اینترنت اشیا ، هوشمند سازی همه چیز

اینترنت اشیا، یکی از مفاهیم جدیدی است که دنیای مدرن امروزی را تحت تاثیر خود قرار داده است. اینترنت اشیا، توانایی هوشمند سازی همه چیز را مهیا می نماید. این مفهوم در زمینه های بسیاری کاربرد دارد و هر روزه به گسترده این خدمات افزوده می شود. اینترنت اشیا یا IoT شاید مهمترین مبحثی است که انسان امروز با آن روبرو خواهد شد. پزشکی، شهر هوشمند، خانه های هوشمند، سیستم های نظارتی، محیطی زیستی، ورزش و … از مواردی است که اینترنت اشیا به کمک آن ها آمده و هر روزه عناوین جدیدی را در بر می گیرد. در مقاله زیر ابتدا به تاریخ اینترنت اشاره کرده و سپس مفاهیم نوین تری را مرور می کنیم.

ارتباطات اجتماعی

انسان ها همواره به دنبال راه حل هایی برای بهبود شرایط زندگی و کیفیت تعاملات اجتماعی خود بوده اند. تعاملات اجتماعی احتمالا یکی از مهمترین مزیت های انسان خردمند نسبت به باقی موجودات زنده است. گذر زمان تعاملات را از درون گروه های کوچک تا گستره گروه های بزرگ جهانی پیشرفت داده است و این موضوع تنها با استفاده از تکنولوژی های نوین میسر گشته است.

اینترنت

انسان ها روش های گوناگونی را برای ایجاد ارتباط امتحان کرده اند. ارتباطات با دود و ایجاد صداها در جوامع اولیه، استفاده از امواج برای فرستادن تلگراف، تلفن ها و ارتباطات بیسیم و … بخشی از این پیشرفت ها به شمار می روند. اما اینترنت و گستردگی دسترسی به آن، شاید بزرگترین تغییر در شیوه ارتباطات بشری بوده است. شما به راحتی می توانید با هرکسی در هر نقطه از دنیا ارتباط برقرار کنید، صدا و تصویر را منتقل کرده و اطلاعات مختلف را با یکدیگر به اشتراک بگذارید. اینترنت بخشی جدایی ناپذیر از زندگی انسان شده است و گام بعدی مجهز شدن اشیا به این تکنولوژی نوین است. اینترنت اشیا مبحثی است که در این مقاله به بررسی آن می پردازیم و هوشمند سازی همه چیز را توضیح خواهیم داد. 

اینترنت، انقلاب ارتباطات در جهان مدرن

تاریخچه اینترنت

اینترنت بزرگترین مکانیسمی است که تا به امروز طراحی و ساخته شده است. این موضوع زمانی روشن می شود که شما زندگی بدون اینترنت را تصور کنید. در واقع در دنیای امروزی هیچ عملی بدون دخالت اینترنت اتفاق نمی افتد، تمام مبادلات بانکی و تجاری، سیستم های حمل و نقل، شبکه های اطلاع رسانی، سامانه های رصدی مختلف نظیر آب و هوا و تقریبا تمام مناسبات در دنیای امروز وابسته به حضور این مکانیسم پیشرفته هستند.

اینترنت یک شبکه برای انتقال داده هاست که در دهه ۱۹۶۰ توسط نیروی نظامی ایالات متحده آمریکا برنامه ریزی و اجرا شد. هدف از توسعه این سیستم ساخت یک مکانیسم انتقال دیتای مناسب و مستحکم با توانایی تحمل خطا بود که اطلاعات مختلف نظامی و امنیتی را در آن به اشتراک بگذارد. پس از گذشت سال ها این هسته اصلی با تحقیقات گسترده بنیاد علوم آمریکا همراه شد و هسته اصلی اینترنت پایه گذاری شد.

در حقیقت ایده اولیه اینترنت را رابرت تیلور که در آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته آمریکا خدمت می کرد  بنا نهاد. او در ابتدا و در دفتر کار خود تلاش کرد  در واشنگتن دی سی سه کامپیوتر  مختلف را که هر یک با یکی از پروژه های متعددی که در ARPA  انجام می پذیرفت اختصاص داشت را با یکدیگر مرتبط کند. او از اینکه نمی توانست با یک سیستم مرکزی به همه آن ها نظارت کند خسته شده بود. او مبدع سیستمی شد که آرپانت نام گرفت و اولین ماموریت خود را در ۱۹۶۹ با موفقیت و با استفاده از این شیوه ارتباطی نوین به پایان رسانید.

این شبکه داخلی بعدها گسترش یافت و باعث به وجود آمدن شبکه ای پیچیده، کاربردی و مهم با نام اینترنت شد.

اینترنت، انقلاب ارتباطات

خیلی زود شبکه ابداعی در سراسر جهان پخش شد. بیشتر کشورها با سرمایه گذاری های زیاد روی این سیستم نوین تلاش کردند تا توسعه دهنده بخشی از آن باشند تا بتوانند از مزیت های فراوان آن استفاده کنند. همین موضوع سرعت رشد این تکنولوژی را سرسام آورد نمود تا جایی که پس از گذشت چند دهه اینترنت به بخشی جدایی ناپذیر از تمام ارتباطات جهانی بدل شد.

در ابتدا اتصال به اینترنت و شبکه جهانی وب تنها از طریق سیستم های کامپیوتری و مودم ها میسر می شد. سیستم های قدیمی به وسیله کابل های دیتا به اینترنت متصل می شدند و کاربران به وسیله آن ها به انجام امور می پرداختند. بستری که اینترنت در اختیار کاربران قرار داده بود باعث شد زمینه های مختلف دیگری نظیر شبکه جهانی وب، موتورهای جست و جو گر و …. ابداع گردند. 

با گذر زمان و پیشرفت های بیشتر، تلفن های همراه نیز به صورت محدود به اینترنت مجهز شدند. ارتباطات از طریق تلفن همراه گسترده تر شد و همین موضوع باعث کشت تا سرمایه گذاری زیادی روی ایجاد ارتباطات بی سیم اینترنت انجام شود. نسل های ابتدایی اینترنت همراه یکی از پس از دیگری رونمایی شدند و دیوایس های هوشمند جای خود را به تلفن های قدیمی تر دادند. امروزه نیز ما با فناوری ۵G آشنایی داریم که نوین تر شکل اینترنت بی سیم است.

تا اینجا هر وسیله برای ارتباط با اینترنت نیازمند یک هسته پردازش گر بود. هر وسیله برای اتصال به شبکه جهانی وب باید یک سی پی یو می داشت تا اطلاعات دریافتی را پردازش کند و دستورات را انجام دهد. اما اگر میشد اشیا مختلفی که دارای پردازش گر نبودند نیز به این شبکه متصل شوند انجام امور مختلف بسیار ساده تر، سریع تر و با صرف انرژی کمتری انجام می پذیرفت. پس مفهوم جدیدی با نام اینترنت اشیا رونمایی شد، سیستم که هوشمند سازی همه چیز را میسر میکند.

اینترنت اشیا، انقلاب دوم صنعتی

اشاره شد که در گذشته هر سیستم برای اتصال به شبکه جهانی اینترنت نیازمند داشتن یه پردازش گر بود. با گذر زمان مفهومی جدید در تکنولوژی با عنوان فضای ابری و پردازش ابری پدید آ»د. این مفهوم به این معنا بود که پردازش اطلاعات می توانست در جایی به جز وسیله ای که به اینترنت مجهز شده انجام شود. یعنی دیگر نیازی به وجود پردازش کر ها نبود. پس اشیا نیز می توانستند به اینترنت مجهز شوند. 

اینترنت اشیا یک مفهوم بسیار جدید در دنیای فناوری و ارتباطات و تکنولوژی به‌ شمار می‌آید. این موضوع و به واقع این عبارت در ابتدا برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون مورد استفاده قرار گرفت. او با استفاده از عبارت اینترنت اشیا  جهانی را متصور شد که در آن هر جزئی دارای یک شناسه و هویت دیجیتال باشد و سیستم های کامپیوتری توانایی نظارت و کنترل آنها را داشته باشند. وی معتقد بود شبکه جهانی اینترنت در حال حاضر توانایی ایجاد ارتباط بین همه افراد را دارا هست اما خواستار جهانی بود که به جز انسان ها همه اشیا نیز توانایی ارتباط با یکدیگر را دارا باشند. وی در ابتدا این موضوع را به کمک تگ های RFی که بر روی اشیا مختلف چسبانده میشه توضیح داد و متصور شد که این تگ ها هویت دیجیتال اشیا را مشخص کرده و کنترل آن ها را میسر میسازد.

اینترنت اشیا و صنعت

با گذر زمان، اینترنت اشیا بالغ شد و امروزه به یک امر جدید ولی بسیار پیشرفته تبدیل شده است. بیشتر کشورهای جهان سرمایه گذاری های انبوهی در این زمینه انجام داده اند. بسیاری از شرکت های ساختی تلاش کرده اند با این تکنولوژی همگام شوند و از آن ها در تولید اقلام خود استفاده کنند. اتومبیل ها، لوازم خانگی، سیستم های نظارتی، اقلام پزشکی و دارویی و … تنها بخش کوچکی از دنیایی است که در آن چیزها قرار است به اینترنت متصل شوند.

مفهوم اینترنت اشیا کاربرد های بسیار زیادی را به وجود می آورد. نظارت بر روی بیماران تا کنترل چراغ های راهنمایی و رانندگی، از ساخت پوشاک های مجهز به اینترنت که توانایی نظارت بر امور مختلف فیزیکی ورزشکاران را داراست تا شهر های هوشمند و سیستم های اتوماسیون ساختمانی نسل دوم.

اینترنت اشیا، هوشمند سازی همه چیز

در مفهوم اینترنت اشیا، IoT، واژه THINGS به معنای چیزها، دلالت بر تمامی اشیا بی جان و جاندار دارد. به این معنا که حتی موجودات زنده نیز توانایی اتصال به اینترنت را دارا هستند. فرض کنید یک سیستم کنترلی حیات وحش که وظیفه نظارت بر علائم حیاتی یک گونه در حال انقراض را بر عهده دارد. یا یک سیستم نظارتی که رشد گیاهان را رصد می کند. همه این ها در زمینه اینترنت اشیا دسته بندی می شوند. 

اینترنت اشیا و شهرهای هوشمند

هوشمند سازی همه چیز

ما در خانه های هوشمند، همگام با آخرین تکنولوژی روز دنیا و با استفاده از سیستم های نوین همه اجزای ساختمان را هوشمند می کنیم. اینترنت اشیا به سیستم های ساختمانی کمک می کند تا تمام اجزای یک ساختمان، از شیرهای ورودی آب و گاز، پرده ها، سیستم های روشنایی، امنیتی و ایمنی، صدا و تصویر، وسایل خانگی و به طور کلی همه چیز را هوشمند نماید. نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمانی توانایی دارد که کنترل تمام اتفاقات خانه شما را درون تلفن همراهتان و با استفاده از اپلیکیشن ها، دستیار صوتی و کلیدهای تابعی میسر سازد.

اینترنت اشیا و محیط زیست

اینترنت اشیا این امکان را به وجود می آورد که تمامی وسایل موجود در جهان و فراتر از آن حتی تمام موجودات زنده به شبکه جهانی وب متصل شوند. این اتصال امکان ایجاد تغییرات، دریافت گزارش های لحظه ای، رصد سیستماتیک و … را فراهم میکند. 

کاربردهای اینترنت اشیا

از اینترنت اشیا در زمینه های مختلفی نظیر ساخت شهرها و خانه های هوشمند، سیستم های نظارتی پزشکی، محیط زیستی، کنترل مصرف انرژی و … استفاده می شود. امروزه بیشتر شرکت های معتبر جهان بودجه های هنگفتی را در زمینه تحقیق و توسعه پیرامون یان مفهوم نوین خرج میکنند.

طبق پیش بینی ها تا پایان سال ۲۰۲۰ بیش از ۴۰۰ میلیارد وسیله مختلف به اینترنت اشیا مجهز خواهند شد.

کاربرد اینترنت اشیا

یک خانه هوشمند چه کارهایی را انجام می دهد؟ خانه شما به عنوان یک دستیار همیشگی در کنار شما خواهد بود. اگر عادت به مصرف روزانه شیر دارید و در خانه شیر ندارید، یخچال شما زمانی که در نزدیکی یک فروشگاه مواد غذایی هستید به تلفن همراهتان پیغام می دهد. جاروبرقی هوشمند وظیفه نظافت خانه را عهده دارد. کتری برقی هوشمند هنگامی که نزدیک خانه هستید روشن می شود. سیستم تهویه دمای خانه را به استاندارد شرایط آسایش می رساند. پرده ها  نور خانه طبق سناریو مورد علاقه شما فعال می شوند. درب ها به وسیله دستیار صوتی برای شما باز می گردد. زمانی که در را باز می کنید آسانسور به صورت خودکار به طبقه همکف می آید. آینه های هوشمند گزارشی از وضعیت کامل خانه  و … به شما ارائه می دهد.

خانه یک همراه همیشگی برای شما خواهد بود.

اینترنت اشیا، محاسبات در فضای ابری

یکی از مفاهیم مهم در زمینه اینترنت اشیا، فضای ابری و محاسبات در این فضا است.  هر سیستم کامپیوتری از یک بخش اصلی به نام واحد پردازش مرکزی تشکیل میشود. این بخش که CPU نام دارد وظیفه پردازش تمام اطلاعات را دارا می باشد. آیا تمام وسایلی که با تکنولوژی اینترنت اشیا همراه هستند دارای یک سیستم پردازش مرکزی هستند؟ پاسخ خیر است.

در مفهوم چیزنت،IoT یا اینترنت اشیا تمام وسایل یا به صورت مستقیم یا با استفاده از واسطه هایی و با کمک گرفتن از اتصالات نسل جدید به شبکه جهانی وب متصل می شوند. اما بیشتر این قطعات واحد پردازش ندارند. این موضوع به دلیل کاهش هزینه ها، کاهش فضای ساخت و غیر منطقی بودن این موضوع می باشد. اما وظیفه محاسبات پیچیده این دیوایس ها بر عهده چه سیستمی است؟ پاسخ در یک مفهوم بسیار نوین و پیچیده تحت عنوان محاسبات ابری است. 

cloud computing که در فارسی رایانش ابری ترجمه شده است در اصل به این معنا است که منابع اصلی یک نرم افزار، داده های آن و همینطور پردازش های مربوط به آن را به یک فضای بیرونی (ابری) منتقل کنیم. مصرف کنندگان قادر خواهند بود که به نرم افزارها و اطلاعات با استفاده از ورود به این فضا و با استفاده از هر وسیله ای که به اینترنت متصل است دسترسی پیدا کنند.

 اطلاعات و برنامه ها توسط یک فضای خارجی میزبانی می شوند و به جای یک هارد دیسک فیزیکی بر روی یک شبکه جهانی از مراکز داده های امن نگهداری می شوند. این کار باعث می شود تا قدرت پردازش افزایش پیدا کند، امکان به اشتراک گذاشتن داده ها و همکاری بیشتر با سایر افراد استفاده کننده از این سیستم راحت تر شده و امکان دسترسی امن به این داده ها از طریق تلفن های همراه را فارغ از  موقعیت مکانی مصرف کننده فراهم می آورد.

تمام وسایلی که به اینترنت اشیا مجهز هستند از این مفهوم پشتیبانی می کنند. به این معنا که در نسل دوم سیستم اتوماسیون ساختمان شما احتیاج به یک فضای ابری برای انجام محاسبات و ذخیره اطلاعات دارید. 

آینده اینترنت اشیا

همانطور که گفته شد از این مفهوم به عنوان انقلاب دوم صنعتی یاد می شود و پیش بینی می گردد که به زودی تمام وسایل و شهرها و حتی موجودات زنده به این سیستم مجهز شوند.

اتوماسیون های فراوانی که این سیستم در اختیار کاربر قرار می دهد یک ویژگی بسیار جذاب و تعیین کننده در این مفهوم است. در یک شهر/خانه هوشمند شما دیگر برای انجام بسیاری از کارها نیازی به انجام اقدام ندارید. همانگونه که امروز پرداخت قبوض، برگه های بیمه و چک ها به صورت خودکار انجام می شود در آینده بیشتر کارها با کمک این مفهوم با اتوماسیون انجام خواهد گرفت.

اینترنت اشیا کمک به کاهش زمان انجام کارها، کاهش هزینه ها، کاهش مصرف انرژی و آلودگی های زیست محیطی خواهد شد. 

آینده اینترنت اشیا

اینترنت اشیا، هوشمند سازی همه چیز و یادگیری ماشینی

پیش بینی می شود در آینده یا نزدیک و با استفاده از ادغام تکنولوژی اینترنت اشیا و یادگیری ماشینی، سیستم های مجهز به این تکنولوژی فراتر رفته و توانایی انجام امور با استفاده از فرآیند رصد/یادگیری را پیدا نمایند. یادگیری ماشینی در زبانی ساده به این مفهوم دلالت دارد که سیستم ها با استفاده از اطلاعات ورودی و تحلیل آن ها خود به ایجاد سناریوهای جدیدتر پردازند. برای مثال یخچال شما عادات غذاییتان را خود به خود متوجه شود، لامپ ها بفهمند شما زمانی که هوا در ساعات اولیه غروب ابری است نور خانه را زیاد میکنید و …

یادگیری ماشینی مفهومی جدید، پیچیده و جذاب است که در زمینه های مختلفی کاربرد دارد  بسیاری از ابرشرکت ها جهان در تلاشند تا این دو مفهوم یعنی اینترنت اشیا و یادگیری ماشینی را با هم ادغام نمایند.

اینترنت اشیا و خانه های هوشمند

یکی از سیستم هایی که به وسیله اینترنت اشیا می تواند پیشرفت بسیار زیادی داشته باشد خانه های هوشمند است. نسل دوم سیستم های اتوماسیون ساختمان، برآمده از این مفهوم و تکنولوژی است. خانه های هوشمند از مرز های سیستم های قدیمی مدیریت ساختمان(BMS) فراتر رفته و همه اجزای خانه قابلیت هوشمند شدن را دارا می باشند.سیستم های اتوماسیون ساختمان در گذشته به تنظیم روشنایی، تهویه و وسایلی نظیر پرده ها محدود بود. اما امروزه و با استفاده از تجهیز وسایل خانه به تکنولوژی اینترنت اشیا، تمامی وسایل موجود قابلیت هوشمند شدن را دارا هستند.

اجزای مختلف خانه، از سیستم های روشنایی تا وسایل خانگی، از نظارت و امنیت تا سرگرمی های خانگی هوشمند خواهند شد. سیستم های هوشمند متکی بر اینترنت اشیا هیچ محدودیتی ندارند. شما وسایل کهنه خود را نیز می توانید هوشمند نمائید و به وسیله دستیار صوتی و اپلیکیشن آن ها را از هر نقطه ای از جهان مدیریت کنید. شرکت پردازش هوشمند پرگار سپهر با تکیه بر تجربه و دانش سیستم های مدیریتی ساختمان و تکنولوژی اینترنت اشیا، ارائه دهنده سیستم های نوین اتوماسیون ساختمان است. کافی است با ما تماس بگیرید تا کارشناسان ما از مشاوره تا اجرا و پشتیبانی در کنار شما باشند.