Skip to Content

بلاگ

کاربردهای اینترنت اشیا

کاربردهای اینترنت اشیا

مفهوم اینترنت اشیاء (Internet of Things-IoT)، به نظر شبیه داستان‌هایی علمی تخیلی است که در آن یخچال‌ها حرف می‌زنند و خودروها به طور خودکار استارت می‌خورند. اما ارتباط با بستر اینترنت در وسایلی که دائم به یکدیگر متصل هستند، بسیار بیشتر از یک خانه یا خودرو هوشمند بر زندگی ما اثر خواهد گذاشت. برای کارگران، اینترنت اشیاء روش اشتغال آن‌ها را با حفظ وقت و منابع و ایجاد فرصت‌های تازه در رشد صنایع و اختراعات تغییر خواهد داد.

فرآوری بخش دانش و زندگی تبیان
کاربردهای اینترنت اشیا

سلامت الکترونیک

اینترنت اشیاء در حوزه سلامت الکترونیک فرصت‌های زیادی ایجاد می‌کند. در واقع این فناوری می‌تواند خدمات سلامت را بهبود داده و منجر به نوآوری‌های مختلفی در این ارتباط شود. بطور مشخص با کمک IoT فرآیندهای مراقبت پزشکی آسانتر شده و خدمات درمانی از طریق هوشمندتر‌شدن سیستم، ارتقاء می‌یابند. بطور مشخص، IoT بستری برای تحقق اهداف حوزه ارتقاء کیفی زندگی (AAL) در تسهیل زندگی روزمره افراد معلول و درگیر بیماری‌های مزمن، فراهم می‌آورد. همچنین این فناوری ارائه خدمات درمانی فراگیر و کم‌هزینه‌تر را ممکن می‌سازد.

خدمات نوینی که با بکارگیری اینترنت اشیاء در حوزه سلامت قابل ارائه هستند، عبارتند از:

جمع‌آوری داده‌های مرتبط با علائم حیاتی بیمار از طریق شبکه‌ سنسورهای متصل به تجهیزات پزشکی و بدن بیمار

ارسال داده‌های جمع‌آوری شده به بستر ابری مرکز پزشکی مربوطه (برای مثال، یک بیمارستان) برای ذخیره‌سازی و پردازش آنها

تحلیل و مدیریت اطلاعات فرآهم‌شده از طریق سنسورها

تضمین دسترسی فراگیر (از هر جا و در هر زمان) و به اشتراک‌گذاری داده‌های پزشکی

شهر هوشمند

طور خلاصه، در یک شهر هوشمند از ICT (اطلاعات و فناوریهای ارتباطی) برای دستیابی به اهداف زیر استفاده می شود:

افزایش کیفیت و کارایی خدمات شهری

کاهش هزینه ها و مصرف منابع

تسهیل ارتباط مابین شهروندان و نهادهای حاکمیتی

در این راستا، اینترنت اشیاء می‌تواند یک میان‌افزار مشترک برای توسعه سرویس‌های آینده‌گرا در حوزه شهرهای هوشمند ، جمع‌آوری و تجمیع اطلاعات از سنسورهای مختلف و بعضا ناهمگن، دسترسی به انواع گوناگونی از فناوری‌های IoT و موقعیت‌یابی (همچون برچسب‌گذاری جغرافیایی و ارایه تصویر سه بعدی از طریق سنسورهای RFID) و عرضه اطلاعات به شکل یکدست و یکنواخت (برای مثال، از طریق نقشه‌ای که بطور پویا برچسب‌گذاری می‌شود)، را فراهم آورد.

کمک به حادثه دیدگان

ارتباطات همیشه مهم است، اما زمانی‌ که یک حادثه طبیعی رخ می‌دهد، به مهم‌ترین مسئله تبدیل می‌شود. اگر خطوط تلفن ثابت همچنان در محل حادثه قابل استفاده باشند، نخستین راه چاره هستند. در غیر این ‌صورت، تمام بار روی شبکه‌های تلفن همراه می‌افتد که با توجه به حجم داده‌ها، بار شبکه افزایش پیدا می‌کند و مشکلات بسیاری را به‌ وجود می‌آورد.

کاربردهای اینترنت اشیا

 

اینترنت چشم‌ها

در آینده‌ای نزدیک، هر یک از اشیایی که با ما تعامل دارند، می‌توانند دنیای پیرامون خود را مشاهده کنند. دیدن دنیای اطراف باعث خواهد شد سبک زندگی متفاوت شود و سطحی از آسایش و رفاه برای ما به ارمغان آید. اما برای اینکه اشیا از موهبت دیدن برخوردار باشند، به حسگرهای بصری و دوربین‌های خاصی نیاز دارند که همانند دستیاری، به آن‌ها کمک کند.

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.

امنیت شهری: نظارت تصویری

بستر ابری در حوزه نظارت تصویری، زیرساخت لازم برای ذخیره‌سازی (داده حجیم ویدئویی)، مدیریت و پردازش (اجرای الگوریتم‌های سنگین بازشناسی الگو و بینایی ماشین) محتوای ویدئویی جمع‌آوری شده از سنسورهای ویدئویی (دوربین‌های مبتنی بر IP) را فراهم می‌کند. این سیستم‌ها در کاربردهای امنیتی مختلفی مطرح هستند. این مدل بعضا ویدئو به عنوان سرویس (VaaS) شناخته می‌شود.

لباس‌هایی متصل به اینترنت

فرض کنید یک کت جدید از برند محبوبتان خریداری کرده‌اید. برای اولین بار آن را می‌پوشید و برچسبی که در آستین این کت تعبیه شده را با گوشی همراه خود اسکن می‌کنید. منوی گزینه‌ها ظاهر می‌شود. شما می‌توانید اطلاعات مربوط به طراحی کت، نحوه انتخاب مواد پایدار توسط برند و جزییات کارخانه‌ای که این محصول در آن تولید ‌شده را بیابید. هندزفری را در گوش تان می‌‌گذارید و به آهنگ‌هایی گوش می‌دهید که این برند برایتان تدارک دیده است.

کاربردهای اینترنت اشیا

 

گجتی کوچک که از دزدیدن اشیا جلوگیری می‌کند

همه ما نیازمند امنیت هستیم. فرق نمی‌کند که این امنیت از چه لحاظ باشد؛ شاید زمانی‌که از خانه بیرون می‌روید دوست داشته باشید تا از خانه خود مراقبت کنید؛ یا این‌که اگر کسی بعد از ترک محل کارتان به‌سراغ لپ‌تاپ شما برود و در بین فایل‌ها به گشت‌زنی بپردازد یا این‌که فقط بخواهید از دور مراقب فرزند خردسال تان باشید.

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.

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.

کاربردهای اینترنت اشیا

 

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.

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.

ادامه مطلب

اینترنت گوسفندان

اینترنت گوسفندان

اینترنت گوسفندان
این روزها،اینترنت اشیا به مفهوم آشنایی تبدیل شده است:«اتصال همه ابزارهایی که با آنها سروکار داریم به اینترنت» شبکه ای به وسعت دنیا که درآن ابزارها لحظه به لحظه و حتی بدون نیاز به دخالت انسان، با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. واضح است برای علمی کردن چنین ایده ای، دسترسی به اینترنت شرط اولیه است و بدیهی است یکی از موانع بزرگ گسترش اینترنت اشیا به ویژه در مناطق دور از شهرها، همین دسترسی به اینترنت است. شاید در نگاه نخست، اینترنت اشیا در چنین مناطقی کاربرد نداشته باشد، اما باید توجه کرد در مناطق دور از شهر، در مزارع کشاورزی و باغ ها و حتی مراتع,پیاده سازی اینترنت اشیا مزیت محسوب می شود. کشاورزان می توانند با کمک داده های حاصل از حسگرهایی که در مزارع و باغ ها نصب کرده اند، از راه دور بر وضعیت کشت و زرع خود نظارت داشته باشند؛ محیط بانان و محققان می توانند بر وضعیت محیط زیست نظارت کنند و حتی دامداران، کنترل بیشتری بر دام هایشان داشته باشند.

Gordon Blair، استاد دانشگاه Lancaster که درخصوص چنین سیستم های توزیع شده ای تخصص دارد، با اشاره به اینکه پیاده سازی چنین فناوری هایی در یک شهر، کار ساده ای است,می افزاید:« اجرای چنین ایده ای در نواحی دور از شهرها، فوق العاده هیجان انگیز است.» محققان برای برقراری ارتباط این نواحی با سایر نقاط بهره مند از اینترنت، ایده های هیجان انگیزی نیز دارند:« استفاده از گوسفندان و سایر حیوانات به عنوان هات اسپات های وای فای!» به عقیده Blair چنین فناوری ای، فرصتی عالی برای بخش کشاورزی است. در استرالیا که پرورش گوسفند کسب و کار بسیار بزرگی است، محققان امید دارند با نصب برچسب هایی بر روی گوش حیوانات، آنها را به حسگر مجهز کنند. در این کشور,سگ ها یکی از مشکلات بزرگ گوسفندداران به حساب می آیند.

Greg Cronin متخصص رفتار شناسی حیوانات و یکی از علاقه مندان به استفاده از فناوری در گله داری می گوید:«به همین دلیل در برخی از نواحی استرالیا، نگهداری گوسفند تقریباً کاری غیر ممکن است.» او و همکارانش ردیاب های GPS و حسگرهای شتاب سنج را به گوسفندان بستند، با این هدف که در زمان هایی که سگ ها به گوسفندان حمله می کنند، گله دار هشدارهایی دریافت کند. از آنجایی که چنین حسگرهایی وزنی بیش از دو درصد وزن حیوان ندارند، مزاحمتی ایجاد نمی کنند، حتی در برخی از طرحهای آزمایشی، چنین برچسب هایی مجهز به صفحه های خورشیدی هستند و نیازی به نصب باطری یا شارژ دوباره آن نیست.چنین امکانی باعث کاهش بیشتر وزن و هزینه این برچسب ها می شود. اما استفاده از چنین برچسب هایی مزیت هیجان انگیز دیگری هم دارد؛اگر تعداد زیادی گوسفند در مقیاس جغرافیایی وسیعی به چنین امکان ارتباطی مجهز شوند،در حقیقت نوعی شبکه مِش(mesh)ایجاد کرده اید. هر حسگر،سیگنال ضعیفی را منتقل می کند، اما وقتی تعداد این حسگرها زیاد شود، پیام بین حسگرها دست به دست می شود و بدین ترتیب، پیام از یک برچسب به برچسب دیگر فرستاده می شود تا اینکه به گوسفندی برسد که در فاصله مناسبی از یک اتصال اینترنتی قرار گرفته است.Cronin می گوید:«هر چند می توانیم چنین کاری را انجام دهیم، اما هنوز برای اثبات آن باید تحقیقات زیادی صورت گیرد.» به عقیده او شاید چنین ایده ای در مدتی کمتر از ده سال به واقعیت تبدیل شود.

ادامه مطلب

اینترنت حیوانات

اینترنت حیوانات

اینترنت حیوانات

اینترنت حیوانات

دانشمندان از شبکه‌ای از سنسورهای محیط‌ زیستی برای ردیابی حیوانات حیات وحش استفاده می‌کنند.

به گزارش گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا از نیواطلس ، تلاش‌های بین‌المللی برای ردیابی حیوانات حیات وحش در مراحل آخر به سر می‌برد. مرکز بین‌المللی تحقیقات حیوانات قصد دارد فرستنده‌های کوچک بی‌شماری را روی موجودات حیات وحش نصب کند. این هفته نیز فضانوردان آنتن مرکزی شبکه جهانی اینترنت حیوانات را در ایستگاه فضایی بین‌المللی نصب می‌کنند تا تمام اطلاعات مخابره‌شده از فرستنده‌ها را جمع‌آوری کند و برای دانشمندان روی زمین ارسال کند.

در گذشته برای برای ردیابی حیوانات ابتدا آنها را می‌گرفتند، دستگاه‌های فرستنده را روی آنها کار می‌گذاشتند، آزادشان می‌کردند و پس از مدتی دوباره آنها را می‌گرفتند تا اطلاعات دستگاه را بازیابی کنند.

دانشمندان از ۱۹۸۰ با استفاده از ماهواره‌ها حرکت حیوانات حیات وحش را ردیابی کرده‌اند. آنها از دستگاه‌هایی استفاده کردند که از طریق سیگنال‌های رادیویی اطلاعات را مخابره می‌کرد و تصاویر سریعی از الگوی مهاجرتی آنها به دست می‌آمد.

با پیشرفت تکنولوژی دستگاه‌های ردیابی کوچک‌تر، ارزان‌تر و دقیق‌تر و قادر به مخابره اطلاعات بیشتری شدند. حالا دانشمندان دانشگاه ییل، پرینستون و کپنهاگ قصد دارند تا سال ۲۰۲۵ فرستنده‌ بسیار کوچکی توسعه دهند که قابل‌ نصب روی هر نوع حیوانی است. این فرستنده‌ها در کوله‌پشتی‌های خورشیدی قرار می‌گیرد که حتی ملخ‌ها نیز می‌توانند آن را حمل کنند. به گفته دانشمندان این فرستنده را می‌توان روی موجودات بسیار کوچک مانند خفاش میوه، بچه لاک‌پشت، طوطی و پرنده آوازه‌خوان نیز نصب کرد.

با استفاده از این سیستم می‌توان حرکات و مهاجرت حیوانات را ردیابی کرد و نظارتی بر تنوع زیستی حیوانات در مقیاس جهانی داشت.

 

 

ادامه مطلب

اینترنت اشیاء (IoT) چیست؟

اینترنت اشیا (IOT) چیست؟

اینترنت اشیا یک موضوع داغ در صنعت امنیت و به خصوص دوربین مدار بسته به حساب می آید، اما این یک مفهوم جدید نیست. در اوایل سال ۲۰۰۰، کوین اشتون زمینه کار برای اینترنت اشیا (IoT) را در آزمایشگاه AutoID MIT فراهم آورد. اشتون یکی از پیشگامان این مفهوم بود که به دنبال روش هایی بود که می توانست کسب و کار خود را با اتصال اطلاعات RFID به اینترنت بهبود بخشد. مفهوم ساده اما قدرتمند بود. اگر تمام اشیاء در زندگی روزمره با شناسه ها و اتصال بی سیم مجهز شده باشند، این اشیا می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و توسط کامپیوتر مدیریت شوند. اشتون در مقاله ای در سال ۱۹۹۹ برای مجله RFID نوشت:
اگر کامپیوترهایی داشتیم که همه چیز را می دانستند – با استفاده از داده هایی که بدون هیچ کمکی جمع آوری شده بودند – ما می توانستیم همه چیز را پیگیری و شمارش کنیم و به شدت ضایعات، تلفات و هزینه ها را کاهش دهیم، زمانی که چیزی نیاز به جایگزینی، تعمیر یا فراخوانی دارد را متوجه شویم. ما باید به وسیله ابزار جمع آوری اطلاعات، رایانه های توانمندی بسازیم که توانایی بررسی کلیه احتمالات تصادفی وقوع یک رویداد را محاسبه نمایند، بشنوند و بو کنند. فناوری RFID و سنسور، رایانه ها را قادر به مشاهده، شناسایی و درک دنیایی می کند که هیچ محدودیتی در داده های مختلف برای آن متصور نیست ( وجه تمایز بین انسان و کامپیوتر)، و علاوه بر آن ۲۴ ساعته تمامی فرآیند ها را بدون وقفه بررسی می کند.”
در آن زمان، این دید نیازمند پیشرفت های عمده تکنولوژی بود. سوالات بیشماری مطرح بود از جمله اینکه، چگونه همه چیز را در این سیاره به یکدیگر متصل کنیم؟ از چه نوع اتصال بی سیمی می توان در دستگاه های ساخته شده استفاده نمود؟ برای ایجاد ارتباط بین میلیاردها دستگاه جدید چه تغییراتی باید برقرار می شد؟ زیرساخت های اینترنتی موجود نیازمند چه تغییراتی بود؟ چه چیزی به این دستگاه ها قدرت می دهد؟ چه چیزی باید توسعه یابد تا راه حل های مؤثر مقرون به صرفه شود؟ و چندین سوال دیگر بیش از پاسخ به مفاهیم IoT در سال ۱۹۹۹ وجود داشت.
امروزه بسیاری از این موانع حل شده است. اندازه و هزینه رادیوهای بی سیم به شدت کاهش یافته است. IPv6 به ما اجازه می دهد یک آدرس ارتباطی را به میلیاردها دستگاه اختصاص دهیم. شرکت های الکترونیک در حال ساخت Wi-Fi و اتصال بی سیم تلفن همراه به طیف وسیعی از دستگاه ها هستند. پوشش داده های موبایل به طور قابل توجهی در بسیاری از شبکه های موبایلی ارائه شده، سرعت و پهنای باند به طور قابل توجهی بهبود یافته و فناوری باتری بهینه شده و شارژ خورشیدی دستگاه های متعدد ساخته شده است.

اینترنت اشیاء ارتباط بین اجزای مختلف یک سیستم در مقیاس جهانی را برقرار می کند، این سیستم می تواند شامل هزاران قطعه فیزیکی و سنسور های مختلف باشد که با بستر بی سیم و با سیم به اینترنت متصل هستند. این سنسورها می توانند از انواع مختلف اتصالات منطقه ای مانند RFID، NFC، Wi-Fi، بلوتوث و Zigbee استفاده کنند. سنسورها همچنین می توانند اتصال های گسترده ای از قبیلGSM، GPRS، ۴G و LTE داشته باشند.

اینترنت اشیاء (IoT) چیست؟

 اینترنت اشیاء

آزمایشات اولیه و راه اندازی شبکه های اینترنت از طریق اتصال به تجهیزات صنعتی آغاز شد. امروز، دیدگاه IoT گسترش یافته است و همه چیز حتی تجهیزات صنعتی از طریق سنسورها و اینترنت اشیاء به یکدیگر متصل کند. این پیشرفت می تواند شامل موجودات زنده مانند گیاهان، حیوانات مزرعه و مردم هم باشد. به عنوان مثال، پروژه نظارت بر حیوانات در یک گاوداری را در نظر بگیرید، از داده های جمع آوری شده برچسب های موقعیت یابی رادیویی جهت نظارت بر گاوها و نظارت بر سلامت یا بیماری و رفتار این حیوانات در گله استفاده می شود. محاسبات پوشیدنی و دستگاه های بهداشت دیجیتال، مانند Nike + Fuel band و Fitbit، نمونه هایی از چگونگی اتصال مردم در چشم انداز اینترنت اشیا هستند.

از سنسورهای جمع آوری اطلاعات استفاده کنید

تجهیزات فیزیکی که با یکدیگر در اتصال هستند یک یا چند سنسور دارند. هر سنسور یک وضعیت خاص نظیر مکان، ارتعاش، حرکت و درجه حرارت را کنترل می کند. در IoT، این سنسورها به یکدیگر متصل می شوند و اطلاعات جدید را به سیستم های شرکت و افراد ارائه می کنند. این اطلاعات می تواند در اتخاذ تصمیمات مدیریتی و نظارتی با اهمیت باشد.

تغییر نوع آیتم های ارتباطی در یک شبکه

تصور کنید اگر تمام تجهیزات شما توانایی برقراری ارتباط داشته باشند، به شما چه می گویند؟ تجهیزاتی که از طریق بستر اینترنت اشیاء به شبکه متصل هستند، اطلاعاتی در مورد وضعیت و محیط اطراف خود را با افراد، سیستم های نرم افزاری و دیگر ماشین ها به اشتراک می گذارند. این اطلاعات را می توان در زمان کوتاهی به اشتراک گذاشت یا جمع آوری کرده و در فواصل معین با یکدیگر به اشتراک گذاشت. در مسیر توسعه و پیشرفت، هر وسیله ای یک هویت دیجیتال و قابل اتصال به بستر اینرنت را پیدا می کند، و این بدان معنیست که شما می توانید با اشیاء ارتباط برقرار کنید به آنها فرمان بدهید و از رفتار آنها آگاه شوید. داده های IoT با محاسبات سنتی متفاوت هستند. داده ها می توانند در اندازه های مختلف منتقل شده یا یک فرایند انتقال بی نهایت بار تکرار شود. تعداد دستگاه ها یا گره ها که به شبکه متصل هستند نیز در IoT بیشتر از رایانه های کامپیوتری سنتی است. این شبکه به کسب و کار اجازه می دهد تا بدون نیاز به برنامه های کاربردی و سرویس های مبتنی بر ابر ( Cloud )،  یا مرکزی، به طور خودکار کارهای اساسی مشخصی را انجام دهد. این ویژگی فرصت های مناسبی برای جمع آوری طیف وسیعی از داده ها را فراهم می کند، اما با این همه چالش هایی در زمینه طراحی شبکه های امنیتی مناسب ایجاد می شود که مستلزم رعایت اصول امنیت سایبری در همه ابعاد سیستم مبتنی بر اینترنت اشیاء می باشد.

اینترنت اشیاء (IoT) چیست؟

استفاده از اینترنت اشیاء چه تاثیری بر کسب و کار ها می گذارد؟

اینترنت اشیاء هر کسب و کاری را تحت تاثیر قرار می دهد. موبایل و اینترنت اشیا  انواع دستگاههایی را که به سیستم های شرکت متصل می شوند تغییر می دهند. دستگاه های جدید نوع جدیدی از داده ها را تولید خواهند کرد. اینترنت اشیا به بهبود کارآیی کسب و کار کمک می کند، اطلاعات را از طیف وسیعی از تجهیزات به دست می آورد، عملیات را بهبود می بخشد و در نهایت رضایت مشتری را افزایش می دهد. IoT تاثیر عمیقی بر زندگی مردم خواهد داشت. این امر امنیت عمومی، حمل و نقل و مراقبت های بهداشتی را با استفاده از اطلاعات جامع دریافتی و ارتباط سریع تر این اطلاعات بهبود می بخشد. لذا می بینیم که از راه های بسیاری، اینترنت اشیا می تواند بر جامعه و کسب و کار تاثیر گذار باشد.

استفاده از اینترنت اشیاء حداقل از سه منظر مجزا می تواند بر بهبود کسب و کار تاثیر گذار باشد: ارتباطات، کنترل و صرفه جویی در هزینه ها.

ارتباطات

اینترنت اشیاء اطلاعات افراد و سیستم ها، مانند وضعیت و سلامت تجهیزات (به عنوان مثال، روشن یا خاموش، شارژ، کامل یا خالی) و نشانه های حیاتی افراد را کنترل می کند. در اغلب موارد، ما به این اطلاعات دسترسی نداشتیم و یا به صورت دستی جمع آوری شده بود. به عنوان مثال:

  • اینترنت اشیاء می تواند در مورد نحوه عملکرد صحیح و تمیز بودن فیلتر هوای دستگاه گزارش لحظه ای بدهد.
  •  تقریبا هر شرکتی مطالباتی نزد مشتریان خود دارد که نیاز به پیگیری آنها دارد. آگاهی از محل دقیق افرادی که به شرکت مقروض هستند توسط GPS می توانند مکان و مسیر حرکتی را به اشتراک بگذارد.
  • در حوزه بهداشت و سلامت، صنعت IoT می تواند در یک بیمارستان محل دقیق همه تجهیزات و افراد را به صورت لحظه ای به اشتراک بگذارد به عنوان مثال می توانیم از محل صندلی های چرخ دار، موقعیت متخصص قلب بیمارستان و … آگاه شویم.
  • در صنعت حمل و نقل، ردیابی موقعیت لحظه ای و تخمین زمان واقعی و شرایط بسته ها و پالت ها توسط IoT به اشتراک گذاشته می شود. به عنوان مثال، می توان از حسگر ها برای ردیابی محل کانتینر حمل و نقل یخچال و دمای فعلی آن استفاده نمود.
کنترل

در بسیاری از موارد، یک کسب و کار یا مصرف کننده از راه دور می تواند هر وسیله ای که به سنسور متصل است را کنترل نماید. به عنوان مثال:

  • می توان از راه دور با استفاده از اینترنت اشیا، یک قطعه خاص را روشن یا خاموش کرد، یا درجه حرارت را در یک محیط کنترل کرد.
  • باز کردن قفل خودرو از راه دور.
  • شروع به کار ماشین لباسشویی.
  • هنگامی که یک مسیر پایه برای کنترل عملکرد ایجاد شده است، می توان با اجرای یک فرایند هشدارهای متعددی ارسال شود و دستگاه اقدامات امنیتی لازم را به خودی خود انجام می دهد. به عنوان مثال، اگر لنت ترمز در یک کامیون در نهایت نتواند کار کند، می تواند به شرکت اطلاع دهد تا وسیله نقلیه را به صورت خودکار از برنامه بار دهی روزانه خارج کند.
صرفه جویی در هزینه

بسیاری شرکت ها از اینترنت اشیاء را برای صرفه جویی در هزینه کمک می گیرند. اندازه گیری دقیق، به جای  تخمین می تواند بهترین نتیجه را به همراه داده باشد.

  • با استفاده از اطلاعات سنسور جدید، IoT می تواند به کم کردن هزینه های شرکت کمک نمود و باعث کم کردن نقص در تجهیزات و رونق کسب و کار برای تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده اقدام کرد. سنسورها همچنین می توانند مواردی مانند رفتار رانندگی و سرعت را اندازه گیری کنند تا هزینه سوخت و سایش و مصرف مواد کاهش یابد.
  • درخانه ها و کسب و کار نیز می تواند اطلاعاتی را ارائه کند که به مردم کمک می کند تا از مصرف انرژی و فرصت های صرفه جویی در هزینه استفاده کنند.
برای شروع باید چکار کرد؟

نمونه های ارائه شده در بالا تنها چند نمونه از مزایای استفاده از IoT در بهبود کسب و کار هستند. صرفه جویی در هزینه، پردازش خودکار و به دست آوردن دیدگاه فکری جدید در کسب و کار می تواند مزایای این استفاده باشند، برای شروع و استفاده از مزایایی که IoT می تواند ارائه دهد، کسب و کار باید حداقل چهار مورد زیر را داشته باشد:

درک نیاز واقعی به استفاده از سنسورها

در طول چند سال آینده، اکثر دستگاه های خریداری شده مجهز به سنسور هستند و بسیاری از موارد موجود را می توان با سنسورها یکپارچه کرد. این پیشرفت فرصت بزرگی را در اختیار افراد می گذارد تا برای بهبود فرایند کسب و کار خود طراحی مناسب را داشته باشند. به عنوان مثال در یک محیط تجاری، مسئول فناوری اطلاعات مجموعه باید تعریف کند که چه نوع اطلاعاتی می تواند از این سنسورها به دست آید. تا با توجه به آن سیستم مناسب طراحی و به کار گرفته شود. به عنوان مثال، داده های سنسورهایی که موجب بروز ناهنجاری در ارتعاشات دستگاه می شوند می توانند برای پیش بینی و اجتناب از خرابی دستگاه استفاده شوند.

یک شبکه IOT و پایه امنیتی ایجاد کنید

بسیاری از استقرار های صنعتی IoT از شبکه های اختصاصی استفاده می کنند. به جای ساختن شبکه های اختصاصی، واحد IT، باید دستگاه های IoT را با شبکه های IP مبتنی بر استاندارد واحد متصل کند. یک شبکه مبتنی بر IP به کسب و کار ها کمک می کند تا با استفاده از بستر IoT با اکو سیستم های مشترک تبادل اطلاعات مهم داشته باشند. به عنوان مثال در حوزه تلفن همراه، بسیاری از کسب و کارها به ایجاد راهکارهای امنیتی برای گوشی های هوشمند تمرکز می کنند، اما این تنها یک جنبه از جهان جدید تلفن همراه است. تکثیر از سنسورهای متصل شده و تجهیزات نگرانی های امنیتی جدید را فراهم می کند. ساختار هویت و احراز هویت نیز باید برای حمایت از “اشیا” و همچنین افراد به روز شود.

جمع آوری اطلاعات تنها به اندازه نیاز خود

 شرکت هایی که از اینترنت اشیاء به اندازه نیاز استفاده نمی کنند و بدون برنامه ریزی همه اطلاعات آن را خواهانند در حجم وسیعی از اطلاعات غرق خواهند شد.

در حالی که هر سنسور ممکن است مقدار کمی داده تولید کند، اما ازدیاد سنسور ها با عث می شود تا یک شرکت با اطلاعات هزاران و شاید میلیون ها حسگر روبرو باشد.. تکنولوژی داده های بزرگ، مانند Hadoop و NoSQL، می تواند در جمع آوری فوری، ذخیره، تجزیه و تحلیل حجم های زیادی از داده های مختلف به شرکت ها کمک کند، یک شرکت باید هر داده ای را که مربوط به فرآیندهای مطبوع خود است، جمع آوری کند. در صورت امکان و مقرون به صرفه بودن، یک شرکت باید اطلاعات اضافی را جمع آوری کند تا کسب و کارش قادر به پاسخگویی به سوالات جدید در آینده باشد.

مرور اندازه و مقیاس ارائه دهندگان اینترنت اشیا

اینترنت اشیاء یک چشم انداز پیچیده با دسته های متعدد و بسیاری از فروشندگان در هر دسته است. چهار دسته اصلی از راه حل IoT عبارتند از: سنسور (ها) و رادیو (ها) که اغلب در دستگاه قرار دارد، یک پلتفرم مدیریت دستگاه M2M، یک پلت فرم تحویل راه حل و برنامه هایی است که دستگاه های IoT را قادر می سازد گزارش داده و یا عمل کنند.

با توجه به توسعه روز افزون صنعت دیجیتال و به خصوص امنیت و حرکت و خیزش جدی به سمت استفاده از هوش مصنوعی، سنسور و اینترنت اشیاء بسیاری از تولید کنند گان صنعت امنیتی به خصوص سیستم های نظارت تصویری لزوم توجه به اینترنت اشیا و هوش مصنوعی را در محصولات خود در اولویت قرار داده اند.

ادامه مطلب

تعاریف و مفاهیم فناوری اینترنت اشیاء

تعاریف و مفاهیم فناوری اینترنت اشیاء

Internet of Things Concept


 

اصطلاح «اینترنت اشیاء» اولین بار توسط کوین اشتون در سال 1999 بکار برده شد و برای نخستین بار توسط انتشارات مؤسسه MIT به دنیامعرفی گردید و جهانی را توصیف کرد که در آن هر چیزی، از جمله اشیا بی جان، برای خود هویت دیجیتال داشته باشند و به کامپیوترها اجازه دهند آن‏ها را سازماندهی و مدیریت کنند.
مفهوم اینترنت اشیاء بوسیله یکی از افراد کمیته توسعه RFID در سال 2000 رقم خورد. او به امکان  کشف  اطلاعات در مورد یک شیء برچسب خورده بوسیله جست و جو در یک آدرس اینترنت خاص و یا محتوای یک بانک اطلاعاتی اشاره نمود. از آن زمان واژه اینترنت اشیاء به مفهوم اشیاء روزمره‌ای که قابل تشخیص، مکان‌یابی، آدرس دهی و کنترل از طریق اینترنت باشند (چه از طریق RFID، شبکه بی‌سیم، شبکه WAN و یا سایر ابزارها) گره خورد. اشیاء روزمره تنها شامل وسایل الکتریکی نیست   بلکه اشیایی که به هیچ وجه به آن‌ها به دید یک وسیله الکتریکی نمی‌نگریم را هم شامل می شود.  مانند غذا، پوشاک، مواد، قطعات و  …
تعاریف زیادی از اینترنت اشیاء توسط انجمن‌های مختلف تحقیقاتی بر اساس نوع نگرش آن‌ها به نقاط قوت این ایده بیان‌شده است. دلیل چندوجهی بودن این مفهوم به نام‌گذاری این ایده یعنی «اینترنت اشیاء» برمی‌گردد. این نام از دو کلمه تشکیل‌شده است، کلمه اول به دیدگاه شبکه گرایی این مفهوم تأکید دارد درحالی‌که کلمه دوم به حرکت به سمت اشیاء عمومی که در یک  بسته مشترک قرارگرفته‌اند تأکید می‌کند. اینکه به اینترنت اشیاء با دید اینترنت گرا و یا موجودیت گرا نگاه کنیم باعث به وجود آمدن تغییر در ذینفعان، قراردادهای تجاری، تحقیق‌ها و استانداردهای  موجود خواهد شد. درواقع اینترنت اشیاء به معنی یک شبکه جهانی از اشیاء مرتبط که هر یک دارای آدرس مختص به خود بوده، می­ باشد که بر اساس قراردادهای استانداردشده‌ای با یکدیگر در ارتباط هستند. آدرس‌دهی منحصر به فرد، نمایش و ذخیره‌سازی اطلاعات تبادل شده در اشیاء، موضوعات چالش‌برانگیزی است که سومین دیدگاه از «اینترنت اشیاء» یعنی معناگرایی را در برمی‌گیرد.
در شکل مفهوم اصلی، فناوری‌ها و استاندارهای مهم با توجه به هرکدام از دیدگاه‏های بیان‌شده برای اینترنت اشیاء نمایش داده‌شده است در این شکل به‌طور واضح مشخص است که نقطه اشتراک و نتیجه سه دیدگاه بیان‌شده، اینترنت اشیاء را شکل میدهند.
اشیا1
دیدگاه شئ‌گرا: استفاده از علائم فرکانس­های رادیوئی اولین و ساده‌ترین روش برای تحقق بخشیدن به این دیدگاه می‌باشند. انجمن Auto-ID که از پیشگامان توسعه اینترنت اشیاء در دنیا است، اصطلاح اینترنت اشیاء را شبکه گسترده‌ای از علائم فرکانس­های رادیوئی و فناوری سنسور­ها می‌داند. هدف از تأسیس این نوع نهادها رسیدن به یک معماری مشترک در اینترنت اشیاء بر مبنای کد الکترونیکی منحصربه‌فرد اشیاء بوده است. کد الکترونیکی یک شیء درواقع به‌منظور پشتیبانی از گسترش استفاده از  علائم فرکانس­های رادیوئی در شبکه‏ های تجاری مدرن و ایجاد استانداردی در این شبکه‏ ها به وجود آمد. این استانداردها جهت بهبود قابلیت دیدن اشیاء از قبیل دنبال کردن، آگاهی از حالت و مکان شئ موردنظر طراحی شده‌اند. فناوری علائم فرکانس­های رادیوئی هنوز به دلیل هزینه کم و پشتیبانی قوی از آن به‌عنوان یک فناوری پیشرو در این دیدگاه، برای اینترنت اشیاء مورداستفاده  می­باشد. بااین‌وجود فناوری‌هایی مانند NFC و شبکه‏ های حسگر و محرک‌های بی‌سیم که با  علائم فرکانس­های رادیوئی سازگار هستند نیز کاربرد دارند. همچنین پروژه‏ های بزرگی برای ایجاد و توسعه چارچوبی مناسب در شبکه‏ های حسگر بی‌سیم بنام «  شناسایی ساخت حسگرهای بی‌سیم» در حال اجرا می‌باشد. بسیاری از انجمن‌هایی که در رابطه با نظریه اینترنت اشیاء کار می‌کنند بر این باورند که مفهوم اینترنت اشیاء بیشتر بر روی موجودیت‌ها تأکید دارد و این اشیاء هستند که نقش اصلی را بازی می‌کنند و باید هوشمندی لازم را داشته باشند. این تعریف باعث به وجود آمدن تئوری پیاده‌سازی قطعات هوشمند در دنیای واقعی شده است این قطعات باید علاوه بر اینکه مجهز به حسگرهای بی‌سیم متداول باشند ،  قابلیت ارتباط  نیزداشته باشند همچنین باید دارای توانایی‌هایی نظیر بروز رفتارهای خودکار و مستقل، استفاده از یادگیری‌های گذشته، همکاری کردن در ارتباط‌ ها و پیچیدگی‌های آن بوده که این تنها بخشی از توانایی‌های موردنیاز است.
دیدگاه اینترنت گرا : در سال 2008، تعداد 25 عدد از شرکت‏های بزرگ دنیا بر روی پروتکلی به نام «IP برای اشیاء هوشمند» جهت ارتباط آن‌ها در شبکه توافق کردند. بر اساس این پروتکل حجم زیادی از وسایل که بر روی آن‌ها سیستم‏های جاسازی‌شده در حال اجرا می‌باشند قادر به ارتباط با یکدیگر هستند. این پروتکل استفاده از IP برای توسعه «اینترنت اشیاء» را تضمین می‌کند. برای رسیدن به IPSO انجمن IEEE استاندارد IEEE 802.15.4 را در معماری IP گنجانده است.
دیدگاه معناگرا : تعداد اجزا موجود در اینترنت در آینده به‌شدت در حال افزایش است بنابراین موضوعاتی مانند چگونگی نمایش، ذخیره، ارتباط، جستجو و سازمان‌دهی اطلاعات به وجود می‌آید که در اینترنت اشیاء باعث چالش‏های زیادی می‏شود. در این حالت فناوری‌های معنایی می‌توانند نقش کلیدی در این رابطه بازی کنند. درواقع می‌توان راه‌حل‌های مناسبی برای توصیف موجودیت‌ها، استدلال رویداد های تولید شده در اینترنت اشیاء، محیط‏ های اجرای معنایی و معماری که با نیازمندی‌های اینترنتی از اشیاء سازگار شده است و همچنین ذخیره‌سازی مقیاس‌پذیر و ساختار ارتباطی را مورداستفاده قرارداد.
ازنقطه‌نظر مفهومی، فناوری اینترنت اشیاء بر اساس سه اصل حیاتی که به هوشمند سازی اشیاء مربوط می‏شود، بناشده است: 1) قابلیت شناسایی خودکار اشیاء هوشمند، 2) قابلیت ارتباط اشیاء هوشمند با محیط اطرافشان و 3) قابلیت برقراری تعامل میان خود اشیاء در شبکه اصلی تشکیل‌دهنده آن‌ها و نیز ارسال اطلاعات موردنیاز به استفاده‌کنندگان (شرکت‏ها، کاربران نهایی، سازمان‌های خدماتی، دولت و… ).
برای توانمندسازی چنین رویکردی، چالش اصلی پیش روی ما، توسعه بسترهای اینترنتی، نرم‌افزارهای تحت وب، معماری‌های سرویس‌گرا و فناوری‌های هوشمندساز می‌باشد. در این فناوری هوشمند سازی اشیاء نقش کلیدی داشته و ترکیب آن‌ها با انواع تکنولوژی‌ها نظیر RFID، حسگرها و مایکروچیپست‌ها نیازمند تعریف قواعد و استانداردهای خاصی است.
تمرکز اصلی در IOT برداده ‏ها و اطلاعات است تا اینکه بر ارتباطات نقطه‌به‌نقطه باشد. این واقعیت می‌تواند در جهت اصول و معماری شبکه‏ های محتوا محورکه اخیراً پیشنهادشده، تطبیق داده شود.
درحالی‌که چشم‌انداز IOT، بیانگر پیشرفت‌های قابل‌توجهی در برخی از زمینه‏ های حوزه فناوری اطلاعات است، تحقق آن مستلزم یک فرآیند تدریجی است که از فناوری‌های موجود و برنامه‏ های کاربردی فعلی آغاز می‏شود. به‌طور ویژه IOT، از تکنولوژی‌های شناسایی کننده مانند RFID (شناسایی امواج رادیویی) که درگذشته به‌طور گسترده و در موارد زیادی بکار گرفته‌شده است، شروع می‌کند و به‌طور همزمان، در مسیر توسعه خود از امکانات فناوری شبکه حسگر بی‌سیم (به‌عنوان ابزاری برای جمع‌آوری داده‏ ها) و معماری خدمات گرا(به‌عنوان نرم‌افزاری برای گسترش خدمات وب محور) بهره می‌گیرد.
اینترنت اشیاء یک تکنولوژی منحصر به فرد نیست. بلکه مجموعه‌ای از تکنولوژی‌های توانمند ساز و ایده پردازی  است. یکی از جنبه‏ های  توانمندسازی، کوچک کردن قطعات الکترونیک و کاهش بهای آن‌ها است. تکنولوژی‌های انتقال اطلاعات بی‌سیم، ارتباط آسان را برای اشیاء فراهم می‌کند. از سوی دیگر پیشرفت تکنولوژی سنسورها باعث تولید سنسورهای کوچکتر، ارزانتر و دقیقتر می‏ شود که  انرژی کمتری مصرف می‌کنند و تکنولوژی‌های مکان یابی (GPS) و اطلاع از موقعیت مطلق و یا نسبی قطعات را فراهم  می­سازد. همه موارد ذکر شده بیانگر توانایی بالقوه گسترش اینترنت اشیاء است.
زمانی که امکان گسترش اینترنت اشیاء فراهم  بیاید،  مهم ترین فاکتور پیاده سازی یک استاندارد یکپارچه  است. همچنین باید نحوه استفاده  ، فرمت داده ‏ها و پروتکل‌ها از یک سری  قوانین پیروی کنند تا قابلیت همکاری بین اشیاء مختلف بوجود آید. همان گونه که از نام اینترنت اشیاء برمی‌آید، این شبکه شبیه شبکه ای که در آن بسته‏ های IP مسیر خود را  به طور خودکار پیدا می‌کنند، سازماندهی شده است.
عموما دو حالت مختلف برای ارتباطات اشیاء تعریف می‌کنند: 1-شیء به انسان  2- شیء به شیء.
ارتباطات شیء به انسان و انسان به شیء به‌وسیله تکنولوژی‌ها و برنامه‏ های کاربردی به وجود آمده‌اند. که انسان به‌وسیله آن‌ها با اشیاء ارتباط برقرار می‌کنند و بالعکس. این ارتباط کنترل از راه دور اشیاء توسط انسان و ارسال گزارشات اشیاء به انسان  شامل موقعیت، وضعیت و اطلاعات سنسوراست.
ارتباطات شیء به شیء، شامل تعدادی تکنولوژی و نرم افزار می‏ شود که اشیاء روزمره بدون دخالت و واسطه انسان با دیگر اشیاء ارتباط برقرار می‌کنند. این اشیاء می‌توانند اشیاء دیگر و وضعیت موجود را پایش کرده و اعمالی به‌منظور اصلاح وضعیت انجام دهند. در صورت نیاز پیام‌هایی به انسان صادر نمایند.
امروزه بسیاری از اشیاء روزمره میکروکنترلرهایی را در خود جای داده‌اند و رابط‌های ارتباط بی‌سیم به شکل فزاینده‌ای به آن‌ها الحاق می‌گردند. به این میکروکنترلرها حافظه، نرم‌افزار، راه‌اندازها و مدارات واسط سنسورها افزوده شده‌اند و با اضافه کردن یک رابط شبکه افراد و اشیاء می‌توانند از طریق اینترنت اشیاء مانیتور و کنترل نمایند. نرم‌افزارهایی که در سرورها و یا اشیاء مستقر شده‌اند، می‌توانند با دخالت و یا بدون دخالت انسان مراحل کاری را انجام دهند.
ترکیب میکروکنترلرها، حافظه، نرم‌افزار، راه‌اندازها و مدارات واسط و همچنین سنسورها این امکان را برای شبکه‌اینترنت به وجود  می آورد که از شبکه رایانه‏ ها به شبکه اشیاء متصل  شود. اینترنت اشیاء شامل اشیاء روزمره‌ای است که حداقل دارای یک شناسه الکترونیکی باشند. به‌حساب آوردن همه اشیاء در این شبکه می‌تواند یک چالش بزرگ باشد. چون تخمین زده‌شده است که هر فرد توسط 1000 تا 5000 شیء احاطه‌شده است. اگر همه اشیاء شناسه داشته باشند، اینترنت اشیاء فراگیر ممکن است 50000 تا 100000 بیلیون عضو داشته باشد.
روش‌های مختلف شماره‌گذاری برای مقابله با این مشکل وجود دارد. پروتکل قدیمی و پراستفاده اینترنت نسخه 4(ipv4) با 32 بیت تنها امکان آدرس‌دهی 4 بیلیون آدرس را دارد لذا قابل استفاده برای این منظور نیست. پروتکل جدید اینترنت نسخه 6 با 128 بیت امکان آدرس‌دهی 1036* 4/3 شناسه را فراهم می‌کند.
ادامه مطلب

 زیرساخت های اینترنت اشیاء

 زیرساخت های اینترنت اشیاء

IoT Infrastructures


مقیاس پذیری، پیمانی بودن، توسعه پذیری و ایجاد قابلیت همکاری میان اشیای ناهمگن و محیط زیست آن‌ها، الزامات طراحی‌های کلیدی برای اینترنت اشیاء به منظور حصول اطمینان از باز بودن فضای رشته‌ای برای توسعه دهندگان و ارائه دهندگان راه حل است، در حالی که کاربران، از برنامه‏ های کاربردی آن می‌توانند در مونتاژ نیز بهره‌مند شوند.
اینترنت اشیاء نیاز به یک معماری باز برای به حداکثر رساندن قابلیت همکاری بین سیستم‏های ناهمگون و منابع توزیع شده از جمله ارائه دهندگان و مصرف کنندگان اطلاعات و خدمات (اعم از انسان‌ها، نرم افزار، اشیاء هوشمند و یا دستگاه‏های دیگر) دارد.
در قلب اینترنت اشیاء، میلیون ها دستگاه، داده های خود را برای سیستم های متمرکز ارسال می کنند. داده هایی که معمولاً هیچ گونه سنخیتی با یکدیگر ندارند و نوع آنها نیز متغیر است؛ به عبارت دیگر در حالی که بعضی از دستگاه های IoT ممکن است داده هایی در ارتباط با میزان رطوبت و دما جمع آوری کنند، در طرف مقابل دستگاه های IoT دیگر، ممکن است داده هایی در ارتباط با مکان زندگی مردم یا فعالیت حرکتی آن ها را جمع آوری نمایند. در نهایت داده های ضبط شده برای تحلیل به سمت سرورهای ابری یا دیگر دستگاه های IoT ارسال می شود. درست در همین مکان است که وجود یک اتصال مطمئن و پر سرعت، نقش کلیدی را در برقراری ارتباط میان دستگاه های IoT ایفا می کند. WiFi، Bluetooth،RFID،NFC، Zigbeeو … تنها چند گزینه پیش روی دستگاه های IoT هستند. انتخاب هر یک از این گزینه ها به عوامل مختلفی همچون چگالی حسگر، سرعت، عوامل زیست محیطی (نوع تجهیزات محیط: بتن، چوب، فلز) و محدوده ای که دستگاه های IoT در آن مورد استفاده قرار می گیرند، بستگی دارد.
عامل موفقیت اینترنت اشیاء در درجه اول به قدرت تکنولوژی اینترنت متکی است. تکنولوژی اینترنت از آدرس دهی منحصر به فرد برای کامپیوترهای موجود در یک شبکه پشتیبانی می کند. در هنگام استفاده از IPv6، زمینه آدرس دهی 128 بیتی است. به عبارت دیگر، تکنولوژی اینترنت فضای کافی برای اتصال تریلیون ها اشیاء توسط آدرس های IP منحصر به فرد اختصاص داده شده را دارد. اینترنت همراه با ارتباطات محدوده نزدیک (NFC) مانند بلوتوث، امواج رادیویی و مادون قرمز می تواند ما را به هر شی در اطراف مان برساند. علاوه بر این، استاندارد شبکه مش بی سیم کم توان مانندZigbee  همراه با IEEE 802.15.4 MAC می تواند به سنسورهای کوچک تعبیه شده در دستگاه های کم هزینه متصل گردد. همچنین6LoWPAN (شبکه های ناحیه شخصی بی سیم کم توان IPv6) می تواند بر روی لایه های فیزیکی اجرا شوند و اجازه ادغام یکپارچه با دیگر سیستم های مبتنی بر IP را می دهد. نکته مهم اینکه، 6LoWPAN قابلیت همکاری با دیگر دستگاه های بی سیم 802.15.4 را به خوبی دیگر دستگاه ها بر روی لینک شبکه IP فراهم می کند (به عنوان مثال وای فای). به طور خلاصه، این فن آوری های اتصال در قدرت ارتباطی برای اتصال همه اشیاء در سراسر جهان مناسب هستند.
ادامه مطلب

اینترنت اشیاء (IOT) چیست؟

اینترنت اشیاء (IOT) چیست؟

اینترنت اشیاء (Internet Of Things) یک سیستم مرتبط با تجهیزات محاسباتی، ماشین های دیجیتالی و مکانیکی، آبجکت ها، حیوانات و یا انسان است که دارای شناسه منحصر بفرد بوده و توانایی انتقال داده روی شبکه، بدون نیاز به تعامل و دخالت انسان-با-انسان یا انسان-با-کامپیوتر را دارد.
یک شیء در اینترنت اشیاء می تواند یک انسان، یک مزرعه پر از حیوان با  biochip transponder (یک وسیله الکترونیکی است که زیر پوست حیوانات برای تولید یک شناسه منحصربفرد نصب می شود)، یک اتومبیل با سنسور داخلی هشداردهنده تنظیم باد لاستیک ها، یا هر شیء طبیعی یا دست ساز باشد که قابلیت تخصیص آدرس IP روی آن و توانایی انتقال دیتا روی بستر شبکه را دارد.
اینترنت اشیاء ، تکامل یافته‌ی همگرایی تکنولوژی های بی سیم، سیستم های میکرو الکترومکانیکی (MEMS)، سرویس های میکرو و اینترنت است. این همگرایی بین تکنولوژی های عملیاتی (Operational Technology (OT و فناوری اطلاعات (Information Technology (IT به آنالیز داده های تولید شده توسط ماشین و بهبود آن کمک شایانی کرده است.
Kevin Ashton مؤسس و مدیر اجرایی مرکز Auto-ID در دانشگاه MIT برای اولین بار در سال ۱۹۹۹ در ارائه خود، از اینترنت اشیاء نام برد. ایشان عضو تیمی بود که توانستند با تگ های RFID، اشیاء را به اینترنت متصل کنند. در ادامه به یک سری پتانسیل های اینترنت اشیاء که توسط Ashton ارائه شد، اشاره می کنیم:
– امروزه، کامپیوترها و در نهایت اینترنت، تقریبا به صورت کامل برای تولید محتوا، به انسان وابسته است. نزدیک به حدود ۵۰ پتابایت (هر پتابایت معادل ۱۰۲۴ ترابایت است) دیتا که در اینترنت موجود است، از طریق انسان با تایپ کردن، رکورد کردن، عکس گرفتن و اسکن بارکد تولید شده است.
– مشکل، محدودیت در زمان، توجه و دقت انسان ها است. همه‌ی اینها به این معنی است که انسان ها در ثبت و ضبط اطلاعات درباره اشیاء در دنیای واقعی، خیلی خوب نیستند. اگر کامپیوترهایی بود که درباره همه چیز اطلاعات می داشت، باز هم مواردی برای دانستن در مورد اشیاء وجود داشت و اگر می توانستیم که با استفاده از داده ای که آنها بدون هیچ گونه کمک از ما جمع آوری کردند، به ردیابی و محاسبات همه چیز بپردازیم، این بسیار به صرفه جویی در زمان و هزینه کمک می کرد.
افزایش روز افزون استفاده از آدرس IPv6، یک فاکتور مهم در توسعه اینترنت اشیاء است. به گفته‌ی آقای استیو لیبسون، 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.
امروزه برنامه های کاربردی اینترنت اشیاء در بیشتر صنایع وجود دارد، از جمله: کشاورزی، مدیریت ساختمان، پزشکی، انرژی و صنعت حمل و نقل. این موضوع، ارتباط مستقیم با هماهنگی بیش از پیش مهندسان الکترونیک و توسعه دهندگان نرم افزار که روی محصولات و سیستم های اینترنت اشیاء کار می کنند، دارد.

نمایشگر ویدیو

لینک آپارات ویدئو

تاریخچه اینترنت اشیاء

ما در چند دهه اخیر، مجذوب کارکرد گجت ها در مقیاس های بزرگتر شده ایم، اما پتانسیل های اصلی و قابلیت های بالای اینترنت اشیاء، در چند سال اخیر بیشتر به چشم می خورد. به تدریج با فراگیر شدن اینترنت بی سیم، مفهوم اینترنت اشیاء تکامل یافت، سنسورهای قوی و پیچیده توسعه پیدا کردند و انسان ها متوجه شدند که این تکنولوژی علاوه بر یک ابزار حرفه ای، می تواند همچون یک ابزار شخصی باشد.
اگرچه مفهوم اینترنت اشیاء از سال ۱۹۹۹ نام گذاری شد، اما این تکنولوژی، دهها سال است که در حال توسعه است. به عنوان مثال، در اوایل ۱۹۸۰، اولین دستگاه اینترنتی، یک ماشین نگهداری و تحویل نوشابه در دانشگاه کارنگی ملون بود. برنامه نویسان توانستند که از طریق اینترنت به این ماشین متصل شده و وضعیت آنرا بررسی نمایند و اینکه بتوان از راه دور آنرا مدیریت کرده و به مشتری سرویس دهی کند.
اینترنت اشیا
امروزه اینترنت اشیاء یک مفهوم در تمامی آبجکت ها از ماشین های صنعتی تا گجت های پوشیدنی است که با استفاده از سنسورهای داخلی خود می توانند داده را جمع آوری کرده و در زمان مناسب از آن دیتای جمع آوری شده در شبکه استفاده نماید. بنابراین، می توان از یک ساختمان که از سنسورهای خود در جهت تنظیم نور و گرما به صورت خودکار استفاده می کند، نام برد و یا تجهیزات کاربردی که به پرسنل پشتیبانی سازمان ها در مورد خطاهای قریب الوقوع سیستمی، هشدار می دهد. همگی اینها زیر مجموعه اینترنت اشیاء بوده و به آینده تکنولوژی در جهت سهولت و افزایش کارآمدی زندگی انسان ها کمک می کند.

اهمیت اینترنت اشیا

ممکن است برای شما یادگیری اینکه چگونه تعداد زیادی اشیاء می تواند به اینترنت متصل شود، جذاب باشد، و یا اینکه تجزیه و تحلیل جریان داده، چقدر از نظر اقتصادی به صرفه است، شاید جالب توجه باشد. در ادامه به ذکر چند مثال از تأثیرات اینترنت اشیاء بر صنایع مختلف می پردازیم:
– راهکارهای حمل و نقل هوشمند، موجب تسریع در کنترل ترافیک، کاهش سوخت مصرفی، زمان بندی بهینه در تعمیر وسایل نقلیه و در نهایت نجات جان بشر شده است.
– شبکه های برق هوشمند با کارآمدی بیشتری به منابع تجدیدپذیر متصل می شوند که در اینصورت قابلیت اطمینان سیستم پیشرفت کرده و مشتریان هم مبالغ کمتری را پرداخت می کنند.
– سیستم های داده محور، درون زیرساخت شهرهای هوشمند قرار می گیرد، کار شهرداری ها برای مدیریت ضایعات و هدر رفت بسیار آسان شده و اجرای قوانین و دیگر برنامه ها به بهترین نحو انجام می گیرد.
همچنین تأثیرات اینترنت اشیاء در زندگی شخصی افراد هم بسیار می باشد. تجهیزات و لوازم متصل به شبکه بر پایه اینترنت اشیاء ، حجم زیادی از بازار را به خود اختصاص داده اند. به عنوان مثال:
– یک پیغام از طرف یخچال مبنی بر کمبود شیر. وقتی که شما در حال حرکت از محل کار به سمت خانه هستید، این پیغام هشدار جهت خرید شیر برای شما ارسال می شود.
– سیستم امنیتی منزل، امکان مدیریت از راه دور قفل ها و سیستم گرمایشی را برای شما فراهم می آورد. به اینصورت که می توانید دمای محیط خانه را کاهش داده و یا حتی بر مبنای تنظیمات انجام گرفته، دستور به باز شدن پنجره ها دهید.
برای اینکه اینترنت اشیاء مفید واقع شود، ما نیاز به تجزیه و تحلیل اشیاء داریم. این بدان معنی است که دائماً باید مدیریت داده های جدید و رویکرد های یکپارچه سازی و همچنین آنالیز جریان داده صورت گیرد.
متقاضیان و مشتریان اینترنت اشیاء چه کسانی هستند؟
اینترنت اشیا
اینترنت اشیاء، فراتر از یک ابزار برای رفاه و تسهیل در امور اشخاص است. اینترنت اشیاء، منابع جدید داده و یک سری مدل های کاربردی در کسب و کارها را پیشنهاد داده که می تواند موجب تقویت آن کسب و کارها در صنایع مختلف شود. به عنوان مثال:

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 تأثیرات 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.

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.

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 کارآیی بهتر اینترنت اشیاء داشته باشند.

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 تأثیرگذار 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 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.
کارشناسان تخمین زده اند که تا سال ۲۰۲۰، اینترنت اشیاء حدود ۳۰ میلیارد آبجکت و یا شیء را شامل می شود. همچنین ارزش بازار جهانی اینترنت اشیاء به ۷۱۰۰ میلیارد دلار تا سال ۲۰۲۰ خواهد رسید.
مطالعه روی ادبیات اینترنت اشیاء و پروژه هایی که نشان دهنده قدرت برجسته تکنولوژی در پروژه های اینترنت اشیاء است، اغلب بیشتر با مداخلات تکنولوژیکی هدایت می شود تا با مدل های نوآوری در کسب و کارها.
ادامه مطلب

اینترنت اشیا به زبان ساده

اینترنت اشیا به زبان ساده

اینترنت اشیا به زبان ساده

 

اینترنت اشیا (Internet of Things: IoT) تبدیل به موضوعی داغ برای صحبت در محل کار و خارج از آن شده است. IoT مفهومی است که نه تنها پتانسیل این را دارد که بر نحوه ی زندگی مان تاثیر گذارد، بلکه روش کار کردنمان را نیز می تواند تغییر دهد. اما دقیقاً اینترنت اشیاء چیست؟ و چه تاثیراتی بر روی ما به همراه خواهد داشت؟
پیچیدگی های زیادی در مورد اینترنت اشیاء وجود دارد، اما در اینجا قصد داریم بیشتر به مفاهیم پایه ای آن بپردازیم. مباحث تکنیکی تر را به بعد موکول می کنیم و اساس آن را توضیح می دهیم. پس با توضیحات پیش نیاز شروع می کنیم.
اینترنت باند پهن بطور گسترده ای قابل دسترس است، هزینه ی اتصال به اینترنت کاهش یافته است، دستگاه ها و ابزار های بیشتری با قابلیت های وای-فای طراحی و تولید می شوند، هزینه های فناوری بر خلاف گذشته پایین آمده است، و نفوذ تلفن های هوشمند بیش از حد انتظار بالا  است. تمام این حقایق باعث شده اند طوفان «اینترنت اشیاء» با استقبال عظیمی روبرو شود.
پس حقیقتاً اینترنت اشیاء چیست؟
بخواهیم ساده توضیح دهیم، اینترنت اشیاء به مفهوم پایه ای اتصال تمام دستگاه ها با یک کلید روشن و خاموش به اینترنت و نیز به یکدیگر اشاره می کند، از تلفن های شخصی و دستگاه های قهوه ساز و چای ساز گرفته تا ماشین های ظرفشویی، هدفون ها، روشنایی ها، و ابزار های پوشیدنی و تقریباً هر چیزی که فکرش را بکنید.
این مفهوم حتی شامل اجزای ماشین ها مانند موتور جت یک هواپیما، یا مته ی یک دستگاه استخراج نفت نیز می شود. همانطور که گفتیم، مادامیکه یک دستگاه کلید خاموش و روشن شدن داشته باشد، این شانس را دارد که بخشی از اینترنت اشیاء باشد. سازمان تحلیلگر گارتنر پیش بینی می کند تا سال ۲۰۲۰ بیش از ۲۶ میلیارد دستگاه متصل به اینترنت خواهیم داشت، این تعداد اتصال خیلی زیاد است (البته برخی نیز تخمین می زنند این تعداد حتی بیشتر از این نیز خواهد بود و به بیش از ۱۰۰ میلیارد می رسد.
اینترنت اشیاء در واقع شبکه ای عظیم از اجزای متصل به اینترنت و نیز بهم متصل است که این اجزا می تواند شامل افراد نیز باشد. بنابراین روابط بین افراد با یکدیگر خواهد بود، افراد با اشیاء و اشیاء با یکدیگر.
اینکه تاثیر اینترنت اشیاء بر زندگی ما چگونه خواهد بود را در پست های آتی بحث خواهیم کرد، اما همین قدر بگوییم که قانون جدید برای آینده ما این خواهد بود که : «هرآنچه که قابلیت اتصال داشته باشد، متصل خواهد بود»، اما واقعاً چرا باید بر روی زمین این تعداد دستگاه های متصل که با هم در ارتباطند وجود داشته باشد؟ در بخش بعدی به توضیح این مسأله خواهیم پرداخت. پاسخ شما به این سوال چیست و فکر می کنید مزیت اینترنت اشیاء برای زندگی ما چه خواهد بود؟
ادامه مطلب

کاربردهای فناوری اینترنت اشیا

کاربردهای فناوری اینترنت اشیا

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، سرویس ها و کاربردهای اینترنت اشیا در حوزه های متنوعی مطرح هستند، که از آن جمله می‌توان به این موارد اشاره کرد: ساختمان، انرژی، خانه و مشتری، سلامت، صنعت، حمل و نقل، خرده‌فروشی، امنیت عمومی، شبکه و فناوری اطلاعات. همچنین در این شکل، (۱) کاربردهای مذکور در گروه‌‌های مختلف دسته‌بندی شده‌اند (برای مثال در حوزه خانه هوشمند، گروه‌های زیرساخت، امنیت، تسهیلات رفاهی و سرگرمی وجود دارند)، (۲) نمونه‌هایی برای هر یک از این گروه‌ها آورده شده است (برای مثال در زیرگروه زیرساخت خانه هوشمند، مدیریت انرژی وجود دارد) و (۳) در نهایت تجهیزات مورد استفاده بیان شده است (برای مثال در حوزه خانه هوشمند، دوربین دیجیتال وجود دارد).
اینترنت اشیا
میزان محبوبیت برخی از کاربردهای این حوزه، که براساس جستجوی انجام‌شده در موتورهای جستجو، شبکه‌های اجتماعی، سایت لینکدین و اخبار در چهار ماهه دوم سال ۲۰۱۵ محاسبه شده‌‌اند، در شکل زیر نشان داده شده است. همانطور که ملاحظه می‌شود، محبوب‌ترین کاربردها به ترتیب عبارتند از: ابزارهای پوششی، شهر هوشمند، خانه هوشمند، اینترنت صنعتی، توزیع هوشمند برق، خودرو متصل، سلامت، کشاورزی و دامپروری، خرده فروشی، زنجیره تامین.
اینترنت اشیا

سلامت الکترونیک

اینترنت اشیا در حوزه سلامت الکترونیک فرصت‌های زیادی ایجاد می‌کند. در واقع این فناوری می‌تواند خدمات سلامت را بهبود داده و منجر به نوآوری‌های مختلفی در این ارتباط شود. بطور مشخص با کمک IoT فرآیندهای مراقبت پزشکی آسان تر شده و خدمات درمانی از طریق هوشمندتر‌شدن سیستم، ارتقاء می‌یابند. بطور مشخص، IoT بستری برای تحقق اهداف حوزه ارتقاء کیفی زندگی (AAL) در تسهیل زندگی روزمره افراد معلول و درگیر بیماری‌های مزمن، فراهم می‌آورد. همچنین این فناوری ارائه خدمات درمانی فراگیر و کم‌هزینه‌تر را ممکن می‌سازد.
خدمات نوینی که با بکارگیری اینترنت اشیا در حوزه سلامت قابل ارائه هستند، عبارتند از:
  • جمع‌آوری داده‌های مرتبط با علائم حیاتی بیمار از طریق شبکه‌ سنسورهای متصل به تجهیزات پزشکی و بدن بیمار
  • ارسال داده‌های جمع‌آوری شده به بستر ابری مرکز پزشکی مربوطه (برای مثال، یک بیمارستان) برای ذخیره‌سازی و پردازش آنها
  • تحلیل و مدیریت اطلاعات فرآهم‌شده از طریق سنسورها
  • تضمین دسترسی فراگیر (از هر جا و در هر زمان) و به اشتراک‌گذاری داده‌های پزشکی
بکارگیری بستر ابری در کاربردهای حوزه سلامت اینترنت اشیا، راهکار کارایی برای مدیریت داده‌های جمع‌آوری شده از سنسورهای این حوزه است. در واقع جزئیات و پیچیدگی‌های فنی زیرساخت را از دید توسعه‌دهندگان کاربردهای سلامت مخفی می‌کند . همچنین جمع‌آوری و تجمیع داده را آسان تر و با هزینه کمتر فراهم می‌آورد. همچنین بستری مناسب برای کاربردهای سلامت مبتنی بر گوشی‌های موبایل می‌باشد. بستر ابری امکان روبرو شدن با چالش‌های معمول حوزه سلامت (همچون امنیت، حریم خصوصی و قابلیت اطمینان) را با افزایش امنیت داده‌های پزشکی و دسترس‌پذیری و افزونگی سرویس، فراهم می‌کند . به واسطه مدیریت کارای داده‌های‌ جمع‌آوری شده در بستر ابری، ارائه بلادرنگ خدمات لازم برای ارتقاء کیفیت زندگی ممکن است. همچنین با بکارگیری بستر ابری می‌توان بر مشکل اجراء الگوریتم‌های سنگین داده‌کاوی و یادگیری ماشین بر روی تجهیزات IoT (که محدودیت باتری و ظرفیت پردازشی دارند) غلبه کرده و سرویس‌های سلامت چندرسانه‌ای و امن را عرضه کرد. بستر ابری زیرساخت ذخیره‌سازی و پردازشی منعطفی را برای تحلیل‌های آنلاین و آفلاین جریان داده تولید شده در شبکه‌های سنسوری بدن (BSNs) فراهم می‌کند . از جمله چالش‌های عمومی حوزه سلامت، که لازم است بر روی آنها کار شود، می‌توان به عدم وجود اعتماد در امنیت و حریم خصوصی، غیرقابل پیش‌بینی بودن کارایی سیستم و کیفیت سرویس، موضوعات حقوقی مرتبط با مالکیت داده، اشاره کرد.

شهر هوشمند

بطور خلاصه، در یک شهر هوشمند از ICT (اطلاعات و فناوری های ارتباطی) برای دستیابی به اهداف زیر استفاده می شود:
  • افزایش کیفیت و کارایی خدمات شهری
  • کاهش هزینه ها و مصرف منابع
  • تسهیل ارتباط مابین شهروندان و نهادهای حاکمیتی
در این راستا، اینترنت اشیا می‌تواند یک میان‌افزار مشترک برای توسعه سرویس‌های آینده‌گرا در حوزه شهرهای هوشمند ، جمع‌آوری و تجمیع اطلاعات از سنسورهای مختلف و بعضا ناهمگن، دسترسی به انواع گوناگونی از فناوری‌های IoT و موقعیت‌یابی (همچون برچسب‌گذاری جغرافیایی و ارایه تصویر سه بعدی از طریق سنسورهای RFID) و عرضه اطلاعات به شکل یکدست و یکنواخت (برای مثال، از طریق نقشه‌ای که بطور پویا برچسب‌گذاری می‌شود)، را فراهم آورد. چارچوب‌ها، نوعا شامل یک پلتفرم سنسور (با APIهایی که برای حسگری و عملگری استفاده می‌شوند) و یک پلتفرم (بستر) ابری (که منابع پردازشی و ذخیره‌سازی مقیاس‌پذیر را فراهم می‌آورند) می‌باشند. چارچوب‌های مبتنی بر رویکرد جمع‌سپاری نیز وجود دارند. مرجع چارچوبی مبتنی بر پارادایم سنسور به عنوان سرویس (SaaS) پیشنهاد می‌کند که به امنیت عمومی در حوزه شهر هوشمند می‌پردازد. مراجع میان‌افزاری ابری، با مدل نشر/اشتراک، برای توسعه کاربردهای حسگری جمعی از طریق سنسورهای گوشی‌های موبایل معرفی می‌کنند.
برخی از راهکارهایی که اخیرا معرفی شده‌اند شامل بکارگیری معماری‌های ابری برای شناسایی، اتصال و یکپارچه‌سازی سنسورها و عملگرها و در واقع توسعه پلتفرم‌هایی که از کاربردهای فراگیر و بلادرنگ حوزه شهر هوشمند پشتیبانی می‌کنند، می‌باشند . برای مثال، مرجع در مورد بکارگیری سیستم روشنایی عمومی هوشمند در شهر بحث می‌کند و ارتباطات فراگیر را پیشنهاد می‌کند. همچنین پلتفرم‌های مبتنی بر ابر، توسعه کاربردهایIoT درحوزه شهری را، ازطریق پنهان‌کردن پیچیدگی و غیریکنواختی زیرساخت سخت‌افزاری، تسهیل می‌کنند. البته در مقابل با نیازمندی‌های یک بستر ابری همچون فراهم کردن مقیاس‌پذیری، امنیت، پیکربندی آسان و انعطاف‌پذیری روبرو هستیم. بکارگیری بستر ابری در کاربردهای IoT نیازمندی‌های جدیدی در‌ مدیریت منابع به همراه خواهد داشت که علاوه بر بهینه‌سازی منابع پردازشی، ذخیره‌سازی و ورود/خروج، شامل سیکل خواندن اطلاعات سنسورها، ارسال درخواست به چندین سنسور و دسترسی مشترک به منابع IoT می‌باشند. در برخی از منابع، تحقیقات در زمینه سنسورها، عملگرها و IoT در حوزه شهری به سمت تفسیر معنایی کارا از داده‌ سنسورها هدایت شده است. در نهایت لازم است به لزوم توسعه زیرساخت‌، متدولوژی و پروتکل‌های لازم برای اشتراک‌گذاری اطلاعات درون شهرها و مابین آنها اشاره کرد .
به عنوان جمع‌بندی، برخی از کاربردهای مطرح در حوزه شهر هوشمند لیست شده‌اند:
  • کنترل ترافیک: مانیتورینگ حجم تردد خودروها و عابرین در سطح شهر به منظور مدیریت و بهینه کردن مسیر عبور خودروها و عابرین پیاده
  • روشنایی هوشمند: هوشمندکردن میزان روشنایی لامپ‌های خیابانهای سطح شهر با توجه به شرایط محیطی همچون آب و هوا
  • مدیریت پسماندهای شهری: تشخیص میزان زباله موجود در سطل‌های زباله به منظور بهینه کردن زمان جمع آوری پسماندهای شهری
  • پارک هوشمند خودرو: مانیتورینگ پیوسته فضاهای خالی موجود برای پارک خودروها در سطح شهر
  • سلامت سازه های شهری: مانیتورینگ ارتعاشات و شرایط مواد در سازه های شهری همچون ساختمانها، پل‌ها و بناهای تاریخی
  • نقشه نویز صوتی در شهر: استخراج نقشه نویز صوتی شهر و مانیتورینگ پیوسته و خودکار وضعیت آن در مناطق مختلف شهر
  • سیستم حمل و نقل هوشمند: خیابان‌ها و بزرگراه های هوشمند با امکان اعلان هشدار در شرایط بد آب و هوایی یا رخدادهای غیرمنتظره همچون تصادف و ازدحام ترافیک
  • شهر امن: مانیتورینگ ویدئویی معابر شهری، مدیریت آتش سوزی، سامانه اعلان عمومی
  • آبیاری هوشمند: آبیاری هوشمند فضاهای سبز شهری همچون چمن پارک‌ها

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 ۱۹ درصد مصرف برق خانگی متعلق به روشنایی است که از طریق مدیریت هوشمند ۴۵ درصد کاهش خواهد یافت. در این راستا، بستر ابری بهترین کاندید برای توسعه سریع و آسان کاربردهای اتوماسیون خانگی است. راهکارهای مبتنی بر بستر ابری، فضایی فراگیر که در آن هر تجهیزی از هر جا با یک روش استانداردشده قابل دسترس است، فراهم می‌آورد. همچنین پشتیبانی همزمان از چندین کاربر از طریق وب را تضمین می‌کند. چالش‌های اصلی این حوزه عبارتند از استانداردسازی و قابلیت اطمینان. در ارتباط با استانداردسازی می‌توان به لزوم وجود یک واسط استاندارد مبتنی وب، برای توصیف سرویس و ارتباطات، در وسایل خانگی اشاره کرد. قابلیت اطمینان هم شامل دردسترس بودن تجهیزات، خرابی آنها و کیفیت سرویس متغیر می‌باشد.

امنیت شهری: نظارت تصویری

بستر ابری در حوزه نظارت تصویری، زیرساخت لازم برای ذخیره‌سازی (داده حجیم ویدئویی)، مدیریت و پردازش (اجرای الگوریتم‌های سنگین بازشناسی الگو و بینایی ماشین) محتوای ویدئویی جمع‌آوری شده از سنسورهای ویدئویی (دوربین‌های مبتنی بر IP) را فراهم می‌کند. این سیستم‌ها در کاربردهای امنیتی مختلفی مطرح هستند. این مدل بعضا ویدئو به عنوان سرویس (VaaS) شناخته می‌شود.

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.

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.

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.

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.
ادامه مطلب

کاربردهای اینترنت اشیا (IoT) در بازارهای مختلف

کاربردهای اینترنت اشیا (IoT) در بازارهای مختلف

کاربرد اینترنت اشیا (IoT) در انرژی
انرژی مفهومی است که کل زنجیره ی تأمین از فرآیند استخراج و تولید تا مصرف مشترکین را در بر می گیرد و از جهات مختلف فنی، مدیریتی، اقتصادی، بازار و … مورد بررسی قرار می گیرد. در بسیاری از تحلیل ها چرخه ی آب و محیط زیست نیز در کنار سیستم های انرژی مورد بحث قرار می گیرد.
پیش‌بینی شده است تا سال 2040 میزان انرژی به اندازه 37 درصد افزایش می یابد. IoT کمک می کند. استفاده از انرژی مقرون به صرفه شود و فشار وارده بر تقاضای انرژی را کم می کند. کاربرد IoT در انرژی را به دو دسته می‌توان تقسیم کرد:
1- توزیع انرژی
2- اندازه گیری انرژی مصرفی: بخش عمده انرژی مصرفی به کنتورهای برق، گاز و آب مربوط می‌شود. که با هوشمند شدن کنتورها اطلاعات آن ها به صورت دوره ای ثبت شده و از طریق شبکه به سازمان‌های مربوطه ارسال می‌شود.
سرعت رشد بازار اندازه گیری هوشمند تا سال 2020، در شکل زیر نشان داده شده است.

نمودار اینترنت اشیا
کاربرد اینترنت اشیا (IoT) در خانه و ساختمان

همه دستگاه هایی که در یک ساختمان به اینترنت متصل می وشوند و می‌توانند با یکدیگر ارتباط داشته باشند و از طریق برنامه ها و اپلیکیشن های خاصی می‌توان آنها را مدیریت و کنترل کرد.
دستاوردهای کاربرد IoT در ساختمان ها عبارتند از:
• کنترل دما
• کنترل روشنایی
• سیستم های صوتی و تصویری
• سیستم های اعلام حریق
• سیستم های حفاظتی وامنیتی
• آبیاری گیاهان و تغذیه حیوانات
• کنترل نور طبیعی (به کمک باز و بسته کردن خودکار پرده و کرکره ها)
یکی از شرکت های فعال در زمینه کاربرد اینترنمت اشیا در ساختمان، شرکت Luxone است که از سال 2009 با هدف ارایه خدمات خانه و ساختمان هوشمند شروع به فعالیت نموده است. هدف کلی این شرکت ارایه راهکار جامع در زمینه خانه هوشمند است و تمامی محصولات مورد نیاز توسط این شرکت فراهم می‌شود.
دستاوردها:
• کنترل روشنایی
• پرده های خودکار
• کنترل استخر
• پارکینگ
• سیستم امنیتی
در شکل های زیر سرعت رشد خانه های هوشمند و درآمدهای حاصل از هوشمندسازی ساختمان ها تا سال 2020 را مشاهده می کنید.

نمودار اینترنت اشیا
کاربرد اینترنت اشیا (IoT) در صنایع

کاربرد اینترنت اشیا (IoT) در صنایع بسیار گسترده شده است و یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین کاربردهای اینترنت اشیا می‌باشد. اینترنت اشیا صنعتی به اختصار IIoT نامیده می‌شود. (Industrial Internet of Things) از مهم‌ترین دستاوردهای اینترنت اشیا (IoT) در صنایع، هوشمندسازی کارخانه‌ها و هوشمندسازی پالایشگاه‌های نفت و گاز است. به‌طور مثال می‌توان تدابیری اندیشید که ابزارهای صنعتی در اثر افزایش دما و لرزش بیش از حد دچار آسیب نشوند. برای این منظور سنسورهایی روی دستگاه نصب می‌شوند که میزان دما و لرزش را بر روی پلتفرم ساخته شده نشان داده می‌شود و در صورت بالا رفتن بیش از حد اقداماتی برای جلوگیری از خرابی انجام شود. با توجه به گران بودن ماشین آلات صنعتی، تعمیرات و نگه‌داری آن‌ها، شرکت Inblay در کشور مکزیک از این راهکار برای امنیت بیشتر ماشین‌آلات خود استفاده کرده است.
در شکل زیر پیش‌بینی رشد بازار صنایع هوشمند تا سال2020 نشان داده شده است.

 

نمودار اینترنت اشیا

کاربرد اینترنت اشیا (IoT) در خرده فروشی و انبارداری

استفاده از اینترنت اشیاء در بخش خرده فروشی می‌تواند باعث هوشمند سازی عملیات زنجیرهای تأمین کالای مورد نیاز فروشگاه‌ها به همراه سرویس ارائه کالا و خدمات، مطابق نیاز مشتری شود.
از دستاوردهای کاربرد اینترنت اشیا در خرده فروشی و انبارداری عبارتند از:
• انبارداری هوشمند
• ایجاد کانال‌ها و جریان‌های درآمدی جدید
• بهبود تجربه مشتریان
• کنترل مصرف انرژی
• تخصیص بهینه کارکنان
برای مثال در مرکز خرید TresAguas در اسپانیا، نحوه تعامل با مشتریان به صورت کاملاً هوشمند و از طریق نرم‌افزار موجود بر روی موبایل به نام Ubicua Xperience صورت می‌گیرد. دستاوردهای پیاده سازی این راهکار عبارتند از:
• آنالیز رفتار مشتری با استفاده از تحلیل خریدهای هر مشتری در زمان‌های مختلف و درنتیجه ارائه سرویس‌های مورد علاقه
• تجربه‌های مشتریان: ارائه تخفیف‌های هدفمند به مشتریان و تحلیل
• رفتارهای یک خانواده برای ارائه سرویس‌هایی از قبیل رزرو رستوران، امنیت کودکان در محل خرید (ارائه دستبند امنیتی)، پرداخت هزینه‌ها از طریق موبایل
• ارائه تحلیل‌های جامع در راستای افزایش بهره‌وری و هوش تجاری (BI)
در شکل زیر پیش‌بینی رشد درآمد بازار خرده فروشی هوشمند در آسیا و اقیانوسیه را تا سال 2022 مشاهده می‌کنید.

نمودار اینترنت اشیا

کاربرد اینترنت اشیا (IoT) در حمل و نقل و ردیابی

کاربرد IoT در حمل و نقل شامل حمل و نقل زمینی و ریلی و هوایی می‌شود. در حمل و نقل زمینی برای کنترل ترافیک شهری می‌توان از IoT استفاده کرد. برای این منظور سنسورهایی به منظور جمع آوری اطلاعات بر روی وسایل نقلیه نصب می‌شود که این سنسورها عبارتند از: سنسور شمارش تعداد ماشین‌ها، سنسور شناسایی خودرو، سنسور اندازه گیری سطح نویز محیط، سنسور اندازه گیری غلظت گازها.
هوشمندسازی سیستم حمل و نقل با هدف نظم دهی به سیستم حمل و نقل و بهبود وضعیت ترافیک و نظارت بهتر و پیشرفته‌تر بر شرایط رفت و آمد و پارک انواع خودروها مطرح شده است و می‌توان گفت دستاوردهایی که به همراه دارد عبارتند از:
• حمل و نقل عمومی
• خودرو
• مدیریت ناوگان
• ردیابی تجهیزات
در حمل و نقل ریلی نیز به عنوان مثال می‌توان گفت در پایانه‌ها و ایستگاه‌ها، بیلبوردهای اطلاعاتی از طریق اتصال به شبکه می‌توان به صورت اتومات به روز شده و اطلاعات را راحت‌تر در اختیار افراد قرار دهند.
مثالی در زمینه کاربرد اینترنت اشیا در حمل و نقل هوایی وجود دارد، پهپادها و هواپیماهای بدون سرنشین هستند که می‌توان برای حمل و نقل مرسوله‌های پستی یا مرسوله‌های بزرگ‌تر از آن‌ها استفاده کرد و نیاز به تعبیه ایستگاه‌های خودکار به منظور سوخت‌گیری یا شارژ باتری یا تعویض آن نیاز دارند و همچنین سیستم عاملی که کل شبکه و جریان ترافیک را هدایت و بهینه کند.
در شکل‌های زیر پیش‌بینی رشد درآمد بخش‌های مختلف حمل و نقل هوشمند و سرعت رشد تعداد خودروهای هوشمند تا سال 2022 آمده است.

نمودار اینترنت اشیا

کاربرد اینترنت اشیا (IoT) در حوزه سلامت

در راستای بهبود عملکرد بیمارستان‌ها و ارائه تجهیزات درمانی هوشمند و مراقبت و نظارت بر سلامت افراد با بیماری‌های خاص، دور نگه داشتن بیمارستان از طریق کنترل و برقراری ارتباط که به وسیله سیستم ارتباطی هوشمند و متصل به شبکه می‌توان با آن‌ها برقرار کرد و ارتباط بیشتر بین بیماران و پزشکان می‌توان از اینترنت اشیا (IoT) استفاده کرد که درنتیجه موجب کاهش هزینه‌های بسیار زیاد درمانی، کاهش آمارهای مرگ‌ومیر بر اثر عفونت‌های بیمارستانی و کاهش مرگ‌ومیر جهانی بر طبق آمارهای منتشرشده سازمان بهداشت جهانی شده است.
برای مثال شرکت آمریکایی Telcare که از سال 2008 فعالیت خود را شروع کرده و دستگاه سنجش قند خون هوشمند با هدف تسهیل کارکرد برای افراد دیابتی ارائه کرده است. این دستگاه ضمن اندازه گیری روزانه قند خون دارای ویژگی‌ها و قابلیت‌های متعددی است. امکان برقراری ارتباط دستگاه با گوشی کاربر و دستگاه هوشمند کسانی که کاربر تمایل دارد آن‌ها از روند تغییرات قند خون او مطلع باشند، از طریق تکنولوژی بی‌سیم سلولی M2M وجود دارد.
در شکل زیر پیش‌بینی سرعت رشد درآمد سلامت هوشمند و سرعت رشد تجهیزات هوشمند حوزه بهداشت و سلامت تا سال 2021 آمده است.
نمودار اینترنت اشیا
نمودار اینترنت اشیا

ادامه مطلب