مفهوم اینترنت اشیاء یا IoT چیست؟

اینترنت اشیا یا Internet of Things با نام اختصاری IoT، شبکه‌ای از اشیای فیزیکی را شامل می‌شود. اشیایی که درون آن ها سنسورها، نرم افزارها و تکنولوژی‌های دیگر به منظور ارتباط و مبادله اطلاعات با دستگاه‌ها و سیستم های دیگر از طریق اینترنت کارگذاری شده است.

این دستگاه‌ها از اشیاء معمولی خانگی تا ابزار های صنعتی پیچیده را شامل می‌شوند. امروزه بیش از ۲۴ میلیارد دستگاه متصل به اینترنت اشیاء وجود دارد که کارشناسان انتظار دارند این رقم تا سال آینده (۲۰۲۵) به ۳۰ میلیارد افزایش یابد.

دلیل اهمیت بالای اینترنت اشیاء چیست؟

در طی چند سال گذشته، اینترنت اشیا به یکی از مهم ترین فناوری های قرن ۲۱ ام تبدیل شده است. اکنون که می توانیم وسایل مورد استفاده روزمره مانند لوازم آشپزخانه، ماشین ها، ترموستات ها و مانیتور اتاق کودک را از طریق کارگذاری دستگاهی درونشان به اینترنت متصل کنیم، ارتباطات یکپارچه بین افراد، فرآیندها و اشیا ممکن شده است.

با استفاده از محاسبات کم هزینه، سیستم‌های ابری، ابر داده‌ها، تجزیه و تحلیل و فناوری موبایل، اشیا فیزیکی می توانند اطلاعات را با کم ترین مداخله انسانی به اشتراک بگذارند و جمع آوری کنند. در این دنیای ارتباطات، سیستم های دیجیتالی می توانند فعل و انفعالات بین اشیا متصل را ضبط کنند، دیدبانی کنند و تنظیم کنند. دنیای فیزیکی دنیای دیجیتال را ملاقات می کند و آن ها با یکدیگر همکاری می کنند.

چه تکنولوژی هایی اینترنت اشیاء را ممکن ساخته است؟

در حالی که ایده اینترنت اشیا به مدت طولانی وجود داشته است، مجموعه ای از پیشرفت های اخیر در تعدادی از تکنولوژی های مختلف آن را عملی ساخته است.

دسترسی به فناوری سنسور کم مصرف و کم هزینه. سنسور های مقرون به صرفه و مورد اطمینان، تکنولوژی اینترنت اشیا را برای تولیدکنندگان بیشتری ممکن می سازند.

قابلیت اتصال: میزبانی پروتکل های شبکه ای برای اینترنت، اتصال به سنسور ها و به اشیا دیگر برای انتقال موثر اطلاعات را ساده ساخته اند.

پلتفرم های محاسباتی ابری: افزایش دسترسی پلتفرم های ابری هم کسب و کار ها و هم مصرف کنندگان را قادر می سازد تا به زیر ساخت هایی دسترسی پیدا کنند که نیاز به افزایش مقیاس دارند بدون این که واقعاً مجبور باشند تمام آن را مدیریت کنند.

تجزیه و تحلیل و یادگیری ماشینی: با پیشرفت در تجزیه و تحلیل و یادگیری ماشینی، همراه با دسترسی به مقادیر متنوع و گسترده داده های ذخیره شده در فضای ابری، کسب و کار ها می توانند سریعتر و آسان تر جمع آوری کنند. ظهور این فناوری های متحد همچنان مرز های اینترنت اشیا را پیش می برد و داده های تولید شده توسط اینترنت اشیا همچنین این تکنولوژی را تغذیه می کند.

هوش مصنوعی مکالمه ای: پیشرفت ها در شبکه های عصبی، پردازش زبان طبیعی را به دستگاه های اینترنت اشیا آورده است. ( مانند همیار های دیجیتالی شخصی الکسا، کورتانا و سیری ) و آن ها را برای مصرف خانگی جذاب، مقرون به صرفه و با دوام ساخته است.

چه صنایعی می توانند از اینترنت اشیا بهره ببرند؟

سازمان هایی که برای اینترنت اشیا مناسب تر هستند، آن هایی هستند که از استفاده از دستگاه ها با سنسور در فرایند تجاری خود سود می برند.

ساخت:

تولید کنندگان می توانند به مزیت رقابتی دست یابند. این کار توسط استفاده از نظارت خط تولید برای فعال کردن تعمیر و نگهداری پیشگیرانه روی تجهیزات، زمانی که سنسور ها خرابی های تهدید کننده ای را پیدا می کنند، انجام می گیرد.

سنسور ها می توانند در زمان به خطر افتادن خروجی تولید، آن را اندازه گیری کنند. به کمک سنسور های هشدار، سازندگان می توانند به سرعت تجهیزات را از نظر دقت بررسی کنند یا آن را از تولید خارج کنند تا زمانی که تعمیر انجام گیرد.

خودرو:

صنایع خودرو سازی مشتاق فهمیدن محاسن قابل توجه، استفاده از اینترنت اشیا است. علاوه بر مزایای استفاده از اینترنت اشیا در خطوط تولید، سنسور ها می توانند خرابی تهدید کننده تجهیزات را در وسایل نقلیه ای که هم اکنون در جاده هستند، کشف کنند. و می توانند با جزئیات به راننده هشدار دهند و توصیه هایی کنند. به لطف اطلاعات جمع آوری شده توسط برنامه های مبتنی بر اینترنت اشیا، سازندگان و تامین کنندگان خودرو، می توانند بفهمند که چگونه ماشین ها را در حال حرکت نگه دارند و چگونه صاحبان خودرو را مطلع کنند.

حمل و نقل و لجستیک:

سیستم های حمل و نقل و لجستیک از انواع برنامه های اینترنت اشیا سود می برند.  به لطف اطلاعات اینترنت اشیا انواع وسایل نقلیه، کامیون ها، کشتی ها و قطار ها که بار حمل می کنند، می توانند بر اساس شرایط آب و هوایی، در دسترس بودن وسیله نقلیه یا در دسترس بودن راننده تغییر مسیر دهند. خود بار نیز می تواند برای نظارت بر ردیابی و کنترل دما، به سنسور هایی مجهز شود.

خرده فروشی:

برنامه های کاربردی اینترنت اشیا به شرکت های خرده فروشی اجازه می دهد تا موجودی را مدیریت کنند، تجربه مشتری را بهبود بخشند، زنجیره تامین را بهینه کنند و هزینه های عملیاتی را کاهش دهند. برای مثال، قفسه های هوشمند مجهز به حسگرهای وزن می توانند اطلاعات مبتنی بر RFID را جمع آوری کنند و آن ها را به پلتفرم اینترنت اشیا ارسال کنند تا به صورت اتوماتیک بر روی موجودی نظارت کنند و در زمان کاهش موجودی پیام هشدار دهند. چراغ های هشدار می توانند برای تبلیغات و پیشنهادات ویژه به مشتریان به عنوان یک تجربه جذاب نشان داده شوند.

بخش عمومی:

مزایای اینترنت اشیا در بخش عمومی و سایر محیط های مرتبط با خدمات به همین ترتیب گسترده است. به عنوان مثال، شرکت های دولتی می توانند از برنامه های مبتنی بر اینترنت اشیا برای اطلاع رسانی به کاربران خود در زمان قطعی های انبوه و حتی وقفه های کوچکتر خدمات آب، برق یا فاضلاب استفاده کنند. برنامه های اینترنت اشیا می توانند اطلاعات مربوط به حوزه قطعی را جمع آوری کنند و منابع را گسترش دهند تا کمک کنند که شرکت های خدماتی با سرعت بیشتری از قطعی رها شوند.

حوزه سلامتی:

نظارت بر اموال با اینترنت اشیا، فواید فراوانی را برای حوزه سلامت فراهم می کند. پزشکان و پرستاران و کارکنان بیمارستان ها اغلب نیاز دارند جای دقیق وسایل کمک به بیمار را بدانند. زمانی که ویلچر های بیمارستان به سنسور های اینترنت اشیا مجهز شود، آن ها می توانند با برنامه های نظارت بر اموال اینترنت اش مسیریابی شوند به صورتی که اگر کسی به دنبال یکی از آن ها بود به سرعت بتواند نزدیک ترین را پیدا کند.

ایمنی عمومی در تمامی صنایع:

علاوه بر ردیابی اموال فیزیکی، اینترنت اشیا می تواند برای بهبود ایمنی کارگران استفاده شود. کارکنان در محیط های خطرناک مانند معادن، میادین نفت و گاز و نیروگاه های شیمیایی و نیروگاهی، به عنوان مثال نیاز دارند تا بدانند درباره وقوع یک رویداد پر خطر که ممکن است روی آن ها اثر بگذارد. هنگامی که آن ها به برنامه های مبتنی بر حسگر IoT متصل می شوند، می توانند متوجه حادثه شوند یا در اسرع وقت نجات داده شوند. برنامه های اینترنت اشیا همچنین استفاده می شوند برای اقلام پوشیدنی که می تواند بر سلامت انسان و شرایط محیطی نظارت کند. نه تنها این نوع برنامه ها به افراد کمک می کنند تا سلامت خود را بهتر درک کنند، بلکه آن ها به پزشکان اجازه می دهند تا بیماران را از راه دور تحت نظر بگیرند.

اینترنت اشیا چیست؟

اینترنت اشیا به میلیارد ها دستگاه فیزیکی در جهان گفته می شود که اکنون به اینترنت متصل هستند و اطلاعات را جمع آوری می کنند و به اشتراک می گذارند.
به لطف ورود تراشه‌های کامپیوتری بسیار ارزان و فراگیر شدن شبکه‌های بی‌سیم، می‌توان هر چیزی را، از شی به کوچکی یک قرص به شی ای به بزرگی یک هواپیما، به بخشی از اینترنت اشیا تبدیل کرد.
اتصال  همه این اشیا مختلف و اضافه کردن سنسور به آن ها سطحی از هوش مصنوعی را به اشیای کاملا بی ذهن اضافه می کند و آن ها را قادر می سازد تا اطلاعات را در لحظه، بدون دخالت انسان انتقال بدهند.

نمونه ای از دستگاه های اینترنت اشیا کدام است؟

تقریباً هر شیء فیزیکی می تواند به یک دستگاهی از اینترنت اشیا تبدیل شود، اگر بتوان آن را به اینترنت متصل کرد تا کنترل شود یا اطلاعات برقرار شود. یک لامپ که می توان آن را با استفاده از یک برنامه موبایل روشن کرد، یک دستگاه اینترنت اشیا است. همانگونه که یک سنسور حرکتی یا یک ترموستات هوشمند در اداره تان یا یک چراغ متصل به اینترنت در خیابان یک دستگاه اینترنت اشیا محسوب می شود. یک دستگاه اینترنت اشیا می تواند یک اسباب بازی پشمی باشد یا به جدی بودن یک کامیون بی راننده باشد. برخی از اشیاء بزرگتر ممکن است خود با بسیاری از اجزای کوچکتر اینترنت اشیا پر شده باشند. مانند موتور جت که اکنون با هزاران حسگر پر شده است که داده ها را جمع آوری و ارسال می کند تا اطمینان حاصل شود که کارآمد است. در مقیاس بزرگتر، پروژه های شهرهای هوشمند کل مناطق را با حسگرهایی پر می کنند تا به ما در درک و کنترل محیط کمک کنند.

اصطلاح اینترنت اشیا عمدتاً برای دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که معمولاً انتظار نمی‌رود که اتصال اینترنتی داشته باشند و می‌توانند مستقل از عمل انسان با شبکه ارتباط برقرار کنند. به همین دلیل، رایانه شخصی و گوشی هوشمند به طور کلی یک دستگاه اینترنت اشیا در نظر گرفته نمی شود حتی با اینکه به نظر می رسد که پر از سنسور باشند. با این حال، یک ساعت هوشمند یا سایر اقلام پوشیدنی ممکن است به عنوان یک دستگاه اینترنت اشیا به حساب بیاید.

تاریخچه اینترنت اشیا چیست؟

ایده ی اضافه کردن سنسور ها به اشیا و هوش مصنوعی در طی سال های 1980 و 1990 مورد بحث قرار گرفت. اما جدای از پروژه های اولیه از جمله یک ماشین خودکار متصل به اینترنت، فقط به این دلیل که تکنولوژی آماده نبود، پیشرفت کند بود. تراشه ها خیلی بزرگ و حجیم بودند و هیچ راهی برای برقراری ارتباط موثر اجسام وجود نداشت. قبل از این که اتصال میلیاردها دستگاه در نهایت مقرون به صرفه شود، به پردازنده‌هایی ارزان و مقرون به صرفه نیاز بود که همه آنها فقط یک بار مصرف باشند. استفاده از برچسب هایRFID  تراشه های کم مصرف که می توانند به صورت بی سیم ارتباط برقرار کنند – در کنار بالا بردن قابلیت پهنای باند اینترنت و اینترنت های سیم کارت قسمتی از این مشکل را حل کرد. پذیرش IPv6 که در میان چیز های دیگر باید آدرس آی پی کافی برای هر دستگاه در جهان ارائه می داد، یک گام ضروری برای مقیاس اینترنت اشیا بود.

کوین اشتون Kevin Ashton عبارت اینترنت اشیا را ابداع کرد، اگر چه حداقل یک دهه دیگر طول کشید تا این فناوری به جایی برسد.

اینترنت اشیا همبستگی درونی فرهنگ انسانی را یکی می کند با هم بستگی درونی سیستم اطلاعات دیجیتال

افزودن برچسب های RFID به قطعات گران قیمت برای کمک به ردیابی موقعیت آنها یکی از اولین کاربردهای اینترنت اشیا بود. اما از آن زمان، هزینه افزودن حسگرها و اتصال به اینترنت اشیاء همچنان کاهش یافته است. به طوری که کارشناسان پیشبینی می کنند که روزی می تواند به کمی 10 سنت برسد. این امر اتصال تقریبا همه چیز را به اینترنت ممکن می سازد.

اینترنت اشیا در ابتدا برای تجارت و تولید بسیار جالب بود. جایی که کاربرد آن گاهی اوقات به عنوان مفهوم ماشین به ماشین شناخته می شود. اما اکنون تاکید بر پر کردن خانه ها و دفاتر ما با دستگاه های هوشمند است. تیدبل اینترنت اشیا به چیزی که تقریبا به همه چیز مربوط است.

پیشنهادات اولیه برای دستگاه‌های متصل به اینترنت شامل وبلاگ‌ها، محاسبات در لحظه، محاسبات مخفی و محاسبات فراگیر بود. با این حال مفهوم iot بود که ایجاد شد.

فواید اینترنت اشیا برای مصرف کنندگان چیست؟

اینترنت اشیا نوید این را می دهد که محیط اطرافمان از منزل تا اداره و حتی وسایل نقلیه مان، هوشمند تر و قابل کنترل تر شود. سیستم‌های امنیتی خانه نظارت بر آنچه در داخل و خارج می‌گذرد، یا دیدن و صحبت با بازدیدکنندگان را آسان‌تر می‌کنند. در همین حال، ترموستات‌های هوشمند می‌توانند به ما کمک کنند خانه‌هایمان را قبل از بازگشت گرم کنیم، و لامپ‌های هوشمند باعث می شوند که به نظر برسند خانه هستیم، زمانی که در منزل حضور نداریم.

با نگاهی فراتر از خانه، حسگرها می‌توانند به ما کمک کنند تا بفهمیم محیط اطرافمان چقدر پر سر و صدا یا آلوده است. خودروهای خودران و شهرهای هوشمند، می تواند نحوه ساخت و مدیریت فضاهای عمومی خود را تغییر دهد. با این حال، بسیاری از این نوآوری ها می توانند پیامدهای عمده ای برای حریم خصوصی و شخصی ما داشته باشند.

اینترنت اشیا و خانه های هوشمند

برای مصرف کنندگان، خانه های هوشمند احتمالاً جایی است که آنها با وسایل دارای اینترنت در تماس هستند. و این یکی از حوزه‌هایی است که شرکت‌های بزرگ فناوری به شدت در آن در حال رقابت هستند. واضح ترین آنها بلندگوهای هوشمندی مانند اکو آمازون هستند.  اما پریز های هوشمند، لامپ‌ها، دوربین‌ها، ترموستات‌ها و یخچال های هوشمند هم وجود دارند. اما علاوه بر خود نمایی کردن این ابزارهای جدید براق، جنبه جدی تری نیز برای برنامه های کاربردی خانه هوشمند وجود دارد. آنها ممکن است بتوانند به افراد مسن کمک کنند تا برای مدت طولانی تری مستقل و در خانه خود باشند

با آسان تر کردن آن برای خانواده ها و شغل ها تا ارتباط برقرار کنند با آن ها و نظارت کردن بر وضغیت آن ها. درک بهتر از نحوه عملکرد خانه های ما، و امکان تغییر آن تنظیمات، می تواند به صرفه جویی در انرژی کمک کند — برای مثال با کاهش هزینه های گرمایش.

درباره امنیت اینترنت اشیا

امنیت یکی از بزرگترین مشکلات اینترنت اشیا است. این حسگرها در بسیاری از موارد داده های بسیار حساس را جمع آوری می کنند مثلاً آنچه را که در خانه خود می گویید و انجام می دهید.

حفظ امنیت برای اعتماد مصرف کننده حیاتی است، اما تاکنون سابقه امنیتی IoT بسیار ضعیف بوده است. بسیاری از دستگاه های IoT به اصول اولیه امنیت فکر نمی کنند، مانند پنهان سازی اطلاعات در عبور و مرور و استراحت.

نقص در نرم افزار، حتی برنامه نویسی های قدیمی و پر کاربرد کشف شدند بر اساس نظم. اما بسیاری از دستگاه های اینترنت اشیا قابلیت (patch) دارند که این معنی را می دهد که آن ها به طور مدارم در خطر هستند. این نقص ها، خانه های هوشمند را که شامل یخچال، فر، و ماشین ظرف شویی هستند در معرض حمله هکر ها قرار داده است.محققان 100000 وبکم را یافتند که به سادگی قابل هک هستند، این در حالی است که فهمیده شد، برخی از ساعت های هوشمند متصل به اینترنت برای کودکان شامل آسیب پذیری امنیتی هستند.

دولت ها نگران خطرات در این حوزه هستند. دولت انگلیس منتشر کرد دستورالعمل های خودش را درباره امنیت مصرف کنندگان دستگاه های اینترنت اشیا منتشر کرده است. آن دستور العمل انتظار دارد که دستگاه ها، رمز های منحصر بفردی داشته باشند تا شرکت ها بتوانند بتوانند یک نقطه اتصال مشترک فراهم کنند تا هرکس بتواند آسیب پذیری را گزارش دهد. (و اینکه برای آن ها تدبیری انجام گیرد). و سازندگان به صراحت اعلام خواهند کرد پس  از چه مدت دستگاه ها به روزرسانی های امنیتی را دریافت می کنند. این کمترین کار ممکن است اما یک شروع است. وقتی هزینه ساخت اشیاء هوشمند ناچیز می شود، این مشکلات گسترده تر و غیر قابل حل می شوند. همه ی اینها در تجارت به کار برده می شود اما ریسک ها حتی بیشتر هم هستند. وصل کردن دستگاه های صنعتی به اینترنت اشیا پتانسیل خطر را برای هکر ها برای کشف و حمله به این دستگاه ها افزایش می دهد.

جاسوسی صنعتی یا یک حمله مخرب به زیر ساخت های حیاتی هر دو پتانسیل های خطر هستند. این مسئله این معنی را می دهد که کسب و کار ها نیاز دارند تا اطمینان حاصل کنند که این شبکه ها ایزوله و محافظت شده هستند، با رمز گذاری اطلاعات توسط سنسور های امنیتی، ورودی ها و اجزای دیگر یک ضرورت است.

حالت فعلی تکنولوژی اینترنت اشیا، اطمینان را سخت تر ساخته است، همانگونه که نقص در برنامه ریزی امنیتی اینترنت اشیا در سراسر سازمان این کار را می کند.

تمایل هکر ها برای وارد شدن به سیستم های صنعتی که به اینترنت متصل شده اند اما بدون محافظت رها شدند، بسیار نگران کننده است.

اینترنت اشیا شکاف بین دنیای دیجیتال و دنیای فیزیکی را پر می کند، این بدان معناست که هک کردن دستگاه ها می تواند عواقب خطرناکی در دنیای واقعی داشته باشد. هک کردن سنسورهای کنترل کننده دما در یک نیروگاه، می تواند اپراتورها را فریب دهد تا تصمیمی فاجعه بار بگیرند.

کنترل یک ماشین بدون راننده نیز می تواند به فاجعه منجر شود.

درباره حریم خصوصی و اینترنت اشیا

با تمام آن حسگرهایی که داده ها را در مورد هر کاری که انجام می دهید جمع آوری می کنند، اینترنت اشیا یک گرفتاری بزرگ بالقوه در حریم خصوصی و امنیتی است.

یک خانه هوشمند را تصور کنید: آن می تواند به شما بگوید که چه زمان از خواب بیدار شوید ( زمانی که دستگاه هوشمند قهوه فعال می شود )، و چقدر خوب دندان هایتان را مسواک می زنید ( با تشکر از مسواک هوشمندتان)، چه استگاه رادیویی شما گوش می دهید( با تشکر از اسپیکر هوشمندتان)، چه نوع غذایی بخورید ( با تشکر از اجاق یا یخچال هوشمندتان) و چه کسی شما را ملاقات می کند و از خانه شما عبور می کند ( با تشکر از زنگ در خانه تان )

در حالی که شرکت ها در وهله اول از فروش یک وسیله هوشمند به شما درآمد کسب می کنند، همچنین مدل تجارت اینترنت اشیا آن ها احتمالا درگیر فروش برخی از این اطلاعات به شما می شود. آن چه برای این اطلاعات اتفاق می افتد یک مشکل خیلی مهم در مسئله ی حریم خصوصی است. همه ی شرکت های خانه های هوشمند مدل شخصی تجارت خود را در حوزه جمع آوری و فروش اطلاعات شما نمی سازند، اما برخی از آن ها این کار را می کنند.

و یادآوری این نکته مهم است که اطلاعات اینترنت اشیا می تواند با اطلاعات دیگر ترکیب شود تا تصویری با جزئیات شگفت انگیز از شما بسازد. به طور شگفت انگیزی اسان است تا زیاد درباره یک فرد بفهمید از طریق خوانش تعداد کمی از سنسور ها. در یکی از پروژه‌ها، یک محقق دریافت که با تجزیه و تحلیل داده‌هایی که مصرف انرژی خانه، سطوح مونوکسید کربن و دی اکسید کربن، دما و رطوبت در طول روز را نشان می‌دهند، می‌توانند بفهمند که شخص برای شام چه می‌خورد.