تعریف اینترنت اشیاءIOT (INTERNET OF THING)

عبارت اینترنت اشیا، برای اولین بار در سال ۱۹۹۹ توسط «کوین اشتون» (Kevin Ashton) مورد استفاده قرار گرفت. او جهانی را توصیف کرد که در آن هر چیزی، ازجمله اشیای بی‌جان، برای خود هویت دیجیتال داشته باشند و به کامپیوترها اجازه دهند آن‌ها را سازمان‌دهی و مدیریت کنند. در آن ابتدا که «کوین اشتون» عبارت اینترنت اشیا را پایه نهاد، احتمالا تنها استفاده از چیپ‌های شناسایی مبتنی بر فرکانس‌های رادیویی، موسوم به RFID را در ذهن داشت.

پس از گذشت حدود ۱۵ سال، ایده‌ی بنیادین «کیوین اشتون» جنبه‌های عملی‌تر و گسترده‌تری به خود گرفته است. اساس داستان این است که دستگاه‌ها (اشیا) در یک پلتفرم عظیم با کمک حسگرهای مختلف به جمع‌آوری اطلاعات پرداخته و از طریق ترکیبی از تکنولوژی‌های ارتباطی زمان خود (به‌طور مثال زمانی RFID و زمانی Wi-Fi) با یکدیگر به تبادل داده بپردازند.

اینترنت اشیا بخشی جدایی‌ناپذیر از آینده‌ی اینترنت است. پروتکل‌های ارتباطی جدید هم به‌عنوان بنیاد این شبکه‌ی پیچ‌در‌پیچ ایفای نقش می‌کنند. وظیفه‌ی این پروتکل‌ها این است که تعامل و یکپارچگی کامل اشیای مجازی و فیزیکی جهان پیرامون‌مان را تضمین کنند. کامپیوترها، گوشی‌ها، تلویزیون‌ها، حسگرها، خودروها، یخچال‌ها، حتی بسته‌های غذا و دارو، در این شبکه‌ی متشکل از اشیا قرار می‌گیرند.

از سوی دیگر، موضوع رایانش ابری مطرح است. این مفهوم دست در دست اینترنت اشیا دارد؛ زیرا بخش عظیمی از داده‌های شبکه‌ عظیم مورد نظر ما، بر روی سیستم‌های ذخیره‌سازی ابری (Cloud Storage) قرار دارد. پردازش این داده‌ها هم عمدتا بر روی سرورهایی پرقدرت، خارج از دستگاه‌های ما (اشیای پیرامون‌مان) صورت می‌گیرد. به همین خاطر، آینده‌ی اینترنت اشیا در گروی پیشرفت‌های هر چه بیشتر در حوزه‌ی رایانش ابری است.

بد نیست چند سناریوی احتمالی در مورد اینترنت اشیا را با هم مرور کنیم. فروشگاهی را تصور کنید که دیگر به‌هیچ‌وجه نگران تمام شدن محصولاتش نیست، چون سیستم کنترل هوشمند انبار در هر لحظه از موجودی تمام محصولات باخبر است و حتی کار سفارش را هم خودش انجام می‌دهد. دنیایی را تصور کنید که در آن بتوان یخچال‌تان را طوری تنظیم کنید که وقتی تعداد تخم‌مرغ‌های داخلش به دو عدد رسید، به‌صورت خودکار سفارش خرید تخم‌مرغ به فروشگاه نزدیک خانه‌تان ارسال شود؛ یا اینکه بتوانید روشن یا خاموش بودن اتو یا اجاق گازتان را به‌وسیله‌ی تلفن هوشمندتان از محل کار چک کنید.

کاربرد اینترنت اشیاء

سناریو اول: بد نیست چند سناریوی احتمالی در مورد اینترنت اشیا را با هم مرور کنیم. فروشگاهی را تصور کنید که دیگر به‌هیچ‌وجه نگران تمام شدن محصولاتش نیست، چون سیستم کنترل هوشمند انبار در هر لحظه از موجودی تمام محصولات باخبر است و حتی کار سفارش را هم خودش انجام می‌دهد. دنیایی را تصور کنید که در آن بتوان یخچال‌تان را طوری تنظیم کنید که وقتی تعداد تخم‌مرغ‌های داخلش به دو عدد رسید، به‌صورت خودکار سفارش خرید تخم‌مرغ به فروشگاه نزدیک خانه‌تان ارسال شود؛ یا اینکه بتوانید روشن یا خاموش بودن اتو یا اجاق گازتان را به‌وسیله‌ی تلفن هوشمندتان از محل کار چک کنید.

رانندگی داده-محور برنامه‌ریزان و مدیران شهری در سراسر جهان دست به یک انقلاب عظیم زده‌اند تا به کمک سیستم‌های هوشمند به مدیریت هرچه بهتر شبکه بزرگ صنعت حمل و نقل بپردازند تا بتوانند ترافیک شهری و آلودگی هوا را تا حد زیادی کاهش دهند. تا پایان دهه حاضر بسیاری از خودرها به فناوری ارتباطی بر پایه «رایانش ابری» پرسرعت متصل خواهند شد که داده‌های خود را از محل‌های مختلف – سایر خودروها، تجهیزات جاده‌ای، تلفن‌های همراه و سایر تجهیزات سیار- جمع‌آوری خواهد کرد. یکپارچگی صنعت خودرو با فناوری «اینترنت اشیاء» در عصر «اتصال پیوسته» به طرز چشمگیری به افزایش ایمنی رانندگان و بهبود جریان ترافیکی منجر خواهد

خودروهای شبکه‌ای با استفاده از فناوری پیچیده درون- خودرویی و فناوری‌های اتصال از راه دور، یک جریان دائمی از اطلاعات ایجاد خواهند کرد که به رانندگان کمک می‌کند بهتر و راحت‌تر رانندگی کنند.

این فناوری‌ها به جستجوی وب پرداخته و بر اساس آن مشکلات احتمالی در راه، وجود یا عدم وجود جای پارک در مقصد، مسیرهای جایگزین و یا حتی روش‌های حمل و نقل جایگزین را به راننده پیشنهاد می‌دهند. خودروهای ما با توجه به اطلاعات ترافیک، اطلاعات آب و هوا و اطلاعات راهسازی بهترین مسیر را به ما پیشنهاد می‌کنند. نتیجه این خواهد بود که الگوهای رفت و آمد تغییر شکل خواهند داد و ما به هدف «دستیابی به شهرهای هوشمند» نزدیک‌تر خواهیم شد.

علاوه بر این، این خودروها قادر خواهند بود تا مشکلات خود را قبل از بروز خرابی شناسایی کنند. همچنین به کمک فناوری «ژئوفنسینگ» به خانه و محل کار ما متصل شده و قبل از رسیدن ما به خانه یا محل کار، برای ما چراغ‌ها، سیستم سرمایشی و گرمایشی، دستگاه پخش موسیقی و … را روشن می‌کنند. نتیجه اینکه زمانی که صرف رانندگی خواهد شد بسیار ایمن‌تر، کاراتر و پاک‌تر خواهد بود.

شهر نیویورک در حال اجرای یک برنامه آزمایشی برای اتصال صدهزار خودرو – شامل تاکسی، اتوبوس، کامیون و ناوگان خودرویی شهر- و زیرساخت‌های جاده‌ای و علائم ترافیکی به این فناوری است. این خودروها اطلاعات محرمانه‌ای در خصوص محیط اطراف خود به صورت «زمان واقعی» مخابره خواهند کرد تا بتوان به کمک این اطلاعات میزان ترافیک و ازدحام و میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش داد و به موزات آن میزان تصادفات را تا ۸۰ درصد کمتر کرد. همچنین کار مشابهی در ایالت وایومینگ آمریکا به منظور افزایش کارایی رفت و آمد کامیون‌های سنگین تجاری در حال انجام است.

تأثیر مثبت برنامه‌هایی که تا کنون در این راستا انجام گرفته‌اند، در افزایش امنیت رانندگی اثبات شده‌اند. برای مثال در سال ۲۰۱۲ کشور آمریکا ۲۷۰۰ خودروی مجهز به فناوری وی‌تو‌وی را در آن‌آربور در ایالت میشیگان مورد آزمایش قرار داد. خودروهای شرکت‌کننده در این آزمایش، به کمک این فناوری به منظور جلوگیری از بروز تصادف اطلاع مختلفی شامل «خودروهای در حال حرکت در نقطه کور»، «هشدار چراغ قرمز قریب‌الوقوع» و «هشدار در خصوص ترمز زدن ناگهانی خودروی جلویی» دریافت می‌کردند.

هرچند خودرهای شخصی نقش اصلی آینده صنعت حمل و نقل را بر عهده خواهند داشت اما فناوری «خودرهای متصل» می‌تواند برای انواع مختلف سیستم‌های حمل و نقل از جمله کامیون، اتوبوس، موتورسیکلت و دوچرخه مورد استفاده قرار گیرد. روش‌ها و امکانات جدید و خلاقانه صنعت حمل و نقل مانند “اشتراک‌گذاری خودرو”، «هم- سواری» و خدمات اتوبوس «پاپ- آپ» به یکپارچه‌سازی فناوری‌های وی‌تووی و وی‌توآی کمک خواهند کرد که این امر به امنیت بیشتر در رانندگی و رساندن سریع‌تر اشخاص و محموله‌ها به مقصد منجر خواهد شد. چنین دستاوردی یک «نعمت خدادادی» برای شهرهای بزرگ و شلوغ خواهد بود.

اهمیت IOT در جهان

گوگل و اپل روی موفقیت این حوزه حساب کرده‌اند و این را می‌توانید از میلیاردها دلاری که گوگل برای نست هزینه کرده است، دریابید. اپل هم در این زمنیه HomeKit SDK را در دست دارد.

مایکروسافت هم با آزور نشان داده است که هر کمپانی که پدیده اینترنت اشیا را جدی نگیرد، باخته است. سامسونگ هم در این زمینه فعالیت‌هایی دارد. تمام این‌ها نشان می‌دهد که آینده از آن اینترنت اشیا بوده و بهتر است خود را به شیوه زندگی جدیدمان کم کم عادت دهیم.

پیش‌‏بینی جایگاه‏‌های اینترنت اشیاء

در سال ۲۰۰۸، برای نخستین بار تعداد ابزارهای متصل به اینترنت از تعداد انسان‏ های کره خاکی بیشتر شد.

در سال ۲۰۱۳، تعداد ابزارهای آنلاین به ۱۳ میلیارد رسید و پیش ‏بینی شده که این تعداد در سال ۲۰۲۰، به ۵۰ میلیارد خواهد رسید. در حال حاضر، بخش قابل توجهی از ابزارهای همراه شامل کامپیوترهای خانگی‏، تلفن‏‌های هوشمند، تبلت ‏ها، سایر دستگاه‏‌های دیجیتال شخصی و به شکل محدود برخی از لوازم خانگی مانند تلویزیون‏ ها آنلاین هستند.

اما آن‌چه از آن تحت عنوان «اینترنت اشیاء» یاد می ‏شود اتصال حجم ‌وسیعی از چیزها به شبکه در بسترهای جدید است. اینترنت اشیاء فراتر از تعریف ‌ساده‌شده‌ای است که اتصال ‌لوازم‌خانگی به شبکه اینترنت را شامل می‏‌شود.

پنج موقعیت شامل بدن انسان، منازل شخصی، گروه‏ها و جماعت‏‏ها، محیط زیست و کالا و خدمات برای دسترسی به اینترنت اشیاء پیش‏بینی شده است.

بدن انسان، نخستین بستر برای اتصال شی های دیجیتالی خواهد بود. انواع دستگاه‌‏های مرتبط با سلامتی، تناسب اندام و غیره که امکان گردآوری و ارسال اطلاعات در مورد وضعیت پزشکی و زیستی افراد را فراهم می‌‏کنند، از جمله مهم‏ترین مصداق‏‌های این شیوه اینترنت اشیاءهستند که به‏ شکل گسترده در مورد بیماران، کودکان، سالخوردگان و حتی افراد سالم مورد استفاده خواهند بود. فناوری ‏های پوشیدنی روی بدن انسان و فناوری‏‌های کاشتنی در بدن انسان، در این مسیر توسعه خواهند یافت.

منازل شخصی، فضای دیگری برای رشد اینترنت اشیاء خواهند بود. تا ۱۰ سال دیگر، بسیاری از ابزارها و لوازم خانگی به اینترنت متصل می‏‌شوند و امکان اطلاع درباره آخرین وضعیت آنها برای صاحب‏خانه در هرجای کره خاکی که امکان دسترسی به اینترنت فراهم باشد مهیا خواهد بود.

جمعیت‌ها ‏و گروه‏ های مختلف از افراد نیز می‏ توانند بستر دیگری برای استقرار اینترنت اشیاء باشند. پیش‏ بینی شده که اپلیکیشن‏‌های تلفن‏های هوشمند و سایر دستگاه ‏های دیجیتال، امکان ردیابی و بازخوانی حرکت سطوح مختلف جمعیتی را فراهم خواهند آورد. به‏ تبع این پیشرفت، دستاوردهای زیادی حاصل خواهد شد و مثلاً سیستم‏‌های هوشمند می ‏توانند برق و آب را به‏ صورت مؤثرتری توزیع کنند و اتلاف انرژی‏ را به حداقل برسانند.

کالاها و خدمات نیز می ‏توانند ازسوی کارخانه‌‏ها و چرخه‌‏های تولید به سنسورهایی مجهز شوند تا امکان اتصال دائمی آنها به شبکه فراهم شود. بدین ترتیب، امکان ارائه برخی سرویس‌‏های پس از فروش و سایر پیگیری‏‌ها از طریق شبکه برای خریدار و فروشنده ممکن خواهد بود.

محیط زیست، عرصه دیگری برای نصب ابزارهای متصل به اینترنت و گردآوری اطلاعات خواهد بود. دریافت اطلاعات هم ‏زمان از وضیعت طبیعی جنگل‎ها، اقیانوس ها، رطوبت خاک، سطوح آلودگی، فعالیت معادن و غیره از طریق نصب سنسورهای آنلاین به شکل‏ گسترده امکان ‏پذیر خواهد بود. در این صورت، پایش مستمر مسائل و مشکلات زیست‏ محیطی امکان ‏پذیر است.