Skip to Content

آرشیو

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

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