اینترنت اشیا (IOT) چیست و چه کاربردهایی دارد؟

اینترنت اشیا اصطلاحی است که در چند سال اخیر زیاد شنیده می شود و توجهات را به سمت خود جلب کرده است. به طوری که عده ای از آن به عنوان انقلاب صنعتی چهارم یاد می کنند. شاید کلمه انقلاب به نظر کمی اغراق آمیز بیاید، اما اگر بدانید گوگل در حال طراحی سیستمی است که زمان گریه نوزاد، خواب و بیداری و حرکات او را پیش بینی می کند، احتمالا نظرتان عوض خواهد شد! پس با ما همراه باشید تا با کابردهای شگفت انگیز اینترنت اشیا آشنا شوید.

اینترنت اشیا چیست؟

اینترنت اشیا که به اختصار IOT نیز گفته می شود و مخفف عبارت internet of things است، به معنی وصل شدن تمام اشیا به اینترنت می باشد و کاربرد آن حوزه های مختلف از جمله صنایع تولیدی، کشاورزی، حمل و نقل، آموزش، پزشکی و بهداشت، ورزش، هوافضا و صنعت ساختمان و مدیریت شهری را در بر می گیرد.

در واقع هر دستگاه فیزیکی که بتواند با یک شناسه منحصربه فرد در یک شبکه به تبادل اطلاعات بپردازد و از طریق اینترنت، سنسورها و سایر سخت افزارها امکان برقراری ارتباط و کنترل را داشته باشد، در تعریف IOT  قرار می گیرد. این ارتباط می تواند میان اشیا یا اشیا و انسان باشد.

 

اینترنت اشیا چطور کار می کند؟

اینترنت اشیا به طور کلی در 3 مرحله کار می کند. در مرحله اول از طریق سخت افزارهایی مانند سنسور (سنسورهای حرارتی، صوتی، روشنایی و …) داده ها جمع آوری می شوند. سپس این داده ها در یک فضای ابری نگهداری و به اشتراک گذاشته می شوند. ابزارهای جمع آوری اطلاعات از طریق اینترنت یا بلوتوث به فضای ابری متصل هستند. در نهایت داده های جمع آوری شده از طریق نرم افزارهای مربوطه ارزیابی شده و نتایج در اختیار کاربران قرار می گیرد. این ارزیابی ممکن است ساده باشد مثل خواندن درجه حرارت روی دستگاه ها یا پیچیده مثل تجزیه تصاویر ضبط شده در دوربین ها.

به طور کلی می توان گفت هر چیزی که فکرش را بکنید، شامل این ارزیابی ها می شود! سیستم های قدرتمند اینترنت اشیا مشخص می کنند چه اطلاعاتی مفید است و چه اطلاعاتی را باید نادیده گرفت. از این اطلاعات می توان برای شناسایی الگوها و آگاهی از مشکلات احتمالی قبل از بروز آن ها استفاده کرد. و این یعنی علاج واقعه قبل از وقوع!

مزایای اینترنت اشیا

• صرفه جویی در زمان
• صرفه جویی در هزینه ها
• کاهش تولید گازهای گلخانه ای
• تحلیل عملکرد و بازنگری در نحوه ارائه خدمات و تولید کالاها
• پاسخگویی و تعامل بیشتر و بهتر بین دستگاه ها
• حذف کارهای تکراری و زمان بر و در نتیجه افزایش کارایی و بهره وری
• شناسایی الگوهای رفتاری مشتریان و نیازهای مصرف کنندگان به دلیل دسترسی بیشتر به اطلاعات و ارائه خدمات به روز به مشتریان
• امکان انجام کارها به صورت دورکاری و افزایش انعطاف پذیری
• کاهش نیاز به نیروی انسانی

کاربردهای اینترنت اشیا

داده ها در سال 2020 نشان می دهد که بیشترین کاربرد IOT در حوزه تولید و صنعت، حمل و نقل، انرژی، خرده فروشی و تا حدودی هم بخش بهداشت بوده است. اما اجازه دهید ببینیم اینترنت اشیا با کاربردهای متنوع و هیجان انگیزش چطور جهان ما را دگرگون می کند.

 

1. کاربرد اینترنت اشیا در بخش پزشکی

آیا داستان مردی که به کمک ساعت اپل از مرگ نجات یافت را شنیده اید؟! بله حقیقت دارد. ماجرا این است که یک مرد در آمریکا به طور ناگهانی زمین خورده و بیهوش می شود. در حالی که هیچکس در نزدیکی او حضور نداشته، اما ساعت اپل منجی این مرد می شود و از طریق قابلیت تماس خودکار بعد از سقوط، پلیس را به بالین وی می رساند.

در واقع ساعت اپل می تواند به صورت لحظه به لحظه ضربان قلب افراد را اندازه بگیرد و در صورت سقوط ناگهانی و عدم تحرک از طریق اطلاعاتی که از حسگرها و شتاب سنج ها دریافت می کند، نیروهای امدادی را باخبر کند. این قابلیت پیشتر جان یک کوهنورد در نیوجرسی را هم نجات داده بود.

از دیگر کاربردهای IOT در حوزه سلامت و بهداشت می توان به افزایش دقت و سرعت مراحل درمان، مدیریت پیشرفته دارو، کاهش زمان انتظار بیماران در اورژانس، نظارت بر سلامت افراد از راه دور و در نهایت مقابله با بیماری های مزمن اشاره کرد.

 

2. کاربرد اینترنت اشیا در کشاورزی

گفته می شود تا سال 2050 جمعیت جهان به 10 میلیارد نفر رسیده و نیاز به غذا 70% افزایش خواهد یافت. این آمار و ارقام بیش از هر چیز ضرورت کشاورزی هوشمند را نشان می دهد. سیستم آبیاری هوشمند، نظارت بر دام و بررسی وضعیت سلامت و رشد آن ها، سمپاشی محصولات، نقشه برداری و بررسی مزارع از طریق هواپیماهای خودکار بدون سرنشین، شناسایی و مبارزه با آفات و بیماری ها، کنترل نور، رطوبت، دما و کیفیت خاک بخشی از خدماتی است که در حوزه کشاورزی هوشمند ارائه می شود.

3. کاربرد IOT در حوزه آموزش

شاید هیچ چیز به اندزه ویروس کرونا (کویید 19) نمی تواند نقش اینترنت اشیا در آموزش را توصیف کند! به لطف اینترنت و آموزش مجازی، افراد می توانند بدون نیاز به حضور فیزیکی در محیط آموزشی و در محیط امن خانه مشغول تحصیل شوند و در عین حال امکان مرور چندین باره دروس را هم  داشته باشند. ضمنا هزینه های جاری مدارس مثل آب، برق و … نیز به طور کامل حذف می شود.

به کمک این سیستم مربیان آموزشی قادرند بهترین نکات و روش های آموزشی را با هم به اشتراک بگذارند و باعث بهبود کیفیت آموزش شوند. استفاده از جزوه های PDF و آموزش های ویدئویی، صوتی و تصویری، منجر به حذف کاغذ و در نتیجه کمک به محیط زیست نیز خواهد شد.

از طرفی شرکت‌ها و استارت‌آپ های بسیاری نیز در حال توسعه خدمات و برنامه‌هایی هستند که در کلاس درس استفاده می‌شوند. تجهیزاتی مانند بردهای هوشمند، زنگ هوشمند، دستگاه های حضور و غیاب هوشمند، ویدئو پروژکتورها و میکروسکوپ های دیجیتالی، انواع لبتاب و تبلت های متصل به اینترنت و سیستم های هوشمند مربوط به ساختمان نیز به کمک اینترنت اشیاء توانسته اند مفهومی ایده آل از یک مدرسه هوشمند را ارائه دهند.

4. کاربرد اینترنت اشیا در ورزش

اینترنت اشیا به مربیان ورزشی کمک می کند تا از طریق حسگرهایی که در طول مسابقه به بازیکنان متصل است، عملکرد و کارایی آن ها را بسنجند و نقاط ضعف و قوت را شناسایی کنند. همچنین پزشکان ورزشی و فیزیوتراپیست ها می توانند با جاسازی کفی های هوشمند و تراشه های داخلی ردیابی، روند درمان و بهبود بازیکنان را سریع تر کنند و آسیب ها را کاهش دهند. فناوری تشخیص عبور توپ از خط، کفش های مجهز به سنسور فشار، استادیوم های هوشمند و افزایش تعامل هواداران بخشی از قابلیت های IOT در ورزش است.

 

5. کاربرد اینترنت اشیا در حمل نقل

یکی دیگر از کاربردهای مهم IOT در زمینه حمل و نقل است که باعث بهبود امنیت جاده ای و افزایش سرعت می شود. از دیگر کاربردها و قابلیت ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• بررسی الگوهای ترافیکی و کمک به مردم در زمان بندی و کاهش ازدحام

• پارکینگ هوشمند

• استفاده از سیستم پرداخت خودکار عوارض و کاهش صف های باجه های عوارض

• استفاده از سنسورها، رادارها و دوربین های داخل خودرو برای جلوگیری از تصادفات

• سیستم های ردیابی خودرو و نظارت بر رفتار رانندگان

• خودروهای اتوپایلت یا خودران

• مصرف بهینه سوخت

• خودروهای تمام الکترونیک و کاهش آلودگی زیست محیطی

 

امنیت اینترنت اشیا؛ یک چالش بزرگ!

IOT با همه قابلیت ها و مزایای پرشمار و جذابی که دارد، اما در زمینه امنیت و نقض حریم خصوصی افراد مخالفان سرسختی را پیش روی خود می بیند. منتقدان این سیستم معتقدند هیچ تضمینی برای حفظ اطلاعات از حمله هکرها و جاسوسی وجود ندارد و این یکی از بزرگ ترین معایب اینترنت اشیا محسوب می شود. این نگرانی ها به ویژه برای دولت ها وجود دارد که ممکن است اطلاعات محرمانه و امنیتی آن ها در اختیار هکرها قرار گرفته یا حتی مکالمات شنود و در نهایت از این داده ها برای انجام عملیات خرابکارانه استفاده شود.

برای مثال در سال 2016 یک هکر چندین وب سایت و شبکه اجتماعی از جمله توئیتر را برای حدود 2 ساعت از کار انداخت! این خطر می تواند هر وسیله متصل به اینترنت از یخچال و قفل های هوشمند گرفته تا وسایل حمل و نقل را نیز شامل شود. رمزهای عبور ضعیف و قابل حدس، مشکلات سخت افزاری و نبود سازوکار بروزرسانی ایمن سیستم عامل ها و نرم افزارها بخشی از دلایلی هستند که باعث به خطر افتادن امنیت اطلاعات می شوند.

 

اینترنت اشیا در ایران

اینترنت اشیا در ایران هم مانند تمام نقاط دنیا نوپا و نوظهور محسوب می شود و هنوز راه زیادی برای عملیاتی شدن آن باید طی شود. اما با این وجود در کشور ما این سیستم ها بیشتر در زمینه هوشمندسازی تجهیزات ساختمان (BMS) از جمله سیستم گرمایش و سرمایش، سیستم روشنایی و … استفاده می شود. آمریکا و اروپا از پیشگامان این سیستم در جهان هستند.

 

سخن پایانی؛

همانطور که دیدید، اینترنت اشیا در تمام زمینه ها کاربرد دارد و استفاده گسترده از آن مزایای بی شمار و در عین حال چالش های خاصی به همراه دارد. با این تفاسیر آیا هنوز هم فکر می کنید کلمه انقلاب اغراق آمیز است؟! نظرات خود در مورد این مطلب را در قسمت دیدگاه همین صفحه با ما به اشتراگ بگذارید.