اینترنت اشیا (Internet of Things) چیست؟
اصطلاح IoT یا اینترنت اشیا به شبکه‌ای از دستگاه‌های متصل و فناوری‌هایی اشاره دارد که ارتباط بین دستگاه‌ها و ابر (cloud)، و همچنین بین خود دستگاه‌ها را تسهیل می‌کنند. به لطف ظهور تراشه‌های کامپیوتری ارزان‌قیمت و ارتباطات مخابراتی با پهنای باند بالا، اکنون میلیاردها دستگاه به اینترنت متصل هستند. این بدان معناست که دستگاه‌های روزمره مانند مسواک، جاروبرقی، خودروها و ماشین‌آلات می‌توانند از حسگرها برای جمع‌آوری داده‌ها استفاده کنند و به‌صورت هوشمند به کاربران پاسخ دهند.
اینترنت اشیا، اشیای روزمره را با اینترنت یکپارچه می‌کند. مهندسان کامپیوتر از دهه ۹۰ میلادی شروع به افزودن حسگرها و پردازنده‌ها به اشیای روزمره کردند. با این حال، پیشرفت در ابتدا کند بود زیرا تراشه‌ها بزرگ و حجیم بودند. تراشه‌های کم‌مصرف به نام برچسب‌های RFID ابتدا برای ردیابی تجهیزات گران‌قیمت استفاده شدند. با کوچک‌تر شدن دستگاه‌های محاسباتی، این تراشه‌ها نیز با گذشت زمان کوچک‌تر، سریع‌تر و هوشمندتر شدند.
هزینه ادغام قدرت محاسباتی در اشیای کوچک اکنون به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافته است. به عنوان مثال، می‌توانید قابلیت اتصال با خدمات صوتی الکسا را به MCUهایی با کمتر از ۱ مگابایت رم داخلی، مانند کلیدهای روشنایی، اضافه کنید. صنعتی کامل با تمرکز بر پر کردن خانه‌ها، کسب‌وکارها و دفاتر ما با دستگاه‌های IoT شکل گرفته است. این اشیای هوشمند می‌توانند به‌صورت خودکار داده‌ها را به اینترنت ارسال کرده و از آن دریافت کنند. همه این «دستگاه‌های محاسباتی نامرئی» و فناوری مرتبط با آن‌ها به‌طور جمعی به عنوان اینترنت اشیا شناخته می‌شوند.
اینترنت اشیا چگونه کار می‌کند؟
یک سیستم IoT معمولی از طریق جمع‌آوری و تبادل داده‌ها در زمان واقعی کار می‌کند. یک سیستم IoT دارای سه مؤلفه است:
دستگاه‌های هوشمند
این یک دستگاه است، مانند تلویزیون، دوربین امنیتی یا تجهیزات ورزشی که قابلیت‌های محاسباتی به آن اضافه شده است. این دستگاه داده‌ها را از محیط اطراف، ورودی‌های کاربر یا الگوهای استفاده جمع‌آوری می‌کند و داده‌ها را از طریق اینترنت به برنامه IoT خود ارسال و دریافت می‌کند.
برنامه IoT
یک برنامه IoT مجموعه‌ای از خدمات و نرم‌افزارهایی است که داده‌های دریافت‌شده از دستگاه‌های مختلف IoT را یکپارچه می‌کند. این برنامه از فناوری یادگیری ماشینی یا هوش مصنوعی (AI) برای تحلیل این داده‌ها و تصمیم‌گیری‌های آگاهانه استفاده می‌کند. این تصمیم‌ها به دستگاه IoT بازگردانده می‌شوند و دستگاه IoT سپس به‌صورت هوشمند به ورودی‌ها پاسخ می‌دهد.
رابط کاربری گرافیکی
دستگاه IoT یا مجموعه‌ای از دستگاه‌ها می‌توانند از طریق یک رابط کاربری گرافیکی مدیریت شوند. نمونه‌های رایج شامل برنامه‌های موبایلی یا وب‌سایت‌هایی هستند که می‌توان از آن‌ها برای ثبت و کنترل دستگاه‌های هوشمند استفاده کرد.
نمونه‌های دستگاه‌های IoT چیست؟
بیایید به برخی از نمونه‌های سیستم‌های IoT که امروزه استفاده می‌شوند، نگاهی بیندازیم:
خودروهای متصل
راه‌های زیادی وجود دارد که وسایل نقلیه، مانند خودروها، می‌توانند به اینترنت متصل شوند. این اتصال می‌تواند از طریق داش‌کم‌های هوشمند، سیستم‌های سرگرمی و اطلاع‌رسانی یا حتی دروازه متصل خودرو باشد. آن‌ها داده‌هایی از شتاب‌دهنده، ترمزها، سرعت‌سنج، کیلومترشمار، چرخ‌ها و مخازن سوخت جمع‌آوری می‌کنند تا عملکرد راننده و سلامت خودرو را نظارت کنند. خودروهای متصل کاربردهای متنوعی دارند:
- نظارت بر ناوگان خودروهای اجاره‌ای برای افزایش بهره‌وری سوخت و کاهش هزینه‌ها.
- کمک به والدین برای ردیابی رفتار رانندگی فرزندانشان.
- اطلاع‌رسانی خودکار به دوستان و خانواده در صورت تصادف خودرو.
- پیش‌بینی و پیشگیری از نیازهای نگهداری خودرو. خانه‌های متصل دستگاه‌های خانه هوشمند عمدتاً بر بهبود کارایی و ایمنی خانه و همچنین بهبود شبکه‌سازی خانگی تمرکز دارند. دستگاه‌هایی مانند پریزهای هوشمند مصرف برق را نظارت می‌کنند و ترموستات‌های هوشمند کنترل بهتری بر دما فراهم می‌کنند. سیستم‌های هیدروپونیک می‌توانند از حسگرهای IoT برای مدیریت باغ استفاده کنند، در حالی که دتکتورهای دود IoT می‌توانند دود تنباکو را تشخیص دهند. سیستم‌های امنیتی خانگی مانند قفل‌های در، دوربین‌های امنیتی و دتکتورهای نشت آب می‌توانند تهدیدات را تشخیص داده و از آن‌ها جلوگیری کنند و هشدارهایی به صاحب‌خانه ارسال کنند.
دستگاه‌های متصل برای خانه می‌توانند برای موارد زیر استفاده شوند:
- خاموش کردن خودکار دستگاه‌هایی که استفاده نمی‌شوند.
- مدیریت و نگهداری املاک اجاره‌ای.
- یافتن اشیای گمشده مانند کلیدها یا کیف پول.
- خودکارسازی وظایف روزانه مانند جاروبرقی، تهیه قهوه و غیره. شهرهای هوشمند برنامه‌های IoT برنامه‌ریزی شهری و نگهداری زیرساخت‌ها را کارآمدتر کرده‌اند. دولت‌ها از برنامه‌های IoT برای مقابله با مشکلات زیرساختی، بهداشتی و زیست‌محیطی استفاده می‌کنند. برنامه‌های IoT می‌توانند برای موارد زیر استفاده شوند:
- اندازه‌گیری کیفیت هوا و سطوح تشعشع.
- کاهش قبض‌های انرژی با سیستم‌های روشنایی هوشمند.
- تشخیص نیازهای نگهداری برای زیرساخت‌های حیاتی مانند خیابان‌ها، پل‌ها و خطوط لوله.
- افزایش سود از طریق مدیریت کارآمد پارکینگ. ساختمان‌های هوشمند ساختمان‌هایی مانند پردیس‌های دانشگاهی و ساختمان‌های تجاری از برنامه‌های IoT برای افزایش کارایی عملیاتی استفاده می‌کنند. دستگاه‌های IoT می‌توانند در ساختمان‌های هوشمند برای موارد زیر استفاده شوند:
- کاهش مصرف انرژی.
- کاهش هزینه‌های نگهداری.
- استفاده کارآمدتر از فضاهای کاری.
اینترنت اشیا صنعتی چیست؟
اینترنت اشیا صنعتی (IoT) به دستگاه‌های هوشمندی اشاره دارد که در تولید، خرده‌فروشی، بهداشت و سایر شرکت‌ها برای ایجاد کارایی‌های تجاری استفاده می‌شوند. دستگاه‌های صنعتی، از حسگرها تا تجهیزات، به صاحبان کسب‌وکار داده‌های دقیق و در زمان واقعی ارائه می‌دهند که می‌توانند برای بهبود فرآیندهای تجاری استفاده شوند. آن‌ها بینش‌هایی در مورد مدیریت زنجیره تأمین، لجستیک، منابع انسانی و تولید ارائه می‌دهند – هزینه‌ها را کاهش داده و جریان‌های درآمدی را افزایش می‌دهند.
بیایید به سیستم‌های صنعتی هوشمند موجود در بخش‌های مختلف نگاهی بیندازیم:
تولید اینترنت اشیا سازمانی
در تولید از نگهداری پیش‌بینانه برای کاهش توقف‌های غیربرنامه‌ریزی‌شده و فناوری پوشیدنی برای بهبود ایمنی کارگران استفاده می‌کند. برنامه‌های IoT می‌توانند خرابی ماشین را قبل از وقوع پیش‌بینی کنند و زمان توقف تولید را کاهش دهند. پوشیدنی‌هایی مانند کلاه ایمنی و مچ‌بندها، و همچنین دوربین‌های دید کامپیوتری، برای هشدار به کارگران در مورد خطرات احتمالی استفاده می‌شوند.
خودرو
تحلیل‌های مبتنی بر حسگر و رباتیک کارایی در تولید و نگهداری خودرو را افزایش می‌دهند. به عنوان مثال، حسگرهای صنعتی برای ارائه تصاویر سه‌بعدی در زمان واقعی از اجزای داخلی خودرو استفاده می‌شوند. تشخیص و عیب‌یابی می‌تواند بسیار سریع‌تر انجام شود، در حالی که سیستم IoT به‌صورت خودکار قطعات یدکی را سفارش می‌دهد. لجستیک و حمل‌ونقل دستگاه‌های IoT تجاری و صنعتی می‌توانند به مدیریت زنجیره تأمین، از جمله مدیریت موجودی، روابط با فروشندگان، مدیریت ناوگان و نگهداری برنامه‌ریزی‌شده کمک کنند.
شرکت‌های حمل‌ونقل
از برنامه‌های IoT صنعتی برای ردیابی دارایی‌ها و بهینه‌سازی مصرف سوخت در مسیرهای حمل‌ونقل استفاده می‌کنند. این فناوری به‌ویژه برای کنترل دقیق دما در کانتینرهای یخچال‌دار مفید است. مدیران زنجیره تأمین از طریق الگوریتم‌های هوشمند مسیریابی و تغییر مسیر پیش‌بینی‌های آگاهانه‌ای انجام می‌دهند.
خرده‌فروشی
آمازون نوآوری در اتوماسیون و همکاری انسان و ماشین در خرده‌فروشی را پیش می‌برد. تأسیسات آمازون از ربات‌های متصل به اینترنت برای ردیابی، مکان‌یابی، مرتب‌سازی و جابه‌جایی محصولات استفاده می‌کنند.
اینترنت اشیا چگونه می‌تواند زندگی ما را بهبود بخشد؟
اینترنت اشیا تأثیر گسترده‌ای بر زندگی و کار انسان دارد. این فناوری به ماشین‌ها اجازه می‌دهد کارهای سنگین‌تر را انجام دهند، وظایف خسته‌کننده را بر عهده بگیرند و زندگی را سالم‌تر، بهره‌ورتر و راحت‌تر کنند. به عنوان مثال، دستگاه‌های متصل می‌توانند کل روال صبحگاهی شما را تغییر دهند. وقتی دکمه تعویق زنگ ساعت را فشار می‌دهید، ساعت زنگ‌دار شما به‌طور خودکار دستگاه قهوه‌ساز را روشن می‌کند و پرده‌های پنجره شما را باز می‌کند. یخچال شما به‌طور خودکار اقلام تمام‌شده را تشخیص داده و برای تحویل به خانه سفارش می‌دهد. فر هوشمند شما منوی روز را به شما می‌گوید حتی ممکن است مواد اولیه از پیش آماده‌شده را بپزد و اطمینان حاصل کند که ناهار شما آماده است. ساعت هوشمند شما جلسات را برنامه‌ریزی می‌کند، در حالی که خودروی متصل شما به‌طور خودکار GPS را برای توقف برای سوخت‌گیری تنظیم می‌کند. فرصت‌ها در دنیای IoT بی‌پایان هستند!
مزایای IoT برای کسب‌وکار چیست؟
تسریع نوآوری اینترنت اشیا به کسب‌وکارها دسترسی به تحلیل‌های پیشرفته‌ای می‌دهد که فرصت‌های جدیدی را آشکار می‌کنند. به عنوان مثال، کسب‌وکارها می‌توانند با جمع‌آوری داده‌ها در مورد رفتار مشتری، کمپین‌های تبلیغاتی بسیار هدفمندی ایجاد کنند. تبدیل داده‌ها به بینش و اقدامات با AI و ML داده‌های جمع‌آوری‌شده و روندهای تاریخی می‌توانند برای پیش‌بینی نتایج آینده استفاده شوند. به عنوان مثال، اطلاعات گارانتی می‌توانند با داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط IoT جفت شوند تا حوادث نگهداری پیش‌بینی شوند. این می‌تواند برای ارائه خدمات مشتری به‌صورت پیش‌فعال و ایجاد وفاداری مشتری استفاده شود. افزایش امنیت نظارت مداوم بر زیرساخت‌های دیجیتال و فیزیکی می‌تواند عملکرد را بهینه کند، کارایی را بهبود بخشد و خطرات ایمنی را کاهش دهد. به عنوان مثال، داده‌های جمع‌آوری‌شده از یک مانیتور در محل می‌توانند با داده‌های نسخه سخت‌افزار و فریمور ترکیب شوند تا به‌روزرسانی‌های سیستم به‌صورت خودکار برنامه‌ریزی شوند. مقیاس‌بندی راه‌حل‌های متمایز فناوری‌های IoT می‌توانند به‌صورت مشتری‌محور برای افزایش رضایت مشتری مستقر شوند. به عنوان مثال، محصولات پرطرفدار می‌توانند به‌سرعت بازپرداخت شوند تا از کمبود جلوگیری شود.
فناوری‌های IoT چیست؟
فناوری‌های استفاده‌شده در سیستم‌های IoT ممکن است شامل موارد زیر باشند:
محاسبات لبه‌ای
محاسبات لبه‌ای به فناوری‌ای اشاره دارد که به دستگاه‌های هوشمند امکان می‌دهد بیش از صرفاً ارسال یا دریافت داده به پلتفرم IoT خود انجام دهند. این فناوری قدرت محاسباتی را در لبه‌های یک شبکه IoT افزایش می‌دهد، تأخیر ارتباطی را کاهش می‌دهد و زمان پاسخ‌گویی را بهبود می‌بخشد.
محاسبات ابری
فناوری ابری برای ذخیره‌سازی داده‌های از راه دور و مدیریت دستگاه‌های IoT استفاده می‌شود – داده‌ها را برای چندین دستگاه در شبکه قابل‌دسترس می‌کند.
یادگیری ماشینی
یادگیری ماشینی به نرم‌افزارها و الگوریتم‌هایی اشاره دارد که برای پردازش داده‌ها و تصمیم‌گیری در زمان واقعی بر اساس آن داده‌ها استفاده می‌شوند. این الگوریتم‌های یادگیری ماشینی می‌توانند در ابر یا در لبه مستقر شوند.
