اینترنت اشیا؛ مسیری شگفت انگیز در زندگی انسان مدرن

خرید IOTA ما را به جهان بی‌مرز اینترنت اشیا متصل می‌کند؟‌ میلیاردها دستگاه فیزیکی در سراسر جهان اکنون به اینترنت متصل هستند و همه داده‌ها را جمع‌آوری کرده و به اشتراک می‌گذارند. هر شی فیزیکی که بتوان به اینترنت متصل کرد و از طریق اینترنت آن را  کنترل کرد، می‌تواند به یک دستگاه اینترنت اشیا تبدیل شود. با ورود تراشه‌های کامپیوتری بسیار ارزان و فراگیر شدن شبکه‌های بی‌سیم، می‌توان هر چیزی از چیزهای به کوچکی یک قرص گرفته تا چیزی به بزرگی یک هواپیما را به بخشی از اینترنت اشیا تبدیل کرد. اتصال همه این اشیاء به شبکه اینترنت و افزودن حسگرها به آنها سطحی از هوش دیجیتالی را به دستگاه‌ها می‌افزاید و آنها را قادر می‌سازد تا داده‌ها را بدون دخالت انسان پردازش کنند. ترکیب فناوری iot و ارزهای دیجیتال منابع دستگاه‌ها را به شکل کارآمدتری در اختیار شبکه می‌گذارند. با تهیه برخی ارزها مانند IOTA حتی می‎توان پرداخت بین دستگاه‌ها و پردازش تبادلات مالی این سیستم را به صورت خودکار انجام داد. iot با ادغام دنیای دیجیتال و دنیای فیزیکی، شکاف بین این دو را پر می‌کند و ساختار دنیای اطراف ما را هوشمندتر می‌سازد. برای اینکه بدانید اینترنت اشیا چیست تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.

تاریخچه رشد و تکامل IOT چیست؟

ابتدایی‌ترین نمونه از تلاش‌ها برای ایجاد ماشین هوشمند در سال ۱۹۸۲ توسط دانشمندان دپارتمان علوم کامپیوتر دانشگاه کارنگی ملون در پیتسبورگ پنسیلوانیا بود. آنها یک دستگاه فروش کوکاکولا را به میکرو‌سوئیچ‌ها مجهز کردند و هاب دستگاه با یک برنامه استعلام وضعیت همراه بود که با اتصال به شبکه APRANET می‌توانستند از راه دور وضعیت موجودی یخچال را بررسی کنند. حسگرها روی ردیف‌های متعدد تنظیم شده بودند و اطلاعات مربوط به مقدار و دمای بطری‌های کوکا کولا در هر ردیف را جمع‌آوری می‌کردند.

در کتاب نیل جرشنفلد (Neil Gershenfeld) از دانشگاه MIT، ایده فکر کردن اشیا توضیح داده شد. با اینکه در این کتاب صحبتی از اینکه اینترنت اشیا چیست نیامد، اما یک دید کلی از آنچه IoT نام گرفته در آن مطرح شده بود. ایده افزودن حسگرها به اشیا و هوشمندسازی آن‌ها در طول دهه‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ مورد بحث قرار گرفت. اما از آنجایی که تراشه‌ها خیلی بزرگ و حجیم بودند و هیچ راهی برای برقراری ارتباط موثر بین اجسام وجود نداشت. برای اتصال دستگاه‌ها در مقیاس وسیع به پردازنده‌هایی ارزان و مقرون به صرفه نیاز بود که همه آنها یکبار مصرف باشند. 

از نقاط عطف، گسترش تگ RFID بود. فرستنده‌های مینیمال ارزانی که می‌توانستند روی هر شیئی نصب شوند تا آن را به دنیای اینترنت متصل کنند. این تگ‌ها دارای تراشه‌های ریزی بودند که به کمک امواج رادیویی می‌توانست داده‌های بسیار کم‌ حجمی را به‌ طور بی‌سیم منتقل کند. خصوصیت این تکنولوژی به‌ خصوص به برقراری ارتباط بین دستگاه‌ها از طریق شبکه بی‌سیم تأکید می‌کرد. افزودن RFID به تجهیزات برای ردیابی موقعیت آنها از اولین کاربردهای اینترنت اشیا بود. استانداردهای RFID کمک کرد هر بسته هوشمند بتواند با شبکه‌های تأمین‌کننده و خرده‌فروشان در ارتباط باشد.

در سال ۱۹۹۹ بود که نام اینترنت اشیا توسط کوین اشتون (Kevin Ashton) ، یکی از بنیان‌گذاران گروه پژوهشی Auto-ID Labs در دانشگاه MIT، ابداع شد. اشتون سخنرانی خود در شرکت Procter & Gamble را با اسلاید iot نام گذاری کرد. ایده او استفاده از تگ‌های RFID در خط تولید لوازم آرایشی این شرکت بود تا از این طریق اجناس در طول زنجیره تأمین به‌ آسانی شناسایی و ردیابی شوند و امکان ارائه آمار لحظه‌ای از کالاهای موجود در انبار ایجاد شود. شرکتی که اشتون تأسیس کرد، تا سال ۲۰۰۳ بیش از صد حامی مالی و چندین شعبه در سراسر جهان داشت. در همان دوره بیش از ۲۰ نوع دستگاه هوشمند مجهز به اینترنت اشیا تولید شد. پذیرش و عرضه IPv6  که امکان آدرس‌دهی IP کافی را برای اتصال هر دستگاهی که جهان احتمالاً به آن نیاز داشته باشد، یک گام اساسی برای مقیاس‌پذیری اینترنت اشیا بود.

مدتی بعد،‌ استارتاپ‌های اینترنت اشیا از گوشه و کنار سر برآوردند. استارتاپ‌ Nest Labs در سال ۲۰۱۰ شروع به تولید ترموستات و آشکارساز دود هوشمند با قابلیت یادگیری کرد. در سال ۲۰۱۴، گوگل این استارتاپ را به قیمت ۳٫۲ میلیارد دلار خرید و شاید بتوان گفت این همان لحظه‌ای بود که پرسش اینترنت اشیا چیست توجه عموم مردم را به خود جلب کرد.

با افزایش دسترسی به اینترنت پهن باند و شبکه‌های سلولی و بی‌سیم به مرور این قابلیت به وجود آمد که تقریباً همه چیز به اینترنت متصل شود. به طوری که اکنون تاکید بر کاربری دستگاه‌های هوشمند در خانه‌ها و دفاتر کار ماست. البته فناوری زیرساخت لازم برای رشد iot مانند تکنولوژی حسگر، ارتباطات ۵G و تجزیه و تحلیل مبتنی بر یادگیری ماشینی و وب ۳ هنوز در مراحل توسعه هستند.

طرز کار فناوری IOT

اینترنت اشیا از شبکه بزرگی از دستگاه‌های متصل به هم تشکیل شده است. در این دستگاه‌ها حسگرهایی تعبیه شده است. این حسگرها قادر به تشخیص محیط اطراف خود هستند. حسگرهای تعبیه شده در این دستگاه‌ها به طور مداوم داده‌هایی را درباره محیط اطراف و اطلاعات کار این دستگاه‌ها جمع‌آوری می‌کنند. دستگاه‌ها اطلاعات را به شکلی از ساختمان داده ذخیره می‌کنند. داده‌هایی که حسگرها جمع‌آوری می‌کنند به نوع دستگاه و وظیفه آن بستگی دارد. دستگاه‌ها داده‌های اساسی را برای اجرای یک عمل مشخص، با دقت انتخاب می‌کنند. این اطلاعات براساس الگوها و توصیه‌ها می‌تواند مشکلات را قبل از وقوع تشخیص دهند. همه این داده‌ها باید به جایی ارسال شوند.

اینترنت اشیا به عنوان یک پلتفرم برای تخلیه تمام داده‌های جمع‌آوری شده توسط این دستگاه‌ها عمل می‌کند. پلتفرم iot چیست؟ این پلتفرم شامل سرورهای ابری و پایگاه‌های داده بزرگ است. پلتفرم اطلاعات را یکپارچه کرده و پردازش می‌کند. علاوه بر این، پلتفرم داده‌ها را به طور کامل تجزیه و تحلیل می‌کند تا جزئیات مهم را به دست آورد. سپس داده‌های مهم برای انجام خودکار وظایفی که نیازهای مردم را برآورده می‌کند، استفاده می‌شود. پلتفرم دستورالعمل‌ها را بر اساس داده‌های دریافتی ارسال می‌کند. در نهایت، تجمیع داده‌ها برای عملکرد بهتر و همچنین برای بهبود تجربه کاربری در آینده با سایر دستگاه‌ها به اشتراک گذاشته می‌شود.

برخی از این داده‌ها کوچک خواهند بود، مانند یک به‌روزرسانی سریع دما که از یک سنسور خوانده می‌شود، دستگاه‌های دیگر ممکن است حجم عظیمی از ترافیک داده ایجاد کنند، مانند دوربین نظارت تصویری با استفاده از بینایی رایانه. بیشترین حجم داده‌ها توسط نظارت تصویری تولید می‌شوند، اما سایر کاربردهای صنعتی و پزشکی در طول زمان داده‌های بیشتری تولید می‌کنند. بسیاری از عملیات کلان داده برای دریافت بینش نسبت به رفتار انسان استفاده می‌کنند.

همه اینها بدان معناست که اینترنت اشیا به شرکت‌ها اجازه می‌دهد مجموعه داده‌های گسترده‌ای ایجاد کرده و آنها را تجزیه و تحلیل کنند. حجم وسیعی از داده‌ها در مورد نحوه رفتار اجزای هر شی در موقعیت‌های واقعی می‌تواند به بهبود عملکرد آنها کمک کند. در مرحله بالاتر با ورود به  سیستم‌های شناختی سطوح جدیدی از درک، هوش و نظم را در محیط‌های تصادفی بیرونی ایجاد می‌کند. همچنین شناسایی و مقابله با داده‌هایی که ممکن است کاملاً اشتباه باشند، یک نیاز ضروری است. یکی از راه حل‌ها این است که داده‌هایی که دریافت شده، به سیستم‌های هوش مصنوعی (AI) وارد کنند و از آن برای پیش‌بینی استفاده نمایند. هوش مصنوعی از داده‌های استخراج‌شده از هزاران حسگر iot استفاده می‌کند که به شبکه‌های عصبی عمیق وارد می‌شود و پیش‌بینی می‌کند که انتخاب‌های مختلف چگونه بر عملکرد آینده تأثیر می‌گذارند. با استفاده از یادگیری ماشین و هوش مصنوعی می‌توان مراکز داده خود را کارآمدتر کنند. همین فناوری می‌تواند در سایر تنظیمات صنعتی نیز کاربرد داشته باشد، برای مثال، تجزیه و تحلیل داده‌های هواپیماهای بدون سرنشین برای تمایز بین آسیب‌های بی‌اهمیت در یک سازه و ترک‌هایی که نیاز به توجه دارند.

معماری اکوسیستم و اجزا  IOT چیست؟

Iot یا اینترنت اشیا اکوسیستمی از دستگاه‌ها و اشیا است که می‌توانند با استفاده از آنچه ارتباط ماشین به ماشین (M2M) نامیده می‌شود با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. معماری این اکوسیستم توانایی انتقال داده‌ها را در زمان واقعی و با حداقلی از دخالت انسان ایجاد می‌کند. اما مولفه‌های این اکوسیستم کدامند؟

سنسورها

مهمترین مؤلفه‌ در فناوری iot حسگرهای دستگاه هستند. حسگرها با محیط فیزیکی خارجی ارتباط برقرار می‌کنند. یک حسگر تغییرات محیط اطراف را حس می‌کند و این تغییرات را ثبت می‌نماید. آنها داده‌ها را از تغییرات بیرونی جمع‌آوری کرده و این اطلاعات را ذخیره می‌کنند. به عنوان مثال، حسگرهای GPS موقعیت مکانی شما را ردیابی می کند تا شما را به مقصد راهنمایی کند.

شبکه انتقال داده

ارتباط بین تمام دستگاه‌ها در هر اکوسیستم Iot از جمله حسگرها، روترها، دروازه‌ها، برنامه‌های کاربردی و پلتفرم‌ها، شبکه را می‌سازند. شبکه اجازه می‌دهد تا کنترل کل سیستم را در دست بگیرید. اثربخشی اینترنت اشیا به میزان سرعت و در دسترس بودن این رسانه‌ها بستگی دارد، از این رو انتخاب نوع مناسب مسیر اتصال بسیار مهم است. دستگاه‌های اینترنت اشیا از روش‌های مختلفی برای اتصال و به اشتراک‌گذاری داده‌ها استفاده می‌کنند. بیشتر آنها از نوعی اتصال بی‌سیم استفاده می‌کنند، مثلا خانه‌ها و دفاتر از Wi-Fi استاندارد، بلوتوث کم‌مصرف یا حتی اترنت استفاده می‌کنند، سایر دستگاه‌ها از LTE یا حتی از اتصالات ماهواره‌ای برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند. کارشناسان IoT از دروازه‌های ارتباطی سلولی و ماهواره‌ای نیز برای انتقال داده‌ها استفاده کرده‌اند.

اگرچه شبکه‌های متداول همچون WiFi و شبکه‌های تلفن‌ همراه می‌توانند اطلاعات را ارسال کنند؛ اما بکارگیری آن‌ها با مسایلی همچون هزینه‌های بالای اجرا و نگهداری، عدم پشتیبانی از تعداد اتصالات زیاد و مصرف انرژی بالا همراه است. از آنجایی که Iot پروژه بهبود سرمایه است، توسعه فناوری‌های ارتباطی ویژه کاربرد اینترنت اشیا چیست مورد توجه قرار گرفت. از جمله برخی از مهمترین این فناوری‌ها می‌توان به شبکه‌های برد کوتاه نظیر Bluetooth ،ZigBee و Z-Wave و شبکه‌های برد بلند LPWAN نظیر LoRaWAN و SigFox اشاره کرد. شبکه‌های دوربرد توان پایین یا شبکه‌های LPWAN امکان اتصال تعداد زیادی از دستگاه‌ها را در محدوده‌ای وسیع و با توان مصرفی پایین فراهم می‌کند. در نتیجه این ویژگی‌ها، یک فرصت عالی برای توسعه راهکارهای iot بوجود آورده است.

یکی از زمینه‌های رشد در چند سال آینده بدون شک استفاده از شبکه‌های ۵G برای پشتیبانی از پروژه‌های اینترنت اشیا خواهد بود. ۵G توانایی قرار دادن یک میلیون دستگاه را در هر کیلومتر مربع ارائه می‌دهد، به این معنی که استفاده از تعداد زیادی سنسور در یک منطقه بسیار کوچک امکان پذیر خواهد بود و استقرار اینترنت اشیاء صنعتی در مقیاس بزرگ را ممکن می‌کند.

پروتکل‌ها

برای محافظت از این داده‌های حساس در برابر سوء استفاده، پروتکل‌هایی مانند Sig Fox، LoRa، NB-IoT، ZigBee، COAP، REST، DDS، MQTT، XMPP و غیره جهت تضمین امنیت و حریم خصوصی داده‌ها به کار گرفته شده‌اند. همه آن دستگاه‌ها به منظور اتصال و کار با هم، باید احراز هویت، پیکربندی و نظارت شوند و در صورت لزوم به روز شوند. هنگامی که دستگاه‌های اینترنت اشیا با یکدیگر صحبت می‌کنند، می‌توانند از استانداردها و پروتکل‌های ارتباطی متنوعی استفاده کنند که بسیاری از آنها برای دستگاه‌هایی با قابلیت‌های پردازش محدود یا توان الکتریکی کم طراحی شده‌اند.

پایگاه داده و ذخیره سازی

فراداده اینترنت اشیا منبع رو به رشدی از داده است که باید مدیریت و استفاده شود. وارد کردن فراداده به پایگاه‌های داده NoSQL مانند MongoDB برای این محتوای بدون نظم، ساختار ایجاد می‌کند.

الگوریتم تحلیل داده

سرورها داده‌هایی را که حسگرها جمع آوری کردند را پردازش می‌کنند. اما برای انجام این کار آنها به پلتفرم نیاز دارند. داده‌ها پس از جذب و جمع آوری، از طریق Gateways به زیرساخت ابری منتقل می‌شود. پلتفرم‌ها بسیاری از عملکردها را برای هماهنگ کردن عناصر تشکیل‌دهنده سیستم‌های اینترنت اشیا با هم ترکیب می‌کنند. در اصل، یک پلتفرم به عنوان میان‌افزار عمل می‌کند که دستگاه‌های اینترنت اشیا و Gateways را به هم متصل می‌سازد. هنگامی که کل داده‌ها به پلتفرم منتقل شود، عملکردهایی روی این داده‌ها انجام می‌شود تا خروجی‌های مورد نظر بدست آید.

این مرحله مهم‌ترین مرحله در فناوری‌های iot است. تجزیه و تحلیل می‌تواند به سادگی بررسی دما یا یک وضعیت پیچیده باشد، مانند موقعیتی که یک مهاجم وارد می‌شود و دستگاه باید آن را از طریق دوربین شناسایی کند. تجزیه و تحلیل باید با سرعت انجام شود تا بتوان اقدام فوری انجام گیرد و نتایج بهتری ارائه شود.

داده‌ها بر اساس ۴ ویژگی مقیاس داده (Volume)، اشکال داده (Velocity)، تجزیه و تحلیل جریان داده (Variety) و در نهایت ارزش داده (Value) پردازش می‌شود. هنگامی که کل داده‌ها بر اساس ۴V مرتب شدند، در لحظه در سرتاسر جهان به صورت بلادرنگ آپلود می‌شوند.

رابط کاربری 

این مرحله نهایی است. این مرحله به طور مستقیم با کاربر در تماس است و کاربر خروجی نهایی را روی صفحه نمایش خود می‌بینند یا به وسیله یک اعلان یا صدای هشدار ارسال شده به برنامه‌های تلفن همراه، از اقدام مطلع می‌شود. هر دستگاه دارای رابط متفاوتی است زیرا هر دستگاه وظیفه و هدف متفاوتی برای انجام دادن دارد. تجسم داده‌ها محدود به جداول، نمودارها و مترها نمی‌شود. آنها اغلب شامل چندین نوع مؤلفه هستند. تمام فرآیندهای ذکر شده در بالا در زمان واقعی انجام شده است بنابراین نیاز است که نمایشگرهای تعاملی سفارشی ایجاد شود. برای شرکت‌های توسعه برنامه اینترنت اشیا (IoT) بسیار مهم است که سیستمی را توسعه دهند که به صورت دستی نیز قابل تنظیم باشد.

استفاده از فضای ابری

بسیاری از شرکت‌ها ترجیح می‌دهند پردازش داده‌های خود را در فضای ابری انجام دهند تا اینکه حجم عظیمی از ظرفیت داخلی ایجاد کنند. غول‌های رایانش ابری در حال حاضر با این شرکت‌ها همکاری می‌کنند. استراتژی اینترنت اشیاء مایکروسافت در مجموعه Azure IoT بیشتر درباره فضای ابری است تا اشیا. همان روشی که Google Cloud انجام می‌دهد. آمازون با سیستم‌عامل جدید، سعی در اصلاح و گسترش IoT در فضای ابری را دارد.

یک روند محتمل این است که با توسعه اینترنت اشیا، ممکن است داده‌های کمتری برای پردازش به ابر ارسال شود. برای کاهش هزینه‌ها، پردازش‌های بیشتری را می‌توان روی دستگاه انجام داد و تنها داده‌های مفید به ابر فرستاده شوند. این استراتژی معروف به محاسبات Edge است. این به فناوری جدیدی مانند سرورهای Edge نیاز دارد که می‌توانند داده‌ها را دور از ابر یا مرکز داده سازمانی جمع‌آوری و تجزیه تحلیل کنند و در صورت لزوم پاسخ‌ها را در فاصله فیزیکی نسبتاً نزدیک ارسال نمایند. در نتیجه تاخیر در موارد حیاتی کاهش می‌یابد. دستگاه‌های Edge همچنین دارای اتصال بالادستی برای ارسال داده‌ها برای پردازش و ذخیره‌سازی بیشتر هستند.

کاربردهای IOT و مثال‌هایی از آن

یک لامپ که می‌توان آن را با استفاده از یک برنامه تلفن هوشمند روشن کرد، یک دستگاه اینترنت اشیا است. یک دستگاه هوشمند می‌تواند یک اسباب‌بازی کودک باشد یا یک کامیون خودران! برخی از اشیاء بزرگتر ممکن است خود از بسیاری از اجزای کوچکتر اینترنت اشیا تشکیل شده باشند، مانند موتور جت که اکنون با هزاران حسگر پر شده، تا کارایی و امنیت آن تضمین شود. در مقیاس بزرگتر، پروژه‌های شهرهای هوشمند کل مناطق را با حسگرهایی پر می‌کنند تا به ما در درک و کنترل محیط کمک کنند. اتوماسیون ساختمان سریع‌ترین بخش در حال رشد خواهد بود و پس از آن خودروسازی و مراقبت‌های بهداشتی قرار دارند. 

با جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها در زمان واقعی، سیستم‌های تولید می‌توانند به طور چشمگیری دارای پاسخگویی بیشتر و متمرکزتر شوند. استفاده از اینترنت اشیا را می‌توان به دو بخش تقسیم کرد:

1. پیشنهادات خاص صنعت مانند حسگرها در یک کارخانه تولید کننده یا دستگاه‌های مکان‌یابی برای مراقبت‌‎های بهداشتی.
2.  دستگاه‌های مصرف کننده که می‌توانند در همه صنایع مانند تهویه مطبوع هوشمند یا سیستم‌های امنیتی استفاده شوند.

صنایع برتر و بزرگترین حوزه‌های سرمایه‌گذاری iot را به طور خلاصه تشریح خواهیم کرد.

کاربرد iot در صنعت

اینترنت صنعتی اشیا (industrial iot) چهارمین انقلاب صنعتی یا صنعت ۴.۰ همگی نام‌هایی هستند که به استفاده از فناوری اینترنت اشیا در یک محیط صنعتی اطلاق می‌شود. اینترنت صنعتی اشیا ترکیبی از حسگرها، شبکه‌های بی‌سیم، داده‌های بزرگ، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل برای اندازه گیری و بهینه سازی فرآیندهای صنعتی است. IIoT از حسگرهای ابزار دقیق برای ماشین آلات تشکیل شده است. افزایش بهره‌وری نیروی کار و صرفه جویی در هزینه دو هدف بالقوه است. همچنین می‌تواند جریان‌های درآمد جدیدی را برای مشاغل ایجاد کند. برای مثال تولید‌کنندگان به جای فروش یک محصول مستقل می‌توانند خدمات تعمیر و نگهداری پیش‌بینی شده برای آن محصول را نیز ارائه کنند. دستگاه‌های IIoT اغلب نسبت به بسیاری از دستگاه‌ها عمر طولانی‌تری دارند. برخی از آنها برای یک دهه یا بیشتر فعال هستند. در نتیجه ممکن است از استانداردهایی و پروتکل‌های قدیمی استفاده کنند که حرکت به پلتفرم‌های مدرن را دشوار می‌کند. IIoT در حال انتقال به یک مدل مدیریت دستگاه مبتنی بر استاندارد است که به همه دستگاه‌های IoT اجازه می‌دهد تا با هم کار کنند.

کشاورزی

به لطف کشاورزی هوشمند، کشاورزان اکنون می‌توانند محصولات خود را بهتر درک کرده و رشد دهند. این باعث سود بیشتر، هزینه‌های کمتر و مدیریت آسان شده است.

مزارع هوشمند دارای دستگاه‌هایی هستند که به اینترنت متصل می‌شوند و انواع داده‌های آنلاین مربوط به محصولات را ارائه می‌دهند. این اطلاعات شامل بافت خاک، تعادل رطوبت، سطح آفت‌کش‌ها، سطح آب و سلامت محصولات می‌باشد. بسیاری از این تکنیک‌ها در حال حاضر در مزارعی که محصولات عظیمی تولید می‌کنند، استفاده می‌شود. 

به غیر از آن، داده‌هایی را در مورد وضعیت دام جمع‌آوری می‌کند. در واقع حسگرهای هوشمند تضمین می‌کنند که دام‌ها به اندازه کافی غذا بخورند. این امر با دستگاه‌های هوشمند مجهز به اینترنت اشیا که گلوله‌های غذا را وزن می‌کنند و به سمت دام می‌فرستند، امکان‌پذیر است. اگر گاو دوز معمولی را نمی‌خورد، می‌توان یک هشدار فوری به مسئول سوله ارسال کند. کیفیت شیر و پروتئین را تضمین می‌کند و وجود هر گونه بیماری را پیش‌بینی می‌کند. علاوه بر این، از عملکرد صحیح ماشین‌ها اطمینان می‌دهد و منبع برق را در مزرعه در نظر دارد و حتی نرده‎‌ها و دیوارها را کنترل می‌کند. 

کشاورز همچنین می‌تواند دستورالعمل‌ها را از طریق تلفن همراه ارسال کند و محصولات و حیوانات را از مجاورت اتاق خود بررسی کند. در صورت بروز حادثه، کشاورزان می‌توانند خیلی سریع واکنش نشان داده و اقدامات لازم را انجام دهند. این امر زمان و هزینه را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.

مدیریت سازمانی

یکی از محل‌هایی که اینترنت اشیا در بخش اداری ادغام می‌شود، سیستم نظارت کارکنان است. ردیاب‌های صورت، اسکنر اثر انگشت، اسکنر عنبیه چشم از جمله دستگاه‌هایی هستند که حضور و غیاب کارمندان را نظارت می‌کنند. شرکت‌ها این دستگاه‌ها را در ورودی‌ها نصب می‌کنند تا حضور و غیاب کارکنان را نظارت و پیگیری کنند.

تجارت و بازرگانی

اینترنت اشیا برای تجارت به دنبال این است که شرکت‌ها به داده‌های بیشتری در مورد محصولات و سیستم‌های داخلی خود دسترسی داشته باشند و در نتیجه توانایی بیشتری برای ایجاد تغییرات داشته باشند. تولیدکنندگان در حال اضافه کردن حسگرها به اجزای محصولات خود هستند تا بتوانند داده‌ها را در مورد نحوه عملکرد آنها ارسال کنند. این می‌تواند به شرکت‌ها کمک کند تا تشخیص دهند که چه زمانی ممکن است یک جزء از کار بیفتد و قبل از اینکه باعث آسیب شوند آن را تعویض کنند. شرکت‌ها همچنین می‌توانند از داده‌های تولید شده توسط این حسگرها برای کارآمدتر کردن سیستم‌ها و زنجیره‌های تامین خود استفاده کنند، زیرا داده‌های بسیار دقیق‌تری در مورد آنچه واقعاً در حال وقوع است، خواهند داشت.

کسب و کار و خرده فروشی

با کمک آنچه ما برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیا می‌نامیم، ارائه تجربیات شخصی شده به پایگاه مشتریان، خودکارسازی فرآیندهای پرداخت، انجام تعمیر و نگهداری بدون دردسر و موارد دیگر آسان‌تر می‌شود. iot پردازش محصولات تحویلی را آسان می‌کند، زمان انتظار را کاهش می‌دهد و بهره‌وری کلی را افزایش می‌دهد. برای کسب‌وکارها پروژه‌های حمایت از مدیریت دارایی رکن کلیدی خواهد بود.

حمل و نقل و سفر

در حمل و نقل، نظارت و مدیریت ناوگان در اولویت قرار دارد. این راه حل به شما کمک می‌کند تا تجزیه و تحلیل‌های پیشرفته‌ای از کل سفر ناوگان حمل و نقل داشته باشید. از مدیریت سفر و برنامه‌ریزی مسیر خودرو گرفته تا اندازه‌ گیری وزن بار در لحظه. به روز نگه داشتن ارتباط با مشتری و تولید گواهی تحویل موبایل نیز به راحتی انجام می‌شود.

اینترنت اشیا آژانس‌های مسافرتی را برای ارائه اطلاعات در لحظه و خودکارسازی فرآیندها مانند ارسال کارت‌های کلید الکترونیکی بر روی گوشی‌های هوشمند مهمانان توانمند می‌کند. 

زنجیره تامین

با افزایش تقاضا در جامعه، تولید در مقیاس بزرگ در حال افزایش است. اگر در کل زنجیره تامین اینترنت اشیا جایگزین شرکت‌های منفرد شود، امکان مدیریت تولید از ابتدا تا انتها و تحویل به موقع مواد را فراهم می‌کند. استفاده از این فناوری در انبارداری باعث کاهش زمان و هزینه می‌شود. مدیران برای ردیابی مکان و برای به دست آوردن هر گونه اطلاعاتی در مورد وضعیت محصول، حسگرهایی را در بالای دستگا‌ها قرار می‌دهند. یا برای مثال ردیابی مواد خام از محل صید یا کشت تا سوپرمارکت‌ها و رستوران‌ها، اعتماد را در سراسر زنجیره تأمین غذا افزایش می‌دهد.

پزشکی و سلامت

اینترنت اشیا در مراقبت‌های بهداشتی نیز درهای جدیدی را برای متخصصان پزشکی و بیماران گشوده است. هدف از داده‌ها این است که پزشکان را قادر سازد به داده‌های پزشکی بیمار در زمان مناسب دسترسی داشته باشند، آنها را در فضای ابری ذخیره کنند و با دیگران به اشتراک بگذارند. حتی اطلاعات حیات‌بخش را در زمان عمل جراحی به اشتراک می‌گذارند. همچنین زمان انتظار را کاهش می‌دهد و فرآیند شناسایی و پایش بیماری‌های مزمن و انجام اقدامات مناسب برای کاهش خطر را ساده می‌کند. در عین حال به بررسی در دسترس بودن سخت‌افزار و تجهیزات پزشکی کمک می‌کند. 

آموزش

فناوری اینترنت اشیا در بخش آموزش انقلابی ایجاد کرده است. در حال برقراری ارتباط بین مردم در سراسر جهان است تا فرآیند به اشتراک‌گذاری دانش را تسهیل کند، موانع دسترسی به اطلاعات را کاهش دهد، امنیت را در سیستم آموزشی گسترش دهد و موارد دیگر.

Iot در بخش انرژی

iot تحت سلطه پروژه‌های شبکه هوشمند برق، گاز و آب است. راهکارهای اینترنت اشیا برای بخش نفت و گاز شامل راه حل تشخیص نشت، راه حل نظارت بر سطح چاه نفت، انتقال تانکرها، بررسی سلامت تجهیزات و نگهداری می‌شود و مکان‌های حفاری ایزوله که می‌توان با حسگرها بهتر از مداخله انسان کنترل کرد. راه حل آن در صنایع توزیع آب شامل خواندن خودکار کنتور، تشخیص نشت آب، نظارت بر کیفیت آب شامل شوری، تعادل Ph و اندازه‌گیری TDS می‌شود.

اتومبیل‌های خودران

یک خودروی هوشمند در حقیقت با آخرین فناوری به‌ روز شده است. این شامل ویژگی‌هایی است که می‌تواند اطلاعات مربوط به عملکرد خودرو را ذخیره کند. مانند سنسورهای برخورد برای هشدار به راننده، GPS و کنترل محیطی. تصور کنید در حال رانندگی با ماشین هوشمند خود به مقصد خاصی هستید. خودروهای هوشمند این قابلیت را دارند که کوتاه‌ترین مسیر به مقصد را پیشنهاد دهند و همچنین ترافیک و زمان تخمینی رسیدن به مقصد را نیز نشان دهند. در صورت کم شدن ذخیره بنزین هشدار داده و نزدیک‌ترین پمپ بنزین در مسیر حرکت شما را پیشنهاد کنند. خودروهای هوشمند دارای کنترل اتوماتیک دما هستند. این سنسورها قادر به تشخیص هوای بیرون هستند و براساس اطلاعات دمای خودرو را تنظیم می‌کنند. در شرایطی که احساس سرگیجه و خواب آلودگی دارید، می‌توانید کنترل خودکار را فعال کنید. این کار با جمع آوری اطلاعات از طریق شبکه اینترنت انجام می‌دهد. سنسوری که در ماشین شما قرار دارد، به شما در مورد محیط اطرافتان هشدار می‌دهد و در صورت نیاز با شرکت سازنده خودرو، پلیس یا اورژانس تماس می‌گیرد، این موضوع به کنترل تصادف کمک بسزایی می‌کند.

خانه‌های هوشمند 

فناوری اینترنت اشیا با سرعت بخشیدن به فرآیند تصمیم‌گیری، ارائه گزینه‌های کارآمدتر انرژی، هوشمندسازی فضا و موارد دیگر، اقتصاد املاک و مستغلات را تغییر می‌دهد. احتمالاً برجسته‌ترین دسته محصولات آن دستیار خانگی مانند آمازون الکسا یا Google Home است. بلندگوهای هوشمند مانند آمازون Echo پخش موسیقی، تنظیم تایمر یا دریافت اطلاعات را آسان‌تر می‌کنند. سیستم‌های امنیتی خانه نظارت بر آنچه در داخل و خارج می‌گذرد یا دیدن و صحبت با بازدیدکنندگان را آسان‌تر می‌کنند. محصولات دوربین حلقه آمازون می‌تواند خانه شما را به پلیس متصل کند. در همین حال، ترموستات‌های هوشمند Google Nest می‌توانند به ما کمک کنند خانه‌هایمان را قبل از بازگشت گرم کنیم و لامپ‌های هوشمند را می‌توانیم حتی وقتی بیرون از خانه هستیم، کنترل کنیم. خانه‌های هوشمند جایی است که شرکت‌های بزرگ فناوری (به ویژه آمازون، گوگل و اپل) رقابت سختی دارند. درک بهتر از نحوه عملکرد خانه‌های ما می‌تواند به صرفه‌جویی در مصرف انرژی کمک کند. جنبه جدی‌تر برنامه‌های کاربردی خانه هوشمند مواردی است که با تسهیل ارتباط خانواده و مراقبین با آنها و نظارت بر نحوه زندگی آنها ارتباط دارد و به نگهداری سالمندان به طور مستقل کمک می‌کند.

هوشمندسازی شهری

پروژه‌های شهرهای هوشمند یکی از ویژگی‌های کلیدی اینترنت اشیا هستند. شهرهای هوشمند نوید تغییر نحوه تعامل شهروندان با محیط شهری را می‌دهند. فناوری شهر هوشمند هنوز آزمایشی است، اما در نهایت به مدیریت ترافیک، حمل و نقل عمومی، خدمات شهری، ایمنی و موارد دیگر کمک خواهد کرد. با وجود شبکه گسترده حسگرها در سطح شهر، برنامه‌ریزان می‌توانند در زمان واقعی دید بهتری از آنچه واقعاً اتفاق می افتد، به دست آورند. توانایی درک بهتر نحوه عملکرد یک شهر باید به برنامه ریزان اجازه دهد تا تغییراتی ایجاد کرده و بر بهبود زندگی ساکنان نظارت کنند. شهرها در حال حاضر مقادیر زیادی داده از دوربین‌های امنیتی و حسگرهای محیطی تولید می‌کنند و در ضمن دارای شبکه‌های زیرساخت بزرگی مانند کنترل چراغ‌های راهنمایی هستند. هدف پروژه‌های iot اتصال همه اینها و سپس تولید اطلاعات افزوده به این سیستم است. به لطف تداوم عرضه کنتورهای هوشمند، شرکت‌های خدمات شهری بالاترین کاربر اینترنت اشیا خواهند بود. شرکت‌های بزرگ فناوری، از جمله اپراتورهای تلفن همراه و شرکت‌های شبکه، پروژه‌های شهرهای هوشمند را به‌ عنوان یک فرصت بالقوه عظیم می‌بینند.

فناوری بلاکچین و IOT

ترکیب IoT و Blockchain، یعنی (Blockchain of Things) در حال تغییر شکل اقتصاد است. ترکیب این دو فناوری‌ به ایجاد یک بازار آنلاین کمک می‌کند. بازاری که در آن داده‌های همه شرکت‌ها و فروشگاه‌ها را می‌توان به طور ایمن و مؤثر به اشتراک گذاشت تا در نهایت، توسط دیگران استفاده شود. با خودکارسازی رویه‌های انطباق و پشتیبان، فناوری بلاک چین به سرعت بخشیدن به فرآیند سرمایه‌گذاری کمک می‌کند. به سرمایه گذاران کمک می کند تا ارزش واقعی فرصت‌های سرمایه گذاری را کشف کنند. فرآیند خودکار قراردادهای هوشمند جایگزین تلاش کاربران برای استفاده از سرمایه اشتراکی می‌شود. قرارداد هوشمند از طریق یک برنامه کاربردی فعال IoT ایجاد می‌شود. علاوه بر این، قرارداد هوشمند از نظر قانونی الزام‌آور است و شرایط و ضوابط قرارداد شامل هزینه‌های مالیات غیرمستقیم و عوارض گمرکی نیز خواهد بود.

امنیت و حریم خصوصی در IOT

امنیت یکی از بزرگترین مشکلات iot است. با همه مزایا، بسیاری از این نوآوری‌ها می‌توانند پیامدهای مهمی برای حریم خصوصی شخصی ما داشته باشند. حسگرها در بسیاری از موارد داده‌های بسیار حساس را جمع‌آوری می‌کنند. مانند اینکه شما در خانه خود چه می‌گویید و چه کاری انجام می‌دهید. به طرز شگفت‌انگیزی آسان است که از خوانش حسگرهای مختلف، چیزهای زیادی در مورد یک شخص پیدا کنید. هر جزء اطلاعات به دریاچه داده‌ای می‌رود که می‌تواند به شرکت‌ها کمک کند تا تصویری کامل از زندگی شما تولید کنند. آنچه برای این داده‌ها اتفاق می‌افتد، یک موضوع مهم حریم خصوصی است. این در حالی است که بسیاری از دستگاه‌های اینترنت اشیا به اصول اولیه امنیت مانند رمزگذاری داده‌ها فکر نمی‌کنند. شرکت‌ها در وهله اول از فروش شی هوشمند به شما درآمد کسب می‌کنند ولی در عین حال مدل کسب‌ و کار آنها می‌تواند شامل فروش حداقل بخشی از داده‌های خصوصی شما نیز باشد. حفظ امنیت این داده‌ها برای اعتماد مصرف‌کننده حیاتی است.

دستگاه‌های اینترنت اشیا در زمینه امنیت شهرت بدی به دست آورده‌اند. باگ‌های نرم‌افزارها به‌طور منظم کشف می‌شوند. دستگاه‌ها اغلب ابزارهای اصلی با سیستم‌عامل‌های ضعیف هستند. آنها برای کارهای فردی و حداقل تعامل انسانی طراحی شده‌اند و نمی‌توان آنها را اصلاح کرد، نظارت کرد یا به‌روز‌رسانی کرد. این به این معنی است که برای همیشه در معرض خطرند. از آنجایی که بسیاری از دستگاه‌ها در نهایت نسخه‌ای متن‌ باز از لینوکس را با پورت‌های شبکه مختلف در دسترس دارند، اهداف وسوسه‌انگیز برای هکرها ایجاد می‌کنند. هکرها اکنون به طور مرتب دستگاه‌های IoT مانند روترها و وب‌کم‌ها را مورد هدف قرار می‌دهند. برخی از گجت‌های پوشیدنی هوشمند حاوی حفره‌ها و خلاهای امنیتی هستند که به هکرها اجازه می‌دهد مکان کاربر را ردیابی کنند، مکالمات را استراق سمع کنند یا حتی با کاربر ارتباط برقرار کنند. این خصوصاً برای کودکان می‌تواند بسیار آسیب‌زا باشد. توانایی دستگاه‌های اینترنت اشیا برای ردیابی موقعیت مکانی کاربر یک نگرانی خاص در خصوص حریم خصوصی است. داده‌های مکان در تئوری ناشناس هستند، اما نیویورک تایمز گزارش گسترده‌ای تهیه کرده است که نشان می‌دهد، چگونه داده‌های ردیابی حرکات افراد باعث شناسایی هویت آن‌ها می‌شود. تلاش برای تولید اشیا هوشمند مقرون به صرفه احتمالاً این مشکلات را گسترده‌تر می‌کند. انتظار می‌رود دستگاه‌ها رمز عبور منحصربه‌ فردی داشته باشند، شرکت‌ها راه‌های ارتباط عمومی ارائه دهند تا هر کسی بتواند آسیب‌ را گزارش کند و آسیب‌های گزارش شده مورد بررسی قرار گیرد، همچنین تولیدکنندگان نسبت به به‌روزرسانی‌های امنیتی دستگاه‌ها اطمینان کافی را بدهند. 

در صنایع خطرات حتی بیشتر است. اینترنت اشیا محاسبات را فیزیکی می‌کند، بنابراین اگر همه چیز اشتباه پیش برود، می‌تواند عواقب بزرگی در دنیای واقعی داشته باشد. اتصال ماشین آلات صنعتی به شبکه‌های اینترنت اشیا خطر بالقوه کشف و حمله هکرها به این دستگاه‌ها را افزایش می‌دهد. جاسوسی صنعتی یا حمله مخرب به زیرساخت‌های حیاتی هر دو خطر بالقوه هستند. هک کردن سنسورهای کنترل کننده دما در یک نیروگاه می‌تواند اپراتورها را فریب دهد تا تصمیمی فاجعه بار بگیرند. کنترل یک ماشین بدون راننده نیز می‌تواند به فاجعه منجر شود. کسب‌ و کارها باید مطمئن شوند که این شبکه‌ها ایزوله و محافظت می‌شوند و رمزگذاری داده‌ها با امنیت حسگرها، و سایر اجزا ضروری است. 

آینده اینترنت اشیا چگونه پیش می‌رود؟

آینده iot روشن و عظیم است. تجهیزات صنعتی و خودرویی بزرگ‌ترین فرصت اشیا متصل را نشان می‌دهند. همچنین شاهد پذیرش سریع خانه‌های هوشمند و گجت‌های پوشیدنی در کوتاه مدت بودیم. طبق گزارش شرکت تحلیلگر فناوری IDC در سال ۲۰۲۰ هزینه‌های کسب و کار و مصرف کنندگان برای سخت‌افزار اینترنت اشیاء به ۳ تریلیون دلار رسید. Iot مقادیر زیادی از داده‌های آنلاین را تشکیل می‌دهد. سیسکو محاسبه می‌کند که اتصالات ماشین به ماشین که از برنامه‌های IoT پشتیبانی می‌کنند، بیش از نیمی از مجموع ۲۷ میلیارد دستگاه متصل را تشکیل می‌دهند و در سال ۲۰۲۱، ۵٪ از ترافیک IP جهانی را تشکیل می‌دهند. طبق گزارشی که توسط Business Insider تهیه شده است، ۲۴ میلیارد دستگاه اینترنت اشیا در سال ۲۰۲۰ نصب شده است. این دستگاه‌ها در این سال ۴.۴ زتابایت (یک تریلیون گیگابایت) داده تولید داشتند. گارتنر یکی دیگر از تحلیلگران فناوری، پیش‌بینی می‌کند تا سال ۲۰۲۵، بیش از ۷۵ میلیارد دستگاه اینترنت اشیا در سراسر جهان وجود خواهد داشت. ITC پیش‌بینی می‌کند که درآمد اینترنت اشیا در سال‌های آینده به ۳۰۰ میلیارد دلار برسد. این امر فرصت‌های شغلی زیادی را در صنعت فناوری و صنایع مختلف دیگر ایجاد می‌کند. بیش از ۵۰ درصد از شرکت‌ها در ایالات متحده با هدف صرفه‌جویی در هزینه، در توسعه اپلیکیشن IoT سرمایه‌گذاری کردند.

به گفته اشتون بنیانگذار iot اینترنت اشیا به‌ هم‌ پیوستگی سرمایه فرهنگی بشر، یعنی همان اشیا اطراف ما را، با به‌هم‌پیوستگی سیستم اطلاعات دیجیتال ما، یعنی همان اینترنت، پیوند می‌دهد. اینترنت اشیا یعنی این.