اینترنت اشیاء(IOT)(Internet Of Things)
اینترنت اشیاء یا به اختصار «آی. او. تی» (به انگلیسی: Internet of Things (IoT)) یا ترجمه تحت‌الفظی چیزنت ، اتصال و ارتباط وسایل باهم، که طبق دیدگاه شرکت سیسکو گاهی عبارت اینترنت اشیاء (به انگلیسی: Internet of Objects(IoO)) نیز برای آن به کار میرود،به کلی اشیاء و تجهیزاتی هستند که در محیط پیرامون ما قرار دارند و به شبکه اینترنت متصل می‌گردند.
این لوازم یا اشیاء متصل به شبکه اینترنت توسط اپلیکیشن‌های (نرم‌افزارهای) موجود در تلفن‌های هوشمند ، تبلت ، کامپیوتر‌ها ،گجت‌ها و ساعت‌های هوشمند قابل کنترل و مدیریت هستند.
اینترنت اشیاء به زبان ساده یعنی ارتباط حسگرها و دستگاهها با شبکه اینترنت که از طریق این ارتباط و تعامل بین لوازم متصل به شبکه و کاربران دارای دسترسی مجاز به این شبکه، امکان مشاهده و کنترل لوازم متصل به شبکه برای کاربران آن فراهم میشود.
این مفهوم میتواند به سادگی ارتباط یک گوشی هوشمند با تلویزیون یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساختهای شهری و ترافیک باشد. از ماشین لباسشویی و یخچال گرفته تا پوشاک؛ این شبکه بسیاری از دستگاه‌‌های اطراف ما را در بر می‌گیرد.
اتحادیه بینالمللی مخابرات، اینترنت اشیاء را «زیر ساختی جهانی برای جامعه اطلاعاتی که بر اساس فناوریهای ارتباطی و اطلاعاتی دارای قابلیت تعامل‌‌پذیری از قبل موجود و رو‌به‌رشد از طریق اتصال (فیزیکی و مجازی) اشیاء خدمات پیشرفته‌‌ای را ممکن می‌‌سازد» تعریف کردهاست.
طبق رهنمود‌های اتحادیه بینالمللی مخابرات «شیء» در عبارت اینترنت اشیاء یا به یک شیء از جهان فیزیکی (اشیاء فیزیکی) یا جهان اطلاعات (اشیاء مجازی) اشاره دارد که قابلیت شناسایی شدن و یکپارچه‌شدن با شبکه‌‌های ارتباطی را دارا است.
اینترنت اشیاء اجازه میدهد تا اشیاء در سراسر زیرساختهای شبکه موجود،از راه دور کنترل شوند (مانند خانه هوشمند) و همچنین فرصت برای ادغام مستقیم از جهان فیزیکی به سیستمهای مبتنی بر کامپیوتر ایجاد کردهاست و در بهبود بهره‌وری، دقت و سود اقتصادی علاوه بر کاهش دخالت انسان منجر شده‌است (مانند ربات‌های فروشنده).
هنگامی که اینترنت اشیاء با سنسورها و محرک‌‌ها تکمیل میشود، تکنولوژی یک نمونه از کلاس جامع سیستمهای سایبری فیزیکی که همچنین شامل تکنولوژی‌‌هایی مانند شبکه‌‌های هوشمند، نیروگاه مجازی، خانه‌‌های هوشمند، حمل‌و‌نقل هوشمند و شهر‌های هوشمند تبدیل میشود. هر چیز منحصر به فردی از طریق سیستمهای محاسباتی جاسازی شده قابل شناسایی است. اما امکان همکاری در زیرساخت اینترنت موجود است. کارشناسان تخمین می‌‌زنند که اینترنت اشیاء در حدود سی میلیارد شیء تا سال ۲۰۲۲ تشکیل خواهد شد.
اما به طور معمول، انتظار میرود که اینترنت اشیاء اتصال پیشرفته از دستگاهها، سیستم‌ها و خدمات که فراتر از ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) میرود، ارائه کند و انواع پروتکل‌ها، دامنه‌ها و برنامه‌های کاربردی را پوشش دهد.انتظار میرود که اتصال این دستگاه‌‌های تعبیه شده (از جمله اشیای هوشمند) به اتوماسیون در تقریبا تمامی زمینه ها کمک کند،در حالی که همچنین برنامه‌های کاربردی پیشرفته مانند شبکه هوشمند را ایجاد می‌کند و به مناطقی مانند شهر های هوشمند گسترش میدهد.
کلمه «شیء»، در عبارت اینترنت اشیاء، می توانند به طیف گسترده‌ای از دستگاهها مانند ایمپلنت نظارت بر قلب، فرستنده زیست تراشه در حیوانات مزرعه، حلزون های الکتریکی در آب های ساحلی،خودرو‌ها با سنسورها، دستگاه‌‌های تجزیه و تحلیل دی ان ای برای نظارت بر محیط زیست، مواد غذایی، پاتوژن،یا دستگاه های عملیات میدانی که به آتش‌نشانان در عملیات جستجو و نجات کمک می کند، تعبیر شود.دانشمندان حقوقی «اشیاء» را به عنوان «ترکیبی بد از سخت افزار نرم افزار اطلاعات و خدمات» قلمداد می‌کنند.
این دستگاهها اطلاعات مفید را با کمک فناوریهای مختلف موجود جمع‌آوری می‌کنند سپس به صورت خودکار داده ها را بین دستگاه های دیگر به جریان می اندازند.نمونه بازار های کنونی عبارتند از اتوماسیون خانگی (همچنین به عنوان دستگاه های خانه های هوشمند شناخته می شود) مانند کنترل و اتوماسیون روشنایی، گرمایشی (مانند ترموستات هوشمند)، تهویه، سیستم های تهویه مطبوع و لوازم خانگی از قبیل ماشین لباسشویی/ خشک کن، جاروبرقی روباتیک، تصفیه هوا، اجاق گاز، یخچال/ فریزر یخ کننده که با استفاده از وای فای برای نظارت از راه دور به کار می رود.
همچنین با گسترش اتوماسیون متصل به اینترنت در بخش های نرم افزار جدید، انتظار می رود که اینترنت اشیا، مقادیر زیادی از داده ها از مکان های مختلف با ضرورت نتیجه بخش تجمع سریع داده ها و افزایش نیاز به شاخصه فروشگاه و فراینده داده ها (به‌طور مؤثر) جمع آوری کند.اینترنت اشیا یکی از سیستم عامل های هوشمند شهر امروز و سیستم های مدیریت انرژی است.
اصطلاح اینترنت اشیا توسط کوین اشتوین از پراکتر و گمبل مورد استفاده قرار گرفت، بعد مرکز دانشگاه MIT در سال ۱۹۹۹ تأسیس شد.
تعریف‌های زیادی از اینترنت اشیاء توسط انجمن‌های مختلف تحقیقاتی بر اساس نوع نگرش آنها به نقاط قوت این ایده بیان شده است. دلیل چندوجهی بودن این مفهوم به نام‌گذاری این ایده یعنی «اینترنت اشیا» بر می‌گردد. این نام از دو کلمه تشکیل شده است، کلمه اول به دیدگاه شبکه‌گرایی این مفهوم تأکید دارد درحالی که کلمه دوم به حرکت به سمت اشیاء عمومی که در یک بسته مشترک قرار گرفته‌اند تأکید می‌کند.
اینکه به اینترنت اشیا با دید اینترنت‌گرا یا موجودیت‌گرا نگاه کنیم باعث به وجود آمدن تغییر در ذینفعان، قرارداد های تجاری، تحقیق ها و استانداردهای موجود خواهد شد. Auto-ID Center مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) نیز در طراحی معماری آن مشارکت دارد.
در کل اینترنت اشیا مفهوم حائز اهمیتی است و در زندگی ما نقش مهمی دارد.
اینترنت اشیاء(IOT)(Internet Of Things)
برای مطالعه مقاله راهنمای جامع آشنایی با ارزهای دیجیتال و بلاکچین،اینجا کلیک کنید.
تاریخچه مفهوم
اینترنتِ اشیا مفهومی جدید در دنیای فناوری و ارتباطات به شمار می آید لیکن عبارت اینترنت اشیا، برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون مورد استفاده قرار گرفت و جهانی را توصیف کرد که در آن هر چیزی، از جمله اشیای بی جان، برای خود هویت دیجیتال داشته باشند و به کامپیوتر ها اجازه دهند آن ها را سازماندهی و مدیریت کنند. اینترنت در حال حاضر همه مردم را به هم متصل می کند ولی با اینترنت چیزها تمام اشیاء به هم متصل می شوند. البته پیش از آن کوین کلی در کتاب قوانین نوین اقتصادی در عصر شبکه ها (۱۹۹۸) موضوع نود های کوچک هوشمند (مانند سنسور باز و بسته کردن درب) که به شبکه جهانی اینترنت وصل می باشند را مطرح نمود.
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 یافته است و آخرین نسل‌های SCADA جای خود را به اولین نسل‌های IoT داده‌اند.
خطرات
علاوه بر مزایا و فرصت های زیادی که اینترنت اشیا ایجاد می کند، خطرات زیادی را برای مصرف کنندگان و شرکت ها ایجاد می کند. به بیان دقیق تر، اطلاعات منتقل شده و جمع آوری شده می تواند افرادی را که از دستگاه های مبتنی بر اینترنت اشیا استفاده می کنند در معرض خطر قرار دهد. به عنوان مثال، هنگامی که افراد در شرکت ها یا مغازه های خود از دوربین‌های مخفی استفاده می کنند، که می تواند به عنوان مشاغل کوچک یا متوسط در نظر گرفته شود، داده ها، که در اینجا فیلم ضبط شده است، از طریق سیگنال های رادیویی، از محل دوربین مخفی به تلفن یا رایانه صاحبان منتقل می شود.
در حالی که این اطلاعات منتقل رمزگذاری نشده‌است، این اطلاعات را می توان توسط افراد دیگری غیر از مالک اصلی دریافت و استفاده شود که این امر به وضوح مشاغل را به خطر می اندازد. برای جلوگیری از به خطر افتادن IoT، مشاغل مجبورند اقدامات جدی را انجام دهند تا اطمینان حاصل شود که اطلاعات آن ها ایمن است و راهی برای دستیابی مجرمان به داده ها وجود ندارد. این اقدامات شامل رمزگذاری دادهها قبل از ارسال به رایانه مقصد یا محدود کردن دسترسی به داده هاست.
برای اینکه بحث ما به یک شغل نمونه محدود شود، بیایید شرکتی را در نظر بگیریم که دارای دستگاه های مبتنی بر اینترنت اشیا است. به عنوان مثال، دستبند های هوشمند می توانند اطلاعات ارائه شده مربوط به ورزش روزانه مالک را ضبط کنند. این داده ها می تواند چیزی شبیه به تعداد گام های هر روز، مدت زمان دویدن هر فرد و ساعاتی باشد که فرد برای دویدن از خانه خود خارج می شود.
برای ناشناس کردن اطلاعات و کاهش خطرات حریم خصوصی و امنیتی، این شرکت می تواند اطلاعات را بی نام جمع کند. یا حتی بیشتر، آن ها می توانند اطلاعات شخصی مانند نام، آدرس، شماره تلفن و کد ملی را حذف کنند. با این حال، هنوز هم می‌توان اطلاعات ناشناس را با هماهنگی برخی از اطلاعات شناخته شده افراد با داده های ضبط شده دوباره شناسایی کرد. به عنوان مثال، با مقایسه ساعاتی که فرد برای دویدن روزانه اختصاص می دهد؛ بنابراین، حتی هنگامی که شرکت اقدامات خوبی را برای جلوگیری از به خطر افتادن سیستم مبتنی بر اینترنت اشیا انجام می دهد، اطلاعات در معرض خطر است.
فرض کنیم حتی پس از انجام کلیه اقدامات فوق، داده ها به سرقت می رود. شرکت باید چه کند؟ پاسخ واحد و یکسانی برای این سؤال وجود ندارد، لیکن می توان یکی از بهترین پاسخ ها را به صورت زیر توضیح داد:
ابتدا این شرکت باید به مردم هشدار دهد که اطلاعات آن ها فاش شده است. این موضوع می تواند به مردم کمک کند تا در مورد امنیت خود اقداماتی جدی انجام دهند. برای مثال قبلی، هنگامی که برنامه دویدن افراد مشخص می شود، این بدان معنی است که مجرمان احتمالا ساعات خالی بودن خانه های آن افراد را می دانند؛ بنابراین، افراد ممکن است تغییر ساعت دویدن خود را در نظر بگیرند.
اطلاعات فاش شده و خطرات احتمالی باید به پلیس یا دفاتر حقوقی مرتبط گزارش شود تا بتوانند اقدامات پیشگیرانه ای را انجام دهند.
شرکت مجبور است علتی را که باعث آشکار شدن اطلاعات شده است، تحقیق کند و سپس سیستم مبتنی بر اینترنت اشیا خود را ایمن تر کند.
کاربرد
یک زنگ در خانه که به اینترنت متصل شده‌است و کاربر میتواند از طریق گوشی همراه خود تصویر آن را ببیند و در صورت نیاز در را باز کند.
بنابر اعلام شرکت گارتنر (شرکت پژوهشی و مشاوره‌ای آمریکایی) حدود ۸/۲۰ میلیارد دستگاه روی اینترنت اشیا تا سال ۲۰۲۰ وجود خواهد داشت.تحقیقات ای‌بی‌آی تخمین زده است که بیش از ۳۰ میلیارد دستگاه به صورت بی سیم به اینترنت اشیاء تا سال ۲۰۲۰ وصل خواهند شد.
به ازای هر تحقیق و مطالعه صورت گرفته در سال ۲۰۱۴ توسط پروژهٔ اینترنتی تحقیقات پیر، ۸۳ درصد متخصصان تکنولوژی و کاربران مرتبط با اینترنت با ایدهٔ اینکه اینترنت/ ابر اشیا، رایانه های جاسازی شده و پوشیدنی تا سال ۲۰۲۵ تأثیر های مفید و گسترده خواهند داشت، موافقت کردند.
همین طور واضح است که اینترنت اشیاء شامل تعداد بسیار زیادی از دستگاه ها که به اینترنت وصل می شوند، خواهد شد.در یک حرکت فعال برای تطبیق دادن تکنولوژی های جدید و نو ظهور دولت انگلیس در بودجه شان در سال ۲۰۱۵، ۴۰میلیون پوند به تحقیق دربارهٔ اینترنت اشیاء اختصاص دادند.
رئیس خزانه سابق انگلیس، جرج آزبرن، فرض کرده بود که اینترنت اشیاء گام بعدی انقلاب اطلاعات است و به اتصال همه چیز از جمله وسایل حمل و نقل شهری و دستگاه های پزشکی و لوازم خانگی به اینترنت اشاره کرد.
اینترنت اشیاء با توانایی جاسازی سی‌پی‌یو و حافظه و منابع انرژی می تواند تقریبا همه چیز را با استفاده از برنامه ها به شبکه متصل کند.این سیستم ها وظیفه جمع آوری اطلاعات، تنظیمات اکوسیستم های طبیعی و حتی ساختمان ها و کارخانه ها را دارند.در نتیجه هم چنین کاربرد هایی را در زمینه های رصد محیط زیست و برنامه ریزی شهری می توان پیدا کرد.
از سوی دیگر سیستم های اینترنت اشیاء همچنین می توانند پاسخگو برای اجرای فعالیت باشند. برای مثال سیستم های خرید هوشمند می توانند عادات خرید کاربران در یک فروشگاه را توسط ردگیری کردن تلفن همراه شان ردیابی کنند. به این کاربران پیشنهاد های ویژه‌ای در مورد کالا های مورد علاقه شان یا حتی مکان اقلامی که به آن نیاز دارند، که توسط یخچالشان به گوشی آن ها منتقل شده است، می‌ت واند ارائه کنند.
نمونه های اضافی از سنجش و بیماری در برنامه هایی که با مدیریت گرما و آب و الکتریسیته و انرژی سر و کار دارند از جمله حالت کروز در سامانه ترابری هوشمند منعکس می شوند.کاربرد دیگری که اینترنت اشیاء می تواند ارائه کند قادر ساختن ویژگی های امنیتی خانه و اتوماسیون خانگی است.
اینترنت اشیاء زنده برای توضیح دادن شبکه سنسور های بیولوژی پیشنهاد شده است که می تواند با آنالیز ابری اطلاعات به کاربران اجازهٔ مطالعه دی ان ای و دیگر مولکول ها را بدهد
با این حال برنامه های اینترنت اشیا فقط در این زمینه محدود نمی شود دیگر موارد خاص اینترنت اشیا نیز وجود دارد. در زیر به بررسی برنامه های مهم در این زمینه می پردازیم.
رسانه
صنعت رسانه داده‌های بزرگ را به دو شیوه بررسی می کند:
هدف قرار دادن مصرف کنندگان (برای تبلیغات)
ضبط داده ها
اینترنت اشیا یک فرصت برای جمع آوری و تحلیل آمار های رفتاری متنوع و روز افزون ایجاد می کند. همبستگی این داده ها می تواند بازاریابی هدفمند محصولات و خدمات را متحول کند.[۳۹] برای مثال، همان طور که میدوز کلو اشاره کرده، ارقام ردیابی و تحلیل تغییرات با هدف قرار دادن رفتار ها، سطح جدیدی از دقت را ممکن کرده است تا تبلیغات بر روی دستگاه های مردم فراهم شود.
از دیدگاه رسانه ها، داده یک کلید گرفته شده از اتصال دستگاه است، درحالی که از اساس اجازه می دهد که دقت هدف قرار دادن بیشتر شود.
نظارت بر محیط زیست
برنامه های کاربردی اینترنت اشیا معمولا با استفاده از سنسور با نظارت بر هوا یا کیفیت آب، شرایط جوی یا آلودگی خاک،و نظارت بر حرکات حیات وحش و زیستگاه آن ها از محیط زیست حفاظت می کنند.
توسعه دستگاه های منابع محدود متصل به اینترنت به این معناست که برنامه های کاربردی دیگر مانند سیستم های هشدار اولیه زلزله و سونامی می تواند توسط خدمات اضطراری برای ارائه کمک مؤثر واقع شود. دستگاه های اینترنت اشیا در این کاربرد به‌طور معمول یک منطقهٔ جغرافیایی بزرگ را پوشش می دهند و همچنین می توانند سیار باشند.
مدیریت زیرساخت
نظارت و کنترل عملیات زیرساخت های شهری و روستایی مانند پل ها، خطوط راه آهن و نیروگاه‌های بادی یک کاربرد کلیدی از اینترنت اشیا است. زیرساخت اینترنت اشیا می تواند برای نظارت بر هر رویداد و با تغییر در شرایط ساختاری که می تواند ایمنی (افزایش امنیت و کاهش ریسک) را بهبود بخشد استفاده شود.
همچنین می تواند برای برنامه ریزی فعالیت های تعمیر و نگهداری در شیوه ای کارآمد، با هماهنگی وظایف بین ارائه دهندگان خدمات مختلف و کاربران این امکانات استفاده شود. دستگاه های اینترنت اشیا نیز می تواند برای کنترل زیرساخت های حیاتی مانند پل برای دسترسی به کشتی استفاده شود. استفاده از دستگاه های اینترنت اشیا برای نظارت و ادارهٔ زیرساخت به احتمال زیاد به منظور بهبود مدیریت حادثه و هماهنگی واکنش های اضطراری، کیفیت خدمات و کاهش هزینه های بهره‌برداری در زمینه های مربوط به تمام زیرساخت هاست.حتی موضوعاتی مانند مدیریت زباله می تواند از اتوماسیون و بهینه سازی که می تواند توسط اینترنت اشیا آورده شود بهره‌مند شوند.
ساخت
ساخت شبکه و مدیریت تجهیزات تولیدی، (مدیریت سرمایه و وضعیت)، یا کنترل فرایند تولید اینترنت اشیا را در حیطهٔ کاربرد های صنعتی و تولیدات هوشمند وارد می کند.سیستم های هوشمند اینترنت اشیا ساخت سریع محصولات جدید، پاسخ های پویا به خواسته های محصول و بهینه سازی زمان تولید محصول توسط شبکه کردن ماشین آلات، سنسور ها و تیم های کنترل به یکدیگر را قادر می سازند.
سیستم های کنترل دیجیتال برای خودکار کردن کنترل، پردازش ابزار های اپراتور و سیستم های خدمات اطلاعاتی برای بهینه سازی ایمنی و امنیتی هستند که در حوزه اینترنت اشیا قرار می گیرند.اما سیستم های کنترل دیجیتال خود را به مدیریت دارایی از طریق تعمیر و نگهداری، ارزیابی آماری و اندازه گیری به حداکثر رساندن قابلیت ها گسترش می دهند.
سیستم های مدیریت صنعتی هوشمند همچنین می تواند با شبکه هوشمند یکپارچه شود، در نتیجه باعث بهینه سازی انرژی زمان می شود. اندازه گیری، کنترل خودکار، بهینه سازی گیاهان، مدیریت ایمنی و بهداشت و بقیه عملکرد ها توسط تعداد زیادی از سنسور های شبکه ای ارائه شده اند.
بنیاد ملی علوم یک دانشگاه صنعتی برای تحقیق بر روی سیستم نگهداری هوشمند در سال ۲۰۰۱ تأسیس کرد. این دانشگاه برای پژوهش های مبتنی بر اینترنت اشیا و فناوری تجزیه و تحلیل و پیش بینی برای نظارت بر دستگاه های متصل شده و پیش بینی خرابی دستگاه ها و بیشتر برای جلوگیری از شکست احتمالی تمرکز می کند.
چشم انداز رسیدن به شکست نزدیک به صفر با استفاده از تحلیل های اینترنت اشیا باعث توسعهٔ فعالیت های ساخت و تعمیر و نگهداری الکترونیکی در آینده می شود.
ما به کمک اینترنت اشیاء صنعتی غالبا با صنایع تولیدی مواجه می شویم که اشاره به زیر مجموعه ای از اینترنت اشیا دارد. اینترنت اشیاء صنعتی، در تولید می تواند باعث تولد ارزش کسب و کار شود که در نهایت منجر به انقلاب صنعتی چهارم به اصطلاح صنعت چهار خواهد شد.
تخمین زده شده است که در آینده، شرکت های موفق قادر خواهند بود که از طریق اینترنت اشیاء با ایجاد مدل های جدید کسب و کار و بهبود بهره وری، بهره برداری از طریق تحلیل ها برای نو آوری و تبدیل نیروی کار درآمد خود را افزایش دهند. این پتانسیل رشد با اجرای اینترنت صنعتی اشیاء می تواند تا ۱۲ تریلیون دلار تولید ناخالصی داخلی تا سال ۲۰۳۰ کند.
در حالی که اتصال و اکتساب داده ها برای اینترنت صنعتی اشیاء ضروری است اما نباید هدف باشند بلکه پایه و اساس و راه به چیزی بزرگتر هستند. در میان تمامی فناوری ها نگهداری پیشگویانه ای احتمالا یک روش مؤثر تر است. به این دلیل که قابل اجرا برای دارایی های موجود و سیستم های مدیریت است. هدف سیستم های نگهداری هوشمند کاهش خرابی غیر منتظره و افزایش بهره وری است که بیش از ۳۰ درصد از هزینه های نگهداری را صرفه جویی می کند.
آنالیز های داده های بزرگ صنعتی یک نقش حیاتی در تولید و تعمیر و نگهداری دارایی ها بازی می کند هرچند که این تنها توانایی داده های صنعتی نیست.سیستم های سایبر فیزیکی فناوری مرکزی داده های بزرگ است که یک رابط بین انسان و جهان مجازی خواهد شد.
این سیستم سایبر فیزیکی با استفاده از ۵c تولید می شود (اتصال connection، تبدیل conversion، سایبر cyber، شناخت cognition، پیکربندی configuration) و می تواند اطلاعات جمع آوری شده را به اطلاعات قابل اجرا تبدیل کند و در نهایت با دارایی های فیزیکی برای بهینه سازی فرایند ها بپیوندد.
مدیریت انرژی
یکپارچه سازی سیستم های حسگر و محرک متصل به اینترنت است و برای بهینه سازی مصرف انرژی استفاده می شود.انتظار می رود که دستگاه های اینترنت اشیا یکپارچه شوند (سوییچ‌ها، پریز، لامپ، رسانه های قدرت، تلویزیون و …) و قادر به برقراری ارتباط با شرکت تأمین ابزار به منظور تعادل تولید برق به صورت مؤثر و مصرف انرژی می باشد.
این دستگاه ها همچنین این شانس را به کاربر می دهند تا به صورت کنترل از راه دور دستگاه های خود را کنترل کنند یا به صورت مرکزی به وسیله یک رابط متنی برابر و فعال کردن توابع پیشرفته ای مانند برنامه ریزی مدیریت کنند (مانند روشن و خاموش کردن دستگاه های گرمایشی از راه دور، کنترل کردن اجاق، تغییر شرایط نور و …)
پزشکی و مراقبت های بهداشت
دستگاه های اینترنت اشیا می تواند برای فعال کردن نظارت از راه دور بر سلامت و اخطار های اضطراری استفاده شود. دستگاه نظارت بر سلامت از فشارخون و نظارت بر ضربان قلب تا دستگاه های پیشرفته قادر به نظارت بر تجهیزات تخصصی، مانند ضربان ساز فیت بیت مچ بند های الکترونیکی یا سمعک پیشرفته را شامل می شود.
بعضی از بیمارستان ها شروع به اجرای «تخت هوشمند» کرده اند که می تواند تشخیص دهد که تخت چه زمانی اشغال است یا زمانی که بیمار می خواهد بلند شود را متوجه می شود. همچنین می تواند فشار مناسب را تنظیم کند و بدون تعامل پرستاران، به بیمار رسیدگی شود.
سنسور های تخصصی همچنین می تواند فضا های زندگی را برای نظارت بر سلامت و رفاه عمومی شهروندان، مجهز کند. در حالی که همچنین از اجرای درمان مناسب و کمک به مردم برای دوباره بدست آوردن پویایی به وسیله معالجه اطمینان حاصل کنند.[همچنین دستگاه هایی مانند wearable heart monitor به وسیلهٔ اینترنت اشیا امکان پذیر است.
اتوماسیون خانگی
یک ترموستات هوشمند ساخت گوگل نست که مصرف انرژی و وضعیت هوای بیرون را نیز گزارش میدهد.
دستگاه های اینترنت اشیا را می توان برای نظارت و کنترل و سیستم های مکانیکی، الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده در انواع مختلفی از ساختمان (به عنوان مثال دولتی و خصوصی، صنعتی، مؤسسات و مسکونی) در سیستم های اتوماسیون خانه و ساختمان استفاده کرد. در این زمینه سه حوزه اصلی تحت پوشش عبارتند از:
• ادغام اینترنت با سیستم های مدیریت انرژی ساختمان به منظور ایجاد انرژی کارآمد و اینترنت اشیا محور «ساختمان های هوشمند»
• شیوه های ممکن نظارت بی درنگ برای کاهش مصرف انرژی و نظارت بر رفتار ساکنین
• ادغام دستگاه های هوشمند در محیط ساخته شده و چگونگی استفاده از آن ها در برنامه های آینده
حمل و نقل
یک تابلوی رانندگی سرعت مجاز که از طریق اینترنت قابل کنترل و تغییر است.
اینترنت اشیاء می تواند در ادغام ارتباطات، کنترل و پردازش اطلاعات در سیستم های مختلف حمل و نقل کمک کند. کاربرد های IOT در تمام جنبه های سیستم های حمل و نقل وجود دارد (مانند خودرو، زیرساخت ها، راننده یا کاربران). تعامل پویا بین اجزای یک سیستم حمل و نقل ارتباطات وسایل نقلیه، کنترل هوشمند ترافیک، پارکینگ های هوشمند و سیستم های جمع‌آوری عوارض الکترونیکی را قادر می سازند.
مسائل حقوقی اینترنت اشیا
از دید کمیسیون اروپا دو اصل عمومی در سیاست گذاری چیزنت عبارتند از:
چیزنت نباید هویت، یکپارچگی، حریم خصوصی و حقوق بشری یا آزادی‌های فردی یا عمومی را نقض کند.
افراد باید کنترل داده های شخصی خودشان که توسط یا درون اینترنت اشیاء تولید و پردازش می شود را در اختیار داشته باشند، به جز زمانی که این اصل با اصل اول در تعارض باشد.
از زاویه دید حفاظت از دادهها مهم ترین چالش ها عبارتند از :
میزان اطلاعات بسیار زیاد است.
بیشتر ارتباطات به صورت خودکار صورت می گیرند.
مالکیت داده
کدام موجودیت مالک داده های خامی خواهد بود که گردآوری منظم شده است؟ اطلاعات محرمانه مثل خون در رگ های هر سازمان است.
آیا ارائه دهنده خدمت می تواند از داده های گردآوری شده برای خدمت رسانی به سایر مشتریان استفاده کند؟ اگر روابط کسب وکاری میان سازمان و ارائه دهنده قطع شود آیا سازمان می تواند به داده های قبلی خود دست پیدا کند؟
چه کسانی حق دسترسی به اطلاعات یک مشتری را دارند؟ اطلاعات مربوط به حسگر های دمای خانه به سازنده تجهیزات تعلق دارد یا شرکت ارائه دهنده دسترسی اینترنت؟ یا سازمان هواشناسی؟ یا اداره گاز و فروشندگان انرژی؟
مسئولیت
اگر حسگرها یا ارتباطات در یک برنامه کاربردی اینترنت چیزها خوب عمل نکند و آسیب انسانی یا دارایی رخ دهد چه کسی پاسخگو خواهد بود؟ به عنوان نمونه یک حسگر دود ممکن است خوب اطلاعات را منتقل نکند و خانه‌ای در آتش بسوزد. یا یکی از ابزارهای پزشکی باعث صدمه جدی به فرد شود.
زمانی که چندین تأمین‌کننده برای یک قطعه وجود دارد کدام یک باید پاسخگو باشند؟ تولیدکننده حسگر، تولیدکننده واسط برنامه کاربردی، انتقال دهنده مخابراتی، جمع‌آوری‌کننده داده از راه دور از کدام موجودیت یا سازمان باید مسئولیت‌پذیری مالی درخواست شود؟
چیزنت های صنعتی
چیزنت صنعتی (Industrial Internet of Things) یا به صورت مخفف IIOT یکی از مهم ترین و پر کاربرد ترین زمینه های گسترش اینترنت چیزها می باشد و به عبارت دیگر، به معنی کاربرد این فناوری در زمینه های صنعتی و استفاده از آن به عنوان یک شبکه صنعتی هوشمند می باشد. با استفاده از چیزنت صنعتی در واحد های صنعتی می توان کلیه اشیا در آن واحد را به یکدیگر متصل کرد و یک شبکه یکپارچه برای انجام کلیه امور تبادل اطلاعات، انجام امور کنترلی و مانیتورینگ به وجود آورد.
این فناوری در زمره ۴ فناوری بزرگ اصلی قرار می گیرد که آینده اتوماسیون صنعتی را در به شدت تحت تأثیر قرار خواهد داد. پیشرفت این فناوری تا آنجایی خواهد بود که طبق پیش بینی های انجام شده تا سال ۲۰۲۰ و با ورود شرکت های بزرگ و فعال اتوماسیون صنعتی به این زمینه، ارزش بازار این فناوری به بیش از ۳۱۹ میلیارد دلار می رسد، که رقم قابل توجهی است و ارزش سرمایه گذاری را دارد.
اینترنت اشیا در ایران
مرکز تحقیقات مخابرات ایران (پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات) پروژه هایی را برای بررسی پیاده سازی فناوری اینترنت اشیاء در ایران انجام داده است. یکی از این پروژه ها با عنوان «تدوین کسب و کار اینترنت اشیا در کشور» (از تاریخ ۱۰ دی ۱۳۹۳ تا ۱۰ خرداد ۱۳۹۴)، انجام شده است.
در این پروژه بر اساس تجربیات علمی و عملیاتی کشور های مختلف در حوزه های حاکمیت، کسب و کار، کاربرد هاو فناوری ها مطالعات اولیه صورت گرفت و نقشه راه ایران با هدف استفاده ایران از فناوری های نوین نظیر اینترنت اشیاء برای افزایش رفاه اقتصادی، کیفیت زندگی و حفاظت از محیط زیست برای رسیدن به چشم انداز اقتصادی ۱۴۰۴ تعیین شد.
امنیت اینترنت اشیا
اخیراً، علی‌رغم تحقیقات چیزنت و امنیت آن، حملات مختلفی معرفی میشود که فضای این مفهوم و فناوریهای مرتبط با آن را درگیر کردهاست. این نشان میدهد که فناوری به پرتگاه بسیار پیچیده‌ای نزدیک شده‌است و اقدامات متقابل اغلب صرفاً واکنشی است.
بنابراین نیاز است اندکی به عقب بازگردیم -زمانیکه این فناوریهای مؤثر بر زندگی بشر، در حال توسعه بودند و به سمت ابعاد خوبی از فناوری تمایل داشتند- و امنیت را در هر سطحی بازتعریف کنیم. اگرچه این مسائل به خاطر اجبار های نظارتی در حال تغییر است اما با این حال تأیید مراکز دولتی به معنای امنیت نخواهد بود. مسئله امنیت در اینترنت اشیاء را می توان مهم‌ترین چالش توسعه این فناوری در نظر گرفت. در این رابطه استاندارد های مختلفی در حال توسعه است ولی همچنان نیازمندی های امنیتی اینترنت اشیاء و حتی مخاطرات آن به خوبی شناسایی و تحلیل نشده است.
با بررسی مقالات و کتاب هایی که در حوزه امنیت اینترنت اشیاء ارائه شده اند، می توان دریافت که امنیت باید در تمام سطوح بسته ها و سرویس ها نیز در نظر گرفته شود؛ بنابراین در تمام مراحل توسعه سیستم، ویژگی های امنیتی وجود خواهند داشت. به این نوع توسعه امنیت، رویکرد «دفاع- در-عمق» گفته می شود. این رویکرد، امنیت را در دل شبکه چیزنت صنعتی گنجانده و به سازمان ها و شرکت ها اجازه می دهد تا با درگیر کردن مهاجمین به صورت لایه به لایه، زمان بیشتری برای دفاع از منابع خود داشته باشند.
روند ها و مشخصات
اطلاعات فراگیر در کنترل خود مختار قسمتی از مفهوم اصلی اینترنت اشیاء نیستند. اطلاعات فراگیر و کنترل آزاد نیز الزاما نیازی به ساختار های بین شبکه ای ندارند. هرچند، در تحقیق به منظور ادغام مفاهیم اشیاء بین شبکه ای و کنترل آزاد با نتایج اولیه به سوی این جهت با در نظر گرفتن اهداف به عنوان نیروی راه انداز برای ای اُ تی آزاد، یک انتقال وجود دارد.
در آینده اینترنت اشیاء غیر جدی و شبکه باز که در آن به طور اتوماتیک سازمان داده شده باشند یا نهاد، شخصیت های هوشمند (مثل خدمات وب)اهداف مجازی ممکن است باشند که با یکدیگر در تعامل خواهند بود قادرند به طور مستقل عمل کنند (که اهداف خود را حفظ یا اهداف مشترکی را دنبال کنند) بستگی به موقعیت وب یا متن یا شرایط و موقعیت محل دارد.
رفتار مستقل و آزاد از طریق جمع آوری دلیل اطلاعات متن و همچنین توانایی اشیا به منظور ردیابی تغییرات محیطی، نواقصی اثرگذار بر روی سنسور دها و معرفی کارکرد های تعدیل نشده مناسب روند اصلی تحقیق را تشکیل می دهد.[۶۵] واضح است که احتیاج به ارائه اعتبار به فناوری ای اُ تی می باشد.
محصولات ای اُ تی مدرن و راه حل های در بازاد انواع فناوری های مختلف را برای حمایت کردن چنین متن آگاه فراگیر اما بسیار پیچیده تر شکل های اطلاعات درخواست شده است که به واحد های سنسور که قرار است در محیط های حقیقی بکار گرفته شوند این امکان را بدهد.
معماری
این سیستم احتمال دارد نمونه ای از یک معماری واقعه یا حادثه راه انداز باشد.از مدل پایین به بالا (که بر مبنای فرایند و عملیات متن در وقت واقعی قرار دارد) و هر سطح فرعی را ملاحظه خواهد کرد و در نظر خواهد گرفت؛ بنابراین مدل راه اندازی شده و رویکرد های تابه‌ای به‌طور هم زمان با مدل های جدید به منظور احیای حالت های استثنایی و فرایند تکاملی غیر معمول وجود خواهند داشت. (سیستم های چندعاملی ،BADSCT،…)
در شبکه با اینترنت اشیاء و معنی، یک واقعی حادثه الزمان بر مبنای جبر یا مدل قرار ندارد اما به جای آن بر مبنای متن واقعه یا حادثه یک شبکه اشیاء قرار دارد. این نیز یک وب خواهد بود. در نتیجه، آن الزاما استاندارد های مشترک پیش بینی همه چیز بیشتر است، جهانی برای همه چیز با هر جریان که رویکردی از بالا به پایین استاندارد ها داشته باشد ممکن و میسر نیست انجام آن احتیاج به استاندارد ها داشته باشد ممکن و میسر نیست.
ساختن بر بالای اینترنت اشیاء، وب اشیاء آرشیتکتی برای به کارگیری لایه اینترنت اشیا نگاهی به همگرایی اطلاعات از (اینترنت اشیاء) ابزارآلات در بکارگیری های وب به منظور ایجاد استفاده و به‌کارگیری حالات مبتکرانه می باشد.
به منظور برنامه ریزی و کنترل جریان اطلاعات در اینترنت اشیاء، یک جهت آرشیتکتی پیش بینی شده است که BPM در همه جا نامیده شده است؛ که مخلوطی از فرایند مدیریتی سنتی با فرایند داده کاوی با ظرفیت های مخصوصی است که بتواند به صورت اتوماسیون تعداد زیادی از ابزار های هماهنگ شده را کنترل کند.
پیچیدگی
حلقه های نیمه باز یا بسته (مثل زنجیر های ارزش زمانی که پایان جهان بتواند در جای خود قرار گیرد) آی تی اغلب به عنوان یک سیستم پیچیده مورد مطالعه و ملاحظه قرار می گیرد[۲۳] و این بدین علت است که تعداد زیاد ارتباط مختلف، در تعامل بین عمل کننده های اتوماسیون به ظرفیت آن برای عمل کننده های جدید وجود دارد. در قسمت آخر (لوپ کاملا باز) احتمال دارد که یک محیط پر از به هم ریختگی دیده شود زیرا سیستم ها همیشه پایانی دارند به عنوان رویکردی روش عملی تمام عناصر در اینترنت اشیاء یی در فضای جهانی و عمومی راه اندازی نمی شود سیستم های فرعی اغلب به منظور آرام کردن یا پایین آوردن رشک های خصوصی کنترل و اطمینان اجرا می شوند راه انداز های روباتیک ها ابزار هایی که برای صحبت کردن با دیگر پروتکل ها را به اشتراک نمی گذارند.
انتقاد، مشکلات و جنجال ها
عدم یکپارچگی پلتفرم
اینترنت اشیا از چند پاره بودن پلتفرم، استانداردهای فنی غیر مشترک و عدم قابلیت یکپارچه سازی رنج می برد.در شرایطی که سخت افزارها و نرم افزارهایی که بر روی آنها استفاده می شوند به صورت فنی غیر یکنواخت هستند، ساخت برنامه هایی که بر روی این اکوسیستم فنی غیر یکنواخت به صورت یکنواخت کار کنند بسیار دشوار است.
به عنوان مثال، اتصال بی سیم برای دستگاه های اینترنت اشیا را می توان با استفاده از بلوتوث، زیگ بیZ-Wave , LoRa، NB-IoT، Cat M1 و همچنین رادیو های اختصاصی کاملا سفارشی انجام داد – هرکدام مزایا و معایب خاص خود و اکوسیستم پشتیبانی منحصر به فردی دارند.
یک مجموعه از محققان می گویند عدم پشتیبانی فروشندگان از دستگاه های قدیمی با وصله ها و به روزرسانی ها، بیش از ۸۷٪ دستگاه های فعال Android را آسیب پذیر کرده است.
حریم خصوصی، خودمختاری و کنترل
فیلیپ ن. هاوارد، استاد دانشگاه و نویسنده، می نویسد که اینترنت اشیا پتانسیل بسیار زیادی برای توانمند سازی شهروندان، شفاف سازی دولت و گسترش دسترسی به اطلاعات فراهم می کند. هوارد هشدار می دهد که تهدید های مربوط به حریم خصوصی بسیار زیاد است، همچنین احتمال کنترل اجتماعی و دستکاری سیاسی نیز وجود دارد.[۷۸]
نگرانی در مورد حریم خصوصی باعث شده است که بسیاری این احتمال را در نظر بگیرند که زیرساخت های کلان داده مانند اینترنت اشیا و داده کاوی ذاتا با حریم خصوصی ناسازگار هستند.[۷۹] چالش های اصلی افزایش دیجیتالی شدن در بخش های آب، حمل و نقل و انرژی مربوط به حریم خصوصی و امنیت سایبری است که نیاز به پاسخ کافی از سوی پژوهشگران و سیاست گذاران دارد.[۸۰]
سرمقاله های WIRED نیز در مورد نقض حریم خصوصی توسط اینترنت اشیاء ابراز نگرانی کرده اند، در یکی از این سرمقاله ها آمده است: “آنچه شما در معرض از دست دادن هستید حریم خصوصی شماست. در واقع، از این هم بدتر؛ شما فقط حریم خصوصی خود را از دست نخواهید داد، بلکه باید بدانید مفهوم حریم خصوصی دقیقا در جلوی چشمان شما بازنویسی می شود. “[۸۱]
یک نمونه عملی
در همه‌‌گیری ویروس کرونا (کووید ۱۹) که از سال ۲۰۱۹ اتفاق افتاده است، در بعضی از کشورها جهت جمع آوری اطلاعات پایبندی افراد مبتلا به قرنطینه خانگی، به وسیله ردیابی گوشی های هوشمند آن افراد موفق به جمع آوری میزان مشارکت و پایبندی افراد شدند.
سیستم های عامل
هر دستگاه مبتنی بر اینترنت اشیاء از طریق بستر های ارسال اینترنتی، داده ها را به دیگر دستگاه های اینترنت اشیاء ارسال می کند. سیستم عامل ها میان حسگر ها و شبکه های داده ارتباط برقرار می کنند.
لیست سیستم عامل های متن باز لینوکسی و غیر لینوکسی به شرح زیر است:
Huawei LiteOS
Brillo
Yocto Project
uClinux
Tizen
Snappy Ubuntu Core
Raspbian
OpenWrt
Ostro Linux
متن باز غیر لینوکسی
Apache Mynewt
RIOT OS
NuttX
Fuchsia
FreeRTOS
Contiki
Zephyr
TinyOS
ARM Mbed
KAA
لیست دیگر سیستم عامل های اینترنت اشیا که تاکنون معرفی شده اند به قرار زیر است:
Microsoft Windows 10 IoT Core
Android Things
Amazon Web Services
Microsoft Azure
ThingWorx IoT Platform
IBM’s Watson
Cisco IoT Cloud Connect
Salesforce IoT Cloud
Oracle Integrated Cloud
GE Predix
