اینترنت اشیاء قسمت اول

IoT چیست؟
اصطلاح خانه هوشمند (Smart House) تا چند سال قبل فقط در حد یک رویا بود اما امروزه با پیشرفت چشمگیر عرصه تکنولوژی شاهد دستاوردهای بسیار زیادی در این زمینه هستیم.
کلمه IoT مخفف عبارت Internet of Things یا همان اینترنت اشیاء است که شامل‌ لوازمی می‌­شود که در آن‌­ها قطعاتی همچون حسگرها و انواع مختلف دیگری از قطعات الکترونیکی و کنترل­‌کننده‌­ها تعبیه شده‌است و از طریق برنامه‌­نویسی و نرم‌­افزار به آن­‌ها دستورات لازم برای ارائه خدماتی مشخص داده می­‌شود. در حال حاضر 7 میلیارد دستگاه فعال در زمینه اینترنت اشیاء در سرتاسر دنیا وجود دارد و کارشناسان انتظار دارند این عدد به 10 میلیارد در سال 2022 و 22 میلیارد در سال 2025 برسد. این تکنولوژی در سال­‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است.

تاریخچه IoT:
کوین اشتون (یکی از بنیانگذاران مرکز Auto-ID در موسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT)) برای اولین بار در سال 1999 در یکی از کنفرانس‌­هایش از واژه اینترنت اشیاء (IoT) استفاده کرد.
اشتون برای اولین بار اصطلاح اینترنت اشیاء را مطرح کرد و در همان سال این موضوع تبدیل به یکی از داغ‌­ترین مباحث آن سال شد. یکی از اساتید دانشگاه MIT به نام پروفسور نیل گرشنفلد (Neil Gershenfeld) کتابی در همان سال منتشر کرد به نام وقتی اشیاء فکر می‌کنند. اشتون از اصطلاح IoT در کتاب خود استفاده نکرد ولی یک چشم‌انداز واضح از IoT و مسیر آینده آن ارائه کرد. 
با اینکه اصطلاح اینترنت اشیاء برای اولین بار توسط اشتون ارائه شد، با این حال نظریه برقراری ارتباط بین دستگاه‌ها در حدود سال 1970 تحت عنوان اینترنت تعبیه شده و محاسبات فراگیر مطرح شده‌بود.

سیر تکاملی اینترنت اشیاء:
اینترنت اشیاء نوع تکامل‌یافته سیستمی به نام "کنترل نظارتی و فراگیری داده‌­ها" است که به اختصار به آن SCADA گفته می‌­شود، که در واقع یک دسته­‌بندی از برنامه‌­های نرم‌­افزاری برای پردازش، کنترل و جمع‌آوری لحظه‌ای اطلاعات و داده‌­ها از مکان­‌های مختلف در جهت کنترل شرایط و تجهیزات است. سیستم­‌های SCADA متشکل از سخت‌­افزار و نرم­‌افزار است که در آن سخت‌­افزار داده­‌ها را جمع‌­آوری می­‌کند و آ‌ن­‌ها را تحویل نرم‌­افزار می‌­دهد، سپس نرم‌­افزار آن‌­ها را پردازش کرده و نتایج را در اسرع وقت ارائه می‌­دهد. در حال حاضر این سیستم تکامل یافته‌است و آخرین نسل‌­های SCADA جای خود را به اولین نسل‌­های IoT داده­‌اند.

اهمیت IoT؟
در سال‌­های اخیر تکنولوژی اینترنت اشیاء بسیار حائز اهمیت شده‌است زیرا این فناوری به افراد این امکان را می‌­دهد که راحت‌­تر و هوشمندانه‌­تر زندگی خود را اداره کنند، چه برای بخش صنعتی و چه برای استفاده افراد عادی. یکی از این خدمات هماهنگی بین لوازم و کنترل آن­‌ها از طریق ریموت و یا موبایل از فاصله نزدیک یا دور است. برای مثال ممکن است در مسیر کار خود یادتان بیفتد که یکی از لوازم خانه مانند اجاق گاز را خاموش نکرده‌­اید و زمان لازم برای برگشتن به خانه و خاموش کردن آن را نیز ندارید، از طرفی روشن ماندن گاز باعث ایجاد آتش‌­سوزی و خسارت‌های جبران‌­ناپذیر می‌­شود، پس در این حالت بهترین روش توانایی کنترل آن از راه دور از طریق ریموت و یا موبایل است. این ارتباط می‌­تواند از طریق اینترنت و یا شبکه‌ه­ای دیگر برقرار شود. 

IoT در صنعت:
Industrial Internet of Things و یا به اختصار IIoT، اینترنت اشیاء در بعد صنعتی است. اهمیت این تکنولوژی مربوط به کاربرد بسیار زیاد دستگاه‌های هوشمند در صنایع مختلف است. این دستگاه­‌های هوشمند به کنترل کلی فرایند برای بالا رفتن راندمان و کاهش خطاهای احتمالی کمک بسزایی کرده و این امکان را برای افراد فراهم می‌­کنند تا با دانستن عملکرد دقیق ماشین‌آلات و کنترل دقیق فرآیندهای در دست اجرا برنامه دقیق‌­تری برای تولید و پیش­برد کارهایشان داشته‌باشند. همچنین این امکان را در اختیار شرکت‌­ها و کارخانجات مختلف قرار می­‌دهد که با هوشمندسازی فرآیند کاری خود، نیازمند نیروی انسانی کمتری باشند که خود در کاهش خطای انسانی و مدیریت هزینه و سودآوری بیشتر برای مجموعه آن­‌ها بسیار موثر است.
اخیراً جهش بسیار چشمگیری را در این فناوری شاهد بودیم، به طوری که در برخی صنایع ارتباطی بین دستگاه‌­ها ایجاد کرده‌­اند و با این کار، ارتباط خودکار برای انجام فرایندهای آن‌ها به وجود آورده­‌اند و باتوجه به پیشرفت‌­های قابل توجه در زمینه تحلیل و یادگیری ماشینی (analytics and machine learning) انتظار می­‌رود که شاهد جهش‌­های بسیار زیادی در این عرصه باشیم، به طوری که برخی از دانشمندان و کارشناسان، اینترنت اشیاء در بعد صنعتی را موج چهارم انقلاب صنعتی می­‌دانند. 

 برخی از موارد استفاده IIoT عبارتند از:

• کشاورزی
• حوزه سلامت
• خانه هوشمند
• شهر هوشمند
• محصولات هوشمند
• شبکه‌­های برق هوشمند
• حفظ و نگهداری از اموال و دارایی‌­ها
• پیش‌بینی صحیح و اقدامات پیش‌گیرانه
• به وجود آوردن زنجیره تامین هوشمند
• برقراری ارتباط و یکپارچه­‌سازی بخش‌های خدمات‌­رسانی

در ادامه به چند مورد از آن­‌ها می‌پردازیم:

IoT در حوزه کشاورزی: در حوزه کشاورزی، IoT باعث به وجود آمدن کشاورزی هوشمند شده‌است، در این روش با بکارگیری سنسورهای مختلف، شرایط مورد نیاز برای پرورش گیاه بررسی و کنترل می‌­شود. برای مثال عواملی همچون: میزان رطوبت هوا، رطوبت خاک، دمای مناسب و .... .

IoT در حوزه سلامت: IoT در حوزه سلامت فواید بسیار زیادی دارد و امکانات مختلفی را در اختیار پزشکان قرار می­‌دهد. به عنوان مثال، پزشکان می‌توانند تمامی علائم حیاطی یک بیمار را در هر لحظه و از هر فاصله­‌ای تحت کنترل داشته‌باشند و در صورت بروز مشکل سریعاً مطلع شوند. بیمارستا‌ن‌ها در زمینه­‌های دیگری نیز از این فناوری استفاده می­‌کنند، مانند: طبقه­‌بندی اطلاعات و وظایف کادر بیمارستان، مدیریت دارایی‌­ها، ایجاد هماهنگی بین بخش پزشکی و دارویی و ... .

خانه­‌های هوشمند: مهم­ترین هدف از به وجود آوردن خانه­‌های هوشمند جلوگیری از اتلاف انرژ‌ی‌ست. برای مثال تنظیم دما، کنترل سیستم تهویه هوا، خاموش و روشن شدن و تنظیم نور با استفاده از سنسورها و ... .

شهر هوشمند: در یک شهر هوشمند همه چیز به صورت سیستماتیک و از طریق سنسورها و میکروکنترلرها مدیریت و رصد می­‌شود. در این صورت می‌­توانیم شاهد بهبود عملکرد در بخش­‌های عمومی باشیم مانند: کنترل ترافیک، کنترل انرژی­‌های مصرفی از قبیل برق و کنتورهای هوشمند و... .

برای مطالعه بخش دوم کلیک کنید