اینترنت اشیاء چیست؟ تاریخچه، کاربرد، مزایا و ویژگی ها

مقدمه: اینترنت اشیا (IoT) شبکه ای از اشیاء فیزیکی است که به حسگرها، نرم افزارها و سایر فناوری ها مجهز شده اند. این اشیا که به اینترنت متصل هستند، می توانند داده های بلادرنگ را با سایر دستگاه ها و سیستم های متصل از طریق شبکه مبادله کنند. این دستگاه‌های متصل با سیستم‌های خودکار ترکیب می‌شوند تا داده‌های اینترنت اشیا را جمع‌آوری کنند که می‌توان آن‌ها را برای کمک به وظایف یا یادگیری نحوه بهبود فرآیند تجزیه و تحلیل کرد.

تعداد فزاینده‌ای از اشیا به منظور ارائه اطلاعات، بهبود کارایی صنعتی برنامه‌ها، صرفه‌جویی در زمان و انتشار گازهای گلخانه‌ای و بهبود نحوه ارائه خدمات به عموم، به اینترنت اشیا می‌پیوندند. علیرغم بسیاری از نکات مثبت ارائه شده توسط اینترنت اشیا، نگرانی هایی در مورد حفظ حریم خصوصی و امنیت مجموعه داده ها، آدرس های IP و موارد دیگر نیز وجود دارد. صنعت و دولت ها برای رفع این نگرانی ها از طریق توسعه استانداردهای بین المللی اینترنت اشیا تلاش می کنند. در این مطلب به بررسی کامل این موضوع می پردازیم.

اینترنت اشیاء چیست؟

اینترنت اشیاء یا IoT به میلیاردها دستگاه فیزیکی در سراسر جهان اشاره دارد که اکنون به اینترنت متصل هستند و همگی داده ها را جمع آوری و به اشتراک می گذارند. با ورود تراشه ‌های کامپیوتری بسیار ارزان و فراگیر شدن شبکه‌ های بی ‌سیم، امکان تبدیل هر چیزی، از یک قرص کوچک تا یک هواپیما، به یک بخش از اینترنت اشیاء وجود دارد.

اتصال تمام این اشیاء مختلف و افزودن حسگرها به آنها، سطحی از هوش دیجیتالی را به دستگاه‌ هایی می‌افزاید که تا پیش از این غیرهوشمند و گنگ بودند و آنها را قادر می ‌سازد تا با استفاده از داده ‌ها، بلادرنگ و بدون دخالت انسان با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. اینترنت اشیاء بافت دنیای اطراف ما را هوشمندتر و پاسخگوتر می کند و دنیای دیجیتالی و فیزیکی را با هم ادغام می کند.

مطلب پیشنهادی: شبکه به زبان ساده علمی چیست؟

نمونه ای از یک دستگاه اینترنت اشیاء چیست؟

تقریباً هر شیء فیزیکی که بتواند به اینترنت متصل شده و کنترل یا ارتباط داده ها را فراهم کند، می تواند به یک دستگاه اینترنت اشیاء تبدیل شود، یک لامپ که می‌ توان آن را با استفاده از برنامه‌ ی تلفن هوشمند روشن نمود، یک دستگاه مجهز به اینترنت اشیاء است، همچنین یک حسگر حرکت یا یک ترموستات هوشمند در دفتر کار یا یک چراغ روشنایی خیابان. یک دستگاه مجهز به اینترنت اشیاء می‌تواند مانند یک اسباب‌بازی کودکانه باشد یا مانند یک کامیون بدون راننده.

برخی از اشیاء بزرگتر ممکن است خود با بسیاری از اجزای کوچکتر مجهز به اینترنت اشیاء ساخته شده باشند، مانند موتور جت که اکنون با هزاران حسگر ساخته شده و داده ها را جمع آوری و ارسال می کند تا اطمینان حاصل شود که به بهترین نحو عمل می کند. در مقیاس بزرگ ‌تر، در پروژه‌ های شهرهای هوشمند، کل مناطق از حسگرهایی استفاده شده تا به ما در درک و کنترل محیط کمک کنند.

اصطلاح اینترنت اشیاء عمدتاً برای دستگاه‌ هایی استفاده می‌ شود که معمولاً انتظار نمی‌رود اتصال اینترنتی داشته باشند و بتوانند بدون مشارکت انسان با شبکه ارتباط برقرار کنند. به همین دلیل، یک کامپیوتر شخصی به طور کلی به عنوان یک دستگاه اینترنت اشیاء محسوب نمی شود و همچنین تلفن هوشمند نیز، با وجود حسگرهای زیاد، معمولاً به عنوان یک دستگاه اینترنت اشیاء در نظر گرفته نمی شود. با این حال، یک ساعت هوشمند یا یک دستبند هوشمند تناسب اندام یا سایر دستگاه های مشابه ممکن است به عنوان یک دستگاه مجهز به اینترنت اشیاء محسوب شوند.

تاریخچه اینترنت اشیاء چیست؟

ایده ‌ی افزودن حسگرها و هوش به اشیاء ابتداً در طول دهه ‌های 1980 و 1990 مورد بحث قرار گرفت و به صورت جزئی در برخی پروژه‌های اولیه – از جمله دستگاه فروش اینترنتی – بکار گرفته شد اما به دلیل عدم آمادگی فناوری، پیشرفتِ آن کند بود. تراشه ‌ها بسیار بزرگ و حجیم بودند و راهی برای برقراری ارتباط موثر اشیاء وجود نداشت.
استفاده از پردازنده‌ های ارزان که تقریبا یکبار مصرف بودند و صرفه جویی در مصرف انرژی، لازم بود تا در نهایت اتصال میلیاردها دستگاه از لحاظ هزینه ای، مقرون به صرفه شود.

اعتماد به برچسب های RFID (تراشه های کم مصرف که به صورت بی سیم ارتباط برقرار می کنند) به همراه افزایش دسترسی به اینترنت پهن باند و شبکه های سلولی و بی سیم باعث بهبود برخی از مشکلات در این زمینه گردید. پذیرش IPv6 (پروتکل اینترنت نسخه ۶) که باید تعداد کافی آدرس IP را برای سایر اشیاء دیگر و برای هر دستگاهی که در دنیا (یا در حتی در این کهکشان) احتمالاً نیاز دارد را فراهم کند یک گام ضروری برای افزایش مقیاس اینترنت اشیاء بود.

کوین اشتون در سال 1999 عبارت “اینترنت اشیاء” را ابداع کرد، اگرچه حداقل یک دهه طول کشید تا این فناوری فراگیر شود.

افزودن برچسب های RFID به تجهیزات گران قیمت برای کمک به ردیابی موقعیت آنها، یکی از اولین کاربردهای اینترنت اشیاء بود. اما از آن زمان، هزینه‌ ی افزودن حسگرها و اتصال اینترنت به اشیاء رو به کاهش بوده و کارشناسان پیش ‌بینی می‌ کنند که این قابلیت می‌تواند روزی 10 سنت هزینه داشته باشد و تقریباً هر چیزی را به اینترنت متصل کند.

اینترنت اشیاء در ابتدا برای فعالیت های تجاری و تولید بسیار مورد توجه بود، جایی که کاربرد آن گاهی اوقات به عنوان ماشین به ماشین (M2M) شناخته می‌شد، اما اکنون تاکید بر پر کردن خانه ‌ها و دفاتر ما با دستگاه‌ های هوشمند است و به اشیاء بی جان هویت دیجیتال و هوشمند می دهد. پیشنهادات اولیه برای دستگاه ‌های متصل به اینترنت شامل «blogjects» (اشیاءئی که وبلاگ می نویسند و می‌توانند اطلاعاتی را از محیط خود جمع ‌آوری کرده و آن را با دیگران در اینترنت به اشتراک بگذارند، و ثبت کنند)، محاسبات فراگیر (یا «ubicomp») و محاسبات نامرئی بود. با این حال، “اینترنت اشیاء” و “IoT” تأثیرش را به صورت مداوم در ذهن ها یا محیط باقی گذارده و ثابت مانده است.

اینترنت اشیاء چقدر بزرگ است؟

در حال حاضر تعداد اشیاء متصل به اینترنت بیشتر از جمعیت جهان است. شرکت تحلیلگر فناوری IDC پیش ‌بینی می کند که در مجموع تا سال 2025، 6/41 میلیارد دستگاه مجهز به اینترنت اشیاء وجود خواهد داشت. این پیش ‌بینی نشان می دهد که تجهیزات صنعتی و خودرویی بیشترین فرصت رشد را در میان «اشیاء» متصل دارند. همچنین، این پیش‌ بینی نشان می دهد که در آینده‌ی نزدیک، به طور قابل توجهی از دستگاه‌ های هوشمند خانگی و دستگاه‌ های پوشیدنی استفاده خواهد شد.

در سال 2020 یکی دیگر از تحلیلگران فناوری، گارتنر، پیش‌ بینی کرد که بخش‌ های تجاری و خودروسازی 8/5 میلیارد دستگاه را در اختیار خواهند داشت که تقریباً 25% بیشتر از سال 2019 بود. به دلیل تداوم عرضه‌ی کنتورهای هوشمند، شرکت ‌های خدمات آب و برق بالاترین کاربر اینترنت اشیاء خواهند بود. دستگاه‌ های امنیتی، در قالب تشخیص مجرمین و دوربین های وب، دومین کاربرد بزرگ از دستگاه های اینترنت اشیاء خواهند بود. تجهیزات ساختمانی – مانند روشنایی هوشمند – سریعترین بخش در حال رشد خواهند بود و پس از آن خودروسازی (خودروهای متصل) و مراقبت های بهداشتی (نظارت بر بیماری های مزمن) قرار دارند.

مزایای اینترنت اشیاء برای تجارت چیست؟

مزایای اینترنت اشیاء برای کسب و کار، بستگی به نحوه پیاده‌ سازی خاص آن دارد. معمولاً انعطاف پذیری و کارآیی، جزء اولویت‌ های اصلی می ‌باشند. هدف این است که شرکت ‌ها باید اطلاعات بیشتری در مورد محصولات خود و سیستم های داخلی خود داشته و در نتیجه توانایی بیشتری برای ایجاد تغییرات داشته باشند.

تولیدکنندگان در حال اضافه کردن حسگرهایی به اجزای محصولات خود هستند تا از طریق آن بتوانند داده ‌هایی را در مورد نحوه عملکرد آنها دریافت کنند. این می تواند به شرکت ها کمک کند تا تشخیص دهند که چه زمانی ممکن است یک جزء از کار بیفتد و قبل از اینکه خسارتی ایجاد کند آن را جایگزین کنند. شرکت ‌ها همچنین می‌ توانند از داده‌ های تولید شده توسط این حسگرها برای بهبود کارکرد سیستم‌ ها و زنجیره ‌های تامین خود استفاده کنند، زیرا داده‌ های دقیق‌تری در مورد آنچه واقعاً در حال وقوع است خواهند داشت.
مشاوران مک کینزی می‌گویند: «با جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل جامع و به صورت لحظه‌ای داده ها، سیستم ‌های تولید به طور چشمگیری پاسخگوتر می‌شوند.»

استفاده‌ی سازمانی از اینترنت اشیاء را می توان به دو بخش تقسیم کرد: اول استفاده در صنایع خاص مانند حسگرها در یک نیروگاه برق خورشیدی یا دستگاه‌ های مکان‌یابی برخط و لحظه ‌ای برای مراقبت‌ های بهداشتی و دوم دستگاه ‌های مجهز به اینترنت اشیاء که در تمام صنایع قابل استفاده هستند، مانند سیستم‌ های تهویه هوشمند و یا سیستم‌ های امنیتی.

در حالی که محصولات صنایع خاص در ابتدا تاثیر‌گذاری داشتند و تعداد آن‌ ها به 2/3 میلیارد واحد می رسید، گارتنر پیش‌‌بینی نمود که تا سال 2020 تعداد دستگاه های بین صنعتی عرضه شده به 4/4 میلیارد واحد برسد. مصرف‌کنندگان بیشترین دستگاه ‌ها را خریداری می کنند، اما کسب ‌و کارها بیشترین هزینه را می‌ کنند. یک گروه تحلیلگر گفته است در حالی که مصرف کنندگان در سال 2019 حدود ۷۲۵ میلیارد دلار برای خرید دستگاه های اینترنت اشیاء هزینه کردند، هزینه‌ی کسب‌ و کارها بر روی اینترنت اشیاء در همان سال به ۹۶۴ میلیارد دلار رسید. پیش‌بینی شد که تا سال 2020، هزینه های کسب و کارها و مصرف کنندگان بر روی سخت افزار اینترنت اشیاء نزدیک به 3 تریلیون دلار می رسد.

بر اساس گزارش IDC، پیش‌بینی شد که در سال ۲۰۱۹ هزینه ‌های جهانی اینترنت اشیاء به ۷۴۵ میلیارد دلار برسد یعنی افزایش 4/15 درصدی نسبت به 646 میلیارد دلار هزینه شده در سال 2018 و همچنین پیش بینی شد که این هزینه ها در سال 2022 از مرز 1 تریلیون دلار عبور کند.

صنایع برتر استفاده کننده از اینترنت اشیاء شامل تولید گسسته با هزینه ی (119 میلیارد دلار)، تولید فرآیندی (78 میلیارد دلار)، حمل و نقل (71 میلیارد دلار) و خدمات آب و برق (61 میلیارد دلار) خواهند بود. برای تولیدکنندگان، پروژه های پشتیبانی از مدیریت دارایی ،اهمیت زیادی دارند. در حمل و نقل، نظارت بر حمل و نقل و مدیریت ناوگان در اولویت قرار دارند. هزینه های اینترنت اشیاء در صنعت آب و برق تحت سلطه پروژه های شبکه هوشمند برای برق، گاز و آب خواهد بود.

در سال 2020 پیش‌بینی شد که هزینه ها‌ی مصرف‌ کنندگان اینترنت اشیاء به 108 میلیارد دلار برسد و آن را به دومین بخش بزرگ صنعت تبدیل کند؛ خانه‌های هوشمند، بهداشت شخصی، و سرگرمی های مرتبط با وسایل نقلیه ی متصل، بیشتر هزینه‌ها را به همراه خواهند داشت.

از نظر استفاده، عملیات تولید در صنعت (100 میلیارد دلار)، مدیریت دارایی های تولید (44.2 میلیارد دلار)، خانه هوشمند (44.1 میلیارد دلار) و نظارت بر حمل و نقل بار (41.7 میلیارد دلار) بزرگترین حوزه های سرمایه گذاری خواهند بود.

اینترنت اشیاء صنعتی چیست؟

اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) یا انقلاب صنعتی چهارم یا صنعت 4، همگی نام هایی هستند که برای استفاده از فناوری اینترنت اشیاء در محیط های کسب و کار، به کار می روند. این مفهوم همانند دستگاه های مصرف کننده اینترنت اشیاء در خانه است، اما در این مورد هدف استفاده از ترکیب حسگرها، شبکه های بی سیم، داده های بزرگ، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل، برای اندازه گیری و بهینه سازی فرآیندهای صنعتی است.

مطلب پیشنهادی: چگونه از هوش مصنوعی استفاده کنیم؟

اگر در سرتاسر یک زنجیره ی تامین بکار گرفته شود و نه فقط در شرکت‌ها بصورت فردی، تاثیر آن با تحویل به موقع مواد و مدیریت تولید از ابتدا تا انتهای فرآیند، بیشتر می‌شود. افزایش بهره وری نیروی کار یا صرفه جویی در هزینه دو هدف بالقوه آن است، اما IIoT همچنین می تواند منابع درآمدی جدیدی برای کسب و کارها ایجاد کند؛ به جای فروش یک محصول مستقل – برای مثال، مانند یک موتور – تولید کنندگان می توانند تعمیر و نگهداری پیش بینی شده ی آن موتور را نیز بفروشند.

مزایای اینترنت اشیاء برای مصرف کنندگان چیست؟

اینترنت اشیاء نوید می دهد که محیط زندگی ما – خانه ها، دفاتر و وسایل نقلیه ما – هوشمندتر، قابل اندازه گیری بیشتر و… می شود. اسپیکرهای هوشمند مانند Echo از آمازون و Homeاز گوگل اجازه می دهند که براحتی موسیقی پخش کنیم. سیستم‌های امنیتی خانگی نظارت بر آنچه در داخل و خارج از خانه می‌گذرد و همچنین دیدن و صحبت با مراجعه کنندگان را آسان ‌تر می‌کنند. در همین حال، ترموستات‌های هوشمند می‌توانند به ما کمک کنند که خانه‌هایمان را قبل از بازگشت به خانه به دمای مطلوب برسانیم، و لامپ‌های هوشمند می‌توانند حتی زمانی که بیرون از خانه ایم روشن شوند و به نظر برسد که در خانه هستیم.

با نگاهی فراتر از خانه، حسگرها می‌توانند به ما کمک کنند تا درک کنیم محیط اطرافمان چقدر پر سر و صدا و یا آلوده است. خودروهای هوشمند و شهرهای هوشمند می توانند نحوه ی ساخت و مدیریت فضاهای عمومی را تغییر دهند.

با این حال، بسیاری از این نوآوری ها ممکن است پیامدهای قابل توجهی بر حریم خصوصی و شخصی ما داشته باشند.

اینترنت اشیاء و خانه های هوشمند

برای مصرف‌ کنندگان، خانه ‌های هوشمند جایی است که احتمالاً با اشیاء متصل به اینترنت در تماس خواهند بود، و این حوزه ای است که شرکت‌ های فناوری بزرگ (به ویژه آمازون، گوگل و اپل) در آن به شدت در حال رقابت هستند.

معروف ترین این اشیاء اسپیکرهای هوشمندی مانند اکو آمازون هستند، اما همچنین دوشاخه‌های هوشمند، لامپ‌ها، دوربین‌ها، ترموستات‌ها نیز وجود دارند. اما علاوه بر نمایش اشتیاق شما برای گجت های پوشیدنی جدید، جنبه های جدی تری نیز برای برنامه های کاربردی خانه هوشمند وجود دارد. ممکن است بتوانند با آسان‌تر کردن ارتباط اعضای مسن خانواده و پرستاران آنها و نظارت بر نحوه زندگی آنان، به نگهداری افراد مسن کمک کرده و برای مدت طولانی‌تری در خانه‌های خود تحت مراقبت قرار گیرند. درک بهتر از نحوه عملکرد خانه‌های هوشمند، و توانایی تغییر تنظیمات آن، می‌تواند به صرفه‌جویی در مصرف انرژی کمک کند – برای مثال کاهش هزینه‌های گرمایش.

امنیت اینترنت اشیاء

امنیت اینترنت اشیاء یکی از بزرگترین چالش ها است. در بسیاری از موارد این حسگرها داده‌های بسیار حساس را جمع‌آوری می‌کنند – به عنوان مثال آنچه را که در خانه خود می‌گویید و انجام می‌دهید. حفظ امنیت این اطلاعات برای جلب اعتماد مصرف کننده بسیار حیاتی است، اما تاکنون سابقه امنیتی IoT بسیار ضعیف بوده است. بسیاری از دستگاه‌های اینترنت اشیاء به اصول اولیه امنیت، مانند رمزگذاری داده‌ها در حین انتقال و در حالت استراحت، کمتر توجه دارند.

نقص‌ها در نرم‌افزار – حتی کدهای قدیمی و پرکاربرد – به‌طور مرتب کشف می‌شوند، اما بسیاری از دستگاه‌های اینترنت اشیاء قابلیت بروزرسانی ندارند، به این معنا که همواره در معرض خطر هستند. هکرها اکنون به طور فعال دستگاه‌های IoT مانند روترها و وب‌کم‌ها را مورد هدف قرار می‌دهند، زیرا کمبود امنیت ذاتی آنها، باعث می‌شود به راحتی قابل نفوذ باشند.

نقص ها باعث شده دستگاه های هوشمند خانگی مانند یخچال، اجاق گاز و ماشین ظرفشویی در معرض خطر حمله هکرها قرار گیرند. محققان 100000 وب‌کم که به راحتی قابل هک بودند را پیدا کردند. حال آنکه برخی از ساعت‌های هوشمند متصل به اینترنت برای کودکان یافت شده است که نقطه ضعف امنیتی دارند و به هکرها اجازه می‌دهند موقعیت مکانی فرد را ردیابی کنند، مکالمات را بشنوند و یا حتی با کاربر ارتباط برقرار کنند.

نگرانی دولت ها در مورد خطرات فوق افزایش یافته است. دولت بریتانیا دستورالعمل های خود را در مورد امنیت دستگاه های IoT برای مصرف کننده منتشر کرده است. انتظار می‌رود دستگاه‌ ها رمزهای عبور منحصربه‌فرد داشته باشند، شرکت ‌ها یک لوکیشن تماس را ارائه دهند تا هر کسی بتواند آسیب‌پذیری را گزارش کند (و این آسیب‌پذیری مورد بررسی قرار گیرد)، و تولیدکنندگان به صراحت اعلام کنند که دستگاه‌ها چه مدت به‌روزرسانی‌های امنیتی را دریافت می‌کنند. این یک شروع است.

زمانی که هزینه‌ی ساخت اشیاء هوشمند ناچیز شود، این مشکلات گسترده تر و غیرقابل حل تر می شوند.

همه اینها به حوزه کسب و کار نیز قابل تعمیم است، اما خطرات حتی بیشتر هستند. اتصال ماشین آلات صنعتی به شبکه های اینترنت اشیاء خطر بالقوه حمله هکرها به این دستگاه ها را افزایش می دهد. جاسوسی صنعتی یا یک حمله ی مخرب به زیرساخت ها، هر دو خطر بالقوه هستند. این بدان معناست که کسب‌ و کارها باید مطمئن شوند که این شبکه‌ها محافظت می‌شوند و رمزگذاری داده‌ها برای امنیت حسگرها، دروازه‌ها و سایر اجزا ضروری است.

با این حال، وضعیت فعلی فناوری اینترنت اشیاء، تضمین امنیتی آن را دشوارتر می‌کند، همانطور عدم برنامه‌ریزی امنیتی یکپارچه در سازمان ها هم به این دشواری می افزاید. تمایل هکرها برای دستکاری سیستم های صنعتی که به اینترنت متصل شده اما محافظت نشده اند، بسیار نگران کننده است.

اینترنت اشیاء شکاف بین دنیای دیجیتال و دنیای واقعی را پر می کند، این بدان معناست که هک کردن دستگاه ها می تواند عواقب خطرناکی در دنیای واقعی داشته باشد. هک کردن سنسورهای کنترل کننده ی دما در یک نیروگاه می تواند اپراتورها را فریب دهد تا تصمیمی فاجعه بار بگیرند. کنترل یک ماشین بدون راننده نیز می تواند به فاجعه منجر شود.

حریم خصوصی و اینترنت اشیاء

با توجه به اینکه حسگرها داده‌ها را در مورد هر کاری که انجام می‌دهید جمع‌آوری می‌کنند، اینترنت اشیاء یک دردسر بالقوه بزرگ امنیتی و نقض حریم خصوصی است؛ برای مثال در خانه هوشمند: می‌تواند تشخیص دهد که چه زمانی از خواب بیدار می‌شوید (زمانی که دستگاه قهوه ساز هوشمند فعال می‌شود) و چقدر خوب دندان‌هایتان را مسواک می‌زنید (به لطف مسواک هوشمندتان)، کدام ایستگاه رادیویی را گوش می‌دهید (به لطف بلندگوی هوشمندتان)، چه نوع غذایی می خورید (به لطف فر یا یخچال هوشمندتان)، فرزندان شما چه احساسی دارند (به لطف اسباب بازی های هوشمندشان)، و چه کسانی به دیدن شما می آیند و از کنار خانه شما عبور می کنند (به لطف زنگ درب هوشمند شما). در حالی که شرکت‌ها از فروش شئ هوشمند به شما درآمد کسب می‌کنند، کسب ‌و کار آنها علاوه بر آن، احتمالاً شامل فروش حداقل بخشی از این داده‌های خصوصی نیز می‌شود.

آنچه برای آن داده‌ها اتفاق می‌افتد، یک موضوع مهم در حوزه‌ی حریم خصوصی است. همه شرکت‌های فروش تجهیزات خانه‌های هوشمند، مدل کسب‌وکار خود را حول محور برداشت و فروش داده‌های شما نمی‌سازند، اما برخی از آنها این کار را انجام می‌دهند.

قابل ذکر است که داده های اینترنت اشیاء جمع آوری شده می توانند با سایر بخش های داده ترکیب شوند و یک تصویر با جزئیات شگفت آور از شما ایجاد کنند. از جمع آوری داده ها توسط حسگرهای مختلف، براحتی می توان چیزهای زیادی در مورد یک شخص پیدا نمود. در یکی از پروژه‌ها، یک پژوهشگر دریافت که با تجزیه و تحلیل نمودار، می توان مصرف انرژی خانه، سطوح مونوکسید کربن و دی اکسید کربن، دما و رطوبت در طول روز و همچنین شامی که شخص می خورد را فهمید.

اینترنت اشیاء، حریم خصوصی و تجارت

مصرف کنندگان نیاز دارند که مفهوم معامله ای را که انجام می دهند و اینکه آیا از آن راضی هستند یا خیر را درک کنند. برخی از مسائل مشابه در مورد تجارت نیز صدق می کند؛ به عنوان مثال، آیا تیم اجرایی شما خوشحال می شود که در یک اتاق جلسه مجهز به بلندگوها و دوربین های هوشمند در مورد ادغام صحبت کند؟ اخیرا یک نظرسنجی نشان داد که از هر پنج شرکت، چهار شرکت قادر به شناسایی تمام دستگاه های مجهز به اینترنت اشیاء در شبکه خود نیستند.

محصولات مجهز به اینترنت اشیاء که بطور صحیح نصب نشده اند ممکن است به راحتی شبکه های یک شرکت را در معرض حمله‌ی هکرها قرار دهند یا به سادگی اطلاعات را افشا نمایند. ممکن است به نظر برسد که این یک تهدید بی اهمیت است، اما تصور کنید اگر یک روز صبح که وارد شرکت می شوید قفل های هوشمند دفتر کار شما از کار بیفتند!

مطلب پیشنهادی: چگونه مدیر شبکه شویم؟

اینترنت اشیاء و جنگ سایبری

اینترنت اشیاء محاسبات را فیزیکی می کند. بنابراین، اگر مشکلی با دستگاه‌های اینترنت اشیاء پیش بیاید، می‌تواند عواقب بزرگی در دنیای واقعی داشته باشد – موضوعی که امروزه کشورها در برنامه های حملات سایبری خود در نظر می گیرند.

جلسات توجیهی جامعه اطلاعاتی ایالات متحده هشدار داده است که دشمنان این کشور توانایی تهدید زیرساخت های حیاتی آن و همچنین به صورت گسترده تر “اکوسیستم دستگاه های مصرف کننده و صنعتی متصل به اینترنت اشیاء” را دارند. اطلاعات ایالات متحده همچنین هشدار داده است که ترموستات ‌ها، دوربین‌ ها و اجاق گاز ‌های متصل به اینترنت همگی می‌توانند برای جاسوسی از شهروندان یک کشور دیگر استفاده شوند و یا در صورت هک شدن، ویرانی ایجاد کنند. افزودن عناصر کلیدی زیرساخت‌های حیاتی ملی (مانند سدها، پل‌ها و شبکه برق) به اینترنت اشیاء، حفظ امنیت آنها را تا حد امکان حیاتی‌تر می‌کند.

اینترنت اشیاء و داده ها

یک دستگاه مجهز به اینترنت اشیاء احتمالا حاوی یک یا چند حسگر خواهد بود که از آنها برای جمع آوری داده ها استفاده می کند. این که این حسگرها چه داده هایی را جمع آوری می کنند، به دستگاه و وظیفه ای که بر عهده ی آن است بستگی دارد. سنسورهای داخل ماشین آلات صنعتی ممکن است دما یا فشار را اندازه گیری کنند. یک دوربین امنیتی ممکن است یک سنسور همراه با ضبط صدا و تصویر داشته باشد، در حالی که ایستگاه هواشناسی خانگی شما احتمالاً یک سنسور سنجش رطوبت دارد. تمام این داده های قابل ضبط توسط حسگرها – و بسیار بیشتر – باید به جایی ارسال شوند. این بدان معناست که دستگاه‌های مجهز به اینترنت اشیاء به انتقال داده نیاز دارند و این کار را از طریق Wi-Fi، 4G، 5G و موارد دیگر انجام خواهند داد.

تحلیلگر فناوری IDC تحلیل می کند که ظرف پنج سال، دستگاه های مجهز به اینترنت اشیاء حدود 4/79 زتابایت داده جمع آوری خواهند کرد. IDC می‌گوید برخی از این داده‌های اینترنت اشیاء «کوچک و پرشتاب» خواهند بود – به عنوان مثال به‌ روزرسانی سریع میزان دما از یک سنسور یا خواندن از یک شمارشگر هوشمند. دستگاه‌های دیگر ممکن است مقدار زیادی از ترافیک داده را ایجاد کنند، مانند دوربین مدار بسته که از تشخیص دید کامپیوتری استفاده می کند.

IDC اعلام کرد که میزان تولید داده ها توسط دستگاه های مجهز به اینترنت اشیاء در چند سال آینده به سرعت رشد خواهند کرد. گفته می‌شود که بیشترین میزان داده‌ها توسط نظارت تصویری از طریق دوربین ها تولید می‌شوند، اما سایر کاربردهای صنعتی و پزشکی در طول زمان داده‌های بیشتری را تولید خواهند کرد.

این موسسه اعلام کرده است که پهپادها نیز یکی از عوامل اصلی تولید داده با استفاده از دوربین خواهند بود. در آینده ی نزدیک، خودروهای هوشمند نیز داده های زیادی توسط حسگرهای خود از جمله حسگرهای صدا و تصویر تولید می‌کنند.

اینترنت اشیاء و تجزیه و تحلیل داده های بزرگ

اینترنت اشیاء مقادیر زیادی اطلاعات تولید می کند: از حسگرهای متصل به قطعات ماشین یا حسگرهای محیطی یا کلماتی که ما با بلندگوهای هوشمند خود می گوییم. این به معنای این است که اینترنت اشیاء محرک قابل توجهی برای پروژه های تجزیه و تحلیل داده های بزرگ است، زیرا این امکان را فراهم می کند تا شرکت ها مجموعه داده های گسترده ای ایجاد کرده و آنها را تجزیه و تحلیل کنند.

ارائه حجم وسیعی از داده‌ها در مورد نحوه ی عملکرد قطعات در شرایط واقعی می‌تواند به آن‌ها کمک کند تا با سرعت بیشتری تعمیر و بهبود یابند، در حالی که داده‌های جمع‌آوری‌شده از حسگرهای سراسر یک شهر می‌تواند به برنامه‌ریزان کمک کند تا جریان ترافیک را به طور موثرتری مدیریت کنند.

این داده‌ها به اشکال مختلفی مانند درخواست‌های صوتی، ویدیویی، دما یا خواندن حسگر می باشند که همه ی آنها قابلیت بررسی برای به دست آوردن اطلاعات را دارند. همانطور که تحلیلگران شرکت IDC اظهار می کنند، ابرداده های اینترنت اشیاء یک منبع غنی رو به رشد برای مدیریت و بهره برداری از آنهاست. در این بیانیه آمده است: «فراداده مهم ترین گزینه برای وارد شدن به پایگاه‌های داده بدون SQL مانند MongoDB است بمنظور ایجاد ساختار در سیستم‌های شناختی برای ارتقاء سطوح جدیدی از درک، هوش و نظم در محیط‌های به نظر بی نظم ».

به طور خاص، داده های جمع آوری شده توسط اینترنت اشیاء مقادیر زیادی از داده های زمان حال را شامل می شوند. شرکت سیسکو نتیجه گیری کرده است که اتصالات ماشین به ماشین که از برنامه‌های IoT پشتیبانی می‌کنند، بیش از نیمی از مجموع 1/27 میلیارد دستگاه و اتصال را تشکیل داده و تا سال 2021، 5٪ از ترافیک IP جهانی را تشکیل می‌دهند.

اینترنت اشیاء و ابر

حجم عظیم داده‌های تولید شده توسط برنامه‌های اینترنت اشیاء به معنای آن است که بسیاری از شرکت‌ها ترجیح می‌دهند پردازش داده‌های خود را در فضای ابری انجام دهند تا اینکه ظرفیت زیادی را در داخل شرکت خود ایجاد کنند. غول‌های محاسبات ابری در حال حاضر این شرکت‌ها را جذب می کنند: مایکروسافت دارای مجموعه Azure IoT است، در حالی که سرویس های اینترنت اشیاء متعددی توسط آمازون و Google Cloud نیز فراهم می شود.

اینترنت اشیاء و شهرهای هوشمند

با پخش تعداد زیادی حسگر در سراسر یک شهر، برنامه ریزان می توانند ایده ی بهتری از آنچه واقعاً اتفاق می افتد، در زمان واقعی داشته باشند. در نتیجه، پروژه های شهرهای هوشمند یکی از ویژگی های کلیدی اینترنت اشیاء هستند. شهرها در حال حاضر مقادیر زیادی داده (از دوربین های امنیتی و حسگرهای محیطی) تولید می کنند و دارای شبکه های زیرساختی بزرگی هستند (مانند کنترل  چراغ های راهنمایی ترافیک). پروژه‌های اینترنت اشیاء هدف اتصال این عناصر و افزودن اطلاعات بیشتر به سیستم هستند.

برنامه‌هایی برای پوشش جزایر بالئاریک اسپانیا با نیم میلیون حسگر و تبدیل آن به آزمایشگاهی برای پروژه‌های اینترنت اشیاء وجود دارد. به عنوان مثال یک پروژه ممکن است شامل استفاده از حسگرها توسط دپارتمان خدمات اجتماعی منطقه‌ باشد تا به افراد مسن کمک شود، در حالی که پروژه دیگر می‌تواند زمانی که ساحل بیش از حد شلوغ شده است را تشخیص داده و مکان های جدیدی را به شناگران ارائه نماید. در مثالی دیگر، AT&T سرویسی را برای نظارت بر زیرساخت‌ها مانند پل‌ ها، جاده ‌ها و راه‌آهن ‌ها با سنسورهای مجهز به LTE راه‌اندازی نموده تا تغییرات ساختاری مانند ترک‌ها و کج‌ شدن ها را نظارت کند.

توانایی درک بهتر از نحوه ی عملکرد یک شهر باید به برنامه ریزان اجازه دهد تا تغییراتی ایجاد کرده و بر بهبود زندگی ساکنان نظارت کنند.

شرکت‌های بزرگ فناوری، پروژه‌های شهرهای هوشمند را به‌عنوان یک مزیت بالقوه بزرگ می‌بینند، و بسیاری از آن ها- از جمله اپراتورهای تلفن همراه و شرکت‌ های شبکه سازی – در حال حاضر برای مشارکت در آن پروژه ها رقابت می کنند.

اینترنت اشیاء و 5G چگونه داده ها را به هم متصل و به اشتراک می گذارند؟

دستگاه‌های مجهز به اینترنت اشیاء از روش‌های مختلفی برای اتصال و به اشتراک‌گذاری داده‌ها استفاده می‌کنند، اگرچه اکثر آنها از نوعی اتصال بی‌سیم استفاده می‌کنند: خانه‌ها و دفاتر و ادارات از Wi-Fi استاندارد، Zigbee یا بلوتوث کم‌انرژی (حتی ممکن است از Ethernet اگر ویژگی های حرکتی خاصی نداشته باشند، استفاده کنند).

دستگاه‌های دیگر از LTE استفاده می کنند (فناوری‌های موجود شامل IoT باند باریک و LTE-M هستند که عمدتاً برای دستگاه‌های کوچکی که مقادیر محدودی داده را ارسال می‌کنند مورد استفاده قرار می گیرند.) یا حتی از اتصالات ماهواره‌ای برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند. با این حال، تعداد زیادی از گزینه های مختلف باعث شده است که برخی استدلال کنند که استانداردهای ارتباطات IoT باید به اندازه Wi-Fi امروزی پذیرفته شده و قابل اجرا باشند.

یکی از زمینه های رشد در سال های آینده بدون شک استفاده از شبکه های 5G برای پشتیبانی از پروژه های اینترنت اشیاء خواهد بود. فناوری 5G توانایی قرار دادن یک میلیون دستگاه 5G را در هر کیلومتر مربع ارائه می دهد، به این معنی که استفاده از تعداد زیادی سنسور در یک منطقه بسیار کوچک امکان پذیر خواهد بود و استقرار اینترنت اشیاء صنعتی در مقیاس بزرگ را ممکن می کند. بریتانیا به تازگی آزمایش 5G و IoT را در دو کارخانه هوشمند آغاز کرده است.

با این حال، ممکن است مدتی طول بکشد تا استقرار 5G گسترده شود: اریکسون پیش‌بینی می‌کند که تا سال 2025 حدود پنج میلیارد دستگاه اینترنت اشیاء به شبکه‌های سلولی متصل خواهند شد، اما تنها حدود یک چهارم آن‌ها اینترنت اشیاء پهن باند خواهند بود، و اکثر آن ها توسط 4G متصل خواهند شد.

طبق گفته گارتنر، دوربین‌های مداربسته در فضای باز در آینده ی نزدیک بزرگترین بازار استفاده از دستگاه‌های اینترنت اشیاء 5G خواهند بود که اکثر (70 درصد) دستگاه‌های اینترنت اشیاء 5G را در سال جاری تشکیل می‌دهند.

این شرکت تحلیلگر پیش‌بینی می‌کند که امسال 5/3 میلیون دستگاه اینترنت اشیاء 5G و تا سال 2023 نزدیک به 50 میلیون دستگاه مورد استفاده قرار بگیرند. همچنین پیش‌بینی می‌کند در درازمدت صنعت خودرو بزرگترین بخش برای استفاده از اینترنت اشیاء 5G خواهد بود.

داده های اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی

دستگاه های اینترنت اشیاء مقادیر زیادی داده تولید می کنند که ممکن است اطلاعاتی در مورد دمای موتور، وضعیت باز یا بسته بودن درب یا خواندن یک کنتور هوشمند باشد. تمام این داده های اینترنت اشیاء باید جمع آوری، ذخیره و تجزیه و تحلیل شوند. یکی از راه‌هایی که شرکت‌ها از این داده‌ها بیشترین استفاده را می‌کنند این است که آن‌ها را به سیستم‌های هوش مصنوعی (AI) وارد کنند تا داده‌ها را گرفته و از آن برای پیش‌بینی استفاده کنند.

مطلب پیشنهادی: تفاوت هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

به عنوان مثال، گوگل یک هوش مصنوعی را مسئول سیستم خنک کننده مرکز داده های خود قرار داده است. این هوش مصنوعی از داده‌های استخراج‌شده از هزاران حسگر اینترنت اشیاء استفاده می‌کند که به شبکه‌های عصبی عمیق وارد می‌شوند و پیش‌بینی می‌کنند که انتخاب‌های مختلف چگونه بر مصرف انرژی آینده تأثیر می‌گذارند. گوگل با استفاده از یادگیری ماشین و هوش مصنوعی توانست مراکز داده خود را کارآمدتر کند و اعلام کرده است که همین فناوری می تواند در سایر محیط های صنعتی نیز کاربرد داشته باشد.

مطلب پیشنهادی: آمار تاثیر هوش مصنوعی بر مشاغل مختلف

سیر تکامل و آینده اینترنت اشیاء

با ادامه ی کاهش قیمت حسگرها و ارتباطات، افزودن دستگاه‌ های بیشتر به اینترنت اشیاء مقرون به صرفه می‌شود – حتی اگر در برخی موارد سود آشکار کمی برای مصرف‌کنندگان وجود داشته باشد. پیاده سازی ها در مراحل اولیه هستند؛ اکثر شرکت هایی که با اینترنت اشیاء در حال مشارکت هستند در حال حاضر در مرحله آزمایشی هستند، عمدتاً به این دلیل که فناوری لازم – فناوری حسگر، 5G و تجزیه و تحلیل مبتنی بر یادگیری ماشینی – هنوز خود در مراحل اولیه توسعه هستند.

پلتفرم‌ها و استانداردهای رقیب بسیاری وجود دارد و فروشندگان مختلف، از سازندگان دستگاه گرفته تا شرکت‌های نرم‌افزاری تا اپراتورهای شبکه، می‌خواهند سهمی از این بازار را به دست بیاورند. هنوز مشخص نیست که کدام یک برنده خواهد شد. اما بدون استانداردها و با مشکلات امنیتی مداوم، احتمالاً در چند سال آینده شاهد برخی حوادث امنیتی بزرگ‌ اینترنت اشیاء خواهیم بود.

با افزایش تعداد دستگاه های متصل، محیط زندگی و کار ما مملو از محصولات هوشمند می شود – با این فرض که مایل به پذیرش امنیت و حریم خصوصی هستیم. برخی افراد از عصر جدید اشیاء هوشمند استقبال خواهند کرد در حالی که دیگران ممکن است به روزهایی که یک صندلی صرفاً یک صندلی برای نشستن بود، فکر کنند.

مطلب پیشنهادی: سرور چیست؟ راهنمای جامع انواع، ساختار و کاربرد سرور