اینترنت اشیاء یا IOT چیست و چه کاربردهایی دارد؟

تاریخچه iot

نظریه اینترنت اشیا برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون بیان شد اما چند سالی است که پیدایش اینترنت اشیا به طور جدی روی دنیای IT تاثیر گذاشته و در حال حاضر اکثر کسب‌وکارها در حال حرکت به سمت استفاده وسیع از این تکنولوژی هستند.

Internet of Things به اختصار IOT و یا همان اینترنت اشیا چیز جدید و نا آشنایی نیست چون اولین نمونه استفاده از این تکنولوژی؛ تولید و رونمایی از توستر متصل به اینترنت توسط یک کمپانی در کنفرانسی در سال ۱۹۸۹ بود.

اینترنت اشیا به عنوان انقلاب صنعتی بعدی نامیده می‌شود و پیاده سازی پروژه های اینترنت اشیا، روش تعامل تمام کسب و کارها، دولت ها و مصرف کنندگان را با دنیای فیزیکی تغییر خواهد داد.

اینترنت اشیا – iot چیست؟

معنی iot چیست؟ امروزه نصب و راه اندازی شبکه و ارتباط بین کامپیوترها و اشیا نیازی رایج و مرسوم است که به بهبود کیفیت زندگی افراد کمک شایانی می‌کند. اینترنت اشیا یعنی اتصال دستگاه‌های مختلف به یکدیگر از طریق اینترنت. به کمک اینترنت اشیا برنامه‌ها و دستگاه‌های مختلف می‌توانند از طریق اتصال اینترنت با یکدیگر و حتی انسان تعامل و صحبت کنند. مثلا یخچال های هوشمندی که به اینترنت متصلند و شما را از موجودی و تاریخ انقضا مواد خوراکی داخل آن با خبر می‌کنند. در واقع، اینترنت اشیا شما را قادر می سازد تا اشیا مورد استفاده خود را از راه دور و به کمک زیرساخت‌های اینترنتی مدیریت و کنترل کنید.

اینترنت اشیا برای ادغام مستقیم دنیای فیزیکی و سیستم‌های مبتنی بر کامپیوتر فرصت هایی ایجاد می‌کند؛ سیستم هایی مانند؛ خودروهای هوشمند، یخچال‌های هوشمند، خانه‌های هوشمند، اسکنرهای امنیت سایبری بیومتریک، تجهیزات کارخانه هوشمند، مثال هایی از اینترنت اشیا هستند که این روزها زیاد به گوشتان می‌خورد. همه این دستگاه ها در زیر مجموعه اینترنت اشیا قرار می‌گیرند.

در تکنولوژی iot در اشیای فیزیکی، نرم افزارها، تکنولوژی‌ها و سنسورهایی تعبیه شده تا اتصال و تبادل اطلاعات با دیگر دستگاه‌ها و سیستم‌ها، روی اینترنت فراهم شود.

اینترنت اشیا چگونه کار می کند؟

دستگاه‌های مجهز به تکنولوژی iot مجهز به سنسورهایی هستند که به پلتفرم iot وصلند و اطلاعات دستگاه‌های مختلف را یکپارچه می‌کنند و ارزشمندترین اطلاعات را بر اساس نیاز تعیین شده، آنالیز می‌کنند.

اینترنت اشیا دقیقا می‌داند کدام اطلاعات مفید هستند و کدام اطلاعات را با خیال راحت می‌تواند کنار گذارد. این اطلاعات برای تشخیص الگوها، ارایه توصیه و تشخیص مشکلات احتمالی قبل از وقوع استفاده می‌شوند. نتیجه این است که می‌توانیم تصمیمات هوشمندانه‌تری بگیریم.

پس از دریافت اطلاعات توسط سنسورها، اطلاعات به سرور اینترنت اشیا منتقل می‌شوند تا ذخیره، دسته‌بندی و آنالیز شوند. برای انجام این کارها نیاز به پلتفرم اینترنت اشیا است تا دریافت، تبدیل و انتقال اطلاعات، تامین امنیت و سازگاری با پلتفرم‌های دیگر برای دریافت و تبدیل اطلاعات و … تامین شود. از جمله پلتفرم های اینترنت اشیا عبارتند از: Google IoT Cloud و AWS IoT Core و Artik Cloud و Microsoft Azure IoT.

کاربرد اینترنت اشیا چیست؟

مصرف کنندگان اینترنت اشیا در سه حوزه زیر است:

1. کسب‌وکارها می توانند روند کار خود را با وجود اینترنت اشیا بهبود دهند چرا که iot باعث کاهش هزینه های عملیات. افزایش بهره‌وری، گسترش بازار و محصولات جدید می‌شود.
2. دولت‌ها برای کاهش هزینه ها و بهبود کیفیت زندگی شهروندانشان روی افزایش بهره‌وری تمرکز می‌کنند و از اینترنت اشیا در این زمینه استفاده می‌کنند.
3. مردم به عنوان استفاده کنندگان IoT در کنار کسب‌وکارها و دولت‌ها قرار دارند.

حال بیایید کاربرد اینترنت اشیا در زمینه‌های مختلف و مثال هایی از اینترنت اشیا را بخوانیم:

کاربردهای اینترنت اشیا در کامپیوتر: قابلیت اتصال به اینترنت و انتقال اطلاعات دو ویژگی مهم اینترنت اشیا است پس هر دستگاهی که این دو شاخص را دارد می‌تواند به عنوان iot در نظر گرفته شود پس کامپیوتر و لپ تاپ و اسمارت فون، جزو اینترنت اشیا هستند. اینترنت اشیا به همراه هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و فضای ابری، جزو عناصر مهم در تکنولوژی‌های پیشرفته یا اصطلاحا High Tech است.

کاربرد اینترنت اشیا در زندگی: از نمونه‌های کاربرد اینترنت اشیا در زندگی می‌توان از دستگاه‌های هوشمند مانند اجاق گاز، یخچال، ظرفشویی، لباسشویی، قهوه‌ساز، آرام‌پز، اسباب بازی و ترموستات نام برد. در این سیستم‌ها، امنیت هوشمند، قفل هوشند و اخطارهای هوشمند وجود دارد. سیستم‌های امنیت خانگی هوشمند و تجهیزات پوشیدنی در زمینه سلامت، هم از دیگر کاربردهای اینترنت اشیا در زندگی است.

اینترنت اشیا در کشاورزی: کشاورزی در حال تحول شگرفی است و استفاده از تجهیزات خودران کشاورزی، کشاورزی توسط دست انسان را به سمت کشاورزی هوشمند و پیشرفته می‌برد: نظارت و مانیتورینگ زمین کشاورزی از راه دور با وجود سنسورهای نور، رطوبت و دما قابل انجام است. نتیجه آن افزایش حجم و کیفیت تولید و افزایش بهره‌وری است.
اینترنت اشیا در پزشکی: گزارش‌‌‌‌‌گیری و مانیتورینگ لحظه‌‌‌‌‌ای وضعیت بیمار، هشدار در شرایط اضطراری بیمار، درمان از راه دور و عدم نیاز به حضور فیزیکی که خود باعث کاهش بسیاری هزینه‌ها می‌شود.

اینترنت اشیای اجتماعی: Social Internet of Things یا اینترنت اشیای اجتماعی باعث برقراری ارتباط بین شبکه‌های اجتماعی و اینترنت اشیا می‌شود. این مدل اینترنت اشیا نسبت به دیگر انواع اینترنت اشیا جدیدتر است.

مزایا و معایب اینترنت اشیا

مزایای پلتفرم iot عبارتند از:

1. افزایش دقت و کارایی
2. بهینه‌سازی منابع
3. کاهش نیاز به حضور انسان
4. صرفه‌جویی در زمان
5. بهبود جمع‌آوری اطلاعات

معایب اینترنت اشیا عبارتند از:

1. امنیت: به دلیل کار روی شبکه ممکن است مورد حمله هکرها قرار گیرد.
2. حریم شخصی: ریزترین جزییات و اطلاعات شخصی را در می‌آورد.
3. پیچیدگی: طراحی، پیاده‌سازی و اجرای تکنولوژی‌های بزرگ اینترنت اشیا بسیار پیچیده است.
4. کاهش شغل

امنیت اینترنت اشیا چیست؟

هر روزه شاهد افزایش دستگاه‌های هوشمند هستیم که به اینترنت وصلند مثل مسواک هوشمند، آیینه هوشمند، میز ها و بالش‌ها و تخت‌های هوشند. این لیست انتهایی ندارد و دنیا در حال تبدیل به شبکه‌ای از اشیا است که اطلاعات شخصی و مهم ما را جمع می‌کنند. در این میان باید استانداردهای جهانی تولید این دستگاه‌ها برای کنترل امنیت آنها ایجاد و بهینه شود.

امنیت نرم افزارها و سخت افزارها باید تامین شود تا وسایل IoT بتوانند کار خود را به خوبی انجام دهند. بدون امنیت، هر وسیله‌ای ممکن است هک شود و کنترل آن به دست هکر بیفتد و یا اطلاعات دیجیتالی کاربر دزدیده شود. مثلا در سال ۲۰۱۶، هکری مدل خاصی از دوربین های مداربسته را هک کرد و سیصدهزار دستگاه ضبط کننده ویدئو شروع به حمله به چندین وب‌سایت شبکه اجتماعی مانند توئیتر کردند و آنها را بیش از دو ساعت با اختلال مواجه کرد. این نمونه‌ای از نتیجه امنیت ضعیف در اینترنت اشیا است.

برای تامین امنیت اینترنت اشیا باید به موارد زیر توجه کرد:

1. رعایت استانداردهای ساخت
2. مدیریت و آپدیت
3. مقاومت فیزیکی
4. دانش و آگاهی کاربر

وقتی امنیت هنگام طراحی در نظر گرفته شود دیگر نیازی نیست که پس از وقوع هک و رخنه اقدام به تامین امنیت کرد. تامین امینت در طراحی، مساله مهم و حیاتی برای مشتری و سازمان‌ها است. از آنجایی که وسایل اینترنت اشیا به اینترنت وصل هستند پتانسیل هک شدن دارند و از طرفی بسیاری از آنها به صورت تعبیه شده امنیتی ندارند و انها را تبدیل به هدف خوبی برای هک می‌کند.

دادن آموزش‌های لازم به کاربر هنگام استفاده از اینترنت اشیا، باعث می‌شود رفتارهای پرخطر را هنگام استفاده از iot بشناسند مثلا اطلاعات آنها چگونه استفاده و به اشتراک گذاشته می‌شود و یا چگونه می‌توانند جمع‌آوری برخی اطلاعات را خاموش کنند.

داشتن پسوردهای ضعیف و قابل حدس، نداشتن مکانیزم آپدیت امنیتی، نرم افزارها و سیستم عامل های قدیمی و بدون Patch، انتقال و ذخیره سازی ناامن دیتا همگی از مواردی است که امنیت اینترنت اشیا را به خطر می‌اندازد.

اینترنت اشیا در ایران

استفاده از اینترنت اشیا در ایران به پای کشورهای پیشرو در این زمینه مانند امریکا، برزیل، چین، آلمان، سنگاپور، کره جنوبی و هند نمی‌رسد. اینترنت اشیا در ایران بیشتر در وسایل خانگی شناخته شده و بیشترین کاربرد را در زمینه ساختمان‌سازی با مصرف لاکچری دارد. هوشمندسازی تجهیزات ساختمان باعث کنترل مصرف برق، کنترل سرمایش و گرمایش و از این قبیل موارد می‌شود.

هوشمندسازی شهرها و از جمله تهران، در دستور کار دولت ایران قرار دارد ولی محدودیت بودجه و مشکلات دیگر، مانع از پیاده سازی کافی آن می‌شود. از طرفی برای پیاده سازی زیرساخت‌های اینترت اشیا نیاز به وضع قوانین و پیش‌نیازهای آن است. اما امید است با وجود شرکت های فعال در زمینه اینترنت اشیا در ایران در زمینه سلامت، حمل و نقل، بیمه و بانکداری، ساخت و تولید، کشاورزی و دامپروری اقداماتی در پیاده سازی IoT انجام شود.

Web of things چیست؟

web of things یعنی استاندارد وب در IoT که ارتباطات بین اشیای هوشمند و برنامه‌های مبتنی بر وب را برقرار می‌کند. بدین ترتیب، واسط مبتنی بر وب برای کنترل و نظارت دستگاه‌ها روی وب فراهم می‌شود. WoT در واقع پروتکل‌های لازم برای برقراری ارتباط بین دستگاه‌های مختلف اینترنت اشیا را مشخص می‌کند. مطابق استاندارد WoT، رفتار هر شی را تعامل کاربر و شی مشخص می‌کند.‌

در بسیاری برنامه‌های IoT، وب سرور نعبیه شده HTTP/WebSocket روی دستگاه برای انجام کار، کافی است و غالبا راهکاری سریع‌تر، ساده‌تر و به‌صرفه‌تر است. انتخاب وب سرور مناسب کار سختی است. در ادامه نکاتی در زمینه خصوصیات وب سرورهای iot می‌خوانید:

1. در برنامه نویسی اینترنت اشیا می‌توان با افزودن چند خط کد، یکپارچگی با محصول پیاده سازی شود.
2. دسترسی از راه دور از طریق ایجاد داشبورد سرور برای کاربر فراهم می‌شود.
3. از طریق برنامه‌های سروری RESTful API، مانیتورینگ و نگهداری در سطوح مختلف فراهم می‌شود.
4. ارتباطات Websocket برای انتقال اطلاعات، برقرار می‌شود.

قدم بعد از اینترنت اشیا چیست؟

قدم بعدی در اینترنت اشیا این است که پیچیدگی را کاهش دهد تا استفاده از آن راحت تر شود. آیا برای سرچ، استفاده از مرورگر راحت‌تر است یا دستیار صوتی؟ برای برخی تایپ کردن راحت‌تر و قابل اطمینان‌تر است. همچنین افزایش امنیت و رعایت بیشتر حریم خصوصی از دیگر مواردی است که در اینترنت اشیا باید مورد توجه قرار گیرد.

در آینده ماشین‌ها می‌توانند حتی قدم زدن در جنگل را هم برای ما شبیه‌سازی کنند و اینترنت اشیا تا این حد می‌تواند با زندگی روزمره ما گره بخورد: سیستم‌های کامپیوتر با زندگی در دنیای واقعی یکپارچه می‌شوند. در واقع می‌توان اینگونه گفت که قدم بعد از اینترنت اشیا هوش مصنوعی است تا به آنالیز و تحلیل دیتای به دست آمده بپردازد.