اینترنت اشیاء یا IOT چیست؟

99. 10. 10
بازدید: 6

اینترنت اشیاء (IOT)

اینترنت اشیاء (IOT) چیست و کجاست؟

به واقع اینترنت اشیاء یا همان IOT چیست؟ و کجاست؟ آیا ما آن را به راحتی میبینیم؟ چه درکی از مزیت های آن داریم؟ اصلا آیا اینترنت اشیاء برای ما مزیتی دارد؟ آیا دنیای جدید ارتباطات را دگرگون می کند؟ اطلاعات در همه جا هست، در خانه، محل کار، خیابان و عملا در تمام جنبه های زندگی روزمره. سئوالات مطرح شده در خصوص اینترنت اشیاء یا همان اصطلاح IOT است. 

تاریخچه IOT:

اصطلاح IOT یا اینترنت اشیاء در اواخر سال 1990 میلادی توسط مخترعی به نام کوین اشتون ابداع شد. اشتون یکی از بنیان گذاران مرکز Auto ID در MIT است، او عضوی از تیم کشف ارتباط اشیاء از طریق اینترنت و تگ های RFID بود. او گفته که برای اولین بار عبارت IOT را معرفی کرده که تاکنون مورد استفاده قرار می گیرد.

چرا IOT مهم است؟

ممکن است روزانه به ارتباط اشیاء و جهان با یکدیگر زیاد توجه نکنیم و هنگامی که در خصوص آن بخوانیم تعجب کنیم! ممکن است تعجب آور باشد وقتی آنالیز میان این ارتباط ها را با سطح درآمد و رفاه در زندگی روزمره بدانیم. نقش IOT در زندگی روزمره ما بسیار زیاد می باشد و می تواند بیشتر از این نیز باشد، زیرا که تمام تکنولوژی هایی که به واسطه IOT در اختیار ما قرار دارند در دنیای IT با رشد سریع و ارتقاء روزانه آن در جهان بسیار اندک و محدود می باشد و قابلیت ارتقاء بسیار زیادی را دارند. در اینجا برای درک بیشتر از نقش IOT و درک بیشتر آن در زندگی روزمره به چند نمونه از تاثیرات IOT در صنایع و جامعه اشاره می کنیم:

سیستم حمل و نقل هوشمند یا به اختصار ITS به‌کارگیری فناوری اطلاعات و ارتباطات، برای بهبود عملکرد سیستم حمل و نقل است. کلمه ITS به مجموعه‌ای از ابزارها، امکانات و تخصص‌ها از قبیل مفاهیم مهندسی ترافیک، تکنولوژی‌های نرم‌افزاری، سخت‌افزاری و مخابراتی اطلاق می‌شود که به صورت هماهنگ و یکپارچه به منظور بهبود کارآیی و ایمنی در سیستم حمل و نقل به کار گرفته می‌شود». سیستم حمل و نقل هوشمند تنها یک ابزار یا تکنولوژی جدید نیست. در واقع، ITS امکان یکپارچه‌سازی سیستم حمل و نقل را فراهم می‌آورد. یک سیستم حمل و نقل به طور کلی، شامل شبکه‌ها، وسایل نقلیه، افراد و کالاهاست. هر کدام از اجزای سیستم حمل و نقل مشخصات، ارگان‌ها، و گاهی آژانس‌های جداگانه دولتی را دارند. ولی فناوری اطلاعات قادر است تمامی این اجزا را به صورت یک سیستم یکپارچه درآورد. اگر اطلاعات به صورت آسان و ارزان توسط تکنولوژی مدرن ردو بدل شود، سیستم امکان بیشتری برای بهینه شدن و مناسب عمل کردن خواهد داشت. برعکس، اگر اطلاعات در دسترس نباشد و یا با تأخیر جریان یابد، عملکرد درست سیستم امکان‌پذیر نیست. در واقع، تبادل اطلاعات تاثیر مستقیمی بر روی کارآمدی سیستم حمل و نقل دارد. یک سیستم حمل و نقل با محوریت اطلاعات، می‌تواند به حل مشکلات قدیمی و کاذب موجود بین حمل و نقل و ارتباطات کمک کند. افراد، کالا و اطلاعات می‌توانند از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر منتقل شوند و در موارد زیادی، برای دستیابی موثرتر به این هدف، یکی می‌تواند جایگزین دیگری شود. برای مثال، فرستادن یک نامه به صورت الکترونیکی سریع‌تر، ارزان‌تر و قابل اطمینان‌تر از پست کردن آن است و یا شرکت در یک ویدئو کنفرانس به جای مسافرت کردن و حضور در کنفرانس در مکانی دیگر به مراتب ساده‌تر و اقتصادی‌تر است. پیشرفت‌های بوجود آمده در فناوری اطلاعات می‌توانند به ایجاد یک سیستم کاملا یکپارچه برای سال‌های آینده کمک کنند.

مهمترین عملکردها:

• مدیریت و بهینه سازی جریان ترافیک و روانسازی حرکت
• مدیریت و کنترل حوادث
• مدیریت و پشتیبانی وسائل نقلیه امدادی
• مدیریت اخذ الکترونیکی عوارض، هزینه پارکینگ، خرید و رزرواسیون بلیت و...
• مانیتورینگ و کنترل حمل و نقل سبک و سنگین
• مدیریت و ناوبری پیشرفته
• مدیریت حمل و نقل عمومی
• مدیریت و پشتیبانی عابر پیاده و...

با توجه به توضیحات فوق مشخص می شود که نقش اینترنت اشیاء در این سامانه بسیار قابل توجه است به طوری که کل سیستم با وجود آن کار می کند، در نتیجه با به کارگیری آن در موارد مورد استفاده و مدیریت سیستم حمل و نقل هم در زمان و هم در هزینه ها چه فردی و چه ارگانی صرفه جویی خواهیم داشت.

شبکه هوشمند smart grid:

برای مصرف‌کننده Smart Grid بدین معنی است که آنها می‌توانند بروی مصرف خود مدیریت هوشمندانه انجام دهند تا در ساعات پیک که قیمت انرژی گران می باشد، هزینه کمتری بپردازند و برای کارشناسان محیط زیست، این شبکه بمعنی استفاده از تکنولوژی جهت کمک به حل تغییرات مضر آب و هوایی و اجتناب از تولید گازهای کربن بیش از اندازه می‌باشد و برای همکاران صنعت برق پیک سایی و تصمیم گیری هوشمندانه و ارائه اطلاعات دقیق از وضعیت شبکه است. شبکه های هوشمند توزیع انرژی الکتریکی یکی از جدیدترین تکنولوژی های روز دنیا و حاصل سعی و تلاش متخصصین جهت مدرنیزه نمودن شبکه های توزیع و ورود به قرن دیجیتال است. اصلی ترین هدف ، تامین برق مطمئن و پاسخگوئی به نیازهای رو به رشد مشتریان با کمترین خسارت به محیط زیست است. اولین شبکه هوشمند جهان در مارس 2008 معرفی گردید و شهر بالدر ایالت کلرادو آمریکا موفق به دریافت عنوان اولین شهر با شبکه توزیع برق هوشمند گردید هدف طراحان با بکارگیری تکونولوژی هوشمند حول سه محور اصلی مشترکین، تجهیزات و ارتباطات می باشد . تکنولوژی هوشمند توانایی ایجاد تغییرات اساسی در تولید ، انتقال ، توزیع و استفاده از انرژی الکتریکی به همراه منافع اقتصادی و محیطی دارد که در نهایت به برآورده نمودن نیازهای مشتریان و در دسترس بودن برق مطمئن و پایدار ختم می شود.

از طرف دیگر سیستم می تواند با استفاده از اطلاعات جمع آوری نموده در مواقع بحرانی، تصمیم گیری نماید و از خاموشی های ناخواسته جلوگیری کند. همانطور که مشخص است در این زمینه نیز نقش اینترنت اشیاء اصلی ترین می باشد و استفاده از این تکنولوژی منجر به صرفه جویی اقتصادی برای مصرف کنددگان همچنین دولت ها می شود و همچنین باعث آرامش و اطمینان خاطر بیشتر در استفاده از انرژی می گردد.

سنسورهای تشکیل دهنده در یک خانه هوشمند:

در مورد خانه های هوشمند نیز وضعیت به همین منوال است. تفاوت اصلی خانه های هوشمند با خانه های معمولی در این است که همه ی وسایل در خانه های هوشمند به یکدیگر متصل هستند و با یک دستگاه مرکزی کنترل می شوند. کنترل آب و هوا، چراغ ها، لوازم، قفل ها و انواع مختلفی از دوربین ها و مانتیورهایی که می توانند به خانه های هوشمند و خودکار اضافه شوند از هر جای خانه و حتی دور از خانه قابل کنترل می باشند.

ایجاد این اتصالات از روش گوناگون قابل انجام است. سیستم های اختصاصی ای وجود دارند که ویژه ی خانه های هوشمند ساخته شده اند مانند Z-Wave Zigbee ،KNX و Control4. شما می توانید از طریق وای فای و روی بستر اینترنت، این وسایل را کنترل کنید. همچنین برخی از آن ها ممکن است با بلوتوث هم قابل کنترل باشند. هر یک از این سیستم ها مزایا و معایب خاص خود را دارند و بهترین گزینه برای شما بستگی به نیاز و کاری دارد که می خواهید انجام دهید. و اما فایده ی ارتباط وسایل خانه با یکدیگر چیست؟ در یک کلام و به طور خلاصه جواب این است: راحت بودن! داشتن یک خانه ی هوشمند باعث می شود بتوانید کارهای زیادی را با زحمت کمتری انجام دهید. کارهایی مانند تنظیم تهویه، خاموش کردن لامپ ها، روشن مایکروفر برای گرم کردن غذا و غیره. شما می توانید برای وسایل خانه ی خود زمانبندی نیز تعیین کنید، بنابراین یکسری کارها در ساعات خاصی از روز به صورت خودکار انجام خواهند شد. حتی برخی از این وسایل هوشمند قابلیت یادیگری داشته و از کارهایی که شما انجام می دهید، می آموزند، در نتیجه با فعالیت بسیار کمتری می توانید انجام خیلی کارها را به صورت خودکار به وسایل خانگی خود محول کنید.

افزون بر راحتی، خانه های هوشمند بهره وری از انرژی را نیز افزایش می دهند. برای مثال می توان به ترموستات هوشمند اشاره نمود. این ترموستات از شما یاد می گیرد که خانه تان باید چقدر گرم یا سرد باشد و دما را به طور خودکار تنظیم می کند، بنابراین شما نگران صرفه جویی در مصرف انرژی نخواهید بود. همچنین وقتی در خانه نباشید این ترموستات به حالت «راه دور» رفته و با تنظیم دمای خانه، مبلغ قبض های استفاده از وسایل گرمایشی و سرمایشی شما کمتر خواهد شد! در خانه های هوشمند نیز از تکنولوژی اینترنت اشیاء استفاده می شود که توضیحات فوق نشان دهنده مقدار صرفه جویی در هزینه ها و راحتی بیشتر ساکنین آن می باشد.

سنسورهای مورد استفاده در فضاهای صنعتی و کارخانه ها:

حسگر یا سنسور المان حس کننده ای است که کمیت های فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما و… را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند. در واقع آن یک وسیله الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه گیری می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید. سنسورها در انواع دستگاه های اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاه های مختلف از جمله PLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک و رباتیک باشد. سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاه ها می شوند. سنسورها جهت تبدیل عوامل فیزیکی مانند حرارت، فشار، نیرو، طول، زاویه چرخش، دبی و غیره به سیگنال های الکتریکی بکار برده می شوند و به همین منظور سنسورهای مختلفی که قابلیت ‌تبدیل این عوامل را به جریان برق دارا می باشند، ساخته شده اند. با پیشرفت سریع تکنیک اتوماسیون و پیچده تر شدن پروسه های صنعتی و کاربرد روز افزون این شاخه از تکنیک نیاز شدیدی به کاربرد سنسورهای مختلف که اطلاعات مربوط به عملیات تولید را درک و براساس این اطلاعات مقتضی صادر گردد، احساس می شود. سنسورها به عنوان اعضای حسی یک سیستم، وظیفه جمع آوری و با تبدیل اطلاعات را به صورتی که برای یک سیستم کنترل و با اندازه گیری قابل تجزیه و تحلیل باشد به عهده دارند . در سالهای اخیر سنسورها به صورت یک عنصر قابل تفکیک سیستم های مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته و پیشرفت سریعی در جهت جوابگویی به تقاضاهای صنعت در این شاخه از علم الکترونیک انجام پذیرفته است. با توجه به توضیحات فوق سنسورها و عملکرد آن ها در صنعت بسیار مهم می باشد که با استفاده از اینترنت اشیاء نسبت به مدیریت آن و برنامه ریزی هوشمند آن در دستگاه ها اقدام می شود، که بازهم نقش اینترنت اشیاء در صنعت و مدیریت به موقع و حساس دستگاه ها در صنایع برای ما به طور واضح را مشخص می کند.

فناوری پوشیدنی:

در سال های اخیر، تکنولوژی جدیدی با عنوان ابزارهای پوشیدنی "Wearable Tech" وارد بازار فناوری شده تا کاربران را پیش از پیش مجذوب کند. پیش بینی می شود فروش محصولات پوشیدنی تا 4 سال آینده به رقمی بیش از 1.8 میلیارد دلار دست پیدا کند. طراحی های ظریف، سبک و منحصر به فرد محصولات جدید باعث شده تا با استقبال بی نظیر کاربران و مخاطبان مواجه شوند.

وسایل مختلفی از جمله عینک، ساعت، کفش، کلاه، دستبند و غیره می توانند تبدیل به وسایل هوشمندی شوند که از آنها با عنوان ابزارهای پوشیدنی یاد می شود. ناوری های Wearables مکمل جدیدی برای برنامه های تلفن همراه محسوب می شوند که در ارائه فرصت های جدید و جذاب به کاربران نقش به سزایی را ایفا می کنند. فناوری های پوشیدنی که اخیرا روانه بازار شده اند بیشتر به عملکرد سلامت و همینطور فعالیت های فیزیکی مصرف کنندگان می پردازند. اپلیکشن های دیگری نیز در این سیستم وجود دارند که به درک و کنترل اطراف می پردازند. برای مثال در سیستم های پوشیدنی، برنامه ای با عنوان "مزاحم نشوید" نصب شده است که با انتخاب این گزینه، ساعت هوشمند هیچ گونه پیامی اعم از پیامک یا تماس را به شما منتقل نمی کند.

اما فواید کلی فناوری های پوشیدنی را می توان در موارد زیر دانست:

* آگاهی از عملکرد فیزیکی، سلامتی، جسمی و روانی بدن
* اطلاعاتی که به سادگی می توانند در دسترس باشند
* سرگرمی و تفریح با فناوری های پوشیدنی
* مکمل جدیدی برای تلفن های همراه
* و...

توضیحات فوق در فناوری های پوشیدنی مجددا نقش اینترنت اشیاء را در زندگی روزمره افراد مشخص می کند، و نشان می دهد که چگونه حتی با استفاده از آن می توانیم سلامتی خود را در هر لحظه بررسی کنیم. توضیحات ارائه شده در این مقاله تا حدی پاسخگوی سوالات طرح شده ما می باشد و ما را با اصطلاح اینترنت اشیاء و کاربردهای آن، همچنین مزایای آن آشنا می کند. اما امید است با استفاده بیشتر از آن بتوانیم آینده ای آسان تر را برای انسان ها فراهم کنیم.


منابع: مجله و سایت sas تاریخ انتشار 2015
چاپ شده در فصلنامه اینترنت اشیاء، شماره یک