اینترنت اشیا چیست؟ آشنایی جامع با فناوری IoT و کاربردهای آن
آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که با کمترین دخالت انسانی، تنها با استفاده از حسگرها و داروخانه به فضای ابری به توان اطلاعات را جابجا و حتی طبقه‌بندی کرد؟ اتصال دنیای فیزیکی و دنیای دیجیتال بدون دخالت بشر، هیجان انگیز و جالب به نظر می‌رسد، اینطور نیست؟
اینترنت اشیا (IoT) این شرایط را برای بشر قرن ۲۱ فراهم کرده است. در این مقاله کاربردهای اینترنت اشیا و همچنین آینده پیش روی آن را مورد بررسی قرار داده‌ایم. مطالعه این مطلب به شما کمک می‌کند تا با یکی از نوآورانه‌ترین فناوری‌های دیجیتال یعنی Internet of Things آشنا شوید. تا پایان این مقاله با ما همراه باشید تا توضیح دهیم که اینترنت اشیا یا IOT چیست و کاربردهای آن را به شما معرفی کنیم.
فهرست مطالب
اینترنت اشیا چیست؟
اینترنت اشیا یا IOT که مخفف اصطلاح Internet of Things است، یک سیستم منظم از اتصال اشیا به یکدیگر از طریق اینترنت است و کاربرد اصلی آن جمع آوری، پردازش و انتقال داده‌ها است. در واقع، فرایند اتصال اشیا فیزیکی به اینترنت و ارتباط آن‌ها از این طریق با یکدیگر را می‌توان یک فناوری نوین تحت عنوان اینترنت اشیا در نظر گرفت. این اتصال می‌تواند شامل تعداد خارق‌العاده‌ای از اشیا در شکل و اندازه‌های متفاوت و با کاربردهای مختلف باشد. انواع خودروها، ساعت‌های هوشمند، وسایل گرمایشی و سرمایشی، تجهیزات پزشکی و حتی وسایل ورزشی را می‌توان با استفاده از این فناوری به یکدیگر متصل کرد.
اینترنت اشیا به هر سیستم و مجموعه‌ای از دستگاه‌های فیزیکی اطلاق می‌شود که از طریق شبکه و با دخالت محدوده انسان می‌تواند داده‌ها را پردازش و منتقل کند. این فرآیند از طریق اتصال اشیا به اینترنت از طریق حسگرهای مختلف امکان‌پذیر می‌شود. در یک مثال واضح تصور کنید که به یک مسافرت چند روزه می‌روید و نگران دمای خانه در هنگام بازگشت هستید. در این شرایط فناوری IoT به شما کمک می‌کند که از طریق اتصال سیستم گرمایشی منزل خود به حسگر خاص، بتوانید در جهت تعدیل دما اقدامات لازم را انجام دهید.
به صورت کلی، هر شیئی که بتوان برای آن یک IP خاص در نظر گرفت و از طریق آن داده‌هایی را انتقال داد، در سیستم اینترنت اشیاء جای می‌گیرد. امروزه سازمان‌ها در صنایع مختلف به طور فزاینده‌ای از اینترنت اشیاء به منظور افزایش بهره وری و عملکرد بهتر استفاده می‌کنند.
تاریخچه اینترنت اشیا
اولین بار اصطلاح اینترنت اشیا توسط کوین اشتون مطرح شد. با این حال، در اوایل دهه نود و پیش از مطرح شدن این اصطلاح توسط اشتون، شاهد اتصال اشیایی مانند تستر، دوربین و حتی قهوه ساز به به اینترنت بودیم. پیش از آن نیز در دهه ۱۹۸۰ اولین دستگاه IoT در دانشگاه کارنگی ملون توسط دانشجویان اختراع شد. هدف اصلی دانشجویان این بود که بتوانند از این طریق، اطلاعات مربوط به تعداد و دمای بطری‌های نوشابه را با نصب میکروسوئیچ‌هایی در دستگاه مربوطه به دست آورند.
از زمان ظهور این فناوری یعنی ۱۹۹۹ تا سال ۲۰۱۱ که به عنوان یک فناوری نوظهور ثبت شد، شتاب فزاینده‌ای را در رشد آن شاهد هستیم. امروزه بیش از ۵۰ درصد از دستگاه‌ها و اشیای جهان به فناوری IoT متصلند.
اینترنت اشیا چگونه کار می کند؟
معمولاً نحوه کار دستگاه‌های IoT علیرغم عملکرد متفاوت، به هم شبیه است. اتصال چندین شی فیزیکی به یکدیگر از طریق اپلیکیشن‌ها و حسگرهای مخصوص و انتقال و پردازش تصویر و اطلاعات در فضای ابری، کارکرد اصلی دستگاه‌های مجهز به این فناوری است. همه این دستگاه‌ها به صورت مجزا دارای CPU یکپارچه، آداپتور شبکه و یک آدرس IP هستند و معمولاً با اتصال به یک سرور پیکر بندی می‌شوند.
مراحل کار در یک دستگاه IoT به شکل زیر است:
- در ابتدا دستگاه‌ها به منظور جمع آوری اطلاعات به حسگر مخصوصی مجهز می‌شوند.
- سپس داده‌های جمع آوری شده توسط حسگرها در فضای ابری پردازش می‌شوند.
- در آخر اطلاعات پردازش شده از طریق اپلیکیشن یا وب سایت به اشیای دیگر منتقل می‌شود.
جالب بود؛ نه؟ اگر تجربه‌ای از کاربرد اینترنت اشیا در زندگی روزمره خود دارید با ما به اشتراک بگذارید.
کاربردهای اینترنت اشیا
تا اینجا متوجه شدید که از طریق اتصال دستگاه‌ها به یکدیگر، می‌توانیم بستن، جمع آوری و پردازش اطلاعات را در آن‌ها فراهم کنیم. این دستگاه‌ها ممکن است از طریق یادگیری ماشینی Machine learnning و مکانیسم‌های پیچیده و جالب برای انتقال داده‌ها، فرآیندهای مختلفی را طی کنند. اگر نمی‌دانید سیستم یادگیری ماشینی چیست، پیشنهاد می‌کنیم مقاله ماشین لرنینگ چیست را از پونیشا بلاگ مطالعه کنید.
در حال حاضر میلیاردها دستگاه متصل به اینترنت در سراسر جهان وجود دارد که روزانه حجم عظیمی از اطلاعات را جمع آوری و پردازش می‌کنند.
کاربرد اینترنت اشیا در زندگی روزمره
حتی در حال حاضر نیز ممکن است در زندگی روزمره، شاهد استفاده از فناوری اینترنت اشیا باشید. درب‌هایی که به صورت خودکار باز و بسته می‌شوند، شیرهای آب هوشمند در مراکز مختلف، سیستم روشنایی خودکار و سیستم قفل پیشرفته تنها نمونه‌هایی از کاربرد اینترنت اشیا در زندگی روزمره است که علاوه بر کمک به صرفه جویی در زمان و هزینه، در مصرف بهینه انواع انرژی، تاثیر مثبت آن قابل مشاهده است. علاوه بر این‌ها تلاش برای افزایش استفاده از این فناوری در سطح شهرها به منظور مدیریت ترافیک شهری، مدیریت زباله و پسماند و حتی کنترل برق شهری از کاربردهای تحقق یافته این فناوری است. مثال ملموس اینترنت اشیا برای ما خاموش و روشن شدن خودکار چراغ برق در فواصل زمانی مشخص است.
کاربرد اینترنت اشیا در صنایع
با توجه به اینکه روزانه حجم عظیمی از اطلاعات زیاد در صنایع مختلف جابه‌جا می‌شوند، اینترنت اشیا با تمرکز بالا بر ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) می‌تواند پردازش و طبقه بندی این اطلاعات را برعهده بگیرد. اینترنت اشیا در صنایع با عنوان IIoT شناخته می‌شود و در صنایع مختلفی مفید است.
اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی
یکی از صنایعی که پتانسیل بالایی برای رشد و پیشرفت از طریق اینترنت اشیا دارد، صنعت کشاورزی است. مجهز کردن تجهیزات کشاورزی به اینترنت اشیا و هوشمند سازی آن‌ها، می‌تواند کمک شایانی در بهینه سازی مصرف آب و صرفه جویی در زمان و هزینه برای کشاورزان داشته باشد. یکی از مثال‌های واضح کاربرد اینترنت اشیا در کشاورزی، صنعتی هوشمند سازی آبدهی قطره‌ای است که امروزه در کشورهای پیشرفته دنیا شاهد آن هستیم.
استفاده از IOT در حمل و نقل شهری
صنعت حمل و نقل شهری نیز از دیگر صنایعی است که با استفاده از اینترنت اشیا می‌تواند متحول شود. مشاهده رفتار شهروندان در هنگام ترافیک و همچنین بررسی عوامل ایجاد آن در ساعات مختلف شبانه روز، به مدیریت بهینه ترافیک کمک می‌کند. علاوه بر این هوشمندسازی خودروها و استفاده از سیستم‌های هوش مصنوعی در آن‌ها به شهروندان کمک می‌کند تا با اطلاع از مسیرها، مسافت و مدت زمان باقیمانده، برای رانندگی بهینه برنامه ریزی کنند. مثال بارز و ملموس استفاده از IoT در حمل و نقل، اپلکیشن‌های تاکسی اینترنتی هستند.
کاربرد اینترنت اشیا در پزشکی
در صنعت پزشکی و سلامتی نیز می‌توانید از مزایای اینترنت اشیا بهره مند شوید. پزشکان می‌توانند بدون نیاز به حضور در بیمارستان، با استفاده از دستگاه‌های مجهز به حسگر، علائم حیاتی بیمار خود را چک کنند. علاوه بر این به کارگیری این فناوری در اتاق‌های مراقبت ویژه در بیمارستان می‌تواند به نجات جان بیماران بدحال منجر شود. این موارد تنها مثال‌هایی از کاربرد IoT در صنعت سلامت انسان است.
توسعه شهر پایدار و هوشمندسازی، آموزش و پرورش هوشمند، اختراع خودروهای خودکار، بهینه سازی مدیریت آب و پسماند و زباله از دیگر کاربردهای IoT است.
تفاوت های اینترنت اشیا (IoT) و اینترنت همه چیز (IoE)
با وجود اینکه اصطلاح اینترنت اشیا همچنان نوآورانه و نوین به نظر می‌رسد، در دنیای بزرگ دیجیتال با مفهوم بزرگ‌تری نیز روبرو هستیم که تحت عنوان فناوری IoE به ما معرفی می‌شود. اما این مفاهیم چه تفاوت‌هایی دارند و چگونه از یکدیگر مجزا می‌شوند؟
ایده اصلی فناوری اینترنت اشیا، استفاده روزمره از محصولات و اشیای متصل به اینترنت است به گونه‌ای که بتوانند کاربردی‌تر باشند. در واقع اینترنت اشیا یک اصطلاح کامپیوتری است که به ارتباط اینترنتی دو جسم فیزیکی از طریق اینترنت اشاره دارد.
اما اینترنت همه چیز یا Internet of Everything چارچوب ارتباطی گسترده‌تری را دربرمی‌گیرد که اینترنت اشیا را می‌توان بخش عمده و اصلی آن دانست. در واقع می‌توان گفت مفهوم IoT در ادامه روند تکاملی اینترنت اشیا به وجود آمده است و می‌تواند در آینده به عنوان جایگزین آن به شمار رود.
در اینترنت اشیا فرایند پردازش و انتقال داده‌ها از طریق اشیا با کمترین دخالت انسانی صورت می‌گیرد و فرایند آن را می‌توان نوعی اتوماسیون دانست. در اینترنت همه چیز اما، داده‌ها معمولاً در هنگام پردازش طبقه بندی می‌شوند. این شرایط معمولاً مربوط به زمانی است که کسب و کارهای بزرگ با Big data یا همان ابر داده روبه‌رو هستند. اگر دوست دارید اطلاعات بیشتری در این باره به دست آورید، مقاله Big data چیست را مطالعه کنید.
اما اینترنت اشیا در چه جهتی حرکت می‌کند و چه آینده‌ای دارد؟
آینده اینترنت اشیا
تنها در همین چند سال اخیر شاهد تغییرات چشمگیری در قابلیت‌ها و امکانات ارائه شده در اینترنت اشیا بوده‌ایم. فکر کردن به این موضوع که آینده اینترنت اشیا چگونه خواهد بود هیجان انگیز است. پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۲۴ میلیارد دستگاه به فناوری اینترنت اشیا مجهز باشند.
فرصت‌های شغلی فراوانی که همزمان با گسترش این فناوری ایجاد می‌شوند، بی‌شمار خواهد بود. در حال حاضر بیش از ۱۳ درصد از کسب و کارها در جهان از اینترنت اشیا استفاده می‌کنند. قطعاً یکی از چشم اندازهای مربوط به استفاده از IoT بهبود وضعیت کاری در جوامع خواهد بود.
شهرهایی را تصور کنید که در آن‌ها، خودروها به صورت خودکار رفت و آمد می‌کنند. هوشمند سازی شهرها و نوعی پذیرش این فناوری توسط شهرداری‌ها می‌تواند چشم‌انداز جالبی از جوامع انسانی در چند سال آینده برای ما خلق کند.
گسترش استفاده از هوش مصنوعی که به طور ویژه‌ای با اینترنت اشیا در ارتباط است، می‌تواند داده‌های انبوهی را در اختیار افراد حقیقی و حقوقی قرار دهد. تجزیه و تحلیل پیشرفته این داده‌ها از طریق یادگیری ماشینی بینش جالبی را به کسب و کارها ارائه می‌دهد که می‌توانند از آن برای سودآوری و ایجاد فرصت های توسعه استفاده کنند. بنابراین رشد کسب و کارها در صورت استفاده بهینه از فناوری IoT یکی دیگر از چشم اندازهای آن برای آینده است.
به نظر شما این فناوری چه چشم انداز متفاوتی را به زندگی بشر اضافه خواهد کرد؟
جمع بندی
همانطور که متوجه شدید، اینترنت اشیا همواره در حال تکامل است و دانشمندان این حوزه با روش‌های مختلف در حال آزمایش و به‌کارگیری آن هستند. مطابق آمار، ارزش بازار جهانی اینترنت اشیا در ۲۰۱۹ به بیش از ۲۵۰ میلیارد دلار رسید و پیش‌بینی می‌شود تا پایان سال ۲۰۲۷ این مقدار با نرخ ۲۵ درصدی پیشرفت کند. با این استناد اینترنت اشیاء را می‌توان یکی از تکنولوژی‌هایی دانست که از پتانسیل‌های شغلی و درآمدی بالایی برخوردار است؛ مشروط بر اینکه برای آن برنامه‌ریزی و هدف داشته باشید.
آیا دوست دارید شغل آینده خود را در این حوزه انتخاب کنید؟ برای آن برنامه ریزی کرده‌اید؟ تجربیات خود را در این زمینه با ما و کاربران در میان بگذارید. از این که تا پایان این مطلب با ما همراه بودید سپاسگزاریم. امیدواریم این که پاسخگوی سوالات شما بوده باشد.