اینترنت اشیا چیست ؟

اینترنت اشیاء (Internet Of Things) یا IOT مفهومی جدید در دنیای فناوری و ارتباطات است و به طور کلی به بسیاری از اشیاء و وسایل محیط پیرامونمان اشاره دارد که به شبکه اینترنت متصل شده و میتوان آنها را توسط اپلیکیشن های موجود در تلفن های هوشمند و تبلت کنترل و مدیریت کرد . IOT فناوری مدرنی است که در آن برای هر موجودی اعم از انسان، حیوان و یا اشیاء، قابلیت ارسال داده از طریق شبکه های ارتباطی )اینترنت یا اینترانت( فراهم می شود و جهانی را توصیف می کند که در آن هر چیزی، از جمله اشیای بی جان، برای خود هویت دیجیتال دارند و به کامپیوترها اجازه می دهند آنها را ساماندهی کنند .تعریفی که اتحادیه بین المللی مخابرات از “اینترنت اشیا ” دارد بدین صورت میباشد: در هر زمان، هر مکان ،برای هر کسی ما اتصایی برای هر چیزی خواهیم داشت. شکل زیر نشان دهنده ابعاد مختلف” اینترنت اشیا “میباشد.

 

ﺑﺴﺘﺮ اﯾﻨﺘﺮﻧﺖ اﺷﯿﺎ

در اداﻣﻪ ﺑﺨﺶ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﭘﻠﺖ ﻓﺮم اﯾﻨﺘﺮﻧﺖ اﺷﯿﺎ آورده ﺷﺪه اﺳﺖ:

ﺳﻨﺴﻮرﻫﺎ

ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ﺗﺸﺨﯿﺺ ﺗﻐﯿﯿﺮات در وﺿﻌﯿﺖ ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ اﺷﯿﺎ ﺑﺮاي ﺛﺒﺖ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻣﺤﯿﻂ ﺿﺮوري اﺳﺖ. در اﯾﻦ راﺳﺘﺎ، ﺳﻨﺴﻮر ﯾﮏ ﻧﻘﺶ ﻣﺤﻮري در ﭘﻞ زدن ﺑﺮ روي ﺷﮑﺎف ﺑﯿﻦ دﻧﯿﺎي ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ و ﻣﺠﺎزي را اﯾﻔﺎ ﮐﺮده و اﺷﯿﺎ را ﻗﺎدر ﺑﻪ ﭘﺎﺳﺨﮕﻮﯾﯽ ﺑﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻣﺤﯿﻂ اﻃﺮاف ﻣﯽﮐﻨﺪ. ﺳﻨﺴﻮرﻫﺎ دادهﻫﺎ را از ﻣﺤﯿﻂ اﻃﺮاف ﺟﻤﻊآوري ﮐﺮده، ﺗﻮﻟﯿﺪ اﻃﻼﻋﺎت ﻣﯽﮐﻨﻨﺪ و ﺳﻄﺢ آﮔﺎﻫﯽ را ﺑﺎﻻ ﻣﯽﺑﺮﻧﺪ. ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل، ﺳﻨﺴﻮر در ﯾﮏ ژاﮐﺖ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮑﯽ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ اﻃﻼﻋﺎت در ﻣﻮرد ﺗﻐﯿﯿﺮ درﺟﻪ ﺣﺮارت ﺧﺎرﺟﯽ را ﺟﻤﻊآوري ﮐﺮده و ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ژاﮐﺖ را ﺑﺮ اﯾﻦ اﺳﺎس ﺗﻨﻈﯿﻢ ﮐﻨﺪ

گوﺷﯽ ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ

• ﺳﯿﺴﺘﻢﻋﺎﻣﻞ اﻧﺪروﯾﺪ.
• ﺳﯿﺴﺘﻢﻋﺎﻣﻞ IOS.
• ﺳﯿﺴﺘﻢﻋﺎﻣﻞ windows.

درﮔﺎه

۳٫ واﺳﻂ ۱ : واسط ارﺗﺒﺎﻃﯽ ﻣﺎﺑﯿﻦ ﺳﻨﺴﻮر و ﮔﻮﺷﯽ ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ.

۴٫ واسط ۲:واسط ارتباطی مابین سنسور و درگاه.

۵٫ واسط ۳ : واسط ارتباطی مابین گوشی هوشمند و سرور مرکزی.

۶٫واسط ۴ : واسط ارتباطی مابین درگاه و سرور مرکزی.

فنآوریهای مختلف ارتباطی در “اینترنت اشیا” و استفاده آن در هر یک از واسطهای ذکر شده درجدول زیرآورده شده است .

فن آوریهای مختلف ارتباطی در “اینترنت اشیا”

در شکل زیر میزان استفاده از تکنولوژی های مختلف با توجه به نظرسنجی صورت گرفته از فعالان حوزه”اینترنت ا شیا ” نشان داده شده ا ست. همانطور که مشاهده می شود در حدود ۱۳ درصد متخصیص بر این باورند که WiFi در “اینترنت اشیا ” استفاده خواهد شد.

۷٫شبکه ارتباطی مابین گوشی هوشمند و سرور مرکزی

•      اینترنت
•      اینترانت

۸٫شبکه ارتباطی مابین سرور واسط و سرور مرکزی

• اینترنت
• اینترانت

۹٫سرور مرکزی

۱۰٫واسط ارتباطی مابین سرور مرکزی و داشبورد

• انترنت
• اینترانت

۱۱٫نرم افزارهای کاربردی

• نرم افزارهای کاربردی قابل نصب بر روی گوشیهای هوشمند سیستم عامل اندروید
• نرم افزارهای کاربردی قابل نصب بر روی گوشیهای هوشمند سیستم عامل ios
• نرم افزارهای کاربردی قابل نصب بر روی گوشیهای هوشمند سیستم عامل Windows
• نرم افزارهای کاربردی قابل نصب بر روی کامپیوتر
• نرم افزارهای تحت شبکه

مراحل پیاده سازی اینترنت اشیاء

برای پیاده سازی اینترنت اشیاء، عبور از چهار مرحله ضرورت دارد:

۱) جمع آوری دیتا؛

۲) انتقال دیتاهای انتخابی از طریق شبکه های ارتباطی؛

۳) ارزیابی و تخمین دیتا؛

۴)پاسخگویی به اطلاعات قابل دسترس.

همچنین راههای انتقال دیتا می تواند شبکه های تلفنهمراه، خطوط تلفن و یا ماهواره های مخابراتی باشد.

اینترنت اشیا و خانه هوشمند:

اینترنت اشیا میتواند خانه هاى ساده شما را به خانه هاى هوشمند تبدیل کند، به جایى  چیزى درآن از چراغها گرفته تا قفل در میتواند توسط وسایل هوشمند کنترل شود.یکی از کاربرد های اینترنت ا شیا در منزل کنترل هو شمند دمای خانه می با شد . سیستم رو شنایی و نیز سیستم سرمایشی/گرمایشی یک خانه بر اساس اطلاعات دریافتی از حسگرهای نصب شده، تنها در اتاق هایی که ساکنین حضوردارند فعال خواهد شد و این به معنای مصرف بهینه ترانرژی است. همچنین ساکنین میتوانند با گو شی های موبایل خود اینسیستم ها را کنترل نموده، برای مثال قبل از ورود به خانه آنها را روشن سازند.

یکی از ساده ترین و قابل درک ترین مثایی که می توان زد ترموستات nest ا ست. شما با ا ستفاده از این ترموستات می توانید با موبایل خود دمای منزل خود را کنترل کنید و یکی از جایب ترین نکات این است که این ترموستات می تواند زمان خواب و … شما را یاد بگیرد و زمانی که شما خواب هستید دما را با توجه به دمایی که شما دوست دارید تنظیم کند،پس دیگر نیازی به نگرانی نیست که نصف شب هو ای خانه شما گرم یا سرد شود. این ترموستات تمام شب ها بیدار است .!!

شرکت SmartThings که توسط سامسونگ خریداری شده نیز سنسورهای مختلفی را برای ایجاد خانه هوشمند در اختیار شما قرار می دهد. با استفاده از این سنسورها می توانید متوجه شوید چه شخصی وارد منزل شما شده و یا از آن خارج می شود و حتی در صورت چکه کردن آب نیز گزارشی مربوط به نشتی سیستم آب دریافت کنید .

با گسترش و ارتقای ابزارهای موجود در این اکوسیستم، به عنوان مثال دستبند هوشمممند مخصوص فعایت های بدنی شما می تواند به محض خوابیدن شما، تلویزیون و چراغ ها را خاموش کند و یا حتی پیش از سوارشدن بر خودرو در زمانی مشخص، بهترین مسیر برای رسیدن شما به مقصد توسط خودرو انتخاب و در صورت دیر رسیدن به محل قرار، پیامکی به شخص مقابل ارسال شود.

 

 نمونه کاربردهای اینترنت اشیا:

• جمع آوری دیتا از کنتورهای آب و برق و گاز مشترکین و ارسال آن به مرکز صدور صورت حساب؛
• برقراری ارتباط سیستمهای خود پرداز بانکی و فروشگاهی در مناطقی که امکان برقراری ارتباط از طریق کابل یا بیسیم فراهم نمی باشد؛
• برقراری ارتباط سیستم های پمپ بنزین و گاز؛
• اجرای پروژه های مراقبت و خدمات پزشکی؛
• ارایه خدمات صدا، ویدئو و دیتا برای ارتباطات فوری و فاقد امکانات استاندارد؛
• قابلیت انتقال و مانیتورینگ تجهیزات نفت و گاز سکوها، تلمبه خانه ها و چاههای استخراج؛
• کنترل و مانیتورینگ سدها در وزارت نیرو و سایر کاربردها
• قفل هوشمند، ترموستات هوشمند، اتومبیلهای هوشمند
• جهت بهبود فعاییتهای شمممهری مانند شممممارو تعداد فضممماهای خایی موجود در پارکینگها و یا بررسی کیفیت آب و هوای شهرها
• فراهم سازی سی ستم مدیریت ترافیک هو شمند در شهر، کنترل زما نبندی چراغهای راهنمایی و پیشنهاد ، مسیرهای مناسب را به رانندگان از طریق نمایشگرهای موجود در خودروها.

دسته بندی های اینترنت اشیا:

سه نوع اصلی شبکه های مبتنی برip

• اینترنت اشیا صنعتی IIOT
• اینترنت اشیا مربوط به مصرف کننده ها
• اتصال ماشین به ماشین M2M

 

• اینترنت اشیا مصرف کننده ها

برخلاف محیط های صنعتی، IOT مصرف کننده ها نه نیاز به بلادرنگ بودن دارد نه قطعی بودن و ساختار آن براساس تعامل دستگاه با انسان می باشد. مشاهده یک فایل تصویری بروی موبایل، یا به اشتراک گذاشتن اطلاعات بروی یک سرور خاص مثال هایی از IOT مصرف کننده ها است. در صورت انجام نشدن درخواست مصمرف کننده، یک انسان در حال کارکردن با دستگاه می باشد که می تواند آن برنامه را از اول راه اندازی کند و جواب بگیرد. در IOT مصرف کننده، معمولا ارتباط به صورت client/server است و داده هابه صورت جریان مداوم با حجم بالا می باشد.

• اینترنت اشیا ماشین به ماشین

مشابه یک سیستم معمولی client/server کاربردهای نظارتی ماشین به ماشین شامل سیستم های ردیابی خودرو، سیستم های نظارتی ساختمان ها وسیستم های ردیابی موبایل ها، مثال هایی از این گروه IOT می باشند. این نوع از برنامه ها از سیستم های ارتباطی client/server استفاده می کند و حجم کمتری از اطلاعات را ار سال می کنند. برای مثال، داده ارسالی میتواند شامل اطلاعات هویتی، مشخص کننده مکان دستگاه و زمانی ثبت داده باشد.

مهمترین اصل در این ارتباطات، قابلیت اطمینان سیستم برای برقراری ارتباط است زیرا در این سیستم ها هیچ انسان بهره داری (operator  )وجود ندارد تا عملیات بازیابی سیستم و خطایابی را انجام دهد. در این سیستم ها زمانی که اطلاعات در دسترس نیست یا غیرقابل اطمینان است، هر هزینه ای برای بدست آوردن اطلاعات قابل تحمل است.

• اینترنت اشیاء صنعتی

اینترنت اشیا صنعتی (Industrial Internet of Things) یا به صورت مخفف IIOT یکی از مهم ترین و پرکاربردترین زمینه های گسترش اینترنت اشیا می باشد IIOT به معنی کاربرد این فناوری در زمینه های صنعتی و استفاده از آن به عنوان یک شبکه صنعتی هوشمند می باشد. با استفاده از IIOT در واحدهای 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 .در واقع هرگاه سیستمی داشته باشیم که درآن دستگاه هایی عملیاتهای کنترلی را انجام می دهند با استفاده از پروتوکل های مبتنی بر IP با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، می توانیم ادعا کنیم که سیستم کنترل در مجموعه ما یک IIOT می باشد.استفاده از ماشین های چندگانه به جای ماشین های تک در این بحث بسیار مهم است زیرا در این بحث کاربردهای چند به چند، تعداد زیادی از گره ها برای انجام فرآیندی خاص با یکدیگر فعالیت می کنند. برای مثال، یک ماشین حمل اساس را در یک فرودگاه در نظر بگیرید. این ماشین حرکت بار بروی نوار نقاله را تشخیص می دهد. ماشین بسته را با خواندن بار کد بروی آن شناسایی میکند و سپس آن را براساس بارکد به نوار نقاله بعدی هدایت میکند.

بعد در ادامه این انتقال، زمانی که نقاله به یک نقطه برای گسترده شدن می رسد یک نود کار تصمیم گیری برای مسیر یابی بسته مورد نظر را انجام می دهد . برای این چنین سیستمی، ارتباط بین سیستم نیاز به تنها یک ارتباط ساده client/server ندارد. درعوض، یک نود به صورت یک عملگر تک در شبکه عمل می کند و هر گره برای انجام کار، تصمیم درست را اتخاذ میکند، عملیات مربوطه را به انجام می رساند و وضیعت کار خود را به دیگر گره ها گزارش می دهد. داده ها به صورت مکرر ارسال می شوند اما این داده ها حجم زیادی ندارند. یک پیام فقط حامل اطلاعاتی نظیر دما، فشار یا وضیعت یک سوییچ است.غالبا این سیستم ها فرآیندها را با سرعتی بیش از سرعت انسان به انجام می ر سانند، بنابراین باید با اطمینان و امنیت بالاتری بدون دخایت انسان عمل کنند. ازدست دادن ارتباط می تواند منجر به تحمیل هزینه اضافی و حتی به خطر انداختن امنیت انسان ها شود.

حسن یوسفیه