اینترنت اشیا، شبکه ای از دستگاه های فیزیکی است که از طریق اینترنت به یکدیگر متصل می شوند و داده ها را ارسال و دریافت می کنند. این مفهوم نوین در حال تغییر دادن تمام جنبه های زندگی انسان، از خانه های هوشمند گرفته تا شهرهای هوشمند و حتی صنعت، کشاورزی، مراقبت های بهداشتی و حمل و نقل است. در این مطلب از سایت مبنا تلکام، به بررسی جنبه های مختلف این موضوع که اینترنت اشیا چیست و چه کاربردهایی دارد، همچنین چالش ها و آینده آن خواهیم پرداخت.
اینترنت اشیا چیست؟
اینترنت اشیا به شبکه ای از دستگاه های متصل به اینترنت گفته می شود که از طریق سنسورها، نرم افزارها و دیگر فناوری های تعبیه شده در آنها، قادر به تبادل داده ها با یکدیگر هستند. این دستگاه ها می توانند دستگاه های خانگی مانند یخچال و تلویزیون گرفته تا وسایل نقلیه و سیستم های صنعتی باشند. مفهوم IoT به گونه ای طراحی شده است که دنیای فیزیکی و دیجیتال را به هم متصل کند و فرایندهای زندگی روزمره را بهبود بخشد.
تکنولوژی های پایه ای اینترنت اشیا شامل سنسورها، سیستم های انتقال داده (مثل وای فای و بلوتوث)، پروتکل های ارتباطی و پلتفرم های پردازش داده است. این دستگاه ها معمولاً با یک سیستم مرکزی یا پلتفرم ابری مرتبط می شوند که داده های جمع آوری شده را تحلیل می کند و براساس آنها اقداماتی انجام می دهد.
تاریخچه اینترنت اشیا
مفهوم اتصال اشیاء به اینترنت به دهه های قبل باز می گردد، اما اینترنت اشیا به عنوان یک فناوری مجزا اولین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون در زمینه مدیریت زنجیره تأمین پیشنهاد شد. با پیشرفت فناوری های بی سیم، کاهش هزینه سنسورها و ریزپردازنده ها و افزایش دسترسی به اینترنت پرسرعت، اینترنت اشیا به سرعت به یک حوزه جذاب و نوآورانه تبدیل شده است.
اینترنت اشیا چطور کار می کند؟
برای درک بهتر این موضوع که اینترنت اشیا چیست، باید به نحوه عملکرد آن بپردازیم. به طور کلی، فرآیند کار IoT در چند مرحله اصلی تقسیم می شود:
- جمع آوری داده ها از طریق سنسورها: دستگاه های IoT با استفاده از سنسورهایی، اطلاعات محیطی یا داده های مرتبط با دستگاه را جمع آوری می کنند. به عنوان مثال، سنسورهای یک یخچال هوشمند می توانند دما، رطوبت و میزان استفاده از مواد غذایی را اندازه گیری نمایند.
- انتقال داده ها از طریق شبکه: اطلاعات جمع آوری شده توسط سنسورها به وسیله فناوری های ارتباطی مانند وای فای، بلوتوث یا شبکه های LTE به پلتفرم های پردازش داده یا ابر منتقل می شوند. این فرآیند باید سریع و بهینه باشد تا داده ها به صورت بلادرنگ (real-time) ارسال گردند.
- تحلیل داده ها: پس از انتقال داده ها، یک سیستم پردازش ابری یا سرور مرکزی آن ها را تحلیل می کند. در این مرحله، داده های جمع آوری شده به صورت معنادار و قابل استفاده تبدیل می شوند. به عنوان مثال، در صورت تشخیص افزایش غیرمعمولی در دما توسط سنسور حرارتی، سیستم می تواند اقدام مناسبی را انجام دهد.
- اقدام براساس داده ها: براساس نتایج تحلیل، اقدامات خاصی توسط دستگاه ها انجام می شود. این اقدام ها می توانند به صورت خودکار (بدون نیاز به دخالت انسان) یا با هشدار به کاربران صورت گیرد. به عنوان مثال، یک سیستم تهویه مطبوع هوشمند می تواند به طور خودکار دمای محیط را تنظیم کند.
کاربردهای اینترنت اشیا چیست؟
اینترنت اشیا در زمینه های متعددی از جمله موارد زیر کاربرد دارد:
خانه های هوشمند
یکی از کاربردهای اصلی اینترنت اشیا در حوزه خانه های هوشمند است. دستگاه های مختلفی مانند ترموستات های هوشمند، یخچال ها، سیستم های روشنایی و امنیتی می توانند به اینترنت متصل شده و کنترل و مدیریت آن ها از راه دور انجام شود. این دستگاه ها می توانند با یکدیگر هماهنگ شوند تا مصرف انرژی کاهش یافته و راحتی بیشتری برای کاربران فراهم گردد.
حمل و نقل هوشمند
اینترنت اشیا در حوزه حمل و نقل نیز تحول ایجاد کرده است. خودروهای متصل می توانند داده های مختلفی مانند وضعیت ترافیک، مسافت پیموده شده و شرایط موتور را به صورت بلادرنگ تحلیل کنند و به این ترتیب، ایمنی و کارایی حمل و نقل افزایش یابد. همچنین، سیستم های مدیریت ترافیک هوشمند می توانند با تحلیل داده ها، ترافیک شهری را بهبود بخشیده و زمان سفر را کاهش دهند.
صنایع هوشمند و تولید
اینترنت اشیا در صنایع تولیدی نیز نقشی کلیدی ایفا می کند. ماشین آلات و تجهیزات می توانند به صورت خودکار داده ها را جمع آوری کرده و به منظور بهینه سازی فرآیندهای تولید و کاهش خرابی ها از آنها استفاده نمایند. این فناوری به پیشگیری از وقوع مشکلات در ماشین آلات و افزایش بهره وری کمک می کند.
بهداشت و درمان
اما در حوزه بهداشت و درمان، کاربردهای اینترنت اشیا چیست؟ اینترنت اشیا در حوزه بهداشت و درمان نیز نوآوری های زیادی به همراه داشته؛ از دستگاه های پوشیدنی که داده های مربوط به سلامت افراد را جمع آوری و تحلیل می کنند تا دستگاه های پزشکی هوشمند که توانایی پایش عملکرد بیمار را در زمان واقعی دارند، این فناوری به بهبود تشخیص و درمان کمک می کند.
به عنوان مثال، دستگاه های مانیتورینگ قند خون که بیماران دیابتی با استفاده از آن میزان قند خون خود را کنترل کرده و اطلاعات را مستقیماً به پزشکان ارسال می کنند.
شهرهای هوشمند
ایجاد شهرهای هوشمند یکی دیگر از حوزه های کاربردی اینترنت اشیا است. در شهرهای هوشمند، دستگاه های متصل می توانند در بهینه سازی استفاده از منابع عمومی مانند انرژی و آب، مدیریت ترافیک و کاهش آلودگی هوا نقش موثری ایفا کنند. سیستم های روشنایی خیابان ها، مدیریت زباله و پایش محیطی می توانند با استفاده از اینترنت اشیا به صورت خودکار و هوشمند مدیریت شوند.
چالش های اینترنت اشیا چیست؟
با وجود اینکه IoT پتانسیل عظیمی برای بهبود زندگی و کسب و کارها اجاد کرده است، اما همچنان چالش هایی وجود دارد که باید به آنها توجه شود:
امنیت و حریم خصوصی
یکی از بزرگترین چالش های اینترنت اشیا، امنیت و حفظ حریم خصوصی کاربران است. دستگاه های IoT اغلب داده های حساس مانند اطلاعات شخصی، سلامتی و موقعیت مکانی را جمع آوری می کنند.
در صورتی که این داده ها به درستی محافظت نشوند، ممکن است مورد سوء استفاده هکرها قرار گیرند. همچنین، با توجه به اینکه بسیاری از دستگاه های IoT به طور مداوم به اینترنت متصل هستند، هرگونه ضعف امنیتی در آنها می تواند منجر به نفوذ به شبکه های بزرگتر شود.
استانداردسازی
با وجود پیشرفت های گسترده در حوزه IoT، هنوز استانداردهای جامعی برای این فناوری وجود ندارد. بسیاری از تولیدکنندگان از پروتکل ها و فناوری های مختلفی استفاده می کنند که این مسئله می تواند منجر به ناهماهنگی بین دستگاه ها و سیستم ها شود. به عنوان مثال، دستگاه های یک تولیدکننده ممکن است با سیستم های تولیدکننده دیگر به خوبی کار نکنند.
مقیاس پذیری و مدیریت داده ها
با افزایش تعداد دستگاه های IoT، حجم عظیمی از داده ها تولید می شود که مدیریت، پردازش و تحلیل آن ها چالشی بزرگ است. زیرساخت های موجود باید به گونه ای ارتقا یابند که بتوانند این حجم از داده را به طور مؤثر مدیریت کنند.
آینده اینترنت اشیا
آینده اینترنت اشیا بسیار روشن است و انتظار می رود که در دهه های آینده نقش این فناوری در زندگی روزمره و کسب و کارها افزایش یابد. در حال حاضر، بسیاری از شرکت های مربوط به اینترنت اشیا، در مرحله آزمایشی هستند، زیرا فناوری های کلیدی مورد نیاز آنها، از جمله حسگرها، شبکه 5G و ابزارهای تحلیل مبتنی بر یادگیری ماشین، همچنان در مراحل اولیه توسعه قرار دارند.
رقابت شدیدی نیز میان پلتفرم ها، فروشندگان، شرکت های نرم افزاری و اپراتورهای شبکه برای به دست آوردن سهم بیشتری از بازار اینترنت اشیا وجود دارد و هنوز مشخص نیست کدام یک از این رقبا در نهایت موفق خواهند شد.
با این حال، بدون ایجاد و استقرار استانداردها و پروتکل های لازم، احتمالاً در چند سال آینده شاهد وقوع رخدادهای امنیتی بزرگی در زمینه اینترنت اشیا خواهیم بود. با افزایش تعداد دستگاه های متصل، محیط زندگی و کار ما به تدریج از محصولات هوشمند و متصل پر خواهد شد.
سخن پایانی
ما در این مطلب به این موضوع پرداختیم که اینترنت اشیا چیست و چه کاربردهایی دارد. از خانه های هوشمند گرفته تا صنایع و شهرهای هوشمند، این فناوری امکان بهبود کارایی، کاهش هزینه ها و افزایش کیفیت زندگی را فراهم می کند. با این حال، چالش هایی نیز در زمینه های امنیت، حریم خصوصی و استانداردسازی وجود دارد که باید با دقت و همکاری جهانی بر آنها غلبه کرد تا از پتانسیل کامل اینترنت اشیا بهره مند شد.
