اینترنت اشیاء

مقدمه:

اینترنت اشیاء، به اختصار آی‌اوتی(Internet of Things) که گاهی اینترنت اشیاء(Internet of Objects)
نیز برای آن به کار می‌رود، به‌طور کلی اشاره دارد به بسیاری از چیزها شامل اشیا و وسایل محیط پیرامون‌مان که به شبکه اینترنت متصل شده و توسط اپلیکیشن‌های موجود در تلفن‌های هوشمند و تبلت قابل کنترل و مدیریت هستند. اینترنت چیزها به زبان ساده، ارتباط سنسورها و دستگاه‌ها با شبکه‌ای است که از طریق آن می‌توانند با یکدیگر و با کاربرانشان تعامل کنند. این مفهوم می‌تواند به سادگی ارتباط یک گوشی هوشمند با تلویزیون باشد یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساخت‌های شهری و ترافیک. از ماشین لباسشویی و یخچال گرفته تا پوشاک مان؛ این شبکه بسیاری از دستگاه‌های اطراف ما را در برمی‌گیرد.

اتحادیه بین‌المللی مخابرات اینترنت چیزها را «زیرساختی جهانی برای جامعه اطلاعاتی که بر اساس فناوری‌های ارتباطی و اطلاعاتی دارای قابلیت تعامل‌پذیری از قبل موجود و رو به رشد از طریق اتصال (فیزیکی و مجازی) اشیاء خدمات پیشرفته‌ای را ممکن می‌سازدتعریف کرده‌است. طبق رهنمودهای اتحادیه بین‌المللی مخابرات «چیز» در عبارت اینترنت چیزها یا به یک شی از جهان فیزیکی (اشیاءی فیزیکی) یا جهان اطلاعات (اشیاءی مجازی) اشاره دارد که قابلیت شناسایی شدن و یکپارچه گشتن با شبکه‌های ارتباطی را دارا است اینترنت اشیا اجازه می‌دهد تا اشیا در سراسر زیرساخت‌های شبکه موجود،ز راه دور کنترل شوند و همچنین فرصت برای ادغام مستقیم از جهان فیزیکی به سیستم‌های مبتنی بر کامپیوتر ایجاد کرده‌است و در بهبود بهره‌وری، دقت و سود اقتصادی علاوه بر کاهش دخالت انسان منجر شده‌است را هنگامی که اینترنت اشیا با سنسورها و محرک‌ها تکمیل می‌شود، تکنولوژی یک نمونه از کلاس جامعی سیستم‌های سایبری فیزیکی که همچنین شامل تکنولوژی‌های مانند شبکه‌های هوشمند، نیروگاه مجازی، خانه‌های هوشمند، حمل و نقل هوشمند و شهرهای هوشمند تبدیل می‌شود.

هر چیز منحصر به فردی از طریق سیستم‌های محاسباتی جاسازی شده قابل شناسایی است. اما قادر به همکاری در زیرساخت اینترنت موجود است. کارشناسان تخمین می‌زنند که اینترنت چیزها در حدود سی میلیارد شیئ تا سال ۲۰۲۰ تشکیل خواهد شد. اما به‌طور معمول، انتظار می‌رود که اینترنت چیزها اتصال پیشرفته از دستگاه‌ها، سیستم‌ها و خدمات که فراتر از ارتباطات ماشین به ماشین(M2M) می‌رود، ارائه کند و و انواع پروتکل‌ها، دامنه‌ها و برنامه‌های کاربردی را پوشش می‌دهد انتظار می‌رود که اتصال این دستگاه‌های تعبیه شده (از جمله اشیای هوشمند) به اتوماسیون در تقریباً تمامی زمینه‌ها کمک کند،در حالیکه همچنین برنامه‌های کاربردی پیشرفته مانند شبکه هوشمند را قادر می‌سازد و به مناطق مانند شهرهای هوشمند گسترش می‌دهد.

ویژگی اینترنت اشیاء:

دو ویژگی اصلی که می‌تواند “اشیاء” مختلف را به عنوان بخشی از “اینترنت اشیاء” قرار دهد. مشخصه هویتی و ارتباط اینترنتی. هر کدام از این اشیاء هوشمند، یک آدرس پروتکل اینترنتی (IP) مختص به خود را خواهند داشت تا ابزاری که به ارسال یا دریافت اطلاعات می‌‌پردازد، قابل تشخیص شود. این اشیاء هوشمند، قادر خواهند بود سیستم‌هایی را تشکیل دهند که توانایی ارتباط با یکدیگر را داشته باشند.

اریک فیسچر، متخصص با تجربه آمریکایی در زمینه¬ دانش و فناوری، به تحلیل این قابلیت جدید یعنی اینترنت اشیاپرداخته که نتایج آن توسط مرکز تحقیقات کنگره آمریکا منتشر شده است
چنین سیستم‌‌هایی توانایی‌های بالقوۀ زیادی در ایجاد تغییرات اساسی در خانه‌ها، محل‌های اجتماع، شرکت‌ها و حتی شهرها و بخش‌های مختلف اقتصادی در سطوح داخلی و بین‌المللی برای هر کشور دارند. اگرچه، تمامی جزییات در مورد اثرات طبیعی و پیش‌بینی شده در مورد “اینترنت اشیاء”، با عدم قطعیت همراه است، اما تحلیل‌گران اقتصادی، پیش بینی کرده‌اند که این فناوری، سهم قابل توجهی را در رشد اقتصادی دهه آینده خواهد داشت. بخش‌هایی که در آینده، خواه‌‌ناخواه متاثر از این فناوری خواهند بود، عبارت‌اند از: کشاورزی، انرژی، مدیریت دولتی، بهداشت و درمان، تولید و صنعت و حمل و نقل.
این فناوری، در ابرساختارهای بزرگ‌تری نیز می‌تواند مورد بهره‌برداری قرار گیرد، به طور خاص در “شهرهای هوشمند” که در آن پیشرفت‌های شتابانی در زمینه‌هایی همچون حمل و نقل و سایر خدمات شهری هویدا خواهد بود.
تحلیل‌گران اقتصادی، پیش بینی کرده‌اند که این فناوری، سهم قابل توجهی را در رشد اقتصادی دهه آینده خواهد داشت. بخش-‌هایی که در آینده، خواه‌‌ناخواه متاثر از این فناوری خواهند بود، عبارت‌اند از: کشاورزی، انرژی، مدیریت دولتی، بهداشت و درمان، تولید و صنعت و حمل و نقل.

کاربرد اینترنت اشیاء:

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)
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.

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.

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.

این ها همه افق های کوچکی است که اینترنت اشیا در برابر ما باز خواهد کرد.