورت تشخیص اینکه اتاق کنفرانس کامل پر از افراد است، کولر هوا روشن شده و یا در صورت ترک کارمندان از دفتر، حرارت کاهش می‌یابد.

در زراعت، سیستم‌های کشاورزی هوشمند مبتنی‌بر IoT می‌توانند با استفاده از حسگرهای متصل‌شده، نور، دما، رطوبت و میزان خاک مزارع را نظارت کنند. IoT همچنین در اتوماسیون سیستم‌های آبیاری مؤثر است. در شهرهای هوشمند، حسگرها و برنامه‌های IoT مانند چراغ‌های خیابان هوشمند و شمارشگرهای هوشمند، می‌توانند به کاهش ترافیک، صرفه‌جویی در انرژی، نظارت و پیشگیری از مسائل محیطی و بهبود بهداشت کمک کنند.

مشکلات و مسائل امنیتی loT چیست؟

اینترنت اشیاء میلیاردها دستگاه را به اینترنت متصل می‌کند و شامل میلیاردها داده است که همه آن‌ها باید محافظت شوند. به‌دلیل سطح بالای تعداد کاربران، امنیت و حریم خصوصی IoT به‌عنوان مشکلات امنیتی عمده مطرح شده‌اند.

در سال 2016، یکی از بدترین حملات Mirai بود، یک بات نت که به ارائه‌دهنده سرویس دامنه نفوذ کرد و بسیاری از وب‌سایت‌ها را به مدت طولانی در یکی از بزرگ‌ترین حملات انکار سرویس (DDoS) تخریب کرد. مهاجمان با بهره‌گیری از دستگاه‌های IoT ناامن و ضعیف، به شبکه دسترسی پیدا کردند.

به دلیل ارتباط نزدیک دستگاه‌های IoT، هر هکری تنها کافی است به یک ضعف این شبکه پی ببرد تا تمام داده‌ها را کنترل کرده و آن‌ها را دستکاری کند. سازندگانی که دستگاه‌های خود را به‌طور منظم به روز نمی‌کنند، خود را در برابر جرائم سایبری آسیب پذیر می‌کنند.

علاوه‌بر این، دستگاه‌های متصل اغلب از کاربران خود، اطلاعات شخصی از جمله نام، سن، آدرس، شماره تلفن و حتی حساب‌های شبکه‌های اجتماعی می‌خواهند، اطلاعاتی که برای هکرها بی ارزش نیست.

هکرها تنها تهدیدی برای اینترنت اشیاء نیستند؛ حفظ حریم خصوصی نیز یکی از مسائل عمده کاربران IoT است. به عنوان مثال، شرکت‌هایی که دستگاه‌های مصرفی IoT را تولید و توزیع می‌کنند، می‌توانند از این دستگاه‌ها برای کسب و فروش داده‌های شخصی کاربران استفاده کنند.

آنچه درباره اینترنت اشیا خواندیم:

در این مقاله سعی کردیم تا به خوبی شما را با loT آشنا کرده و از کاربردهای آن برایتان بگوییم. امروزه دنیایی است که انسان‌ها روز به روز بیشتر از تکنولوژی برای راحتی خود استفاده می‌کنند. پس اگر شما هم نیاز‌هایی دارید که سیستم loT قادر به حل کردن آن است، حتما از آن بهره بگیرید.

اگر قبلا از این سیستم استفاده کردید و تجربه‌ای از آن دارید، ما با به اشتراک بگذارید.

سوالات متداول اینترنت اشیا: