فناوری اینترنت اشیا

آشنایی با فناوری اینترنت اشیا + دانلود کتاب

بی گمان برای  یکبار هم که شده ، اسم اینترنت اشیا به گوشتان خورده است . نسل آینده فناوری اینترنت ، که همه ی اشیا را تجت سلطه خود خواهد گرفت . فرض کنید در بیرون از منزل خود هستید که دوستتان تماس می گیرد و می گوید که قرار است امروز ، نهار را مهمان شما باشد . شما بلافاصله از طریق اینترنت به خانه خود متصل شده و دستور طبخ غذا را می دهید؛ همچنین منزل را نیز تمیز کرده وحتی می توانید لباس های خود را نیز بشویید.یا در مثالی جالب تر اگر مواد غذایی شما در یخچال تمام شود و شما از آن اطلاعی نداشته باشید، یخچال به صفحه شبکه اجتماعی شما پیغامی می فرستد و این موضوع را یاد آوری میکند و یا کمی هوشمندانه تر وقتی در یک فروشگاه در  شهر باشید لیست کالاهای مورد نیاز خود را به شما پیغام می دهد.

  یا مثلا کلیدتان را فراموش کرده اید بردارید و  از خانه خارج شده‌اید، ناگهان زنگی  از گوشی‌تان به صدا در می‌آید. درواقع، درب هوشمند خانه، عملیات قفل در را ۳۰ ثانیه به تاخیر انداخته و به شما این فرصت را داده به داخل خانه برگشته و کلید خود را بردارید.هر یک ازاینها همگی مثال هایی از اینترنت اشیا هستند که در آن بسیاری از اشیا و وسایل محیط پیرامون ما از ماشین لباسشویی، یخچال، تلویزیون گرفته تا سیستم های تهویه، روشنایی منزل و اداره ها  به شبکه اینترنت متصل میشوند و می توانند توسط اپلیکیشن های موجود در تلفن های هوشمند و تبلت کنترل و مدیریت شوند.

برای درک بهتر این فناوری پیشنهاد میکنیم ویدیو زیر را نیز مشاهده کنید .

این ایده برای اولین بار در سال 1999 توسط کوین اشتون مورد استفاده قرار گرفت که در آن هرکدام از  اشیا دارای آدرس مختص به خود بوده و توانایی ارتباط با دیگر اشیاء را دارند و با همکاری همسایه های خود برای رسیدن به یک هدف مشترک همکاری می کنند.    ایده ی موجود در اینترنت اشیاء به شما این پیشنهاد را می دهد که به جای داشتن یک ابزار محاسباتی قوی (لپ تاپ ، تبلت ، موبایل) برای انجام کارهای خود،  از ابزارهای زیادی استفاده کنید که ممکن است حتی قدرت کم تری داشته باشند(چتر ، دست بند ، آینه ، کفش ، یخچال) و می توانند با هوشمند سازی و اتصال به اینترنت شما را به مقصودتان برسانند.

کاربرد های اینترنت اشیا را می توان به حوزه های زیر تقسیم کرد :

1-کاربردهای داخلی و خانگی

 نظارت بر مصرف انرژی و ذخیره ی آب برای بدست آوردن اطلاعات به منظور صرفه جویی در هزینه و منابع و کنترل از راه دور  لوازم خانگی مانند روشن و خاموش کردن از راه دور لوازم برقی برای جلوگیری از حوادث و صرفه جویی در انرژی از کاربردهای خانگی اینترنت اشیاست

2-حوزه سلامت و بهداشت

اینترنت اشیا یک تکنولوژی درحال رشد است که پیش بینی هایی برای کشف داروها و درمان های پزشکی ارائه می دهد. این تکنولوژی به ما کمک می کند حملات و خطرات خاص مربوط به امنیت و سلامتی بدن را درک کنیم.بعنوان مثال فردی را در نظر بگیرید که مبتلا به چاقی می باشد و ممکن است با افزایش وزن ، سلامتی اش به خطر بیفتد . با نصب دستبند یا مچ بندی بر روی دست  این  فرد ،  که قادر است علائم حیاتی مانند نبض ، فشار خون ، تعداد گلبولهای قرمز ، قند خون و کلسترول را اندازه بگیرد و به پزشک او ارسال کند . در نتیجه پزشک می تواند با بررسی اوضاع بیمار ، برای او دارویی تجویز کرده و سلامت او را تضمین کند .

 3-سیستم حمل و نقل

 می دانیم که رشد سریع جمعیت، می تواند در سیستم حمل و نقل و امکانات موجود در این سیستم اثر گذار باشد و فشارهایی را به این سیستم وارد کند . داشتن یک سیستم حمل و نقل هوشمند می تواند بار این فشارها را کم کرده و  رفاه مردم را فراهم کند.اینترنت اشیاء می تواند تغییراتی را در رفت و آمد ایجاد کند. ماشینها، قطارها، اتوبوسهای پیشرفته همچنین دوچرخه¬ها همراه با جاده¬ها و به حسگرهای مناسب، محرکها¬ و قدرت پردازش مجهز شده اند. همچنين جاده ها و کالاهاي منتقل شده به برچسبها و حسگرهايي مجهز شده اند که می توانند اطلاعات مهم را به اماکن کنترل ترافيک و وسايل حمل ونقل ارسال کنند تا کنترل بهتري بر ترافيک داشته باشند

جاده ها و بزرگراه های هوشمند، با مسلط  شدن به سیتم های هشدار و توجه به تغییرات شرایط جوی، و حوادث غیر مترقبه ، مانند تصادف های سخت جاده ای و وضعیت بغرنج ترافیک میتوانند مسافران را با خبر کرده و آنهارا از سفر پیش رو منع کنند.

4-خانه های هوشمند .

لوازم خانگی و ابزارهای متعدد الکترونیکی مورد استفاده در خانه مانند سیستمهای روشنایی، سیستم¬های تهویه هوا، سیستم¬های امنیتی خانه نظیر دزدگیرها می توانند با اتصال به اینترنت، توسط تبلت ها و تلفن های هوشمند کنترل شوند و مورد بررسی قرار گیرند. علاوه بر این درجه محیط خانه نیز میتواند به طور مداوم تحت کنترل و نظارت باشد و حتی میزان مصرف انرژی آن نیز کنترل شود.

5-کسب و کار

وقتی اشیاء بتوانند به واسطه اینترنت با هم ارتباط برقرار کنند، می¬توانند به ابزارهایی برای درک پیچیدگی و پاسخگویی به محیط تبدیل شوند. در این شرایط سیستم های اطلاعاتی به صورت چشمگیری رشد می کنند و بسیاری از آنها بدون دخالت انسان قادر به فعالیت هستند.  به عنوان مثال فرآیند تولید محصول را می توان توسط سنسورهایی کنترل کرد و از این طریق باعث افزایش کارایی شد. در واقع زمانی¬که محیط به صورت پیوسته تحت کنترل قرار می گیرد، اقدامات اصلاحی در زمان مناسب اجرا می شود و از تهدیدها و ریسک هایی که ممکن است کسب و کار را با مشکل مواجه کند، جلوگیری می شود.

با استفاده از اینترنت اشیاء کالاها  به راحتی خراب و یا از کار افتاده نمی شوند. به واسطه سیستم‌های اطلاع رسانی، امکانات و ویژگی‌های جدید محصولات یا خدمات مختلف به‌طور متناوب  به مشتریان ارسال می شود. قابلیت‌ پیگیری محصولات و خدمات ِدر حال استفاده، این امکان را می دهد تا بهتر بتوان خدمات پس از فروش را انجام داد.

شرکت های مدعی در اینترنت اشیا

  مفهوم اینترنت اشیاء باعث شده است که صاحبان کسب و کار در صدد باشند تا با استفاده از این فناوری تحلیل های جدیدی برای ارائه خدمات بهتر، پیش بینی های ثمر بخش، و بهینه سازی خدمات خود داشته باشند .مؤسسه هندی Infosys Ltd با کمک محققانی از دانشگاه Aachen آلمان تحقیقی را انجام داده است که  در آن  وضعیت اینترنت اشیاء را در چندین کشور مورد بررسی قرار داده است. در چند کشور مورد بررسی، مشخص شد چین در جایگاه اول قرار دارد و پس از آن ایالات متحده امریکا، آلمان و فرانسه در رده‌های بعدی قرار دارند. البته نتایج این تحقیق نشان داده است ژاپن، کره جنوبی و دانمارک نیز از جمله کشورهایی هستند که در این زمینه موفق عمل کرده‌اند.

• شرکت اینتل

اینتل را همه به عنوان یک کمپانی موفق در صنعت کامپیوتر می دانیم که به تازگی پا را فراتر از تولید تلفن همراه و تبلت ها گذاشته است و حالا در تلاش است که در موج بعدی تکنولوژی، یعنی اینترنت اشیاء سوار شود.شرکت اینتل با تولید یک قطعه کوچک مخصوص که در گجت های ریز مورد استفاده قرار می گیرد وارد مبحث اینترنت اشیاء شده و در این بین با تولیدکنندگان محصولات پوشیدنی همکاری می کند. از جمله این محصولات می توان به هدفون های SMS Audio BioSport  اشاره کرد که می تواند همزمان با پخش موسیقی، به وسیله سنسورهایی که دارد ضربان قلب را حین ورزش تحت نظر بگیرد. حسگر ضربان قلب موجود در این هدفون ها، شارژ خود را از جک متصل به تلفن همراه شما می گیرد.

از محصولات دیگر این کمپانی می توان به دست بند زنانه MICA اشاره کرد. این دستبند به دلیل پشتیبانی از سیم کارت و شماره همراه، به کاربران این امکان را می دهد تا توسط LCD موجود بر روی ساعت هوشمند علاوه بر اعلام پیامک‌ها قابلیت جستجو و دریافت ایمیل، زنگ، پیام سایر اپلیکیشن‌ها و بسیاری از امکانات دیگر را داشته باشند.

• شرکت مایکروسافت

 شرکت مایکروسافت یکی دیگر از شرکت های صاحب نام در تکنولوژی، با اپلیکشین Azure IoT Suite تلاش دارد تا الگوریتم‌های محاسباتی را ساده‌تر کند و به این ترتیب در زمینه اینترنت اشیاء فعالیت کند.به واسطه‌ی این برنامه  می‌توان به بهبود و بازدهی دستگاه‌های شبکه نظارت کرده عملکرد عملیاتی درایو را افزایش داد و از تجزیه و تحلیل‌های پیشرفته به منظور تحول کسب و کارها استفاده کرد. مایکروسافت همچنان قصد دارد تا خدمات پردازش ابری Azure را با سیستم‌عامل ویندوز ۱۰ تلفیق کرده و  قابلیت اجرایی آن در حوزه اینترنت اشیاء را ارتقا دهد .

 علاوه بر این، مایکروسافت قصد دارد تا با کمپانی کوالکام1  در مبحث اینترنت اشیا همکاری کند. طی این پروژه قرار است انواع مختلفی از ابزارهای هوشمند همانند خودروها، تلفن‌های هوشمند، خانه‌های هوشمند و غیره با کمک فریم‌ورک2  متن بازِ AllJoyn امکان ارتباط با یکدیگر را پیدا کنند.

• شرکت گوگل

گوگل نیز مانند هر کمپانی بزرگ دیگری  با طراحی سیستم عامل Brillo، راه خود را به سوی اینترنت اشیاء باز کرده است . به عقیده گوگل این سیستم عامل، سیستم عامل اینترنت اشیاء نام دارد و از وای-فای، بلوتوث کم مصرف و سایر قابلیت های اندروید پشتیبانی می کند . سیستم‌عامل Brillo به صورت بسیار ساده‌ و آسان طراحی شده تا توسعه‌دهندگان با سرعت بیشتری بتوانند با این سیستم‌ تعامل داشته باشند، از طرف دیگر نیاز سخت‌افزاری بسیار پایینی نیز دارد تا تمامی اشیاء هوشمند به راحتی با این سیستم‌ ارتباط برقرار کنند.

• شرکت سامسونگ

شرکت سامسونگ نیز به عنوان یکی دیگر از فعالین در این حوزه در رویداد  IFA 2015 اعلام کرد که  تمرکز خود را روی مفهوم اینترنت اشیاء گذاشته است و مدعی شد که تا سال ۲۰۲۰ تمام محصولاتش به قابلیت اینترنت اشیاء مجهز می‌شوند. این شرکت با تولید گجت هایی در این زمینه، فعالیت خود را در حوزه اینترنت اشیا آغاز کرده است. یکی از این گجت ها، دستگاه کوچکی با نام  SleepSense است.

 این وسیله، اطلاعات مربوط به سلامتی فرد را جمع آوری می کند و از طریق اپلیکیشنی اختصاصی به کاربر گزارش می‌دهد. این محصول می تواند به رصد میزان خواب و همینطور استراحت کاربرانش در طول شبانه روز پرداخته و داده ها را با آنها به اشتراک بگذارد.

• شرکت اپل

شرکت محبوب و معروف اپل هم با معرفی اپلیکشن HomeKit  وارد حوزه اینترنت اشیا شده است . «هوم‌کیت» پلتفرمی است که با دستگاه‌های هوشمند خانگی ارتباط برقرار می کند و به دستگاه‌های اپل اجازه می‌دهد آن‌ها را کنترل کنند.دستگاه‌های امنیتی، حسگرهای حرکتی، کنترل‌کننده‌های میزان کربن دی‌اکسید و دستگاه‌های کنترل سایه‌ی پنجره، از جمله دستگاه‌هایی هستند که «هوم‌کیت» توانایی کنترل آن‌ها را خواهد یافت.

همچنین برای کسب اطلاعت بیشتر در زمینه این فناوری، به شما پیشنهاد میکنیم تا کتاب “طراحی اینترنت اشیاء” را نیز مطالعه کنید .

نام کتاب : Designing the Internet of Things

نویسنده : Adrian McEwen,Hakim Cassimally

انتشارات : Wiley

لینک دانلود : Designing_the_Internet_of_Things