اینترنت اشیا IOT چیست و چه کاربردهایی دارد؟

در عصر جدید و دنیای مدرن امروز که همواره به سمت دیجیتالی شدن پیش می‌رود، دیگر نه فقط انسان‌ها، بلکه وسایل و اشیای اطرافمان هم به اینترنت وصل می‌شوند؛ از ماشین‌ها و یخچال‌ها گرفته تا زمین‌های کشاورزی و ساختمان‌ها و .. . این اتصالات از طریق سنسورها و تجهیزات خاصی انجام می‌شوند. هنگامی که اشیا به اینترنت وصل می‌شوند، می‌توانند با یکدیگر، با انسان‌ها و حتی با شرکت‌ها و سازمان های دیگر ارتباط برقرار کنند. این ارتباط را «اینترنت اشیا» یا به اختصار IoT  گفته می‌شود.

تمام این وسایل متصل، دائماً در حال تولید داده و جا به جایی اطلاعات هستند. این داده‌ها و اتصالات، اطلاعاتی ارزشمند ایجاد می‌کنند که هم برای افراد و هم برای کسب‌وکارها بسیار مفید است. مثلاً می‌توان فهمید که یک دستگاه چطور و چه زمانی استفاده شده یا حتی آینده را بر اساس همین اطلاعات پیش‌بینی کرد.

با کنار هم قرار دادن و تحلیل داده‌ها، الگوها و روندهایی مشخص می‌شوند که می‌توانند تصمیم‌گیری‌ها را بهبود دهند. ترکیب انسان‌ها، دستگاه‌ها و داده‌ها باعث می‌شود تا هم تولید بهتر شود و هم تجربه مشتریان ارتقا پیدا کند. همچنین در رویداد اخیر CES 2023 در لاس وگاس، اینترنت اشیا موضوع داغی بوده و شرکت‌ها دستگاه‌های هوشمندی از خودروها گرفته تا دستگاه‌های خانگی و تجهیزات شبکه را به نمایش گذاشتند. طبق گفته مک‌کینزی، بیش از 43 میلیارد دستگاه اینترنت اشیا در سال 2024 به اینترنت متصل خواهند شد که نسبت به سال 2018 سه برابر افزایش یافته است.

روندهایی که به رشد دستگاه‌های متصل کمک می‌کنند شامل ابتکارات شهر هوشمند، فناوری حسگر کم‌هزینه‌تر، افزایش پذیرش فضای ابری و فناوری نوظهور 5G است. در نهایت، اینترنت اشیا این امکان را فراهم می‌کند تا راه‌حل‌ها و فرصت‌هایی برای کسب‌وکارها ایجاد شود که تا دیروز حتی تصورش را هم نمی‌کردیم. در ادامه با موضوع “اینترنت اشیا IOT چیست” با ما همراه باشید.

اینترنت اشیا IOT چیست و چه کاربردهایی دارد:

همانطور که به طور خلاصه در مقدمه اشاره کردیم، اینترنت اشیا (IoT) یا همان internet of thing به معنای ارتباط دستگاه‌ها و اشیای مختلف با اینترنت با یکدیگر است. این فناوری یک شبکه بزرگ از دستگاه‌ها، ابزارها و حتی افراد است که همه با هم در ارتباطند و به طور مداوم اطلاعاتی درباره محیط و نحوه عملکرد خود جمع‌آوری و به اشتراک می‌گذارند.

این دستگاه‌ها در انواع و اندازه‌های مختلف وجود دارند؛ از مایکروویوهای هوشمندی که به طور خودکار مدت‌زمان پخت غذا را تنظیم می‌کنند، تا خودروهای خودران با حسگرهایی که اشیای اطراف را شناسایی می‌کنند، تجهیزات شبکه همچون سرورها، سوئیچ ها، روترها و حتی گجت‌های تناسب اندام که می‌توانند تعداد قدم‌ها و ضربان قلب را ثبت کنند و بر اساس آن‌ها پیشنهادهای ورزشی بدهند از IoT استفاده می کنند.

جالب‌تر اینکه توپ‌های فوتبالی هم وجود دارند که می‌توانند سرعت و فاصله شوت را اندازه‌گیری کرده و اطلاعات را در یک اپلیکیشن برای بررسی و آموزش ذخیره کنند. حال قرار است بگوییم IOT چگونه کار میکند و کاربردی در زندگی روزمره ما انسان ها دارد.

دستگاه‌های هوشمند و بعضی اشیاء به پلتفرم‌های خاص اینترنت اشیا متصل می‌شوند. این پلتفرم‌ها داده‌هایی را که از حسگرهای مختلف به دست می‌آید، جمع‌آوری، ترکیب و تحلیل می‌کنند. سپس، مهم‌ترین و کاربردی‌ترین اطلاعات را جدا کرده و از آن‌ها برای تصمیم‌گیری‌های بهتر استفاده می‌کنند.

مثلاً می‌توانند الگوهای رفتاری را شناسایی کنند، هشدارهایی در مورد خطرات احتمالی بدهند یا پیشنهادهایی برای بهبود عملکرد ارائه دهند. برای فهم بیشتر این مسئله یک مثال کاربردی میزنیم؛ فرض کنیم صاحب یک شرکت خودروسازی هستید. برای اینکه بدانید کدام ویژگی‌های خودرو بیشتر مورد توجه مشتریان است، می‌توانید از اینترنت اشیا کمک بگیرید. مثلاً:

• از حسگرها در نمایشگاه‌های خودرو استفاده کنید تا ببینید مشتریان بیشتر کنار کدام مدل‌ها یا ویژگی‌ها توقف می‌کنند.
• داده‌های فروش را بررسی کنید تا بفهمید کدام امکانات بیشتر و سریع‌تر فروخته می‌شوند.
• اطلاعات فروش را با موجودی انبار هماهنگ کنید تا محصولات محبوب همیشه در دسترس باشند.

به این ترتیب، با استفاده از داده‌هایی که به‌صورت لحظه‌ای جمع‌آوری می‌شوند، می‌توانید تصمیم‌های هوشمندانه‌تری بگیرید، بهره‌وری را افزایش دهید و از هدر رفتن منابع جلوگیری کنید. تحلیل داده‌های به‌دست‌آمده از اینترنت اشیا می‌تواند فرآیندها را بهینه کرده و باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه شود.

همچنین، بسیاری از کارهای تکراری، زمان‌بر یا خطرناک را می‌توان با استفاده از سیستم‌های هوشمند به‌صورت خودکار انجام داد. در ادامه با مثال‌هایی واقعی از کاربرد IoT در زندگی روزمره بیشتر آشنا خواهیم شد.

چرا اینترنت اشیا اهمیت دارد:

اینترنت اشیاء فناوری‌ است که زندگی ما را هوشمندتر و آسان‌تر و حتی راحتر می‌کند. که در این عصر جدید انسان ها به دنبال راحتی و آسان تر شدن زندگی خود هستند.این فناوری به افراد کمک می‌کند تا بتوانند بهتر و راحت‌تر جنبه‌های مختلف زندگی خود را مدیریت کنند. البته باید توجه داشت که هوشمند شدن یک سیستم زمانی ارزشمند است که کارها را ساده‌تر کند، نه اینکه باعث پیچیدگی و سردرگمی شود.

در دنیای امروز، سرعت و دقت در انجام کارها نقش بسیار مهمی دارد. به همین دلیل است که فناوری‌هایی مثل اینترنت اشیا محبوب شده‌اند. این فناوری با مجهز کردن وسایل به قابلیت ارسال و دریافت داده، آن‌ها را «هوشمند» می‌کند وقتی اشیا بتوانند به‌صورت خودکار اطلاعات را دریافت، پردازش و منتقل کنند، بسیاری از کارها بدون نیاز به دخالت انسان انجام می‌شود. در نتیجه، فرآیندها سریع‌تر، دقیق‌تر و کم‌هزینه‌تر خواهند بود و زمان افراد صرف کارهای مهم‌تری می‌شود.

کاربرد های کلی IOT:

• اینترنت اشیا (IoT) در خانه شما

فرض کنید هر روز ساعت ۷ صبح با صدای زنگ ساعت بیدار می‌شوید تا آماده رفتن به محل کار شوید. در حالت عادی، این ساعت کار خودش را خوب انجام می‌دهد .. اما نه همیشه، امروز اوضاع فرق دارد. قطاری که هر روز با آن سر کار می‌روید لغو شده و حالا باید با ماشین بروید. رانندگی زمان بیشتری می‌برد، پس باید زودتر بیدار می‌شدید؛ مثلاً ساعت 6:45. تازه، هوا هم بارانی است و باید با احتیاط بیشتری رانندگی کنید.

حالا تصور کنید ساعت شما به اینترنت اشیا مجهز باشد. این ساعت هوشمند می‌تواند از طریق اتصال به اینترنت متوجه لغو شدن قطار شود، مدت زمان لازم برای رانندگی تا محل کار را محاسبه کند، وضعیت آب‌وهوا را بررسی کند و با در نظر گرفتن همه این شرایط، زمان دقیق بیدار شدن شما را تعیین کند. حتی ممکن است این ساعت با قهوه‌ساز هوشمند شما هماهنگ شود و وقتی از خواب بیدار می‌شوید، قهوه‌تان داغ و آماده باشد. یعنی شروع روزتان دقیق، بدون استرس و البته با یک فنجان قهوه دل‌چسب خواهد بود.

• اینترنت اشیا (IoT) در حمل‌ونقل

چند دقیقه پیش با ساعت هوشمندتان از خواب بیدار شدید و حالا در مسیر محل کار در حال رانندگی هستید. ناگهان چراغ هشدار موتور روشن می‌شود. شما نگران می‌شوید، اما هنوز نمی‌دانید مشکل جدی است یا نه. در یک خودروی مجهز به اینترنت اشیا، نیازی به حدس زدن نیست! حسگرهایی که در بخش‌های مختلف خودرو نصب شده‌اند، اطلاعات را جمع‌آوری کرده و به‌صورت خودکار به یک واحد پردازش مرکزی ارسال می‌کنند. این واحد، اطلاعات را تجزیه و تحلیل می‌کند و از طریق اینترنت آن را به پلتفرم سازنده خودرو می‌فرستد.

خب فکر میکنی نتیجه چی شد؟ شرکت سازنده دقیقاً متوجه می‌شود که مشکل از کجاست. آن‌ها می‌توانند:

• زمان مناسب برای تعمیر را به شما اطلاع دهند
• مشخصات خودروی شما را برای نزدیک‌ترین تعمیرگاه ارسال کنند
• قطعه‌ی معیوب را تشخیص دهند و قطعه‌ی جدید را پیش از رسیدن شما سفارش دهند

به این ترتیب، وقتی به تعمیرگاه رسیدید، همه چیز آماده است بدون اتلاف وقت، بدون حدس زدن، و بدون نگرانی!

فرآیند عملکرد دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) چگونه است:

عملکرد دستگاه‌های مجهز به اینترنت اشیا در ظاهر ساده به نظر می‌رسد، اما پشت این سادگی، یک زنجیره منسجم و هوشمند از جمع‌آوری داده، تحلیل، و واکنش دقیق پنهان است. این فناوری با تکیه بر تعامل بین سخت‌افزار، نرم‌افزار و فضای ابری، محیط پیرامون را تحلیل کرده و تصمیماتی در لحظه اتخاذ می‌کند. بیایید این مسیر را در سه گام کلیدی بررسی کنیم:

1. دریافت داده از محیط توسط حسگرها

در گام نخست، سنسورهایی که در بطن دستگاه‌های IoT تعبیه شده‌اند، اطلاعات محیطی را دریافت می‌کنند. بسته به نوع کاربرد، این حسگرها می‌توانند اطلاعاتی درباره میزان نور، دما، فشار، رطوبت، صدا و حتی حرکت جمع‌آوری کنند. برای نمونه، یک دستگاه می‌تواند تنها دمای محیط را به‌صورت عددی ثبت کند یا داده‌های پیچیده‌تری مانند تصویر یا ویدیو ضبط نماید.

گرچه تلفن‌های هوشمند امروزی نیز انواع مختلفی از حسگرها را در خود جای داده‌اند، اما دستگاه‌های مبتنی بر اینترنت اشیا، معمولاً برای یک وظیفۀ مشخص طراحی شده‌اند و داده‌ها را با تمرکز و دقت بالا گردآوری می‌کنند.

2. ارسال اطلاعات و پردازش ابری

بعد از گردآوری داده‌ها، نوبت به انتقال آن‌ها می‌رسد. این اطلاعات از طریق شبکه، که می‌تواند اینترنت، شبکه سلولی یا حتی بلوتوث باشد، به سمت سرورها یا پلتفرم‌های پردازشی منتقل می‌شوند. معمولاً این پلتفرم‌ها در فضای ابری قرار دارند تا در دسترس دائمی و قابل مقیاس‌پذیری باشند.

در این بخش، سیستم‌ها با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند به تجزیه و تحلیل اطلاعات می‌پردازند. تصمیم‌گیری و واکنش به داده‌ها، بستگی به سطح هوشمندی دستگاه دارد. هرچه توان پردازشی و الگوریتم‌های استفاده‌شده پیشرفته‌تر باشند، درک سیستم از محیط دقیق‌تر خواهد بود.

3. نمایش نتایج و تعامل با کاربر

مرحله نهایی، مرحله تعامل با انسان است. نتایج تجزیه‌وتحلیل داده‌ها به شیوه‌ای ساده و قابل‌فهم به کاربر منتقل می‌شود، ممکن است این انتقال از طریق نوتیفیکیشن، اپلیکیشن موبایل یا داشبورد تحت وب انجام شود. در این مرحله، دستگاه می‌تواند هشدار بدهد، وضعیت فعلی را نمایش دهد، یا حتی گزینه‌هایی را برای اقدام به کاربر پیشنهاد کند. برای مثال، یک دستگاه پایش کیفیت هوا، بعد از بررسی داده‌ها، به شما اعلام می‌کند که سطح آلاینده‌ها از حد مجاز بالاتر رفته و ممکن است توصیه کند پنجره‌ها را ببندید یا تصفیه‌کننده هوا را روشن کنید.

معایب اینترنت اشیا IoT:

هرچند اینترنت اشیا (IoT) مزایای فراوانی دارد، اما این فناوری نوظهور با چالش‌ها و ضعف‌هایی نیز همراه است که در صورت بی‌توجهی به آن‌ها، می‌توانند پیامدهای مخربی در پی داشته باشند. در ادامه به مهم‌ترین معایب اینترنت اشیا IoT از نگاه متخصصان اشاره می‌شود:

ضعف در حفظ حریم خصوصی: یکی از مهم‌ترین نگرانی‌ها درباره اینترنت اشیا، نبود امنیت کافی و ناتوانی در حفظ حریم خصوصی کاربران است. دستگاه‌هایی که به حسگرهای مختلف مجهز هستند، اغلب اطلاعات حساسی مانند مکالمات روزمره یا فعالیت‌های داخل خانه را جمع‌آوری می‌کنند. در صورتی که این اطلاعات به‌درستی محافظت نشوند، می‌توانند زمینه‌ساز نقض حریم خصوصی و بی‌اعتمادی کاربران شوند.

تأثیر منفی بر ماهیت انسان: وابستگی بیش از حد به اینترنت اشیا می‌تواند به مرور زمان، تغییراتی در رفتار و روحیات انسان‌ها ایجاد کند. برخی روان‌شناسان بر این باورند که استفاده افراطی از این فناوری ممکن است باعث کاهش روابط عاطفی، انزوا و کاهش توانایی‌های ارتباطی افراد شود. همچنین با سپردن بسیاری از وظایف به ماشین‌ها، ممکن است مهارت‌هایی که امروزه ضروری هستند، به فراموشی سپرده شوند و در صورت اختلال در عملکرد سیستم‌ها، انسان‌ها در انجام ساده‌ترین کارها نیز ناتوان شوند.

پیچیدگی زیاد: اینترنت اشیا مجموعه‌ای از دستگاه‌های مختلف است که به‌صورت هماهنگ با یکدیگر کار می‌کنند. همین موضوع موجب پیچیدگی بالای این سیستم می‌شود. در چنین ساختارهای گسترده‌ای، خطاهای فنی به‌سختی شناسایی و اصلاح می‌شوند و مدیریت حجم زیادی از داده‌ها که از دستگاه‌های مختلف دریافت می‌شوند، فرآیندی دشوار و پرهزینه خواهد بود.

آسیب‌پذیری در برابر هک: یکی از بزرگ‌ترین خطرات اینترنت اشیا، قابلیت هک شدن دستگاه‌ها است. از آنجا که این فناوری پلی میان دنیای دیجیتال و فیزیکی ایجاد می‌کند، نفوذ به آن می‌تواند تبعاتی جدی در دنیای واقعی داشته باشد. برای مثال، هک شدن حسگرهای دمایی در یک نیروگاه ممکن است اپراتورها را گمراه کرده و منجر به تصمیم‌های اشتباه و خطرناک شود. همین خطر درباره خودروهای خودران نیز وجود دارد؛ یک هکر می‌تواند مسیر حرکت خودرو را تغییر دهد و فاجعه‌ای در جاده رقم بزند.

گسترش ویروس‌های رایانه‌ای: در صورتی که یکی از سیستم‌های متصل به اینترنت اشیا به ویروس یا باگ نرم‌افزاری آلوده شود، امکان سرایت آن به سایر دستگاه‌ها وجود دارد. این زنجیره آلودگی می‌تواند کل شبکه را با اختلال مواجه کرده و عملکرد تجهیزات را دچار مشکل کند.

نبود استانداردهای یکپارچه: در حال حاضر، نبود استانداردهای جهانی و یکپارچه برای طراحی و توسعه دستگاه‌های مبتنی بر IoT، باعث شده تا ارتباط میان دستگاه‌های مختلف دشوار باشد. نبود هماهنگی میان پروتکل‌ها و سخت‌افزارها موجب می‌شود که هم‌افزایی میان آن‌ها با چالش‌های فنی جدی همراه باشد.

فرآیند عملکرد اینترنت اشیا، یک چرخه بی‌وقفه از درک، تحلیل و پاسخ‌دهی است. این فناوری با ایجاد ارتباط هوشمند بین اشیاء و انسان‌ها، بستری را فراهم کرده که کارها به‌صورت خودکار، سریع‌تر و دقیق‌تر انجام شوند. آینده‌ای که در آن، همه چیز به‌صورت پیش‌بینی‌پذیر و هدفمند عمل می‌کند، همین‌جاست—در دنیای اینترنت اشیا.