اینترنت در زندگی بشر

“اینترنت اشیا”(IoT) به‌طور کلی به بسیاری از اشیا شامل وسایل محیط پیرامون‌مان که به شبکه اینترنت متصل شده و بتوان توسط اپلیکیشن‌های موجود تلفن‌های هوشمند و تبلت، کنترل و مدیریت شوند، اشاره دارد.

اینترنت اشیاء مفهومی جدید در دنیای فناوری و ارتباطات به‌شمار می‌آید اما عبارت اینترنت اشیا، 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. اینترنت در حال حاضر همه مردم را به هم متصل می‌کند ولی با اینترنت اشیا تمام چیزها به هم متصل می‌شوند.

اینترنت اشیا به زبان ساده، ارتباط سنسورها و دستگاه‌ها با شبکه‌ای است که از طریق آن می‌توانند با یکدیگر و با کاربرانشان تعامل کنند. این مفهوم می‌تواند به سادگی ارتباط یک گوشی هوشمند با تلویزیون باشد یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساخت‌های شهری و ترافیک.

اینترنت اشیا اجازه می‌دهد تا اشیا در سراسر زیرساخت‌های شبکه موجود، از راه دور کنترل شوند و همچنین فرصت برای ادغام مستقیم از جهان فیزیکی به سیستم‌های مبتنی بر کامپیوتر را ایجاد کرده‌ است.

اینترنت اشیا قدرت تغییر دنیای ما را دارند. شرکت‌هایی مانند گوگل و سامسونگ در حال سرمایه‌گذاری روی دستگاه‌های خانگی هستند و داشتن یک آشپزخانه متصل می‌تواند سالانه 15٪ از صنعت غذا و نوشیدنی را ذخیره کند.

بنابر شرکت “گارتنر”(شرکت پژوهشی و مشاوره‌ای آمریکایی) حدود ۸/۲۰ میلیارد دستگاه روی اینترنت اشیا تا سال ۲۰۲۰ وجود خواهد داشت. تحقیقات “ای‌بی‌آی” تخمین زده‌ است که بیش از ۳۰ میلیارد دستگاه به صورت بی‌سیم به اینترنت اشیا تا سال ۲۰۲۰ وصل خواهند شد.

اینترنت اشیا با توانایی جاسازی سی‌پی‌یو و حافظه و منابع انرژی می‌تواند تقریباً همه چیز را با استفاده از برنامه‌ها به شبکه متصل کند. این سیستم‌ها وظیفه جمع‌آوری اطلاعات، تنظیمات اکوسیستم‌های طبیعی و حتی ساختمان‌ها و کارخانه‌ها را دارند.

امروزه اینترنت اشیاء در حوزه‌های مختلف صنعتی، پزشکی، شهری، کشاورزی، تجاری و … کاربرد دارد.

پزشکی

اینترنت اشیا فرصتی است که مراکز درمانی و بیمارستانی بتوانند روند درمانی و منابع خود را بهینه سازی نمایند. برای مثال بیمارستان‌ها می توانند از اینترنت اشیا برای مدیریت دارایی‌ها و یا همچنین کنترل دما و رطوبت در اتاق‌های عمل استفاده کنند. هنگامی که ارائه دهندگان خدمات پزشکی از اینترنت اشیا بهره می‌برند، نظارت بر بیمار بر اساس یک زمان واقعی انجام می‌شود بنابراین تعداد دفعات ویزیت بیمار توسط پزشک معالج، کاهش یافته و هزینه‌ها نیز به طبع کاهش پیدا می‌کند. با توجه به اینکه بیماران به صورت مداوم نظارت و مراقبت می‌شوند، ارائه دهندگان خدمات پزشکی، قادر خواهند بود قبل از اینکه بیماری از کنترل خارج شود، آن را درمان نمایند. ساخت و همینطور مدیریت داروها هزینه عمده‌ای را به خود اختصاص می‌دهد، اما به وسیله پردازش‌های اینترنت اشیا و دستگاه‌های وابسته به آن می‌توان این هزینه‌ها را بهتر مدیریت کرد .چهار میلیون بیمار در سال 2020 از راه دور شرایط سلامتی خود را مشاهده می‌کنند.

محیط زیست

دستگاه‌های دارای سنسور می‌توانند در نظارت بر اثرات محیط ‌زیستی شهرها، جمع آوری جزییات درباره فاضلاب، کیفیت هوا و زباله کمک کنند. چنین دستگاه‌هایی همچنین در نظارت درختزار‎‌ها، رودخانه‌‎ها، دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها هم کمک می‌کند.

اینترنت اشیا نقش عمده‌ای را در آینده شهرهای هوشمند بازی می‌کند. برنامه‌های نظارت محیط‌زیستی اینترنت اشیا معمولا از سنسورها برای حفاظت از محیط‌زیست از طریق نظارت بر کیفیت هوا و یا آب، شرایط جو یا خاک استفاده می‌کنند و حتی شامل نظارت بر حرکات حیوانات و زیستگاه‌های آنها می‌توانند باشند. از طریق تجهیز خودروها و سیستم‌های ترافیک شهری به اینترنت می‌توان در مسیریابی بهتر راه‌ها در نتیجه کنترل ترافیک راه‌ها به مصرف سوخت کمتر و در نتیجه هوای سالم تر نزدیک شد.

حمل ونقل

در حوزه حمل و نقل سه شاخه حمل و نقل زمینی، هوایی و ریلی تعریف می‌شود که در آنها اتصال دستگاه‌های کم مصرف می‌تواند منافع مالی برای سازمان‌ها و راحتی برای مصرف کنندگان به ارمغان آورد. اغلب کشورها و شهرها با مشکلات و چالش‌هایی در زمینه حمل و نقل مواجه هستند. برای نمونه یافتن فضای پارک در یک شهر شلوغ قالبا زمان‌بر است و خود موجب گره‌های ترافیکی شود. نصب یک سنسور که می‌تواند جای پارک‌های خالی را نمایش دهد می تواند در یافتن فضای پارک به رانندگان کمک شایانی کند و همچنین به شهرداری، پلیس راهور و مسئولان پارکینگ‌ها در بهره‌وری بیشتر، اعمال قانون بهتر و حتی درآمد بهتر کمک کند. سیستم‌های حمل و نقل ریلی و هوایی نیز زیرساخت های گسترده و پیچیده‌ای با دامنه گسترده‌ای از تجهیزات دارند. در بسیاری از موارد، سطح پایه‌ای از اتصال به اینترنت/شبکه می‌تواند هم برای مسئولان اجرایی و هم مسافران مفید باشد.

مدیریت انرژی

اینترنت اشیا از طریق یکپارچه‌سازی و هوشمندسازی کنترل سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی این قابلیت را ایجاد می‌کند که در ساعات یا روزهای تعطیل انرژی در ادارات به هدر نرود که این خود بسیار می‌تواند در کنترل آلودگی نیز موثر باشد.

کمک به حادثه‌دیدگان

ارتباطات همیشه مهم است، اما زمانی که یک حادثه طبیعی رخ می‌دهد، به مهم‌ترین مسئله تبدیل می‌شود. در هر حادثه‌ای چه به‌ صورت طبیعی و چه توسط انسان، جریان برق می‌تواند قطع شود، سرورها آفلاین شوند و سیستم‌هایی مانند شبکه‌های موبایل به‌ دلیل حجم زیاد ارتباطات دچار اختلال شوند. زمانی ‌که این حالت پیش می‌آید، هر نوع ارتباط موثر با دنیای خارج قطع می‌شود و این بدترین اتفاقی است که برای افراد حاضر در منطقه حادثه می‌تواند پیش بیاید. با پیدایش و معرفی فناوری اینترنت اشیا (IoT شاهد استفاده بیشتر از 5 میلیارد دستگاه متصل از قبیل پوشیدنی‌ها، سنسورها و کاشتنی‌ها هستیم. دستگاه‌ها و سنسورهای IoT که توان کمی مصرف می‌کنند، این قابلیت را دارند تا با یکدیگر از طریق بلوتوث ارتباط برقرار کنند و این یعنی برای اتصال به دستگاه‌های دیگر به استفاده از اینترنت عمومی نیازی ندارند. حتی این احتمال وجود دارد که دستگاه‌های IoT بتوانند شبکه خود را تشکیل دهند. شبکه مبتنی بر سنسور که حداقل می‌تواند در زمان‌هایی که شبکه دچار مشکل شده و به‌ درستی کار نمی‌کند، برخی از عملکردهای پایه‌ای شبکه را انجام دهد.
دستگاه‌های IoT این توانایی را دارند تا در صورت از کار افتادن برق و اینترنت، شرایط مورد نیاز برقراری ارتباط پهنای باند کم را ایجاد کنند.

 اتوماسیون خانگی

برای اینترنت اشیاء مبتنی بر بستر ابری می‌توان کاربردهای زیادی در محیط‌ خانه متصور شد. در واقع با ترکیب قابلیت‌های تجهیزات نهفته در محیط خانه و بستر ابری، انجام خودکار بسیاری از فعالیت‌های خانگی وجود دارد. همچنین امکان اتصال به وسایل منزل از طریق اینترنت به منظور مانیتورینگ رفتار آنها از راه دور یا کنترل آنها از راه دور(برای مثال، مدیریت هوشمند روشنایی، گرما و تهویه هوا) وجود دارد. از سوی دیگر سیستم‌های اینترنت اشیا همچنین می‌توانند پاسخگو برای اجرای فعالیت باشند. برای مثال سیستم‌های خرید هوشمند می‌توانند عادات خرید کاربران در یک فروشگاه را توسط ردگیری کردن تلفن همراه‌شان ردیابی کنند. به این کاربران پیشنهادهای ویژه‌ای در مورد کالاهای مورد علاقه‌شان یا حتی مکان اقلامی که به آن نیاز دارند، که توسط یخچال‌شان به گوشی آن‌ها منتقل شده‌ است، می‌تواند ارائه کنند.

تاثیر اینترنت اشیا در محاسبات لبه

“محاسبات لبه”(Edge Computing) یک روش بهینه‌سازی سیستم‌های ابری است که عملیات پردازش داده‌ها را در نزدیکی منابع محلی (local)انجام می‌دهد. این راهکار باعث کاهش پهنای باند ارتباطی مورد نیاز بین سنسورها و مرکز داده‌ها خواهد شد .علاوه بر این، محاسبات لبه، این قابلیت را دارد که مواردی چون اپلیکیشن‌ها، داده‌ها و قدرت محاسبات سرویس‌ها را از نقاط مرکزی به  logical extremesشبکه سوق می‌دهند. از این رو این احتمال وجود دارد که رهبران فناوری دنیا به موضوع محاسبات لبه برای سرعت بخشیدن به سرویس‌های IoT و صرفه‌جویی در هزینه‌های زیرساختی به منظور هوشمند سازی، تمایل زیادی نشان دهند.

میزان محبوبیت برخی از کاربردهای اینترنت اشیا، که براساس جستجوی انجام‌شده در موتورهای جستجو، شبکه‌های اجتماعی و اخبار محاسبه شده‌اند، در شکل زیر نشان داده شده است. همانطور که ملاحظه می‌شود، محبوب‌ترین کاربردها به ترتیب عبارتند از: ابزارهای پوششی، شهر هوشمند، خانه هوشمند، اینترنت صنعتی، توزیع هوشمند برق، خودرو متصل، سلامت، کشاورزی و دامپروری، خرده فروشی، زنجیره تامین.