اینترنت اشیا

زمان تخمینی مطالعه: 13 دقیقه 

اینترنت اشیا یا اینترنت چیزها (Internet Of Thing) به مجموعه‌ای از دستگاه‌های الکترونیکی متصل به اینترنت اشاره دارد که قابلیت جمع‌آوری، ارسال و تبادل داده‌ها را دارند. این دستگاه‌ها می‌توانند انواع مختلفی از حس‌گرها دستگاه‌های تشخیصی، دستگاه‌های کنترلی، دستگاه‌های اندازه گیری و تجهیزات را شامل شوند.  با استفاده از اینترنت چیزها، دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف می‌توانند با هم تعامل کرده و داده‌هایی در ارتباط با دما، رطوبت، فشار، موقعیت جغرافیایی و سایر پارامترهای مربوط به محیط را جمع‌آوری کنند و از طریق اینترنت، این داده‌ها را به یک سرور ابری یا مرکز داده لبه ارسال کنند.

با توجه به قابلیت ارتباطی تجهیزات اینترنت چیزها، این فناوری در حوزه‌های مختلفی مانند خانه‌های هوشمند، صنایع، بهداشت و درمان، حمل و نقل، کشاورزی و شهرهای هوشمند قابل استفاده است. همین مساله باعث شده تا اینترنت چیزها به بهبود عملکرد و بهینه‌سازی فرآیندهای مختلف و همچنین بهبود کیفیت زندگی مردم کمک کرد. به طور کلی، اینترنت اشیا/چیزها به‌عنوان یک فناوری رو به رشد، در بسیاری از حوزه‌ها کاربرد دارد. برخی از حوزه‌هایی که اینترنت چیزها می‌تواند در آن‌ها مورد استفاده قرار بگیرد به شرح زیر هستند:

خانه‌های هوشمند

خانه هوشمند به خانه‌ای گفته می‌شود که با استفاده از فناوری‌های مدرن و دستگاه‌های الکترونیکی هوشمند به کاربران اجازه می‌دهد تجهیزات مختلف خانه را کنترل کنند. در خانه هوشمند، تجهیزات دستگاه‌های الکترونیکی مختلفی روشنایی، سامانه‌های گرمایش و سرمایش، پرده‌ها و لوازم آشپزخانه به اینترنت متصل شده‌اند و نه تنها به کاربران امکان مدیریت هوشمند خانه را می‌دهند، بلکه اجازه می‌دهند از راه دور به مدیرت لوازم بپردازد. به‌طور مثال، هنگامی که در فصل تابستان در حال بازگشت به خانه هستید، قادر هستید ده دقیقه زودتر از رسیدن به خانه، تجهیزات سرمایشی را روشن کنید تا هوای خانه خنک شود و از طرفی در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنید. علاوه بر این، تجهیزات هوشمند از طریق اینترنت و زیرساخت‌های ابری قادر هستند گزارش دقیقی در ارتباط با شرایط محیطی در اختیار مصرف‌کنندگان قرار دهند.

کاربران می‌توانند با استفاده از دستگاه‌های هوشمند مانند تلفن همراه، تبلت و کامپیوتر و از طریق اینترنت به تنظیمات خانه خود دسترسی داشته باشند و کنترل کاملی بر مولفه‌های خانه اعمال کنند. به‌عنوان مثال، با استفاده از یک دستگاه هوشمند، می‌توانید سیستم روشنایی خانه خود را کنترل کنید و چراغ‌ها را به صورت شکل خودکار روشن و خاموش کنید یا با استفاده از یک ترموستات هوشمند، دمای خانه خود را تنظیم کنید. علاوه بر این، خانه هوشمند می‌تواند به کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های خانه کمک کند و بهبود کیفیت زندگی کاربران را به ارمغان آورد. خانه هوشمند می‌تواند به شما کمک کند تا هزینه‌های خانه‌تان را به دو روش زیر کاهش دهید:

بهینه‌سازی مصرف انرژی: به طور مثال، اگر شما در خانه هوشمند خود دستگاه‌های کنترل از راه دوری داشته باشید، می‌توانید آن‌ها را به گونه‌ای تنظیم کنید که در زمان‌هایی که شما در خانه نیستید، خاموش شوند و به این ترتیب در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنید. همچنین، با استفاده از سامانه خانه هوشمند، می‌توانید میزان مصرف انرژی دستگاه‌های مختلف را بررسی کنید که نقش مهمی در کاهش هزینه‌ها دارد.

کاهش هزینه‌های امنیتی: با استفاده از حسگرها و دوربین‌های هوشمند می‌توانید در صورت شناسایی هرگونه فعالیت مشکوک در خانه، به‌صورت خودکار به نزدیک‌ترین مرکز پلیس گزارش دهید یا سامانه را به گونه‌ای تنظیم کنید که به شکل خودکار هشداری برای مرکز پلیس ارسال کند.

واحدهای تولیدی و صنعتی

اینترنت اشیا در صنعت نقش بسیار مهم و کلیدی دارد که کاهش مصرف انرژی، افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و بهبود کیفیت کالاها و محصولات را باید از مهم‌ترین آن‌ها توصیف کرد. اینترنت چیزها فناوری نوظهور و جدیدی نیست، اما چند سالی است صنایع و واحدهای تولیدی به شکل جدی به سراغ آن رفته‌اند. اینترنت چیزها یا به عبارت دقیق‌تر، اینترنت اشیا صنعتی به دلایل زیر مورد توجه واحدهای تولیدی و صنعتی قرار دارد:

بهبود کارایی: با استفاده از اینترنت چیزها، واحدهای تولیدی و صنعتی می‌توانند فرآیندهای خود را بهبود بخشند و کارایی را افزایش دهند. به طور مثال، با استفاده از حسگرهای اینترنت اشیا می‌توانید داده‌های مربوط به دما، فشار، رطوبت و غیره را جمع‌آوری کرده، آن‌ها را به شکل دستی یا خودکار تجزیه و تحلیل کنید و اقدامات لازم را انجام دهید.

کاهش هزینه‌ها: یکی از دلایل مهم استفاده از اینترنت چیزها در واحدهای تولیدی کاهش هزینه‌ها است. به‌طور مثال، با استفاده از حسگرهای اینترنت چیزها می‌توانید به طور دقیق‌تر و بهینه‌تری مصرف انرژی و سایر منابع را کنترل کنید که نقش مهمی در کاهش هزینه‌ها دارد.

بهبود ایمنی: اینترنت چیزها به کارشناسان شبکه مستقر در کارخانه‌ها و واحدهای تولیدی کمک می‌کند یک زیرساخت امنیتی کاملا خودکار و هوشمند را پیاده‌سازی کنند. به طور مثال، با استفاده از حس‌گرهای اینترنت چیزها می‌توانید نظارت جامعی بر محیط داشته باشید و از طریق یک داشبورد امنیتی یکپارچه به تمامی گزارش‌ها و هشدارها دسترسی پیدا کنید. جالب آن‌که می‌توان از ترکیب پهبادها و سامانه‌های نظارت تصویری برای پوشش‌دهی منطقه گسترده‌ای استفاده کرد.

بهبود کیفیت: همان‌گونه که اشاره کردیم، اینترنت چیزها و حس‌گرها می‌توانند به بهبود کنترل کیفیت محصولات کمک کنند. به طور مثال، هر زمان که قطعات درون دستگاه‌ها نشانه‌ای مبنی بر خرابی از خود نشان دادند، به سرعت به مسئولان مربوط گزارش دهند تا به موقع قطعه معیوب را با نمونه سالم جایگزین کنند. اکنون به این پرسش مهم می‌رسیم که چگونه امکان پیاده‌سازی اینترنت چیزها در واحدهای صنعتی وجود دارد؟ روش‌های مختلفی برای پیاده‌سازی اینترنت چیزها در واحدهای تولیدی وجود دارد که یکی از آن‌ها به شرح زیر است:

 بررسی نیازهای خود: برای پیاده‌سازی اینترنت چیزها در واحد تولیدی، ابتدا باید نیازهای خود را بررسی کرده و مشخص کنید که کدام بخش‌های فرآیندهای خود را می‌توانید با استفاده از اینترنت چیزها بهبود بخشید.

انتخاب حس‌گرها و دستگاه‌های اینترنت چیزها: برای پیاده‌سازی اینترنت چیزها در واحد تولیدی، باید حس‌گرها و دستگاه‌های مناسب را برای جمع‌آوری داده‌های مورد نیاز خود انتخاب کنید. به طور مثال، می‌توانید از حسگرهای کنترل دما، رطوبت، فشار، وزن و غیره استفاده کنید.

تجهیزات شبکه و پهنای باند مناسب: برای پیاده‌سازی اینترنت چیزها نیازمند تجهیزات شبکه و پهنای باند مناسب برای انتقال داده‌های حس‌گرها هستید. به‌طور مثال، می‌توانید از شبکه‌های محلی بی‌سیم، شبکه‌های اترنت یا شبکه‌های سلولی استفاده کنید. همچنین، سیم کارت‌های اینترنت چیزها نیز برای این منظور طراحی شده‌اند.

پردازش داده‌ها: برای استفاده مطلوب از قابلیت‌های مختلف اینترنت چیزها نیازمند ابزارها و زیرساخت‌هایی هستید که اجازه دهند، داده‌های جمع‌آوری شده توسط حس‌گرها را پردازش کنید. می‌توانید از نرم‌افزارهای مدیریت داده‌ها یا پلت‌فرم‌های اینترنت چیزها مثل AWS IoT، Azure IoT، IBM Watson IoT و… استفاده کنید.

 ارتباط با تجهیزات: برای پیاده‌سازی اینترنت چیزها در واحد تولیدی باید یک رابط کاربری مناسب برای مدیریت و کنترل دستگاه‌های خود ایجاد کنید. برای مثال، می‌توانید از اپلیکیشن‌های موبایل یا وب‌سایت‌های کنترل و نظارت بر تجهیزات اینترنت چیزها استفاده کنید.

در مجموع، پیاده‌سازی اینترنت چیزها در واحد تولیدی نیازمند بررسی دقیق نیازها و انتخاب مناسب تجهیزات و نرم‌افزارهای مربوط است. همچنین، برای پیاده‌سازی موفق باید از فناوری‌های روز استفاده کنید و با توجه به نیازهای خود طرحی کارآمدی را طراحی و پیاده‌سازی کنید.

اینترنت اشیا در بهداشت و سلامت

یکی از مهم‌ترین کاربردهای اینترنت اشیا در حوزه بهداشت و سلامت است و به‌عنوان یک فناوری نوین می‌تواند کیفیت ارائه خدمات و مراقبت‌های بهداشتی و پزشکی را به شکل قابل توجهی افزایش دهد. در این حوزه، اینترنت چیزها می‌تواند به‌شکل گسترده‌ای در موارد زیر مورد استفاده قرار گیرد:

نظارت بر سلامت: از طریق اتصال دستگاه‌های پوشیدنی می‌توان به شکل 24 ساعته اطلاعات مربوط به سلامتی فرد را جمع‌آوری کرده و تحلیل کرد. این داده‌ها می‌تواند برای تشخیص و پیش‌بینی بیماری‌ها و پیشگیری از آن‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

پیشگیری از بیماری‌ها: با استفاده از حس‌گرها و دستگاه‌هایی که به اینترنت متصل هستند، می‌توان به شکل فعالیت‌های روزانه، شرایط محیطی، وضعیت هوا و غیره را مانیتور کرده و به سرعت به کادر درمان اطلاع داد تا مانع بروز بیماری‌های همه‌گیری مثل کرونا شد.

نظارت بر وضعیت بیماران: از طریق دستگاه‌های متصل به بیماران مثل تجهیزات پوشیدنی می‌توان به‌صورت مستمر شرایط روزانه بیماران را مورد بررسی قرار داد. به بیان دقیق‌تر، وضعیت ضربان قلب، فشار خون، قند و غیره را می‌توان به شکل مستمر و از راه دور زیر نظر گرفت و در صورت تغییر در هر یک از موارد یاد شده، به شکل لحظه‌ای پیامی برای پزشکان یا بیماران ارسال کرد تا اقدامات لازم را انجام دهند.

ارائه خدمات بهتر مراقبتی: با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده، امکان بهبود و بهینه‌سازی خدمات بهداشتی و پزشکی وجود دارد. این اطلاعات می‌تواند به پزشکان و سایر کارکنان مراقبت‌های بهداشتی کمک کند تا خدمات بهتری را به بیماران ارائه دهند.

به‌طور کلی، اینترنت چیزها در حوزه بهداشت و سلامت می‌تواند دستاوردهای زیادی برای این صنعت به‌همراه داشته باشد. با توجه به افزایش تعداد دستگاه‌های هوشمند و پوشیدنی‌ها، به احتمال زیاد در آینده این تجهیزات نقش مهمی در نجات جان مردم خواهند داشت.

شهر هوشمند

شهر هوشمند (Smart City) شهری است که با استفاده از فناوری‌های نوین، شرایط زندگی، کار و سکونت را برای شهروندان بهتر می‌کند. در شهر هوشمند، فناوری‌های ارتباطی، اطلاعاتی و نرم‌افزاری برای ارتقای کیفیت زندگی شهروندان، کاهش هزینه‌های اجرایی شهری و به‌منظور حفظ محیط زیست به کار گرفته می‌شوند. برخی از ویژگی‌های شهر هوشمند به شرح زیر هستند:

1. مدیریت پایدار منابع آب، انرژی و پسماندها
2. پیشگیری و مدیریت بحران‌های طبیعی و پاسخ به آن‌ها
3. حمل و نقل هوشمند، شامل حمل و نقل عمومی و خصوصی
4. ارائه خدمات الکترونیکی و دسترسی به اطلاعات شهری، از جمله اطلاعات در مورد ترافیک، پارکینگ، وضعیت امنیتی و غیره
5. ارتقای سطح کیفیت زندگی شهروندان، به‌طور مثال با ایجاد فضاهای سبز و تفریحی و ارائه خدمات بهداشتی و پزشکی بهینه‌سازی شده
6. مشارکت شهروندان در تصمیم‌گیری‌های شهری و ارتباط مستمر با شهروندان

در کل، اهداف شهر هوشمند، بهبود کیفیت زندگی شهروندان، کاهش هزینه‌های اجرایی شهری و حفظ محیط زیست هستند. با پیشرفت فناوری، شهر هوشمند به‌عنوان یک راهکار برای مدیریت بهتر شهرها مورد توجه بسیاری از کشورها قرار گرفته است. به طور مثال، با استفاده از دستگاه‌های متصل به اینترنت می‌توان ترافیک شهری به شکل بهتری مدیریت کرد و مشکلات دیگری مانند پارکینگ و مدیریت پسماند را حل کرد. یک شهر هوشمند از چه فناوری‌های هوشمندی استفاده می‌کند؟ برخی از فناوری‌های کلیدی یک شهر هوشمند به شرح زیر هستند:

اینترنت اشیا : زیربنای اصلی یک شهر هوشمند را اینترنت چیزها شکل می‌دهد که با استفاده از حس‌گرها و دستگاه‌های متصل به اینترنت اجازه می‌دهد به اطلاعات مربوط به ترافیک، پارکینگ، درجه حرارت، میزان رطوبت، آلودگی هوا، شاخص کیفیت و سالم بودن آب، میزان مصرف انرژی و غیره دسترسی داشت و از این اطلاعات برای ارائه خدمات بهتر به مشتریان استفاده کرد.

شبکه‌هایی از حس‌گرها: این شبکه‌ها به منظور جمع‌آوری اطلاعات محیطی مانند دما، رطوبت، نور، صوت و غیره طراحی می‌شوند. این اطلاعات می‌توانند به بهبود شرایط محیطی و دست‌یابی شهر هوشمند به بالاترین استانداردها ممکن مورد استفاده قرار گیرند.

هوش‌مصنوعی: برنامه‌ریزان شهری می‌توانند از هوش‌مصنوعی برای جمع‌آوری و تحلیل داده‌های شهری استفاده کنند. این فناوری قابلیت آن‌را دارد تا طیف گسترده‌ای از کارها را خودکارسازی کند و بدون نیاز به عامل انسانی بخش عمده‌ای از کارها را انجام دهد. به بیان دقیق‌تر، در یک شهر هوشمند تنها به افرادی نیاز داریم که نظارت کلی بر فناوری‌ها و تجهیزات داشته باشد و اجازه دهند هوش‌مصنوعی فرآیند مدیریت کارها را بر عهده بگیرد.

شبکه‌های ارتباطی: تمامی فناوری‌هایی که در یک شهر هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرند نیازمند شبکه‌های ارتباطی پر سرعتی مثل 5G و شبکه‌های بی‌سیم هستند تا توانایی برقراری ارتباط با یکدیگر و سایر تجهیزات در شهر هوشمند را داشته باشند.

نرم‌افزارهای تحلیل داده: نرم‌افزارهای تحلیل داده مانند سامانه‌های پیش‌بینی ترافیک، سامانه‌های پیش‌بینی شرایط آب و هوایی و نرم‌افزارهای نظارت بر آب و برق و گاز با تحلیل داده‌ها به برنامه‌ریزان شهری کمک می‌کنند تا بدانند میزان مصرف در چه بخش‌هایی از شهر زیاد است و در چه اوقاتی از شبانه‌روز، شبکه‌های توزع انرژی در پیک مصرف قرار می‌گیرند.

در مجموع، استفاده از این فناوری‌ها و سامانه‌ها در شهر هوشمند به بهبود شرایط شهری و کاهش هزینه‌های اجرایی شهری کمک می‌کند. همچنین، این فناوری‌ها می‌توانند بهبود کیفیت زندگی شهروندان را نیز به همراه داشته باشند.

کشاورزی هوشمند

اینترنت اشیا نقش مهمی در کشاورزی نوین و کاهش مصرف منابع استراتژیک مثل آب‌های زیرزمینی دارد. با استفاده از حس‌گرها و دستگاه‌های متصل به اینترنت می‌توانید باغات و مزارع خود را به شکل دقیقی زیر نظر بگیرد، کنترل کیفیت خاک و میزان رطوبت آن‌را بررسی کنید و به شکل کارآمدی به آب‌یاری مزارع و باغ‌ها بپردازید.

حمل و نقل هوشمند با اینترنت اشیا 

ناوگان حمل و نقل شهری ضمن آن‌که نقش کلیدی در جابه‌جایی مردم دارد، از طرفی نقش مهمی در آلودگی هوا و مصرف سوخت‌های فسیلی دارد. حال اگر وسایل نقلیه عمومی فسیلی با نمونه‌های الکترونیکی جایگزین شوند، آن‌گاه میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای به شکل قابل‌توجهی کاهش پیدا می‌کند. تاکسی‌های پرنده، پهپادهای قابل استفاده در صنعت پست، دوچرخه‌های هوشمند و غیره که مجهز به الگوریتم‌های هوشمند مسیریابی هستند نه تنها زمان سفرهای شهری را کاهش می‌دهند، بلکه هزینه‌های مصرف انرژی را پایین می‌آورند.

کلام آخر

آینده اینترنت اشیا بسیار با شکوه به نظر می‌رسد. با افزایش اتصال دستگاه‌ها به اینترنت و افزایش توانایی حس‌گرها، تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت چیزها افزایش چشم‌گیری خواهند داشت. اینترنت چیزها می‌تواند در زمینه‌های مختلفی مانند شهر هوشمند، خانه هوشمند، خودروهای هوشمند مورد استفاده قرار گرفته و انقلاب صنعتی چهارم را رقم بزند.  یکی از مسایلی که در آینده اینترنت چیزها باید به آن توجه کرد، امنیت اطلاعات است. با توجه به حجم بالای داده‌های جمع‌آوری شده توسط اینترنت چیزها، محافظت از این داده‌ها امری حیاتی است. همچنین، با توجه به این‌که بسیاری از تجهیزات اینترنت چیزها دارای ضعف‌های امنیتی هستند، نیاز به توسعه روش‌های امنیتی قوی‌تر برای محافظت از تجهیزات اینترنت چیزها ضروری است.

در مجموع، اینترنت چیزها می‌تواند با افزایش دسترسی به داده‌ها و بهبود ارتباط بین دستگاه‌ها، بهبود چشم‌گیری در زمینه‌های مختلفی مانند بهبود شرایط شهری، بهبود مدیریت انرژی و بالا بردن کیفیت زندگی شهروندان را به همراه داشته باشد.

بخوانید: نگاهی به چند محصول آر اند ام (R&M)