اینتر نت اشیاء
تاریخچه
نظریه اینترنت اشیاء برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط "کوین اشتون" بیان شده اما اخیرا به طور جدی در دنیای فناوری اطلاعات بر روی این مبحث کار می شود. اینترنت اشیاء (IoT) به عنوان انقلاب صنعتی بعدی نامیده می شود. می تواند از لحاظ اقتصادی و حتی به منظور جلوگیری از اتلاف وقت، کمک حال مردم باشد، همچنین نویدبخش آینده ای بهره ور و آسوده است و یقینا روش تعامل تمام کسب و کارها، دولتها و مصرف کنندگان را با دنیای فیزیکی، تغییر خواهد داد.
اینترنت اشیاء از همگرایی فناوریهای بی سیم، سیستم های میکروالکترومکانیکی (MEMS)، میکرو سرویس ها و اینترنت تکامل یافته است. این همگرایی به از بین رفتن شکاف میان فناوری عملیاتی (OT) و فناوری اطلاعات (IT) کمک کرده و امکان تحلیل داده های بدون ساختار را که توسط ماشین تولید شده اند، برای دستیابی به بینش (Insight) مطلوب جهت بهبود و پیشرفت وضع موجود، فراهم آورده است.
انرژی هوشمند، کشاورزی هوشمند، دامپروری هوشمند، خانه و ساختمان هوشمند، حمل و نقل هوشمند، سلامت هوشمند، صنعت هوشمند، زندگی هوشمند و به طور کلی محیط زیست و شهر هوشمند، اصطلاحاتی هستند که تعداد زیادی از سیاستمداران، مدیران، متخصصان و کسب و کارها را شیفته خود کرده است.
برای نمونه می توان به " یخچال های هوشمند " که به اینترنت متصل هستند و شما را از موجودی و تاریخ انقضاء مواد خوراکی داخل یخچال با خبر می سازند اشاحاره نمود. در واقع، اینترنت اشیاء شما را قادر می سازد تا اشیاء مورد استفاده خود را از راه دور و به کمک زیرساخت های اینترنتی مدیریت و کنترل کنی
تاریخچه و ریشه عبارت اینترنت اشیاء / IoT:
همانطور که گفته شد کِوین اَشتون (Kevin Ashton)، یکی از بنیان گذاران مرکز شناسایی خودکار (Auto-ID) در دانشگاه MIT ایالات متحده، نخستین کسی بود که عبارت " اینترنت اشیاء " را در جلسه ای در شرکت پروکتر و گمبل (P&G) در سال 1999 بکار برد(ایده آن، ایجاد پیوند میان فناوری RFID و موضوع بسیار داغ " اینترنت " در زنجیره تامین شرکت پروکتر و گمبل بود). اشتون، به منظور آگاه کردن مدیران ارشد P&G از سامانه بازشناسی با امواج رادیویی (RFID)، ارائه خود را " اینترنت اشیاء " نام نهاد. بعد از آن، مرکز MIT Auto-ID چشم انداز اینترنت اشیاء خود را در سال 2001 ارائه کرد و سپس اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU) در طی یک گزارش، این فناوری را در سال 2005 به صورت رسمی معرفی نمود (سندیکا و اتحادیه شرکت های اینترنت اشیاء در ایران). اشتون نخستین کسی بود که عبارت اینترنت اشیاء را بیان کرد؛ اما ایده دستگاه های متصل از دهه 1970، تحت عناوین" اینترنت جاسازی شده " و یا همان Embedded Internet و رایانش فراگیر (Pervasive Computing) مطرح بوده است.
از سوی دیگر، نیل گِرشِنفِلد، استاد دانشگاه MIT، در همین سال، کتابی با عنوان «وقتی اشیاء شروع به اندیشیدن می کنند» منتشر کرد. گرشنفلد هر چند در کتاب خود، عبارت دقیق "اینترنت اشیاء" را بکار نبرد؛ اما تصویری روشن از مسیر آینده IoT ارائه کرد.
نخستین شئ یا وسیله اینترنتی، یک دستگاه نوشابه ساز در دانشگاه کارنگی ملون ایالات متحده در اوایل دهه 1980 بود. در آن زمان، برنامه نویسان با استفاده از وب، می توانستند وضعیت دستگاه را از دور بررسی کنند و عملکرد آن را زیر نظر بگیرند. با این حال باید گفت، مفهوم " اکوسیستم IoT " تا اواسط سال 2010، تحقق نیافت. در این سال بود که دولت چین اعلام کرد اینترنت اشیاء را در اولویت استراتژیک برنامه پنج ساله خود قرار می دهد و به مفهوم اکوسیستم اینترنت اشیاء صورت عینی و واقعی می بخشد.
(شرکت ارتباط الکترونیک شناسا (شلر))
ساختار اینترنت اشیاء
بهطورکلی در حال حاضر معماری استانداردی در سطح جهانی برای اینترنت اشیا طراحی و ساخته نشده است و به همین علت نیز توضیح در خصوص معماری اینترنت اشیا میتواند کمی سخت و مشکلساز باشد. اگر بخواهیم به طورکلی در خصوص این موضوع صحبت کنیم میتوان گفت که معماری IoT به طور کامل به نحوه عملکرد و پیادهسازی اجزا و بخشهای مختلف آن بستگی دارد. بااینحال، یک فرایند اساسی در این زمینه وجود دارد که اینترنت اشیا دقیقاً بر پایه و اساس آن ساخته شده است.این معماری که امروزه با نام معماری چهار لایه اینترنت اشیا نیز نامیده میشود.
معماری اینترنت اشیا بهطورکلی از چهار لایه مختلف تشکیل شده است که این چهار لایه شامل موارد زیر هستند:
لایه حسگرها که وظیفه دریافت اطلاعات را برعهده دارد.
لایه شبکه که وظیفه انتقال دادههای دریافت شده را برعهده دارد.
لایه پردازش اطلاعات و دادهها که میتواند از دادههای دریافت شده نتیجهگیریهایی را به دست بیاورد.
و در نهایت لایه اپلیکیشن که به طور مستقیم با کاربر در ارتباط است هستند.
عملکرد درست هریک از این لایهها برای عملکرد درست تجهیزات اینترنت اشیا لازم و ضروری خواهد بود.
(infourtech.com)
کاربردهای اينترنت اشيا
نظارت بر محیط زیست: در حوزهی محيط زيست اینترنت اشیا با بهرهبرداری از حسگرها اعمال میشود و به کار نظارت بر کیفیت آب و هوا و شرایط جوی، زير نظر گرفتن شرايط زيستی حیات میآيد. توسعهی وسیلههای متصل به اینترنت به این معنیست که برنامههای کاربردی دیگر مثل سیستمهای هشداردهندهی اولیه در زمان زلزله یا سونامی به صورت خدمات اضطراری برای ياریرسانی مؤثر ارائه شوند.
از جمله کاربردهای خاص اینترنت اشیا در زمینهی حفاظت از محیط زیست، جلوگیری از جنگلزدایی و تخريب بافت جنگلی در آمازون بوده است. شرکتی به نام «کارگو ترک» تعدادی حسگر با رویکرد M2M در درختان منطقهيی حفاظتشده در آمازون کار گذاشت. هر گاه درختی در معرض آسيب يا قطع و بريده شدن قرار میگيرد، پیامی با اعلام موقعیت جغرافیایی آن درخت برای محافظان قانونی محيط زيست ارسال میشود تا از قطع غیرقانونی درختان جلوگيری کنند.
کشاورزی
یکی از زمينههایی که اینترنت اشیا در آن نقش مهمی ایفا میکند، کشاورزیست. جمعآوری اطلاعات دربارهی دما، بارندگی، رطوبت، سرعت باد، هجوم آفتها و خاکشناسی از جمله مواردیست که با بهرهگيری از ادوات IoT ساماندهی میشوند. از این اطلاعات میتوان در برنامهها و فرآيندهای مزرعهداری خودکار و تصمیمگیری آگاهانه برای بهبود کمی و کیفی محصولات و به حداقل رساندن مخاطرات و ضايعات در کشاورزی استفاده کرد. برای مثال، کشاورزان میتوانند دما و رطوبت خاک را از راه دور کنترل و نظارت کنند و حتا به کمک دادههای استخراجی و کاربرد ادوات اینترنت اشیاء يک برنامهی کوددهی مناسب تنظيم و اجرا شود.
خدمات پزشکی و بهداشتی
با کاربرد اینترنت اشیا و جمعآوری، پردازش و تحلیل دادهها و اجرای عمليات کنترل و نظارت یک سیستم بهداشتی دیجیتالی در حوزهی پزشکی به خوبی راهاندازی میشود. این دستگاههای نظارت بر سلامت از تنظیم فشار خون و ضربان قلب گرفته تا دستگاههای پیشرفتهی ديگری مانند مچبندهای الکتریکی یا سمعک را شامل میشوند.
پوشیدنیهای هوشمند
اینترنت اشیا نه تنها به شهرها، خانهها و سیستمهای آموزشی نفوذ کرده، بلکه به دنیای مد و پوشاک نیز وارد شده است. حتما با گجتهای هوشمند مانند ساعت و مچبندهای هوشمند آشنا هستید. اما، تا به حال در مورد پوشیدنیهای هوشمند چیزی شنیدهاید؟ در بافت پارچهی این لباسها از لوازم و قطعات الکترونیکی انعطاف پذیری استفاده شده که آنها را مجهز به تکنولوژی هوشمند میکند. نکتهی جالبی که در مورد این لباسها وجود دارد این است که افراد میتوانند با استفاده از لباسهای هوشمند از وضعیت جسمانی و سلامت خود آگاه شوند. این لباسها از طریق نرمافزار به خانهی هوشمند یا شبکه هوشمند خانگی متصل میشود و اطلاعات مورد نیاز را در اختیار کاربر میگذارند. در این مطلب به بررسی برخی از پوشیدنیهای هوشمند میپردازیم.
کفش هوشمند
کفش هوشمند قابلیت اندازهگیری هر چیزی که با سلامت شما مرتبط است را دارد. کفیهای بلوتوثی کفش هوشمند اغلب بازخورد خوبی به پوشنده کفش ارائه میدهد. برای مثال کفیهای کفش هوشمند با اطلاع دادن در مورد نحوه قرار گرفتن پا در کفش، در سبک دویدن دوندهها بسیار تأثیرگذار است و از آنها در برابر صدمات جدی جلوگیری میکند. این کفیها اطلاعات را جمعآوری میکند و به برنامه مخصوصی که در گوشی هوشمند نصب شده ارسال میکند و دونده این اطلاعات را از طریق گوشی دریافت میکند.
لباس کار هوشمند
تصور کنید به یک جلسه کاری دعوت شدهاید و ناگهان متوجه میشوید که کارت ویزیتتان را در خانه جا گذاشتهاید! شرکت سامسونگ با تولید لباسکار هوشمند توانسته تا حدی این مشکل را برطرف کند. پوشنده این لباس میتواند کارت ویزیت خود را به صورت دیجیتال با بقیه به اشتراک بگذارد و با دستگاههای متصل به لباس در تعامل باشد. این ایده برای کارآفرینان بسیار کارآمد است.
لباس شب هوشمند
لباس شب هوشمند با جذب گرمای بدن کیفیت خواب افراد را افزایش میدهد. این لباس برای کسانی که در خوابیدن مشکل دارند، بسیار کمککننده و موثر خواهد بود.
لباس هوشمند علاوه بر اینکه به بهبود سطح زندگی افراد کمک میکند، در حفظ سلامت افراد هم نقش مهمی ایفا میکند. این لباسها به دلیل ویژگیهایی که دارند، نه تنها قادر به تشخیص و اعلام بیماریهای مختلف هستند بلکه به وسیله وای فای و گوشی هوشمند با پزشک و کادر درمان ارتباط برقرار کرده و آنها را از حملات قلبی و … آگاه میکنند.
اما آیا لباسهای هوشمند گران هستند؟ از کجا میتوان تهیه کرد؟
لباسهای هوشمند نسبت به لباسهای معمولی به دلیل سنسورها و قطعات الکترونیکی انعطاف پذیری که در پارچه به کار رفته قیمت گران تری دارند. مارکهای شناخته شده ای مانند گوگل، سامسونگ و … تولید کننده این لباسها و سرمایهگذاران اصلی این تکنولوژی هستند.
حمل و نقل
اینترنت اشیا در جنبههای مختلفی از سامانههای ترابری و حمل و نقل، چه در زيرساختها و ادوات نقليه چه برای رانندهها و کاربران، کاربرد دارد. برای نمونه، کاربرد اینترنت اشیا برای مدیریت یک ناوگان حمل و نقل به صورتیست که میتوان شرایط و موقعیت جغرافیایی را به کمک حسگرها تشخیص داد و حتا به کمک IoT در اوقاتی که اتفاقات پیشبینینشده، مانند تأخیر ورود، خسارت و سرقت، رخ دهد، میتوان پيام هشدار صادر کرد. انجام اين کارها تنها با اتصال یکپارچهی دستگاهها و پيوستن آنها به اينترنت اشياء امکانپذیر است. سیستمهایی مانند جیپیاس، اطلاعات هواشناسی را به سکوی عملياتی و پردازشی اینترنت اشیاء ارسال میکند و سپس نتيجه به کاربران ارسال میشود. به این ترتیب، نه تنها اينترنت اشيا برای موقعيتيابی و رديابی وسايل نقليه کاربرد دارد که میتواند راهنمای خوبی برای رانندهها در انتخاب مسير و تنظيم برنامهی سفر به حساب آيد.
دنیای حمل و نقل هوشمند را تصور کنید که ماشین شخصیتان رفت و آمد روزانه شما را در مسیر حرکت نظارت میکند و به طور خاص، یک تصادف بزرگ را در طول مسیر شما تشخیص میدهد. همزمان تقویم برنامهی هفتگی شما را بررسی میکند و متوجه قرار کاری مهم شما در ساعت 9 صبح میشود. حتا قدرت درک این را دارد که اگر شما در همان زمان همیشگی از خواب بیدار شوید، قرار کاریتان را با یکی از مشتریان مهمتان از دست خواهید داد! بنابراین ماشین شما به ساعت هوشمندتان هشدار میدهد که 30 دقیقه زودتر به صدا در آید. میبینید که چطور در یک چشم به هم زدن از یک فاجعه بزرگ اقتصادی نجات پیدا میکنید. تصورش سخت است؟ اصلا!
تجهیزات مبتنی بر اینترنت اشیا و حمل و نقل هوشمند بر جهانی که امروزه در آن زندگی میکنیم به طور چشمگیری تأثیرگذارند. نه به دلیل وجود تجهیزات مبتنی بر اینترنت اشیا، بلکه به دلیل انتقال آنها به برنامههای کاربردی که قبلا به آن فکر هم نشده بود.
استفاده از تکنولوژی اینترنت اشیاء و استانداردهای ارتباطی مثل 5G، نحوهی استفاده ما از حمل و نقل و طرز رانندگی ما را دگرگون میکنند. همین که یک ماشین مجهز به تکنولوژی اینترنت اشیاء و ارتباطات بیسیم شود، از وسیلهای برای انتقال افراد از جایی به جای دیگر، به مکانی راحت همانند یک اتاق نشیمن ارتقاء پیدا میکند. 5 روش مبتنی بر اینترنت اشیا که در ادامه بیان میکنیم، تضمینکنندهی تغییر شیوهی رانندگی افراد هستند.
تعمیرات قابل پیش بینی
وظیفهی سنسورهای تعبیه شده در وسیلههای نقلیه، نظارت بر باتری ماشین، پمپ سوخت و موتور اتومبیل و جمعآوری اطلاعات به سرور ابری است. این دادهها با سایر دادههای ذخیره شده در ابر ترکیب میشوند تا مشکلات احتمالی به طور دقیق پیشبینی شوند. از طرفی توصیههای مربوطه از طریق صفحه نمایش ماشین به راننده ارائه میشود.
سطح بالای سرگرمی
برنامههای هوش مصنوعی (AI)، واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR)، اطلاعات را از طریق یک دستیار مجازی یا یکی از نمایشگرهای جدید داخل اتومبیل به راننده منتقل میکند. این برنامههای و نمایشگرها سطحی جدید از سرگرمی و بهرهوری را به راننده ارائه میدهند.
جلوگیری از برخورد
تبادل اطلاعات بین دو وسیلهی نقلیه رانندگان را از شرایط خطرناک و تصادفهای قریبالوقوع آگاه میکند. همین مسئله موجب جلوگیری از تصادفات و وقوع اتفاقات ناگوار میشود.
دوربینهای تعبیه شده در ماشین
یک دوربین داخلی که سطح توجه و دقت راننده را بررسی میکند! برای مثال اگر راننده ماشین در یک فرکانس تعریف شده پلک نزند، به این معناست که به خواب رفته است. آنگاه یک اخطار صوتی آغاز میشود. علاوه بر این، یک دوربین خارجی، وقایع را هنگام رانندگی تفسیر کرده و راننده را از هر گونه مشکل احتمالی آگاه میکند. در عین حال دید 360 درجهای را اطراف خودرو فراهم میکند.
لاستیک هوشمند
سنسورهای تعبیه شده در لاستیکهای اتومبیل شرایط تایرها از قبیل فشار هوا، عاج لاستیک، دما، شتاب و شرایط جاده را رصد میکنند. این دادهها در زمان واقعی به واحد کنترل موتور ماشین منتقل میشوند. بنابراین، شرایط برای بهبود رانندگی کاملا برقرار میشود. سنسورهای تایر خودرو همچنین برای به دست آوردن اطلاعاتی در مورد وضعیت جاده، وقوع تصادف و وضعیت ترافیک، به خودروهای اطراف خود متصل میشوند.
اینها همگی چشماندازی از آیندهی حمل و نقل با وجود تکنولوژی اینترنت اشیا است. اما، همهی این اتفاقات یک شبه اتفاق نمیافتند و نیاز به پیشزمینههایی دارند که لازم است امروز پیادهسازی شوند. هرچند برای دسترسی به این نوآوری با چالشهایی مواجهیم که خود یک مأموریت مهم و حیاتی محسوب میشوند.
در این جهان اتوماتیک که هم راننده و هم سرنشینان خودرو خواهان حداکثر ایمنی قابل اطمینان و دقت بالای خودرو هستند، تولیدکنندگان باید مسیر خود را فراتر از اینها طی کنند. البته اینها تنها فاکتورهایی نیستند که باید مد نظر قرار داد. اتصالات مداوم، ارتباطات پیچیده در روشن یا خاموش کردن خودرو و زمانبندی بسیار دقیق از موارد مهم و ضروری هستند.
دستیابی به عملکرد با سطح بالا که وسیلههای نقلیهی خودکار و حمل ونقل هوشمند به آن نیاز دارند، تنها با طراحی دقیق، آزمایش مناسب دستگاه، اتصالات و ارتباطات بیسیم قابل تحقق است.
تست دستگاه
سنسورهای اینترنت اشیا باید از ابتدا دقیق، قابل اعتماد و ماندگار طراحی شوند. طول عمر باتری آنها باید با استفاده از یک راه حل با پیشبینی جریان خروجی بهبود یابد. همچنین، قدرت سیگنال نیز باید مورد تحلیل و بررسی قرار بگیرد.
آزمایش ارتباطات بیسیم
برای اطمینان از عملکرد اینترنت اشیا طبق انتظارات ما و تحت شرایط جهان واقعی، در طیف گستردهای از محیطهای مختلف و در حضور سایر سنسورها، انجام آزمایش همزیستی بسیار مهم و حیاتی است. به این ترتیب، هر گونه دخالت احتمالی که مانع عملکرد دستگاههای مبتنی بر اینترنت اشیاء شود، تشخیص داده میشود و به سرعت محدود و کم اثر میشود. انجام آزمایشهای سازگاری با استاندارد بیسیم، که توسط دستگاههای مبتنی بر اینترنت اشیاء پشتیبانی میشود، نیز بسیار مهم و ضروری است.
آزمایش اتصال
اتصالات بیسیم قوی و قابل اعتماد، نیاز به آمادگی شبکه دارد که خود این مسئله جای نگرانی دارد. اپراتورها باید مطمئن باشند که تغییرات شبکه کیفیت یا عملکرد را مختل نمیکند. به علاوه، شبکه باید بتواند از استانداردهای مختلف بیسیم که در وسیلهی نقلیه مورد استفاده قرار گرفته، پشتیبانی کند.
بدون شک، ظهور دستگاههای مبتنی بر اینترنت اشیا همراه با تکنولوژیهای مرتبط با وسیلههای نقلیه (V2X)، دورهی جدید از حمل و نقل را به وجود میآورند. اما ایجاد نوآوری در الکترونیک اتومبیل با استفاده از آزمایش دقیق و موشکافانه برای تحقق ایمنی و رانندگی اتوماتیک قابل اطمینان الزامی است.
فرودگاه هوشمند
نفوذ تکنولوژی اینترنت اشیاء به فرودگاهها نه تنها میتواند شرایط مطلوب مسافران را مهیا کند بلکه به مدیران کمک میکند تا بهتر از قبل بتوانند محیطها و بخشهای مختلف فرودگاه را نظارت و مدیریت کنند. فرودگاه هوشمند به مسافران این امکان را میدهد که دمای سالن انتظار را تغییر دهند یا حتی روشنایی و رطوبت را به سطح دلخواه خود برسانند. اما این کار مستلزم شرایطی است که باید در فرودگاهها به وجود آورد.
فرودگاه سانتیاگو شیلی یکی از فرودگاههای هوشمند است که دو شرکت آیکییوسی (IKUSI) و لیبلیوم (Libelium) در هوشمندسازی آن نقش مهمی را ایفا کردهاند. شرکت لیبلبوم، ارائهدهندهی پلتفرم شبکههای حسگر ارتباط بیسیم و شرکت آیکییوسی در زمینهی مهندسی فناوری و توسعهدهندهی تجارت دیجیتال فعالیت میکنند.
فرودگاه سانتیاگو با به کار گیری پلتفرم شبکههای حسگر ارتباط بیسیم در 20 پایانه و ترکیب آن با بستر عنکبوتی، بستری را فراهم کرده تا بتوان بر شرایط فرودگاه و چگونگی عملکرد آن نظارت دقیق و به موقع را انجام داد. این راهحل امکانی را برای مسافران ایجاد میکند که با توجه به شرایط جوی بتوانند محیط دلخواه خود را ایجاد کنند.
در واقع این پلتفرم مبتنی بر سنسور، شامل دستگاهی مجهز به یک محفظهی ضد آب است که با استفاده از آن میتوان پروژههای مربوط به هوشمندسازی را از طریق شبکه سنسور ارتباط بیسیم پیادهسازی کرد. این وسیله شامل سوکتهای خروجی برای اتصال به سنسورها، درگاه USB، آنتن و یک پنل خورشیدی است.
این پلتفرم شرایطی را برای مسافران ایجاد میکند تا راحتتر بتوانند با تأخیر به وجود آمده کنار بیایند و احساس خستگی و کلافگی نکنند. وقتی مسافر درخواست های خود را برای تغییر شرایط جوی سالن انجام میدهد یک سری دادهها باید به فضای ابری ارسال شوند که این فرایند از طریق همین پلتفرم صورت میگیرد. اما نکتهی مهم این جاست که حسگرها برای دریافت به موقع اطلاعات، لازم است در جای مناسب قرار گیرند.
اینترنت اشیا با نفوذ به فرودگاه سانتیاگو به مدیران فرودگاه کمک کرده تا با نظارت به موقع بر شرایط ترمینالها، بتوانند تصمیمهای پیشگیرانهای برای رفاه حال مسافران بگیرند.
آلفونسو ساردن (Alfonso Sardón) مدیر تولید شرکت آیکییوسی بر این باور است که فرودگاههای هوشمند تجربهی خوب سفر را برای مسافران ایجاد میکنند. به علاوه این که فرودگاهها نباید مکانی خستهکننده و کسالتبار باشند بلکه باید بستری فراهم کند تا مسافران بتوانند مطابق میل خود شرایط را تنظیم کنند چرا که شرایط نامطلوب مستقیما بر رفتار مسافران تأثیر میگذارد.
اینترنت اشیا صنعتی
اينترنت اشيا صنعتی (IioT) بخشی از اينترنت اشياء (IoT) به عنوان يک مفهوم کلانتر است. اينترنت اشيا شبکهيی از کامپيوترها، تجهيزات و اشياء هوشمند است که حجم قابل توجهی از دادهها را جمعآوری میکنند و به اشتراک میگذارند. دادههای جمعآوری شده به يک سرويس ابری مرکزی ارسال میشوند تا در آنجا با ساير دادهها تجميع و به نحوی سودمند با کاربران نهايی به اشتراک گذاشته شوند. اينترنت اشيا باعث افزايش درجهی خودکاری در خانهها، مدارس، فروشگاهها و بسياری از صنايع میشود.
کاربرد اینترنت اشیا در فرآيندهای تولید صنعتی اینترنت اشیاء صنعتی يا به طور خلاصه اينترنت صنعتی ناميده میشود. اینترنت اشیاء صنعتی به خاطر فراهم کردن امکان گردآوری حجم زياد اطلاعات و دسترسی به آن با سرعت و بازدهی خيلی بیشتر نسبت به قبل باعث ایجاد تغییر و تحول در صنعت میشود. همین امر باعث شده تا چندين شرکت خلاق و پيشرو به پيادهسازی اینترنت اشیا صنعتی در کارگاهها و کارخانهها رو بياورند.
(nestech_automation.ir)
مزایای اینترنت اشیا
قابلیت دسترسی به دادهها و اطلاعات در هر مکان و در هر زمان؛
بهبود ارتباط بین دستگاههای الکترونیکی متصل به یکدیگر؛
انتقال بستههای اطلاعاتی در یک شبکهی يکپارچهی متصل که باعث صرفهجویی در زمان و هزینه میشود؛
با انجام امور به صورت خودکار، کیفیت کسب و کار و خدمات بهبود مییابد و نیاز به مداخلهی انسانی کم میشود.
(nestech_automation.ir)
معایب اینترنت اشیاء
- زمانی که تعداد وسیلههای متصل به شبکه افزایش مییابد، به طور طبيعی حجم دادهها و اطلاعات در حال انتقال ميان ادوات IoT بیشتر میشود و موقعیت تحریککنندهتری برای هکرها و نفوذهای غيرقانونی و مخرب ایجاد میشود.
- تعدد و فراوانی ادوات IoT باعث بروز مشکلات و چالشهای مدیريتی و کاربری میشود.
- رخ دادن یک مشکل در سیستم مبتنی بر اينترنت با زمينهی انتشار خطا در شبکه مواجه است و ممکن است سایر دستگاههای متصل نیز دچار مشکل شوند.
- از آنجا که رویکردهای متفاوتی برای پيادهسازی سامانههای IoT وجود دارد و الزاما تمامی آنها از استاندارد يکسانی استفاده نمیکنند، برقراری ارتباط بین ادوات و سامانههای گوناگون IoT يک چالش عملياتیست.
(nestech_automation.ir)
چالش های پذیرش فناوری اینترنت اشیا
در حالی که اینترنت اشیا مزایای بسیاری را برای کسب و کارها به ارمغان می آورد، اما میبایست به برخی از چالش های مهم در هنگام پذیرش آن غلبه گردد. در ادامه برخی از اصلی ترین موارد عنوان می شود.
سرمایه گذاری در دستگاه های اینترنت اشیا
پذیرش اینترنت اشیا مستلزم سرمایه گذاری در فناوری های موردنیاز است که شامل دستگاه های مورد نیاز و نرم افزارهای لازم برای تجزیه و تحلیل داده ها است. هرچند سرمایه گذاری در اینترنت اشیا می تواند در ابتدا پرهزینه باشد، اما در آینده باعث بهینه سازی و بهبود عملکرد می گردد و کاهش هزینه ها را به دنبال خواهد داشت.
آموزش کارکنان
پذیرش هر فناوری جدید مستلزم آن است که کارکنان مهارت های جدیدی را بیاموزند، مگر آنکه بخواهید این خدمات را از شرکت ثالث خریداری نمایید. میزان آموزش موردنیاز و هزینه های مربوطه به تعداد کارکنانی که باید آموزش ببینند و پیچیدگی های تکنولوژی مورد نظر بستگی دارد.
چالش های امنیتی
قبل از خرید تجهیزات اینترنت اشیا میبایست اطمینان حاصل نمایید که دستگاه ها ایمن هستند. برای مثال در برخی موارد کاربران قادر به تغییر رمزهای عبور پیشفرض نیستند و همین موضوع باعث آسیب پذیری آنها در برابر هک می گردد. برخی از مسائل امنیتی که میبایست مورد توجه قرار گیرد عبارتند از: رمزگذاری، امنیت شبکه، ناشناس بودن کاربر، ذخیره سازی داده ها، دسترسی و غیره.
زیر ساخت های خود را ارتقا دهید
ارائه درک و بینش صحیح از داده های جمع آوری شده یکی از بزرگترین مزایای استفاده از اینترنت اشیا است. با این حال، ذخیره و پردازش داده ها به ظرفیت هاست و سرعت اینترنت قابل توجهی نیاز دارد. قبل از اینکه بتوانید تجزیه و تحلیل داده های بزرگ را انجام دهید، به موارد زیر نیاز دارید:
افزایش ظرفیت ذخیره سازی داده برای نگه داری داده های در حال رشد.
مقیاس پذیری و وجود روشی مقرون به صرفه برای مقابله با دوره هایی با میزان تقاضای بالا.
بهبود قابلیت پردازش و عملکرد برای تجزیه و تحلیل کلان داده ها.
پهنای باند اختصاصی برای ارسال و دریافت مداوم داده ها از دستگاه ها و پایداری دریافت داده.
پایداری و در دسترس بودن بالا برای اطمینان از آنلاین ماندن دستگاههای IoT و برنامه های مهم شما.
پهنای باند اختصاصی با داشتن ویژگی های مهمی همچون سرعت بالا، امنیت بالا، پایداری سرعت و ترافیک نامحدود بهترین گزینه برای کسب و کارها است. پیشگامان با داشتن مجوز FCP و بهره گیری از به روزترین تجهیزات، سرویس پهنای باند اختصاصی خود را با سرعت بالا تا بیش از ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه ارائه می دهد. ارائه خدمات در سراسر کشور، آپتایم بالا، امکان سنجی و راه اندازی در کمترین زمان ممکن از مهمترین مزیت های سرویس پهنای باند اختصاصی پیشگامان است.
راهکار پیشگامان برای کاهش هزینه های سازمانی و بهبود کیفیت تماس ها استفاده از مرکز تماس ابری است. پیشگامان تهیه تجهیزات، راه اندازی و نگهداری مرکز تماس ابری را در محل دیتاسنتر خود انجام می دهد. پایداری این سرویس به مراتب بالاتر و هزینه ها به صورت قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. اگر مایل هستید در مورد مرکز تماس ابری پیشگامان بیشتر بدانید، منتظر مقالات بعدی ما باشید.
۱۰ ابزار محبوب IoT اینترنت اشیا
ابزارهای اینترنت اشیا
شما با این واقعیت موافقت خواهید کرد که ساخت یک برنامه پیچیده در واقع یک وظیفه عظیم است ، بیشتر اگر در مورد استفاده از سخت افزار و نرم افزار اینترنت اشیا باشد. با این حال ، شما فرصت های کافی را دارید که به صورت کیت ها و ابزارهای توسعه است که به شما کمک می کند بهترین روش ها را برای ساختن یک راه حل اینترنت اشیا پیدا کنید.
مطمئناً ، اینترنت اشیا آخرین کلمه ای است که در فضای اینترنت محور گردش می کند. با توجه به اعداد و ارقام ، در سال ۲۰۱۵ ، ۱۵٫۴۱ میلیارد دستگاه IoT متصل بود که اکنون به ۲۶٫۶۶ میلیارد رشد کرده است و انتظار می رود تا سال ۲۰۲۵ از ۷۵ میلیارد دستگاه فراتر رود. اکثر این دستگاه ها در صنایع بهداشتی یا تجارت / شرکت ها و تولید استفاده می شود. صنعت.
علاوه بر این ، برای دامن زدن به این روند مترقی ، مجموعه ای از ارائه دهندگان راه حل اینترنت اشیا busy مشغول ایجاد نرم افزارها و سخت افزارهایی هستند که به توسعه دهندگان کمک می کند تا برنامه ها و دستگاه های جدید اینترنت اشیا را بیابند.
برای آگاهی دقیق از مفهوم اینترنت اشیا می توانید IoT را بخوانید – نیازی به انتظار برای برقراری ارتباط دستگاه ها نیست .
در اینجا ابزارهای پیشرفته توسعه اینترنت اشیا are وجود دارد که هم توسط توسعه دهندگان و هم برای همه کسانی که مایلند IoT را به عنوان یک سرگرمی DIY دنبال کنند استفاده می شود.
تسل ۲
این یک ارائه دهنده سخت افزار است که می تواند برای ساختن راه حل ها و نمونه های اولیه IoT مورد استفاده قرار گیرد. Tessel 2 از طریق حسگرها و ماژول های متعدد خود به شما کمک می کند. این صفحه ای است که می تواند تا ده واحد از جمله RFID ، دوربین ، GPS و شتاب سنج را در خود جای دهد.
تمام آن دسته از توسعه دهندگان جاوا که به Node.JS تبحر دارند می توانند از این دستگاه استفاده کنند زیرا Tessel با استفاده از Node.JS قابل برنامه ریزی است. به این ترتیب ، Tessel می تواند برای خنثی کردن راه حلهای IoT میان افزار سرور و سخت افزار مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان یک پلت فرم قوی اینترنت اشیا برچسب گذاری شده ، شما می توانید از تمام کتابخانه های Node.JS برای رونمایی از تعداد زیادی دستگاه استفاده کنید. در عرض چند دقیقه
این دستگاه دارای دو پردازنده است ، سخت افزار Tessel از پردازنده پردازنده ۵۸۰MHz Mediatek MT7620n و ۴۸MHz Atmel SAMD21 استفاده می کند. در حالی که یکی می تواند برای اجرای برنامه های میان افزار شما با سرعت سریع مورد استفاده قرار گیرد ، دیگری کاربرد آن در کنترل بهتر ورودی / خروجی و مدیریت کارآمد انرژی است.
IoT گرفتگی
اگر شما به عنوان یک توسعه دهنده اینترنت اشیا مایل به ساخت دستگاه های اینترنت اشیا ، سیستم عامل های Cloud و Gateways هستید ، Eclipse IoT می تواند بهترین گزینه شما باشد. Eclipse IoT که به عنوان همکاری شرکت ها و افراد مختلفی شناخته می شود که به دنبال توسعه و استقرار فناوری های باز اینترنت اشیا هستند ، می تواند تمام رویاهای شما در اینترنت اشیا را تحقق بخشد.
Eclipse IoT ابزاری است که می تواند به شما در به دست آوردن تخصص فنی کمک کند ، به شما امکان می دهد فن آوری های IoT منبع باز را توسعه ، ترویج و استفاده کنید. به سادگی به مجموعه گسترده خدمات و پروژه های ارائه شده توسط تیم Eclipse نگاهی بیندازید و همه شما تحت پوشش هستند.
آردوینو
اگر می خواهید رایانه ای بسازید که بتواند کنترل بهتری نسبت به دنیای فیزیکی در مقایسه با رایانه مستقل معمولی شما احساس و اعمال کند ، در این صورت آردوینو می تواند انتخاب هوشمندانه شما باشد. Arduino با ارائه ترکیبی کامل از سخت افزار و نرم افزار اینترنت اشیا ، یک نمونه اولیه منبع باز و یک پلت فرم ساده برای استفاده از اینترنت اشیا است. آردوینو از طریق مجموعه مشخصات سخت افزاری قابل استفاده در الکترونیک تعاملی است. نرم افزار آردوینو به صورت زبان برنامه نویسی آردوینو و محیط توسعه یکپارچه (IDE) ارائه می شود.
PlatformIO
بعدی در لیست ابزارها و سیستم عامل های برتر توسعه اینترنت اشیا Plat ، PlatformIO است که یک محیط توسعه اینترنت اشیا است. این سیستم عامل با سیستم ساخت همراه است که توسط مدیر کتابخانه و IDE پشتیبانی می شود. شما می توانید IDE را در بالای ویرایشگر Atom قرار دهید یا می توانید پیش بروید و آن را به عنوان یک افزونه نصب کنید.
بهترین قسمت PlatformIO سازگاری آن با بیش از ۲۰۰ صفحه است. PlatformIO با یک یکپارچه سازی فوق العاده رفع اشکال ، یک مانیتور پورت سریال را به چشم می آورد. همه کسانی که از PlatformIO استفاده می کنند به اتفاق آرا یک احساس را ابراز می کنند و آن این است – “PlatformIO با سرعت بخشیدن به روند توسعه یک برنامه IoT ، به ما امکان می دهد راه حل های IoT را در زمان رکورد ارائه دهیم”.
IBM Watson
آخرین مورد در لیست ابزارهای برتر توسعه اینترنت اشیا ، اما قطعاً کمترین مورد IBM Watson نیست ، یک API که به شما امکان می دهد تعداد زیادی از ویژگی های محاسبات شناختی را به برنامه های اینترنت اشیا خود متصل کنید. این ابزاری ابتکاری است که می تواند برای پیش بینی آینده نیز مورد استفاده قرار گیرد.
IBM Watson با ساده سازی وظایف توسعه دهندگان اینترنت اشیا ، از طریق خدمات متعدد خود به رونمایی از ربات های چت کمک می کند که می توانند زبان طبیعی را درک کنند. این چت ربات ها سپس می توانند در سیستم عامل های پیام رسانی و وب سایت هایی که می توانند در دستگاه های مختلف مشاهده شوند ، مستقر شوند. از طریق IBM Watson است که توسعه دهندگان اینترنت اشیا can می توانند با موفقیت و سریع موتورهای شناختی و جستجوگر محتوا را بسازند.
راسبیان
این IoT IDE توسط علاقه مندان به فناوری IoT برای صفحه Raspberry Pi ایجاد شده است. با بیش از ۳۵۰۰۰ بسته و مثالهای متعدد همراه با نصب سریع با استفاده از نرم افزار از پیش تدوین شده ، آن را به ابزاری اساسی برای توسعه اینترنت اشیا تبدیل می کند. اغلب ، آن را به عنوان بهترین ابزار برای Raspberry Pi برای توسعه برنامه IoT در نظر می گیرند. یکی دیگر از بهترین موارد در مورد این ابزار این است که تحت توسعه مداوم است و دامنه محاسبات را بیشتر کرده است تا کاربران بتوانند حداکثر مزایا را کسب کنند.
برای کسب اطلاعات در مورد Raspberry Pi برای اتوماسیون خانگی می توانید بخشهای مختلف آموزش آنلاین ” از ۰ تا ۱: Raspberry Pi and the Internet of Things ” را جستجو کنید . این به شما در مورد اصول اینترنت اشیا ، آناتومی Pis ، برنامه نویسی با پایتون ، محاسبات فیزیکی با تمشک پای و موارد دیگر می آموزد!
OpenSCADA
این ابزار بخشی از پروژه SCADA توسط گروه های صنعت Eclipse IoT است. از هر پلتفرمی مستقل است و به دلیل امنیت و انعطاف پذیری در کنار طراحی مدرن شناخته می شود. OpenSCADA همچنین از ویرایش و اشکال زدایی پشتیبانی می کند و همراه با برنامه های جلویی ، برنامه های پشت سر ، کتابخانه ها ، ابزارهای پیکربندی و برنامه های رابط است. ابزارهای مختلف آن را می توان با توسعه برنامه های پیشرفته اینترنت اشیا ترکیب کرد. برخلاف سایر IDE ها ، OpenSCADA از زبان های مختلف برنامه نویسی پشتیبانی می کند و از پروژه های فرعی مانند Atlantis ، Utgard ، Orilla و دیگران تشکیل شده است.
Node-RED
Node-RED یک ابزار بصری ساده است که بر روی Node.js ساخته شده است ، یک بستر جاوا اسکریپت سمت سرور که به طور گسترده ای در پروژه های اینترنت اشیا استفاده می شود. این یک ابزار منبع باز است که عمدتا برای اتصال دستگاه ها ، خدمات و API ها با یک ویرایشگر جریان مبتنی بر مرورگر یکپارچه استفاده می شود. با بیش از ۶۰،۰۰۰ ماژول ، این IBM با هدف ایجاد یک رابط کاربر پسند برای توسعه دهندگان که به آنها امکان می دهد دستگاه ها را خیلی سریع و راحت متصل کنند ، توسعه یافته است.
برای یادگیری Node.JS از همان ابتدا می توانید آموزش آنلاین ” NodejS from Ground Up for Beginners ” را انتخاب کنید . با نصب ، NPM ، ارائه پرونده ها ، درخواست های HTTP در زمان واقعی ، Express ، MongoDB و سایر مفاهیم اصلی آشکار می شود.
ایجاد کنیدKinomo
این دستگاهی است که می تواند دو دانش را بدون دانش گسترده از JavaScript متصل کند. Kinoma Create شامل همه مواردی است که برای توسعه برنامه های کوچک اینترنت اشیا is مورد نیاز است مانند اتصال سنسورهای نور ، دما یا حرکت برای یک هدف خاص با اعلان های تلفن همراه در صورت تغییر. همچنین می توانید بسیاری از آموزش ها را در زمینه کاربردهای عملی آن در وب سایت Kinoma بیابید. به طور گسترده ای برای تولید سینتی سایزر ، دام دوربین که اگر حیوان یا هر چیز دیگری پرتوی لیزر را به هم بزند و زنگ هشدار اتوماتیک برای هشدار به افراد در صورت بروز هرگونه عکس ، عکس گرفته شود.
کندوی دستگاه
Device Hive یک چارچوب ارتباطی رایگان با منبع آزاد برای ماشین (M2M) است که در سال ۲۰۱۲ راه اندازی شده است. این یک دستگاه مبتنی بر AllJoyn یک Data Art است و یکی از بهترین سیستم عامل های توسعه برنامه IoT به حساب می آید. به طور کلی یک API مبتنی بر cloud است که می توانید از راه دور بدون نیاز به پیکربندی شبکه آن را کنترل کنید. همین امر در مورد کتابخانه ها ، پورتال ها و پروتکل های مدیریتی نیز مثر است. بیشتر از آن برای امنیت ، اتوماسیون ، فناوری خانه های هوشمند و حسگرها استفاده می شود. علاوه بر این ، همچنین دارای یک جامعه پویا و هزاران منبع آنلاین برای کمک به شماست.
دستیار خانگی
این یک ابزار منبع باز است که در درجه اول با اتوماسیون خانگی کار می کند و با یک سیستم کدگذاری مبتنی بر Python کار می کند. سیستم اینترنت اشیا developed توسعه یافته با این ابزار به راحتی توسط مرورگرهای موبایل یا دسک تاپ قابل کنترل است. علاوه بر این ، تنظیم آن آسان است و برای عملیات ، امنیت و حفظ حریم خصوصی قابل اعتماد است. این نرم افزار از هر سیستمی که روی پایتون ۳ در حال اجرا است پشتیبانی می کند و همه سیستم ها طی ۲ هفته به روزرسانی منظم می شوند. علی رغم کمبود م componentsلفه های ابری ، توانایی محافظت از داده ها در این عصر اینترنت ، آن را نسبت به سایرین برتر می کند.
برای یادگیری پایتون ، می توانید ” آموزش برنامه نویسی پایتون از خراش ” را کاملاً رایگان انجام دهید! این آموزش آنلاین اطلاعاتی در مورد مقدمه مقدماتی ، راه اندازی ، نحو پایتون ، سازه های برنامه نویسی ، ساختار داده ها ، مفاهیم پیشرفته ، برنامه نویسی وب در پایتون ، چارچوب جنگو و موارد دیگر ارائه می دهد.
نتیجه
ما در دوره اینترنت زندگی می کنیم که در صورت نیاز به هر چیزی و همه چیز می توانیم دریافت کنیم. اینجاست که اینترنت اشیا به تصویر کشیده می شود. این قابلیت اتصال دستگاه های مختلف به یکدیگر را دارد که می تواند زندگی انسان را بسیار راحت تر کند. به همین دلیل ، رشد نمایی دستگاه های اینترنت اشیا مشاهده می شود که آن را به یک فناوری اساسی در آینده تبدیل می کند.
با هدف توسعه برنامه های IoT نسل بعدی ، ما بهترین ابزارها و سیستم عامل ها را برای توسعه دستگاه های مختلف اینترنت اشیا به شما ارائه می دهیم. از طریق این ابزارهای نوآورانه ، توسعه دهندگان و همه کسانی که اینترنت اشیا را مجذوب خود می کنند می توانند با تبدیل شدن به بخشی از تغییر پارادایم فناوری مدرن ، از زمان خود جلوتر باشند.
(نقشه اینترنت اشیاء iotmap.ir)
نرم افزارهای مورد استفاده در سیستم های IoT
نرم افزارها در سیستم های IoT از طریق پلت فرم ها ، سیستم های جاسازی شده ، سیستم های پارتنر و میان افزار ها ، زمینه های اصلی شبکه و اقدام خود را مورد بررسی قرار می دهد. این برنامه های شخصی و اصلی وظیفه جمع آوری داده ها ، ادغام دستگاه ، تجزیه و تحلیل در زمان واقعی و برنامه های کاربردی و فرایند را در شبکه IoT بر عهده دارند. آن ها از یکپارچگی با سیستم های مهم اقتصادی (به عنوان مثال ، سیستم های سفارش ، روباتیک ، برنامه ریزی و موارد دیگر) در اجرای وظایف مرتبط بهره می گیرند.
جمع آوری داده ها
این نرم افزار مدیریت سنجش ، اندازه گیری ، فیلتر کردن داده های ضعیف ، امنیت داده ها و جمع آوری داده ها را مدیریت می کند. از پروتکل های خاصی برای کمک به سنسورها در ارتباط با شبکه های ماشین به ماشین زمان واقعی، استفاده می کند. سپس داده ها را از چندین دستگاه جمع آوری کرده و مطابق تنظیمات توزیع می کند. همچنین با توزیع داده ها بر روی دستگاه ها ، برعکس کار می کند. در نهایت این سیستم تمام داده های جمع آوری شده را به سرور مرکزی منتقل می کند.
یکپارچگی دستگاه
نرم افزارهای پشتیبانی کننده از یکپارچگی، همه دستگاه های سیستم را، برای ایجاد بدنه سیستم IoT متصل می کنند. این امر همکاری لازم و شبکه پایدار بین دستگاه ها را تضمین می کند. این برنامه ها تکنولوژی تعریف کننده شبکه IoT هستند زیرا بدون آن ها ، سیستم IoT نیست. آن ها برنامه های مختلف ، پروتکل ها و محدودیت های هر دستگاه را مدیریت می کنند تا امکان برقراری ارتباط فراهم شود.
آنالیز زمان واقعی
این برنامه ها داده ها یا ورودی ها را از دستگاه های مختلف گرفته و آن را به اقدامات عملی یا الگوهای روشنی برای تجزیه و تحلیل انسان تبدیل می کنند. آن ها برای انجام کارهای مربوط به اتوماسیون یا تهیه داده های مورد نیاز صنعت ، اطلاعات را بر اساس تنظیمات و طرح های مختلف تجزیه و تحلیل می کنند.
برنامه و فرایند افزودنی
این برنامه ها دسترسی به سیستم ها و نرم افزارهای موجود را گسترش می دهد تا دسترسی به یک سیستم گسترده تر و مؤثرتر امکان پذیر باشد. آن ها دستگاه های از پیش تعریف شده را برای اهداف خاص مانند دسترسی به دستگاه های تلفن همراه یا ابزارهای مهندسی امکان پذیر می کنند. این امر پشتیبانی از بهره وری بهبود یافته و جمع آوری دقیق تر داده ها را موجب می شود.
(Pvlearn)