اینترنت اشیاء IoT

اینترنت اشیاء IoT  چیست ؟ + فیلم ، تا پیش از این، تصور عموم مردم این بود که تنها این انسان‌ها هستند که قرار است با ابزارهایی که در اختیار دارند توسط شبکه‌ی اینترنت به هم متصل شوند و شخصا از قابلیت‌های آن بهره ببرند. اما بیش از یک دهه است که مفاهیم جدیدی شکل گرفته. این مفاهیم در چند سال اخیر در قالب محصولات هوشمند به بازار راه پیدا کرده‌اند. اکنون در مورد ایده‌ای صحبت می‌کنیم که بر اساس آن هر شی فیزیکی قادر است با اتصال به اینترنت یا به کمک سایر ابزارهای ارتباطی، با سایر اشیا تعامل داشته باشد.

اینترنت اشیاء IoT

تاریخچه اینترنت اشیاء

اینترنتِ چیزها مفهومی جدید در دنیای فناوری و ارتباطات به شمار می‌آید اما عبارت اینترنت چیزها، برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون مورد استفاده قرار گرفت و جهانی را توصیف کرد که در آن هر چیزی، از جمله اشیای بی‌جان، برای خود هویت دیجیتال داشته باشند و به کامپیوترها اجازه دهند آن‌ها را سازماندهی و مدیریت کنند.

چندین اسم مختلف برای IoT : اینترنت چیزها ، چیزنت،اینترنت اشیاء ،  ، Internet of Things

اینترنت اشیا شبکه ای از اشیاء فیزیکی است که این اشیا با سیستمهای الکترونیکی، نرم افزاری و اتصالات به شبکه ترکیب شده بنارباین، این اشیا قادر به جمع آوری و تبادل اطلاعات با یکدیگر خواهند بود.

اینترنت اشیاء IoT

مفهوم اینترنت اشیاء بوسیله یکی از افراد کمیته توسعه RFID در سال ۲۰۰۰ رقم خورد. او به امکان  کشف  اطلاعات در مورد یک شیء برچسب خورده بوسیله جست و جو در یک آدرس اینترنت خاص و یا محتوای یک بانک اطلاعاتی اشاره نمود.

از آن زمان واژه اینترنت اشیاء به مفهوم اشیاء روزمره‌ای که قابل تشخیص، مکان‌یابی، آدرس دهی و کنترل از طریق اینترنت باشند (چه از طریق RFID، شبکه بی‌سیم، شبکه WAN و یا سایر ابزارها) گره خورد. اشیاء روزمره تنها شامل وسایل الکتریکی نیست. بلکه اشیایی که به هیچ وجه به آن‌ها به دید یک وسیله الکتریکی نمی‌نگریم را هم شامل می شود.  مانند غذا، پوشاک، مواد، قطعات و  …

اینترنت اشیاء

اینترنت اشیاء در واقع شبکه‌­ای از اشیاء هستند که می‌توانند (با کمک کامپیوتر و از طریق ارتباط اینترنتی) با سایر اشیاء ارتباط برقرار کنند.  “اشیاء” می­‌تواند شامل هر “چیزی” باشد که قابلیت جمع آوری داده­‌ها، کنترل شدن و یا ارتباط از راه دور را داشته باشد.
اریک فیسچر، متخصص با تجربه آمریکایی در زمینه­ دانش و فناوری، به تحلیل این قابلیت جدید یعنی اینترنت اشیا «Internet Of Things» پرداخته که نتایج آن توسط مرکز تحقیقات کنگره آمریکا منتشر شده است.

وی در توضیح اینترنت اشیاء (IoT) به شبکه‌­ای از اشیاء اشاره می‌کند که می‌توانند (با کمک کامپیوتر و از طریق ارتباط اینترنتی) با سایر اشیاء ارتباط برقرار کنند. اشیاء  می­‌تواند شامل هر “چیزی” باشد که قابلیت جمع آوری داده­‌ها، کنترل شدن و یا ارتباط از راه دور را داشته باشد.

به عنوان نمونه خودروها، اسباب و وسایل مختلف خانگی، ابزارآلات پزشکی، شبکه­‌های الکتریکی، ابزارآلات مختلف صنعتی و ساختمانی و … مثال­‌هایی از این “اشیاء” هستند. به عبارت دیگر، “اینترنت اشیاء” در برگیرنده­ تعداد زیادی از اشیاء به هم وابسته است. در حقیقت، این پدیده به عنوان مرحله­ اصلی در سیر تکامل فضای مجازی شناخته شده است.

حتما در ادامه این مطلب را هم بخوانید:  دانلود مقالات اصول ابزار دقیق

دو ویژگی اصلی می­‌تواند “اشیاء” مختلف را به عنوان بخشی از “اینترنت اشیاء” قرار دهد. مشخصه هویتی و ارتباط اینترنتی. هر کدام از این اشیاء هوشمند، یک آدرس پروتکل اینترنتی (IP) مختص به خود را خواهند داشت تا ابزاری که به ارسال یا دریافت اطلاعات می‌­پردازد، قابل تشخیص شود. این اشیاء هوشمند، قادر خواهند بود سیستم­‌هایی را تشکیل دهند که توانایی ارتباط با یکدیگر را داشته باشند.

اینترنت اشیاء IoT

 اینترنت اشیا چیست؟

قبل از همه چیز به عکس(GIF) بالا کمی دقت کنید. اینترنت اشیا مفهومی رایانشی است برای توصیف آینده‌ای که در آن اشیای فیزیکی یکی پس از دیگری به اینترنت وصل می‌شوند و با اشیای دیگر در ارتباط قرار می‌گیرند. اینترنت اشیا رابطه نزدیکی با مفهوم «شناسایی از طریق فرکانس رادیویی» (RFID) به عنوان یک روش ارتباطی دارد اما شامل فناوری‌های حسگر، فناوری‌های بی‌سیمی، کدهای واکنش سریع (QR) و… نیز می‌شود.

اینترنت اشیا از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا اشیا وقتی بتوانند خود را به صورت دیجیتالی ارائه کنند در نهایت به پدیده‌ای بسیار فراتر از کلیتی که در واقعیت هستند، تبدیل خواهد شد.

در چنین شرایطی، ارتباط اشیا دیگر محدود به ما نیست بلکه آنها با اشیای اطراف، داده‌های یک پایگاه داده و… نیز در ارتباط قرار می‌گیرند. وقتی اشیا با یکدیگر مرتبط شدند، می‌توان سخن از یک «محیط هوشمند» به میان آورد.

دسته بندی براساس تعاریف اینترنت اشیا 

  • اینترنت اشیا در شهر
  • اینترنت اشیا در ساختمان
  • اینترنت اشیا در سایل نقلیه
  • اینترنت اشیا در پوشیدنی ها
  • اینترنت اشیا در بهداشت

اینترنت اشیاء تا سال ۲۰۲۰

کارشناسان تخمین میزنند که IoT تا سال ۲۰۲۰ بیش از ۵۰ میلیارد دستگاه را در بر خواهد گرفت.

IP برای اشیاء هوشمند

در سال ۲۰۰۸، تعداد ۲۵ عدد از شرکت‏های بزرگ دنیا بر روی پروتکلی به نام «IP برای اشیاء هوشمند» جهت ارتباط آن‌ها در شبکه توافق کردند. بر اساس این پروتکل حجم زیادی از وسایل که بر روی آن‌ها سیستم‏های جاسازی‌شده در حال اجرا می‌باشند قادر به ارتباط با یکدیگر هستند.

این پروتکل استفاده از IP برای توسعه «اینترنت اشیاء» را تضمین می‌کند. برای رسیدن به IPSO انجمن IEEE استاندارد IEEE 802.15.4 را در معماری IP گنجانده است.

کاربردهای اینترنت اشیاء

  • خانه های هوشمند
  • موارد  پوشیدنی
  • بازرگانی و خرده فروشی ها
  • سلامت
  • مدیریت انرژی
  • کشاورزی
  • حمل و نقل
  • اتوماسیون صنعتی
  • هوشمند سازی شهرها

یک مثال از کاربرد IoT

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 IoT

اینترنت اشیا به چه دردی می خورد؟
این مسئله ممکن است ما را به یاد فیلم هایی بیاندازد که در آن روبات ها برنامه های انسان ها را پیش می برند، با این تفاوت که اینترنت اشیا شامل برنامه هایی با مفاهیم حقیقی زندگی می شود که به راستی می تواند جامعه مدرن را ارتقا دهد.
یکی از عوامل حامی پیشرفت اینترنت اشیا، نسخه نویسی دارویی در پزشکی است. تاثیر هر دارو نیازمند مصرف در فواصل زمانی خاص بوده و فراموش کردن مصرف دارو در زمان مناسب، می تواند خطر های تهدید آمیزی برای سلامتی داشته باشد. حالا فرض کنید که جعبه ی داروی شما به یک وسیله کوچک مجهز باشد که در صورت فراموش کردن مصرف دارو توسط شما، یک پیامک و یا ایمیل برایتان ارسال کند و حتی یک تماس تلفنی جهت یادآوری مصرف دارو برایتان برقرار کند.

حتما در ادامه این مطلب را هم بخوانید:  ولتاژ و جریان (قسمت سوم مفاهیم پایه الکترونیک)

اینترنت اشیا توانایی‌های زیر را دارد

۱-      اشیای بی جان و جان دار به یکدیگر متصل می شوند

آزمایش‌های ابتدایی و توسعه شبکه‌های اینترنت‌ اشیا با اتصال وسایل صنعتی آغاز شد. امروزه چشم‌انداز اینترنت اشیا (IoT) توسعه ‌یافته و برای اتصال از وسایل صنعتی به هر چیزی توسعه پیدا کرده است. این محدوده گسترده از اشیا از توربین‌های گازی و وسایل اندازه‌گیری گرفته تا ترموستات‌های هوشمند را در بر می‌گیرد. این دامنه گسترش یافته حتی ارگانیسم‌های زنده از قبیل گیاهان، حیوانات ‌مزرعه و انسان‌ها را نیز در بر می‌گیرد.

برای مثال، پروژه ردیابی گاو‌ها در Essen از داده‌های جمع‌آوری شده با استفاده از برچسب‌های مکان‌یابی رادیویی برای بررسی وضعیت بیماری و رفتار حرکتی گاو‌ها استفاده می‌کند. محاسبات پوشیدنی و دستگاه‌های دیجیتالی بررسی سلامت شبیه  به   Fitbit و Nike+ Fuel مثال‌هایی از به‌کارگیری اینترنت ‌اشیا توسط مردم هستند. در تمام این وسایل این حس‌گرها هستند که نقش اصلی را ایفا می‌کنند.

حس‌گرهای مختلفی که روی اشیا فیزیکی قرار می‌گیرند، وظیفه کنترل وضعیت خاصی مانند مکان، لرزش، حرکت و دما را بر عهده دارند. در اینترنت‌ اشیا حس‌گرها به یکدیگر و سیستم مربوط متصل می‌شوند. این حس‌گرها توانایی درک اطلاعات را دارند و داده‌هایی را برای حس‌گرهای دیگر آماده می‌کنند

۲-     از حس گرها برای جمع آوری داده ها استفاده می کند

اشیای فیزیکی متصل یک یا چند حس‌گر خواهند داشت. هر حس‌گر برای بررسی یک وضعیت خاص شبیه به مکان، از لرزش و کنترل درجه حرارت استفاده می‌کند. در اینترنت اشیا این حس‌گرها به یکدیگر و سیستم‌ها متصل می‌شوند و به درک اطلاعات می‌پردازند یا اطلاعاتی را که خوراک‌ داده‌ای حس‌گرهای دیگر است، تولید می‌کنند. شرکت‌ها و افراد از اطلاعات تولید شده توسط این حس‌گرها استفاده می‌کنند.

۳-   قسمتی از شبکه IP را تغییر می دهد که ارتباط برقرار کند

در گذشته، مردم با یکدیگر و ماشین‌ها ارتباط برقرار می‌کردند. تصور کنید اغلب وسایل اطرافتان توانایی برقراری ارتباط با شما را داشته باشند. این وسایل به شما چه خواهند گفت؟ وسایل مجهز به اینترنت اشیا اطلاعاتی درباره وضعیت خود، محیط اطراف، مردم، سیستم‌های نرم‌افزاری و ماشین‌ها در اختیار ما قرار خواهند داد.
زمان و حجم ارسال این اطلاعات قابل کنترل است. تمام این وسایل یک هویت دیجیتال خواهند داشت و همانند یک انسان قادر به شناسایی شدن هستند.

زیرساخت اینترنت اشیاء

زیرساخت اینترنت اشیاء

تمامی دستگاه ها و اشیای هوشمند به منظور ارسال داده های خود و ارتباط با محیط پیرامون نیازمند بستر و زیرساخت ارتباطی می باشند. این بستر بایستی قابلیت این را داشته باشد تا داده ها را از دستگاهها دریافت کرده و به مقصد مورد نظر ارسال نماید.

حتما در ادامه این مطلب را هم بخوانید:  چرا فرکانس برق ۶۰ هرتز است؟

در بسیاری از موارد خصوصیات بستر ارتباطی قابلیت‌های دستگاهها و همچنین کیفیت ارسال داده ها را تحت تاثیر قرار خواهد داد.

بسیاری از کاربردهای اینترنت اشیا نیازمند آنند که دستگاهها بتوانند با حداقل توان فعالیت کرده و طول عمر باتری بالایی داشته باشند. همچنین برای آنکه بتوان تعداد بیشتری از دستگاهها (اشیاء) را تحت پوشش قرار داد، نیاز است از بستری استفاده شود که قابلیت دریافت اطلاعات از نقاط در فواصل طولانی را نیز داشته باشد.

به همین منظور مفهموم جدیدی از زیرساخت ارتباطی با عنوان LPWAN مورد استفاده قرار میگیرد تا نیازمندی های ذکر شده را مرتفع کرده و بتواند در کاربردهای بسیاری مورد استفاده قرار گیرد.

اینترنت اشیاء IoT

چند نکته در مورد اینترنت اشیاء

همه چیز را در بر می‌گیرد

یکی از دلایلی که باعث می‌شود اشتیاق فراوانی به سمت حوزه اینترنت اشیا وجود داشته باشد، گستردگی آن است.  این روند تا رسیدن به تعداد ۲۶ میلیارد تا پایان سال ۲۰۲۰ ادامه خواهد داشت که ۱۳ میلیارد از این مقدار متعلق به بخش مصرفی خواهد بود و قسمت خودرو و تجارت نیز باقی آن را خواهد داشت.

 امنیت

یکی از نگرانی‌های اصلی در رابطه با بخش مصرف کننده، مساله امنیت است. در ایالات متحده، کمیسیون تجارت فدرال به مساله امنیت پرداخته و در همین راستا گزارشی را سال ۲۰۱۵ منتشر کرده است. در این رابطه شرکت‌هایی مثل اینتل و ARM اقدامات امنیتی را انجام داده‌اند، ولی هنوز کارهای بسیار زیادی برای انجام وجود دارد.

نقش ۵G

تمام این دستگاه‌هایی که می‌خواهند متصل شوند، نیاز به فضا برای اتصال دارند. پس نیاز به اتصالی است که از پس اینکار بر بی‌آید. ۵G را هوشمندترین اتصال شبکه‌ای می‌نامند که قادر است در نقش یک کاتالیزور برای این دستگاه‌ها ظاهر شود.

سرعت میانگین این اتصال را ۱۰Gb/s اعلام کرده‌اند که در بالاترین حالت به ۸۰۰Gb/s نیز می‌رسد. در ضمن گفته می‌شود که اتصال جدید به مانند ۳G یا ۴G قطعی ندارد و برای دستگاه‌های همیشه متصل مثل خودروهای بدون سرنشین بسیار مناسب است.

سهم بزرگان

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.

فیلم زیر از دست ندهید ( پیش بینی آینده اینترنت اشیا توسط شرکت لنوو

برای شروع یادگیری اینترنت اشیا میتوانید از منابع زیر شروع کنید:

رزبری پای و بردهای آردوینو کاربرهای بیشتری در IoT  بای مدل سازی دارند و برای شروع میتوانید این مطالب را یادبگیرید.

مفاهیم پایه برق و الکترونیک

فیلم فارسی آموزش رزبری پای

معرفی و آموزش کار با بردهای آردوینو Arduino

منابع : ویکی پدیا ، ایران هشدار ،نیلیگو ، مجله پیوست ، worldsunco ، دیجیکالا مگ ، تبیان ، پارس نت ، آی تی رسان

این نوشته را با دوستانتان در تلگرام به اشتراک بگذارید :

درباره ی جهاندیده

با سلام درود به شما که مطالب سایت خودتان را مطالعه می کنید امیدوارم مطالب سایت برایتان مفید باشد و باعث پیشرفت روز افزون شما شود. دوران راهنمایی در کار منتاژ کیت های الکترونیکی بودم تا رفتم هنرستان ^_^ دو سال هنرستان الکترونیک خیلی چیزها یاد گرفتم ! دو سال کاردانی الکترونیک و کارشناسی ICT گرایش بهره برداری از سیستم های مخابراتی پر از تجربه بود و مدتی است در الکترونیک دنیای مشغولم . الکترونیک - تکنولوژی - ICT ، برنامه نویسی ...

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

5 × چهار =